劉蓓蓓,郭雙喜,萬定榮,李紹婷,徐 燃*
(1.武漢輕工大學(xué) 生物與制藥工程學(xué)院,湖北 武漢 430023;2.蘄春縣中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心,湖北 蘄春 435300;3.中南民族大學(xué) 藥學(xué)院,湖北 武漢 430074;4.武漢市第五醫(yī)院,湖北 武漢 430050)
艾(ArtemisiaargyiLévl.et Van.)為多年生菊科蒿屬草本植物,習(xí)稱艾草。其干燥葉為傳統(tǒng)中藥艾葉,具有溫經(jīng)、祛濕、散寒、止血等功效,又為艾灸療法的原材料。因其廣泛的應(yīng)用與神奇的療效,艾有“草中鉆石”之稱[1]?,F(xiàn)代研究表明,艾草的有效成分包括揮發(fā)油、萜類、黃酮、苯丙素、有機酸等,具有抗氧化、抗癌、抗炎及調(diào)節(jié)免疫力等作用。目前艾的用途逐漸多元化,除藥用與灸用外,其在保健、食用、飼用、家紡等方面的價值也被挖掘出來,如可作為改善動物肉質(zhì)的飼料添加劑、天然的植物染料或被制成艾絨被等[1]。艾的需求量大幅攀升,野生艾草已經(jīng)不能滿足日益增長的需求,人工種植的艾草逐漸占據(jù)原材料主導(dǎo)地位。
目前,我國艾草種植及其產(chǎn)品加工形成多點鋪開之勢,包括湖北蘄春和河南南陽兩大艾草產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)[2],其他省市近年的艾草種植及艾產(chǎn)業(yè)也在快速發(fā)展。然而,在艾草生產(chǎn)種植過程中仍存在技術(shù)不規(guī)范、管理較為粗放等問題,致使人工種植艾草的品質(zhì)難以保證。因此,建立艾草規(guī)范化種植體系是保障艾草質(zhì)量和產(chǎn)量的有效措施。本文結(jié)合艾草的生物學(xué)特性,從種植選地、整地、繁殖栽培方法、田間管理、病蟲害防治、采收儲存等方面,通過文獻考證、種植基地調(diào)研及課題組的相關(guān)實驗研究,探討艾草規(guī)范化種植技術(shù),為艾草的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供參考依據(jù)。
艾草對環(huán)境的適應(yīng)性較強,常野生于路旁、荒地、草地、山坡、田頭等處。艾草雖有良好的耐寒性和耐旱性,但在濕潤溫暖的氣候條件下長勢更好,因此,人工種植多栽培于丘陵、低海拔地區(qū)。生長繁盛期氣溫在24~30 ℃范圍內(nèi)時艾草產(chǎn)量高,氣溫高于30 ℃時莖稈易老化、抽枝、病蟲害加重,冬季低溫小于-3 ℃時宿根生長不好[3](見表1)。選地時,宜選擇低海拔區(qū)域,耕層厚土壤度≥25 cm,土壤偏酸性(pH=5.1~6.8)[4],土壤有機質(zhì)含量≥1.0%,排灌條件良好(保證水分相對充足但不積水),坡度小于15°,光照良好的荒坡、丘陵、平地等區(qū)域。光照和土壤的pH值都是影響艾草品質(zhì)的主要環(huán)境因素,主要是由于艾草中有效成分的含量會隨著這些環(huán)境因素的優(yōu)劣而發(fā)生改變,日照充足時,作物光合作用強,產(chǎn)生的有效成分含量升高,如果日照不足,雖然艾葉中揮發(fā)油的含量會有所提高,但總黃酮、鞣質(zhì)及多種有機酸的含量都會大幅度降低,整體上艾草的質(zhì)量也會大打折扣[4]。為使艾草免受工業(yè)三廢(廢氣、廢水、廢渣)、汽車尾氣、生活垃圾、醫(yī)療廢棄物等的污染,種植區(qū)應(yīng)遠離上述污染源,灌溉用水應(yīng)潔凈,基地的空氣條件應(yīng)符合《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB/T3095-2012)中一、二級規(guī)范要求。種植基地的水質(zhì)、大氣、土壤需要進行安全性評價。
表1 艾草全球范圍內(nèi)主要生長區(qū)域生態(tài)因子值[5-6]
根據(jù)所處地形進行整地,清除雜草根和石塊。地塊選好后,先進行30 cm以上深耕,使土壤疏松,提高土壤保墑能力,適度掌握犁耙次數(shù),整地時每667 m2施入經(jīng)腐熟的農(nóng)家肥3 000 kg或優(yōu)質(zhì)有機肥600 kg,均勻混合翻入土層,開廂整平,并開好圍溝、中溝,使溝溝相通,達到雨住溝干的效果。
