陽(yáng)春砂設(shè)施化栽培發(fā)展前景探究

余 平，楊華富，李美霞，潘桐锨，彭嘉玲，何國(guó)振

（1.廣東省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，廣東 廣州 510520；2.廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院，廣東 廣州 510006）

0 引言

陽(yáng)春砂是熱帶和亞熱帶姜科豆蔻屬多年生草本植物陽(yáng)春砂（Amomum villosum Lour.）的果實(shí)或種子，是著名的南藥，同時(shí)也是食材、香料，具有較高的藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。陽(yáng)春砂的道地產(chǎn)區(qū)在廣東省陽(yáng)春市，它也是廣東省立法保護(hù)的八大藥材品種之一。陽(yáng)春砂是典型的亞熱帶經(jīng)濟(jì)作物，廣泛分布在東南亞地區(qū)，我國(guó)種植面積超80 萬(wàn)畝（1 畝=0.067 hm2），廣東、云南、廣西是主產(chǎn)地區(qū)，福建也有少量種植，其中廣東種植面積為10 萬(wàn)畝，云南種植面積為62 萬(wàn)畝，廣西種植面積為3 萬(wàn)畝[1-2]。

作為一種半陰生植物，陽(yáng)春砂在栽培種植過(guò)程中需要有適當(dāng)?shù)氖a蔽度，忌陽(yáng)光直射，喜濕惡旱，需要充足的水源[3]，契合設(shè)施化栽培技術(shù)特點(diǎn)。隨著我國(guó)越來(lái)越重視設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，設(shè)施化栽培不僅常用于蔬菜、瓜果、花卉等培育[4]，近年來(lái)也逐漸用于中藥材種植生產(chǎn)。目前，陽(yáng)春砂主要的開放式栽培模式中存在人工授粉困難、病蟲害侵襲、自然災(zāi)害影響等問題，應(yīng)用設(shè)施化栽培技術(shù)進(jìn)行人為調(diào)控和干預(yù)有望突破瓶頸，實(shí)現(xiàn)陽(yáng)春砂增產(chǎn)增收。

1 陽(yáng)春砂現(xiàn)有栽培模式

目前，陽(yáng)春砂的栽培模式以開放式栽培為主，近年云南省產(chǎn)區(qū)嘗試開展設(shè)施化大棚栽培。開放式露天栽培以林下種植居多，可分為天然林（熱帶雨林、次生林）下栽培和人工林（荔枝、橡膠、杉木、竹林、龍眼等）下栽培2 種類型。

1.1 天然林下栽培

云南西雙版納和廣西產(chǎn)區(qū)主要以天然林下栽培模式為主[5]，一般選取在降雨量充足的山林或水源充沛的山溝種植陽(yáng)春砂，以雜木林作為天然蔭蔽樹。馮志立等[6]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在雨林下種植陽(yáng)春砂會(huì)使雨林的層次和結(jié)構(gòu)變簡(jiǎn)單，致使群落結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，群落藤本、喬灌木和草本層會(huì)受到嚴(yán)重破壞，生物多樣性明顯低于原始林地。在當(dāng)前天然林保護(hù)政策下，在樹多林密的天然林內(nèi)露天栽培陽(yáng)春砂，因蔭蔽度過(guò)高使得產(chǎn)量很難提高。

1.2 人工林下栽培

人工林下栽培模式在廣東、福建等產(chǎn)區(qū)較多見，像廣東地區(qū)的“龍眼-陽(yáng)春砂”“荔枝-陽(yáng)春砂”“橡膠-陽(yáng)春砂”，福建產(chǎn)區(qū)的“杉木-陽(yáng)春砂”等。徐杰等[5,7,8]通過(guò)研究“龍眼-陽(yáng)春砂”栽培模式發(fā)現(xiàn)，與天然雜木林下栽培陽(yáng)春砂相比，該模式可以解決陽(yáng)春砂和龍眼各自畝產(chǎn)量低的問題。但是，廣東等產(chǎn)區(qū)缺乏傳授粉昆蟲媒介，需要人工輔助授粉才能結(jié)果，既費(fèi)工又費(fèi)時(shí)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，成本高效益低。以道地產(chǎn)區(qū)廣東省陽(yáng)春市為例，2020 年陽(yáng)春砂栽培面積為6.93 萬(wàn)畝，以干果計(jì)算總產(chǎn)量只有300 t，平均畝產(chǎn)量為4.33 kg，畝產(chǎn)量很低。

2 開放式栽培模式的優(yōu)缺點(diǎn)

陽(yáng)春砂目前主要采用的傳統(tǒng)開放式栽培模式有不少優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在很多不足之處。

2.1 開放式栽培的優(yōu)點(diǎn)

