了解黄精的两种复种模式，提升产量效益

黄 艳 艳等

基金项目:泰 安 市 科 技 发 展 引 导 计 划 资 助 项 目(2018NS0095 )。

黄精( Polygonatumsibiricum )属天门冬科( Asparagaceae )黄精属(Polygonatum )多年生草本植物 。 2020 年版中国药典一部附录收载的药用 黄 精 为 滇 黄 精 ( Polygonatum kingianumColl.etHemsl. )、黄精( PolygonatumsibiricumRed. )或 多 花 黄 精 ( Polygonatum cyrtonemaHua )的干燥根茎。黄精具有补气养阴,健脾,润肺,益肾功效,常用于脾胃气虚、体倦乏力、肺虚燥咳、劳 嗽 咳 血、腰 膝 酸 软、须 发 早 白、内 热 消 渴等症 。

黄精药食兼用价值广受大众接受,市场长期供不应求。为缓解黄精供求矛盾,亟需提高黄精栽培种植技术、拓展种植模式。综合中国知网数据平台 2017 年来黄精复合种植模式及其产量效益相关文献,通过统计、分析不同复种模式下黄精的产量效益,以发现影响黄精产量效益的主要原因及更利于提高黄精产量效益的复种模式,并提出黄精复种相关的建议,以期为下一步黄精复种研究提供参考依据。

1 黄精现有复种模式总括

当前黄精复种方式研究较多的主要为黄精与单物种复种或多物种复种的双元素或三元素复合种养模式,物种类型主要为林木类及粮食等经济类作物或物种;这些模式均具有互不影响正常生长或可取长补短、相互促进生长并产生经济、生态效益的特点。

2 黄精不同复种模式类型及产量效益

2.1 黄精双元复种模式类型及产量效益

2.1.1 与果树类双元复种

当前黄精复种方式研究较多的主要为黄精与单物种复种或多物种复种的双元素或三元素复合种养模式,物种类型主要为林木类及粮食等经济类作物或物种;这些模式均具有互不影响正常生长或可取长补短、相互促进生长并产生经济、生态效益的特点。

2 黄精不同复种模式类型及产量效益

2.1 黄精双元复种模式类型及产量效益

2.1.1 与果树类双元复种

黄精与果树复种,主要包括核果类和水果类。与仁果类果树复种主要为山核桃、锥栗。王雅娟等 总结出山核桃林下复种多花黄精高产模式:山核桃林分密度 375 株 · km -2 + 多花黄 精块茎 + 树冠郁闭度 ≤0.6 的山核桃林下坡位;建议林下复 种 黄 精 不 用 实 生 苗,三 年 生 产 量 可 达4275kg · km-2 。彭小博 研究发现,多花黄精按 60% 种植密度在锥栗林下复种效益最高。以上研究均发现黄精种植密度对产量有影响,这为黄精与核果类果树复种提供参考。

与水果类果树复种主要为梨树。在梨树林下种植黄精,五年生梨树产量 75000kg · km-2 ,效益30 万元· km-2 ;四年生黄精产量 18000kg · km -2 ,效益 7.2 万元· km -2 ,该模式既可收获水果又收获黄精药材,具果药双收效益,利于提高黄精复种收益。

以上研究均可获果药双收经济收益,为“黄精 + 果树”复种研究提供参考。

2.1.2 与绿化树种等林木类双元复种

崔瑶等 在白蜡林下种植黄精,4 年后其鲜品产量可达 5524.5kg · km-2 ,收益 35.7 万元· km -2 ,总收益 35.7 万元· km -2 ;但该模式下,因白蜡收获期长,需 15 年左右,在黄精生长期内白蜡仅有生态价值,短期无收益,这可作为黄精与林木类双元种植能否获得林药双收的参考条件。

赖春仙 以三年生根茎为种茎在杉木林下按株行距 20cm×25cm ,深 8~10cm ,种植密度 72000 株 · km -2 种 植 黄 精,产 量 可 达5790kg · km-2 ,药材总效益 21.4 万元· km -2 ,净收益 8.72 万元· km-2 ,年利润 2.91 万元· km -2 ,年投资回报率 26.6% 。这一模式下杉木无短期收益,这与白蜡林下复种黄精情况类似,同样情况也出现在混交林与黄精复种模式中。在混交林林分郁闭度 0.65~0.80 时,二年生黄精产量可达11220kg · km-2 ,效益 13.5 万元· km -2 ,成活率、效益均较高 ,该模式下混交林短期效益不明显,与白蜡、杉木类似,也是仅统计黄精收益。

