刘忠阳 李存红 符德学
(1.焦作大学化工与环境工程学院,河南 焦作 454000;2.河南省四大怀药有效成分提取及产品研究院士工作站,河南 焦作 454000)
山药,又名薯蓣,薯蓣属植物,一年生或多年生草本蔓生植物,在我国分布较广,常生于海拔150 ~1500 m的山坡、山谷林下、溪边、路旁灌木丛或杂草丛中。我国人民早在3000多年前就开始引种驯化栽培,如今在全国各地均有种植。商品化山药种植主要集中在华北地区,其中尤以焦作的温县、武陟、沁阳、孟州一带(古称怀庆府)所产山药最为道地,被称为怀山药。铁棍山药是怀山药中的极品,因其粗细均匀,通常如成年人拇指般粗细,毛须略多,表皮颜色微深,并见暗红色“锈斑”,质地坚硬,不易折断,两根相互撞击,铿锵作响,故得名“铁棍山药”。在南方除了种植薯蓣外,还分别大量种植薯蓣属的其他几个种, 如参薯、山薯和褐苞薯蓣等, 称之为淮山[1-2]。
本文对我国在山药高产种植方面的研究进展进行综述,为发展和推广山药种植、加工提供理论依据。
山药既喜温又耐寒,向阳温暖的平原或丘陵地区,山药均能良好生长。山药喜中性土壤, pH6. 5~7. 5的土壤最适宜种植[3]。
山药的根状块茎在生长时能深入到1. 5 m或以下更深的土层内,山药耐旱怕涝,尤其怕涝。山药的这些特点决定了其较适宜生长在采光条件好、地势高、地下水位低、土层深厚、土质疏松且肥沃、排水流畅、能排能灌,微酸性到中性的沙壤或轻壤土。
山药忌连作,山药连作会破坏土壤耕层微生物种群结构,并抑制土壤酶活性,降低土壤肥力。随连作年限增加,山药品质各项指标均逐渐降低,与小麦轮作可以在一定程度上改善土壤微生物群落结构及土壤酶活性质量,增加土壤肥力[4]。
张月萌[5]等研究表明,山药行间间作苜蓿和三叶草两种豆科作物可有效提高山药生育期间0~40 cm土层土壤的硝态氮、速效磷和速效钾含量,降低土壤pH和电导率,并通过影响土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性以及土壤呼吸等生物学性质,改善土壤的综合肥力质量。
山药种植属无性繁殖, 可用栽子繁育、切段繁育、零余子繁育。
栽子(笼头、芦头)繁殖是利用顶端优势,选取山药块根上端有芽的一节,大约长20 cm左右。栽子出苗快,一般比山药段子早出苗20天。一个块茎只能截取一个栽子, 不能大规模繁殖。这种方法繁殖3~4年之后会出现品种退化, 要用零余子重新培育种栽。
切段(闷头栽儿)繁育是利用山药块茎有形成不定根的能力,在栽子不足时,可截取15~20厘米长的山药段代替,做种薯播种。越靠近生物学的上端,发芽越快,发芽能力越强,山药段的发芽比山药栽子晚20~30天,一般播种前要进行催芽。
零余子(山药蛋儿)繁育是在山药叶发黄时,选个大、饱满、无损伤、无病虫害的零余子,拌湿沙,放室内冬藏。来年四月,选外皮发白、内皮转绿的零余子直接播种。长成的笼头可供次年春天栽种用。零余子培育出的笼头在大田栽培中,在第二年产量最高,以后又逐年下降,在生产上使用的年限常不超过五年。
传统的栽培方法需要人工或机械挖沟、回填,费时费力,生产成本高,尤其是当前农村劳动务工转移,不利于大规模推广山药种植。近年来,出现了几种高效简约的栽培方法,如打洞栽培、套管栽培、山药引导槽横向结薯栽培等。
打洞栽培是根据山药的品种调节洞孔的深度和直径,洞孔内添加稻壳、粉碎麦秸、木屑、草炭或细沙土等不同填充物,也可在洞孔内安装PVC套管进行栽培,在收获山药时轻轻拔出即可,可以降低劳动强度,减少山药在收获中的损耗[6]。
山药引导槽横向结薯栽培技术就是人为改变山药垂直向下生长,使之沿一定斜度定向生长,可以变深栽为浅栽,克服重茬,降低土壤要求,便于收挖山药,且使山药外观品质提高[7]。
田间管理包括中耕除草、搭架控苗、施肥灌溉、病害防治等。