開放式栽培是指完全在自然氣候條件下，不外加任何保護(hù)措施的一種栽培形式。因其充分利用外界環(huán)境資源，無(wú)需設(shè)施化投入，成本較低。采用傳統(tǒng)露天種植形式，栽培技術(shù)比較簡(jiǎn)單，對(duì)一般的種植戶而言也容易掌握。開放式栽培晝夜溫差大，有利于植株體內(nèi)有機(jī)物的儲(chǔ)存。植物生長(zhǎng)周期與外界自然條件的變化基本一致，抗病性較強(qiáng)。

2.2 開放式栽培的缺點(diǎn)

1）光照、溫度、濕度難以控制。雖然開放式栽培的植物能享受外界的陽(yáng)光、雨露，但有時(shí)自然環(huán)境條件并非植物生長(zhǎng)的最適條件。這種受外界條件影響較大的種植方式，在自然天氣難以預(yù)測(cè)下，植物生長(zhǎng)所需的光照、溫度、濕度等條件很難控制，影響植物生長(zhǎng)。

2）受自然災(zāi)害影響大。開放式栽培無(wú)法避免極端氣候、災(zāi)害影響，種植戶往往只能“靠天”吃飯，無(wú)法保證取得良好的收成，產(chǎn)量收益自然也得不到有效保障[9]。在開放的環(huán)境中栽培植物，病蟲害治理的難度較大，治理效果不明顯，易反復(fù)發(fā)生。

3）種植時(shí)間受限。受天氣、環(huán)境和季節(jié)影響，許多作物只能在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間種植，開放式栽培只能種植出“時(shí)令”作物。有的作物在一年間的適宜種植時(shí)間非常有限，在其他時(shí)間種植也難以成功，極大地限制了作物產(chǎn)量的提升和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3 設(shè)施化栽培模式的優(yōu)缺點(diǎn)

設(shè)施化栽培是指采用人工技術(shù)手段，通過(guò)創(chuàng)造調(diào)節(jié)優(yōu)化外界環(huán)境條件，使設(shè)施內(nèi)種植物不受自然光、溫、水、氣等條件限制，從而使栽培工作得到更有效的管理和控制的一種栽培模式[7]。

3.1 設(shè)施化栽培的優(yōu)點(diǎn)

設(shè)施化栽培是一種高投入、高產(chǎn)出、高效益的現(xiàn)代栽培模式，具有眾多優(yōu)點(diǎn)。

1）種植條件可控。主要表現(xiàn)為光照、溫度、濕度等可調(diào)節(jié)。光照強(qiáng)時(shí)可遮蓋，不足時(shí)又可人工補(bǔ)光以滿足植株的生長(zhǎng)需求[10]。設(shè)施化大棚也能有效調(diào)控設(shè)施內(nèi)的溫度，為植株的生長(zhǎng)提供適宜的溫度環(huán)境，加上密封性較好，能形成較穩(wěn)定的濕度環(huán)境[11]。

2）減少病蟲鼠害發(fā)生。設(shè)施化大棚具有封閉性，不僅能阻擋個(gè)體較大的害蟲、老鼠、飛鳥等進(jìn)入設(shè)施內(nèi)，保護(hù)植株免受侵害與啃食，而且在封閉空間的病蟲害防治較開放式栽培也更便利。

3）防御異常氣候?yàn)?zāi)害。相較于傳統(tǒng)種植模式，設(shè)施化栽培能有效減少甚至避免暴雨、臺(tái)風(fēng)、霜凍帶來(lái)的損害，為植株的生長(zhǎng)提供相對(duì)安全的生長(zhǎng)環(huán)境。

4）節(jié)約資源提高產(chǎn)量。設(shè)施化栽培能有效節(jié)約土地資源，降低水、肥料等生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效益。同時(shí)，設(shè)施化栽培在一定程度上能夠打破種植時(shí)間的限制[12]，可延長(zhǎng)作物生產(chǎn)期，甚至達(dá)到反季節(jié)生產(chǎn)目的。

3.2 設(shè)施化栽培的缺點(diǎn)

由于我國(guó)設(shè)施化栽培研究和推廣較晚，設(shè)施化的水平還相對(duì)較低，設(shè)施專業(yè)技術(shù)人才缺乏，整體發(fā)展水平不高。雖然現(xiàn)階段設(shè)施化栽培初具規(guī)模，但是采用的設(shè)施大多數(shù)為簡(jiǎn)易型，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，抗災(zāi)能力較弱。設(shè)施化程度也較單一，機(jī)械化水平不高，主要還是以人工作業(yè)為主[13]。相關(guān)配套技術(shù)與設(shè)施化栽培的匹配度不高，其設(shè)施設(shè)備、環(huán)境因子調(diào)控技術(shù)、栽培管理技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相對(duì)落后[14]。同時(shí)，設(shè)施化栽培因其空間封閉，通風(fēng)較差，易造成設(shè)施內(nèi)的二氧化碳濃度不足，影響植物進(jìn)行光合作用，也容易形成高溫高濕環(huán)境，引起植物產(chǎn)生霉菌病害[15]。