開溝作廂待種。為了人工除草和機械作業(yè)方便,可根據(jù)地形確定畦寬,一般在1.2 m左右。畦采取中間高、兩邊低的模式,且高低差不能大于1.5 cm,達到干旱時有利于灌溉,出現(xiàn)洪澇狀況時排水方便。在畦與畦之間開一個深20 cm、寬30 cm左右淺溝,用來防澇排水。
艾草的繁殖方式有種子繁殖和分株繁殖,種子繁殖僅有5%左右的出芽率,而且有兩年的苗期,不利于生產(chǎn),故采用分株繁殖法為主。
無論采用何種繁殖方式,都應(yīng)優(yōu)選種源。如在華中地區(qū),應(yīng)選擇公認的道地藥材“蘄艾”甚至是蘄艾中的優(yōu)良種源作為繁殖材料,以保證種植終產(chǎn)品中有較高的藥效成分含量或較高的出絨率(灸用)。
播種一般為條播和撒播,應(yīng)首選撒播。播種前先用多菌靈拌種,預(yù)防真菌感染。整地澆足水后下種,再用新高脂膜600~800倍液噴灑土壤表面,可保墑防水分蒸發(fā)、防曬抗旱、保溫防凍;或整地澆足水后撒播,覆蓋稻草,預(yù)防水分蒸發(fā),保溫及防止雜草生長。
以根狀莖分株繁殖,一般要求在霜降之后至立春艾草萌芽前進行,艾草種蔸挖出后,剔除雜草樹根,選取粗壯的根狀莖,以單根形式在種植溝內(nèi)以接龍形式栽種,填土壓實。
艾草栽種時要有側(cè)重性地選擇種植的深度與密度。在北方或西部干旱地區(qū),選擇8~10 cm的種植深度;而在南方雨水多濕度較大的地區(qū),選擇5~8 cm的種植深度。合理控制艾草種植密度,穴栽的為每667 m2種植6 000穴左右;壟栽的單根接龍,每667 m2用根狀莖重量40~50 kg。在北方干旱地區(qū),栽種前用1 000 ppm生根粉液蘸根可促進生根,增強艾草對低溫、干旱的適應(yīng)性,并提高抗逆能力。
1.選地整地; 2.施用基肥;3.控栽密度;4、5田間管理;6.采收艾草
根據(jù)艾草實際生長情況,采取有針對性的管理措施(除草、灌溉、排水),以產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)艾草。
在艾草生長過程中,適時進行中耕。注意耕作均勻,適當(dāng)深鋤,深度約10 cm。合理疏除過密的莖基和宿根。每茬收割后,應(yīng)及時收集田間雜草,并集中深埋。
追肥在艾草每采收一茬后都要進行,中耕除草后為宜。正常生長過程中不應(yīng)施用化肥,連年單一使用化肥,種植作物單方面吸收有用的離子,會降低土壤中有機質(zhì)的含量,造成土壤酸化、板結(jié),而土壤板結(jié)會使其缺少氧氣,影響根的呼吸,能量供應(yīng)不足,阻礙艾草的生長。可在必要時適當(dāng)施用農(nóng)家肥、餅肥或廄肥,使土壤中有益微生物群落增多,微生物的分泌物能溶解土壤中的磷酸鹽,將磷素釋放出來。同時,也將鉀及微量元素陽離子釋放出來,促進土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成,使土壤疏松,增加土壤保水、保肥能力及通透性。艾草生產(chǎn)肥料施用具體方法見表2。
表2 艾草生產(chǎn)肥料施用方法
艾草適應(yīng)性雖強,但干燥會影響產(chǎn)量,積水造成植株死亡。龜背形的廂面使排水通暢。在北方干旱地區(qū),根據(jù)需要對艾草生長進行水分補充,漫灌或葉面噴灌苗高小于80 cm的艾草。南方地區(qū),為防止浸漬危害,要使溝溝相通,在雨后要做好排水工作。土壤水分含量會對艾草的活性物質(zhì)的含量產(chǎn)生顯著的影響,土壤水分較充足時,艾草中揮發(fā)油含量雖會降低,但卻會顯著提高黃酮、鞣質(zhì)、有機酸等類有效成分的含量,整體上提高艾葉藥材的質(zhì)量[4],水分較充足時也可提高艾草產(chǎn)量,因此種植中應(yīng)注意防止干旱。但若只考慮提取艾葉中揮發(fā)油成分(艾精油),在不影響產(chǎn)量的情況下,則可適當(dāng)減少水分補給,選擇適度干燥的土壤環(huán)境。
艾草病蟲害綜合防治要遵守“農(nóng)業(yè)防治、物理防治、生物防治為主,化學(xué)防治為輔”的原則[7],貫徹“預(yù)防為主、綜合防治”的植保方針。艾草的病蟲害比較少,受周邊作物影響,在防治上,要做到早發(fā)現(xiàn)、早防治。