王斐 在毛竹林下复种的一年生多花黄精单株质量 191g , 1750 株· km -2 立竹密度下,多花黄精密度以 30cm×30cm 株行距复种最佳,并提出“合理的竹密度 + 合理施肥”可提高黄精产量的论断;刘红跃 也提出毛竹林下黄精产量随株距增加呈先升后降的特点,黄精株距 25cm 可获最高产量 1934.1kg · km -2 ,株距超过 30cm 产量下降,栽培密度对产量、出苗率和倒伏率均有影响。以上研究均发现竹密度对黄精产量的影响,为提高毛竹林下黄精种植技术提供参考。

在滇黄精复种研究中,苏为耿等 的发现为提升黄精药材品质的种植方式选择提供参考。将林下滇黄精与大田种植比较,发现种植模式和种植年限对块茎鲜质量均有影响,以年限影响最大,林下和大田五年生黄精块茎鲜品产量均高;种植模式和种植年限对块茎折干率也均有显著影响,林下种植 4 年黄精折干率最高,可达 33.33% ,最佳效益的采收年限是 4 年;综合折干率、药材品质等因素,林下种植滇黄精品质高于大田。

2.1.3 与木本油料植物双元复种

油茶树是世界四大木本油料之一,具有较高经济价值。黄精与油茶复种可获双元经济收益。

柳钢峰等 发现在油茶林地坡度 20° 、多花黄精密度 11 株· m -2 、株行距 30cm×30cm 、三年生黄精产量最高,可达 2700kg · km -2 ,并形成“油茶林 + 多花黄精 + 坡度 20° ”的模式,这种模式既可保护野生黄精资源,又可实现林地综合效益。

2.1.4 与粮食等经济作物双元复种

一是与玉米的双元复种,十堰市单独种植鸡头黄 精 块 茎 产 量 37500 kg · km -2 ,总 收 益51.3 万元· km-2 ,纯收益 31.16 万 ~32.43 万元·km-2 ;鸡头黄精和玉米复种,块茎产量 45000kg · km-2 ,总收益 70.2 万元 · km -2 ,纯收益 46.17 万 ~47.43 万元· km -2,该双元复种模式产量比黄精单 种 产 量 多 7 500 kg · km -2 ,总 收 益 多18.9 万 元 · km -2 ,纯 收 益 多 15.01 万 ~15.00 万元· km-2 。崔瑶等 将黄精和玉米复种时黄精鲜质量和干质量分别为 12750kg · km -2 和5199kg · km-2 ,第 4 年的年收益是 3.42 万元·km-2 ,根茎鲜干比为 2.45∶1 ,这可作为目前黄精和玉米种植时根茎药材折干参考依据。以上研究表明,玉米是目前与黄精复种的最佳粮食作物,与单种黄精相比,双元复种可明显提高黄精产量和收益。

二是与烤烟的双元复种,崔瑶等 统计黄精根茎和烤烟复种时黄精鲜质量和干质量分别为15924.0kg · km-2 和 6895.5kg · km -2 ,第 4 年总收益 48.09 万元· km -2 ,并发现黄精和烤烟复种产量和根茎鲜干比均为最高,其鲜干比为2.31∶1 ;研究还发现,与烤烟复种时黄精主要病虫害发病率低且对土壤具一定修复作用 。该模式不仅为黄精烤烟双元复种下药材折干提供依据还为黄精等中草药无公害栽培提供参考。

2.2 黄精三元复种模式类型及其产量效益

2.2.1 与林木、经济作物三元复种

蒋淑君等 创建了“香榧 + 多花黄精、鸡头黄精 + 一年生经济作物” 3 种不同类型植物复合种植的“三元复合种植”模式,并根据不同植物生长周期长短差异兼顾经济效益,选出最利于多花黄精生长的“香榧 + 多花黄精 + 雪莲果”模式;该模式下多花黄精根茎大,投产周期短,产量可达4285kg · km-2 ;但同模式下鸡头黄精产量偏低,仅有 2861kg · km -2 ,表明该模式更适合多花黄精三元复种应用。

刘跃钧等 研究“锥栗 + 多花黄精 + 三叶崖爬藤”模式后发现,锥栗林下复种多花黄精和三叶崖爬藤比黄精单作产量更高,三叶崖爬藤还能减少锥栗 林 的 泥 沙 流 失,三 年 生 多 花 黄 精 产 量17508.75~20810.40kg · km-2 ,锥栗林下种植黄精总收益 7.05 万 ~13.35 万元· km -2 ,但整地强度和覆盖物会影响黄精产量。