4 設(shè)施化栽培模式可以解決的問題

陽(yáng)春砂設(shè)施化栽培可以實(shí)現(xiàn)溫度、濕度、光照、水肥條件的可控化，創(chuàng)造更有利于植物栽培的小氣候條件[16]，可以解決開放式栽培模式下存在的諸多問題。

4.1 調(diào)節(jié)種植環(huán)境

在蔭蔽度調(diào)節(jié)方面，在開放式栽培中，需要對(duì)遮陰林進(jìn)行有效砍伐或補(bǔ)充，由于遮陰林具有一定的體積，不易增加或減少，蔭蔽度的調(diào)節(jié)難度大[17]。設(shè)施化栽培調(diào)節(jié)蔭蔽度的措施較為簡(jiǎn)便，通過(guò)覆蓋或人工補(bǔ)光即可調(diào)節(jié)[10]。在溫度調(diào)節(jié)方面，開放式栽培的溫度受氣候條件影響大，難以調(diào)控，而在設(shè)施化栽培中，采用溫室大棚則能夠直接調(diào)節(jié)設(shè)施內(nèi)的溫度[12]。在濕度調(diào)節(jié)方面，開放式栽培的土壤濕度和空氣濕度調(diào)控難度大，而設(shè)施化栽培可通過(guò)配套設(shè)施對(duì)土壤濕度和空氣濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)[12]。設(shè)施化栽培可以通過(guò)通風(fēng)降低大棚內(nèi)的濕度，也可以通過(guò)灌溉和空間噴霧來(lái)提高大棚內(nèi)濕度[10]。在水肥調(diào)節(jié)方面，傳統(tǒng)開放式栽培的施肥方式需要耗費(fèi)大量的勞動(dòng)成本，且施肥量無(wú)法精確把握，容易破壞土壤結(jié)構(gòu)。設(shè)施化栽培可以采用水肥一體化技術(shù)，能夠精確控制栽培環(huán)境中的水分和養(yǎng)分，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效、節(jié)能環(huán)保、節(jié)水節(jié)肥的生產(chǎn)目標(biāo)[18]。

4.2 解決授粉難題

一般開放式栽培的植株更容易實(shí)現(xiàn)自然授粉，但陽(yáng)春砂花器結(jié)構(gòu)比較特殊，花柱和花絲貼生在一起形成假合蕊柱并包裹在唇瓣內(nèi)，且雄蕊花藥位置低于雌蕊花柱位置，使得花粉不易落入柱頭，難于自花授粉[19]，自花授粉率低。也正是因?yàn)樘厥獾幕ㄆ鹘Y(jié)構(gòu)，只有某些訪花習(xí)性與之相適應(yīng)的排蜂、小酸蜂、彩帶蜂等能為陽(yáng)春砂授粉，一般的昆蟲傳粉效果差甚至無(wú)效傳粉，導(dǎo)致結(jié)實(shí)率低[20]。廣東、廣西等產(chǎn)區(qū)昆蟲授粉條件差，常采用人工授粉，但種植成本高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且易損傷花朵造成增產(chǎn)瓶頸。設(shè)施化栽培可在花期釋放合適的傳粉昆蟲，不僅能打破地域限制，還能在降低人工授粉種植成本的同時(shí)提高傳粉效率[21]，從而提升產(chǎn)量，初步估算設(shè)施化栽培的產(chǎn)量可以超過(guò)傳統(tǒng)栽培模式1 倍以上。

4.3 防治病蟲鼠害

當(dāng)育苗地過(guò)于蔭蔽、通風(fēng)條件差、濕度大或暴曬太過(guò)時(shí)，陽(yáng)春砂易感染苗疫病、果疫病和葉斑病[22]。開放式栽培因氣候條件的變化、種植年限的增加和陽(yáng)春砂生長(zhǎng)的環(huán)境條件等，難以調(diào)控蔭蔽度、通風(fēng)條件和水分條件，無(wú)法從根本上預(yù)防上述幾種常見病害，而設(shè)施化栽培可以調(diào)控這些條件，能夠降低病害的發(fā)生。設(shè)施化栽培還能夠形成相對(duì)封閉的空間，可以防止天敵逃飛和害蟲飛入，防治難度較低，防治效果更好。開放式栽培中針對(duì)鼠害主要的防治措施是物理機(jī)械防治[5]，因種植地開放，耗時(shí)耗力且效果不佳。設(shè)施化栽培的種植地是相對(duì)封閉的，可以通過(guò)簡(jiǎn)易防鼠網(wǎng)等將老鼠隔絕在設(shè)施大棚外[10]。