播种后要及时中耕1~2次,中耕可以保墒,提高地温,促进山药出土。山药出土后为防止滋生杂草,仍要进行2~3次浅中耕。中耕时,距离山药近的地方要浅,以防伤及山药块茎,离山药远的地方要深。在山药的整个生长期间,通常杂草的生长会比较旺盛,应及时拔除,避免杂草争夺养分,大面积栽培时可使用除草剂。
山药是藤本植物,要搭架引藤,可以保证通风透光,减少病虫害的发生,提高产量。当山药茎蔓长至30 cm时, 要搭支架, 架高1.5~2 m, 且要牢固, 多为人字架或直立架,引蔓上爬。在中后期,及时摘除不作留种用的气生茎、基部侧蔓,以减少养分消耗,通风透光,促进光合作用,利于块根膨大。藤蔓旺盛时喷施生物调节剂多效唑以控苗。
山药的生长期较长,需肥量大,尤喜肥效较长的有机肥,种植前一定要施足够量的底肥,以有机肥为主,氮、磷、钾基本均衡,底肥应占总肥量的70%左右。山药在生长前期,施用适量的速效氮肥,促进茎叶生长;生长中后期,块茎的生长量急增,需要吸收大量的养分,除氮肥外,还需增施磷肥、钾肥;后期可叶面喷施磷酸二氢钾等叶面肥,防缺肥早衰。山药的根系分布相对较浅,追肥时应在浅层土壤中添加肥料,有利于山药的根系吸收。山药是忌氯作物,要特别注意不宜施用含氯肥料[8]。
山药种植前浇一次底墒水,种植后根据墒情,结合追肥进行浇水,浇水要少、要小,促使块根下扎。当主蔓长到架顶,植株底部开始产生侧枝时,要保持土壤湿润,维持正常的生长。雨季要保证排水,不能让土壤湿度过大,否则会造成烂根。
山药的病害主要有炭疽病、褐斑病、茎腐病和根结线虫病等。虫害主要是蛴螬、地老虎等地下害虫和叶蜂,病虫害以预防为主,结合化学防治。山药重茬栽培是加重各种病害发生程度的重要因素,首先要坚持轮作换茬,山药收获后,清扫枯枝残叶及杂草,并集中烧埋。在播种前,用40%的五氯硝基苯粉剂1.5~2.5 kg和5%的灭克磷颗粒剂6 kg进行土壤消毒处理。栽子和山药段在种植前,用50%的多菌灵可湿性粉剂或70%的甲基硫菌灵可湿性粉剂600倍液+50%的辛硫磷乳油1000倍液浸泡15 min[9]。
另外,在种植过程中,可喷施70%的代森锰锌可湿性粉剂600~800倍液预防炭疽病。在发病初期,使用32.5%的阿米妙收杀菌剂1000倍液与25%的施保克1200倍液交替使用,会达到理想的控制效果。可用70%的托布津或40%的菌核净可湿性粉剂500~800倍液喷洒茎叶,结合50%的多菌灵可湿性粉剂400~500倍液灌根,防治茎腐病[10-11]。
霜降后,山药地上植株茎叶枯黄,地下块茎已充分成熟片,此时是最适采收期,过早采收产量低,含水量多且易折断,口感不好。也可以就地储存,延迟至翌年三月上中旬采收。
传统的人工收获方法是用铁锹从山药垄的一头开始将垄土挖开,找到山药块茎后,铲断两边侧根,继续深挖,直到见到块茎下部尖端,然后双手稍用力将山药块茎提出。
为了减少人工挖掘的劳动强度和作业量,可以使用山药开沟机开沟后,再人工挖出,实现半机械化。也可以使用山药收获机一次性完成开沟、掘进、举升、起土、振动松土等多项作业,机器过后,可以人工轻松拔出山药。
山药采收后可以在10~15 ℃的土窑内储存到翌年4~5月,也可以冷藏库内保存两年。
山药主要含有淀粉、多糖、蛋白质,并含有皂甙、甘聚露糖、淮山素、多巴胺、粗蛋白、氨基酸、胆汁碱和尿素囊、淀粉酶以及多种微量元素等[12], 具有很高的营养价值。作为中国传统的药食同源食物之一,山药深受广大人民喜爱。李时珍在《本草纲目》中也有介绍:山药“味甘平,益肾气、健脾胃、止泻痢、化痰涎、润皮毛”。
但山药采后易变质,难以长时间储藏和远距离运输,可以进行深加工,国内已经开发出山药粉、山药饮片、山药挂面、山药酥、山药醋、山药果脯、山药酒等深加工产品,提高了经济价值。
综上所述,山药已在我国很多地区种植。作为一种高产的经济作物,能促进农民增收,具有广阔的发展前景,今后要在高产种植和深加工方面加大研究。