以上 2 种三元复种模式均比黄精单作产量更高,对黄精下一步与不同植物类型复种研究提供参考价值。

2.2.2 与林木、食用菌三元立体种养模式

苗人云等 将羊肚菌和多花黄精在红枫林下共同种养,形成“红枫 + 多花黄精 + 羊肚菌”模式,该模式黄精用量 1800kg · km-2 ,四年生黄精产量 12000kg · km-2 ,羊肚菌产量 255kg · km -2 ;获红枫效益 36 万元· km-2 ,黄精效益 60 万元· km -2 ,羊肚菌效益 42 万元· km -2 ;既充分利用了林下空间环境,又获得黄精药材和食用菌双收效果,拓展了黄精复种物种范围和模式类型。

2.2.3 与林木、养蚕三元立体种养模式

徐仙英等 建立的“桑园+ 黄精 + 蚕”模式采用在桑园隔行铺草,株行距 30cm 黄精种植方式,形成 桑叶 养 蚕,蚕 粪 残 叶 回 归 黄 精 苗地循环立体农业方式;黄精根茎种植 1 年后产量 32127.30kg · km -2 ,黄 精 与 蚕 共 可 收 益67.65 万元· km -2 。该模式既充分利用复种树种经济和生态价值,又形成林、蚕、药三元素的递进式应用,并可获综合收益,为绿色循环立体农业提供参考。

2.2.4 与粮食等经济作物三元复种

宋伟等 研究了“玉米 + 鸡头黄精 + 豌豆”模式,鸡头黄精块茎产量 45000kg · km -2 ,总收益 85.80 万 元 · km -2 ,纯 收 益 57.75 万 ~58.95 万元· km -2 ,该三元复种模式产量比单种多 7500kg · km -2 ,总收益多 34.50 万元· km -2 ,纯收益多 26.52 万 ~26.59 万元· km -2 ,比“黄精 + 玉米”的双元模式和单种黄精产量效益显著提高,这也是目前文献中黄精现有复种模式收益最高的模式,可为今后黄精与粮食等作物复种研究提供参考。该模式具体复种方式为:鸡头黄精种植 1~2 年后,夏季复种玉米,秋季复种豌豆。

3 黄精几种典型复种模式产量效益比较

对文献资料几种典型模式下四年生黄精产量效益进行统计、分析,比较 2 种复种模式下黄精年鲜品总产量和年总收益及其分布区域差异。从表 1 可以看出,黄精双元和三元复种模式对黄精年鲜品总产量和年总收益均有较大影响,2 种复种模式的年鲜品总产量和年总收益差异显著,三元模式显著高于双元模式,但 2 种模式下均以黄精与粮食作物复种产量和收益最高,明显高于和林木类复种的产量和收益。

2 种模式 下 黄 精 年 鲜 品 总 产 量 持 平,均 达45000kg · hm-2 ,均为黄精与粮食作物玉米复种方式产生,但三元模式下的具体模式“玉米 + 鸡头黄精 + 豌豆”复种方式年收益 85.8 万元· hm-2 ,是 2 种模式中最高收益,比双元模式收益最高的“玉米 + 鸡头黄精”高 15.6 万元· hm-2 ,差异显著;该三元模式比双元模式下林木类收益最高的“白蜡 + 黄精”高 31960.5kg · hm -2 ,差异极显著。2 种复种模式中以具体模式为 “红枫 + 多 花黄精 + 羊肚菌”模式的产量和效益最低,这与红枫短期效益不显著有关。从分布区域看,黄精双元复种模式南北均有分布;三元复种模式集中分布在长江流域及其以南地区,这一趋势与分布区气候特征相一致。

表 1 2 种复种模式下 8 个典型模式黄精年鲜品总产量、年总收益比较

综上,以三元复种模式下与粮食等经济作物共同种植产量效益更高。与林木类复种时,2 种模式下果树类复种收益显著高于园林绿化树种收益,这与林木类树种短期经济效益不显著,仅体现为生态效益有关。

4 影响黄精不同复种模式产量效益的因素

4.1 立地条件的影响

不同种植模式下,立地土壤条件对黄精产量有明显影响。适宜的土壤酸碱度可促进产量提高。黄精在土层疏松深厚、排水和保水性好、富含有机质的棕壤土、砂质土中生长良好,土壤的pH中性偏酸为宜。刘跃钧等 分析得出,有效积温6587.1℃ 、年降水量 1501.8mm ,年日照时数1364.61h ,可明显增加黄精产量;根据黄精种苗特性 及当地气候 特征因地制 宜选种和复 种黄精 可促进黄精根茎增产 1 倍以上。