4.4 提高抗災(zāi)能力

開放式栽培難以避免臺(tái)風(fēng)、暴雨等自然災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失，而采用設(shè)施化栽培，可有效減少或避免自然災(zāi)害造成的損失[12]。設(shè)施化栽培的環(huán)境條件可以抵御一定強(qiáng)度的臺(tái)風(fēng)、暴雨，降低天氣變化帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)，設(shè)施大棚內(nèi)配套的滴灌設(shè)施能夠科學(xué)提供水分供應(yīng)，更好地應(yīng)對(duì)旱情[10]。

5 設(shè)施化栽培注意事項(xiàng)

雖然陽(yáng)春砂種植所需的外界條件與設(shè)施化栽培所形成的局部小氣候環(huán)境重合度高，但是在設(shè)施選擇和種植生產(chǎn)上應(yīng)注意以下問題。

5.1 設(shè)施選擇

與傳統(tǒng)栽培模式比較，設(shè)施化栽培的成本投入主要是大棚建設(shè)費(fèi)用[23]。普通的設(shè)施大棚使用的建筑材料有竹木結(jié)構(gòu)的，價(jià)格大約為1 萬(wàn)元/畝，這種大棚價(jià)格便宜，但不夠耐用，2 至3 年需更換1 次。而采用鍍鋅鋼管材料溫室大棚質(zhì)量好，雖然每畝大棚造價(jià)在3 萬(wàn)元左右，但是使用壽命可長(zhǎng)達(dá)6 到10 年，每年均攤成本與普通設(shè)施大棚成本相當(dāng)甚至更低。

5.2 設(shè)施化種植生產(chǎn)

首先要避免陽(yáng)光直射，適宜的蔭蔽度是保證陽(yáng)春砂獲得高產(chǎn)的重要生態(tài)因子之一，應(yīng)創(chuàng)造良好的蔭蔽環(huán)境，確保幼苗期50%～60%、生長(zhǎng)期50%～70%、花果期70%～80%的蔭蔽度[17]。其次要保持土壤濕潤(rùn)，陽(yáng)春砂喜愛濕潤(rùn)，在種植過(guò)程中要保持一定的空氣和土壤濕度，過(guò)于干旱會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的落花落果。再次要保持溫度適宜，陽(yáng)春砂屬熱帶亞熱帶季風(fēng)雨林植物，其生長(zhǎng)期最適宜溫度是22～28 ℃，授粉期最適宜溫度是22～25 ℃，冬季要特別注意避免凍害。最后要經(jīng)常通風(fēng)換氣，控制設(shè)施內(nèi)的二氧化碳濃度，加強(qiáng)對(duì)有害氣體的監(jiān)測(cè)。

6 結(jié)語(yǔ)

陽(yáng)春砂是珍貴的道地藥材，陽(yáng)春砂產(chǎn)業(yè)是值得大力發(fā)展的大健康產(chǎn)業(yè)，但低產(chǎn)等問題制約其高質(zhì)量發(fā)展。近年來(lái)國(guó)家越來(lái)越重視中醫(yī)藥的發(fā)展，相繼出臺(tái)了一系列政策，提出要推行中藥材規(guī)?；?、規(guī)范化種植。2022 年“中央一號(hào)文件”明確指出，要加快發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，因地制宜發(fā)展塑料大棚、日光溫室、連棟溫室等設(shè)施[24]。這為陽(yáng)春砂設(shè)施化栽培提供了政策東風(fēng)。設(shè)施化栽培作為土地集約型的典型栽培模式，能夠充分利用原來(lái)不能滿足陽(yáng)春砂種植條件的土地，擴(kuò)大陽(yáng)春砂種植面積。陽(yáng)春砂市場(chǎng)需求量大，每年保持了6%～7%的增長(zhǎng)速度，供不應(yīng)求[17]，應(yīng)用設(shè)施化栽培技術(shù)能夠較好解決陽(yáng)春砂開放式栽培的缺點(diǎn)，提高陽(yáng)春砂產(chǎn)量。綜上所述，把設(shè)施化栽培模式應(yīng)用于陽(yáng)春砂種植具有廣闊的發(fā)展前景，加上國(guó)家政策支持和市場(chǎng)的強(qiáng)烈需求，設(shè)施化栽培將在陽(yáng)春砂種植中發(fā)揮著重要作用，是值得研究與推廣的一種栽培模式。