無公害艾草宜實行3年以上土地輪作制;移栽時選用無病蟲害的健壯植株,加強土肥水協(xié)調(diào)管理;深翻土壤、深耕曬垡,阻止蟲卵在土中越冬,地下病菌、害蟲可通過翻耕的手段被翻到地表;每次收獲后及時清場,將殘枝敗葉集中深埋。艾草蟲害農(nóng)業(yè)防治具體方法見表3。
表3 艾草蟲害農(nóng)業(yè)防治方法
物理防治是以病蟲害對物理因素的反應(yīng)規(guī)律為依據(jù),利用簡單工具和各種物理因素,如光、熱、電、溫度、濕度和放射能、聲波等防治病蟲害的措施。例如,由于害蟲具有趨光性,可以通過黑光燈或者頻振式滅蟲燈誘捕。艾草的病害較少,主要有病毒病和極少量根腐病,病毒病是由蚜蟲攜帶病毒引起的,發(fā)病后的特點起初是枝梢上端的嫩葉片萎縮,泛紅或泛黃,呈火燒樣,而后葉枯萎,從枝梢擴往莖枝下面的葉片。且該病的傳染性強、傳染速度快,整塊地都迅速染病。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是艾草植株密度過大,缺肥料,植株免疫力弱??刹捎梅恋奈锢矸乐畏椒?,除去過密的根莖,達到疏苗的作用,同時補施有機肥料。
生物防治主要是通過生物天敵、殺蟲微生物等途徑解決病蟲害,生物防治方法主要包括:以菌控病,以蟲治蟲,以菌治蟲,使用植物源農(nóng)藥等[8]。瓢蟲、草蛉、食蚜蠅和寄生蜂都對蚜蟲的增長有抑制作用,要注意保護和利用蚜蟲天敵,如七星瓢蟲、異色瓢蟲、中華草蛉、食蚜蠅等。通過為蟲害的天敵提供庇護場所或人工助遷,可有效防治蚜蟲危害。有條件的可人工飼養(yǎng)和釋放天敵。
針對艾草病蟲害,科學(xué)合理選用化學(xué)防治技術(shù),禁止使用高度、高殘留農(nóng)藥防治病蟲害。要加強對病害、蟲害的綜合防治工作。應(yīng)采取農(nóng)業(yè)綜合措施與藥劑防治并舉方案,發(fā)現(xiàn)病株應(yīng)及時清除,控制傳染。如果發(fā)現(xiàn)蚜蟲危害,可將70%艾美樂水分散劑或吡蟲啉1 000倍稀釋后,采用噴霧的手段,噴霧隔周1次,連續(xù)3次,安全間隔期最少15天。
在我國中部地區(qū),艾草正常的第一茬的采收期為5月下旬至6月上中旬。北方地區(qū)氣溫持續(xù)偏低,艾草生長發(fā)育相對遲緩,可適當(dāng)延遲采收期。通常在枝葉繁茂、未開花時進行地上部分采收。根據(jù)用途或加工要求,一般每年采收1~ 2茬;第二茬9月下旬至10月上旬采收。采收天氣宜選擇晴天的早晨或多云天氣露水干后。艾草用作提取揮發(fā)油成分的情況下不需干燥,可直接投以使用。采收的鮮葉平攤于晾架上陰干,可最大程度地保存藥效成分(揮發(fā)油、黃酮、鞣質(zhì)、有機酸等);如采收和初加工時間緊,農(nóng)時不等人,可曬至六七成干,收回室內(nèi),直立陰干,人工清除附著在艾草上的藤蔓和其他雜質(zhì),然后脫其艾葉;收割時只收割莖稈,留下根莖,留作種株翌年再繁殖用。
干燥后的艾葉應(yīng)存儲在干燥的倉庫中,地面要有地架,靠墻側(cè)有一定間隔以防潮。藥用艾葉不應(yīng)久儲,以避免藥效成分損失。供加工艾絨生產(chǎn)灸用制品的原料艾葉應(yīng)儲存1~3年后使用。
中藥材的規(guī)范化種植加工是大勢所趨[9-10],全面實現(xiàn)規(guī)范化種植可提高中藥材的生產(chǎn)質(zhì)量。但艾草在規(guī)范化種植推進的過程中也存在著多方面的不足,為有針對性地解決其暴露出的問題,應(yīng)通過土肥學(xué)、植物生理學(xué)、生態(tài)學(xué)等多個學(xué)科知識,解決種植中出現(xiàn)的問題,形成完整的技術(shù)鏈條[11]。如艾草種子繁殖出芽率低、苗期長,可采用系統(tǒng)選育、結(jié)合現(xiàn)代分子輔助育種途徑等得到艾草抗逆新品種,使其選育周期大大被縮短[12]。對艾草種植者進行規(guī)范化種植知識的培訓(xùn),建立艾草生產(chǎn)信息體系和規(guī)模化種植基地。根據(jù)市場對艾草不同用途的需求,變化采收時間,更好地實現(xiàn)與市場需求的聯(lián)動[12]。通過聯(lián)合現(xiàn)代技術(shù)手段,提升艾草品質(zhì),繼而實現(xiàn)規(guī)?;彤a(chǎn)業(yè)集群化的發(fā)展,使其經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益最大化,更好地為人類生活帶來福祉。