4.2 种植方式的影响

以合理的林木密度、黄精种植密度、合理施肥,可获较高黄精产量 ;与黄精复种的不同林分郁闭度均以不超过 0.6 为宜,有利于黄精产量提高,郁闭度过高造成黄精徒长和产量质量下降。混交林郁闭度 0.65~0.80 时对黄精产量影响最大 ;但 在 山 核 桃 林 下 复 种 黄 精 时 林 分 密 度375 株· km -2 、树冠郁闭度 0.6 以下黄精产量最高 。在黄精玉米复种模式中,种植密度以株行距 35cm×30cm 黄精年鲜品总产量最高 。

4.3 施肥方案、栽培管理措施的影响

施肥对黄精产量影响明显。按 N∶P∶K=1∶0.92∶0.45 的施肥方案,多花黄精产量高达14000kg · km-2 ;氮肥对提升多花黄精产量影响最大,可提升其产量品质的减施氮磷钾的质量比施肥方案为 N∶P2 O 5 ∶K 2 O=1∶0.92∶0.45 ;罗长浩 在花椒林下栽培黄精,氮磷钾N 、 P 2 O 5 、 K 2 O 施 肥 比 例 1∶ ( 0.80~1.39 ) ∶(0.28~0.36 )、有机肥料施用量为 4500kg · km-2时,黄精产量品质最好;重庆地区多花黄精按氮179.23kg · km-2 、磷127.875kg · km-2 、钾88.601kg · km-2 的经济施肥量,可获最佳经济产量 3227kg · km -2 ,收益为 9.681 万元· km -2。

施肥量对黄精产量效益有显著影响的特点与徐小迪等 对果树的研究结果相似,二者均表现为施肥量影响植株发育及品质产量,过量施肥易导致病虫害发生率提升并影响生态环境,减量施肥可有效改善土壤微环境;这进一步说明,提高黄精产量可参考果树管理措施方案,如根据不同栽培模式下冬枣果实品质差异显著 ,根据这一果树管理经验,推得适合的栽培管理措施对提高黄精产量品质有利,进而结合黄精生长特性可采取具体措施为:林下栽培透光率 68.4%~45.7% 、种植密度 25cm×40cm 、化肥配施 50%~75% 有机肥 。

4.4 不同种源的影响

4.4.1 种源地的影响

优质种源是黄精高产稳产的基础。蒋燕锋等 优选出 4 个黄精产量丰产型优良种源地:浙江庆元、安徽青阳、浙江莲都、浙江安吉,增产率超过 150% ;综合优选出 2 个多糖和产量兼优的类型优良种源地:浙江景宁、安徽青阳。

4.4.2 种茎与实生苗的影响

崔阔澍等 发现不同年龄多花黄精实生苗对产量有影响,低龄多花黄精实生幼苗不宜做移植,三年生实生苗适合大田移植,二年生实生苗适合林下移植,不同结节数处理和生长发育均对产量有一定影响,其中 3 个节结节数的种茎对多花黄精产量影响最大 。这为黄精复种模式的种苗选择提供参考。

5 讨论与结论

目前,黄精主要采用双元和三元 2 种复种模式,不同复种模式的应用具地域性特征,2 种模式下均对应多物种和多种具体复种模式,以三元复种模式下与粮食等经济作物共同种植产量效益更高,三元复种模式显著高于双元复种模式,林下种植黄精品质明显高于大田种植黄精。与林木类复种模 式下果树类 复种收益显 著高于纯林 木类收益。

在 2 种复种模式下,每种具体模式间产量效益差异显著,其中“玉米 + 鸡头黄精 + 豌豆”模式产量效益在黄精当前两大类复种模式中均为最高,而“黄精 + 烤烟”模式下黄精常见病虫害最少,最符合无公害生产标准;黄精复种品种以多花黄精为主,其次是鸡头黄精和滇黄精。

共有五大类因素影响黄精产量效益,包括立地条件、种植方式、施肥条件、种源、栽培管理措施。选用优质黄精种苗,改善并利用以上影响因素,多条件合理搭配、共同作用,并注意栽培种植与收获过程中机械化应用问题,可最大化促进黄精产量和品质提高,进而获得黄精和各类复种物种效益倍增效果。

建议黄精复种优先采用三元复种模式,长江流域可将黄精与粮食等经济作物进行三元复种,能显著提高产量效益。同时,注意黄精等中草药的无公害生态种植和绿色循环立体农业的深入研究并促进山地种植机械化应用问题。