韩秀坤 ,李 季 ,许永华
(1.吉林省参达塑业有限公司,白山134300;2.吉林农业大学中药材学院,长春130118;3.人参新品种选育与开发国家地方联合工程研究中心,长春130118)
人参(Panax ginseng C.A.Meyer)为人参属(Panax)五加科(AraLiaceae)多年生宿根性草本植物,它是原产于我国的一种古老的植物[1]。人参属植物经历了一亿多年漫长的生物学演变过程,在第三纪地层中发现了人参化石。由此可以推断,五加科及人参属植物的祖先在白至纪就已存在于地球上了。古代人参的生产地区有二:一是太行山山脉包括今天的长治县和邯郸等地区;一是长白山山脉,包括吉林、辽宁、黑龙江和朝鲜等地[2]。后来由于生态环境和气候条件的变化,在我国仅长白山山脉和大兴安岭地区分布有少量的野生人参。
人参是最古老的中药品种之一,春秋时范氢所著《计然》一书就对人参的形态有了记载。注于秦汉时期的《本经》称人参具有补气益血,安神定魄,除湿驱邪,长时间服用还能有延年益寿的功效[3]。而后的一段时期对人参的形态和药理性质认识处于混乱状态,真假人参生态的描述都被收录于书中。直到明代李时珍所注的《本草纲目》肯定了《图经本草》一书中对人参的描述[4]。从而确定了人参的真正植物学形态特征。宋代苏颂撰写的《图经木草》对人参的形态特征做了详尽的记述,同时对人参的生长栽培过程进行了描述,这与现代人参种植的方法相似。中国人参的栽培历史大约始于晋代,从南到北,从西到东,距今有近二千年左右的历史,据《石勒别传》记载“初勒家园中生人参,芭茂甚”,石勒为西晋时后赵主,褐族人,少时家住上党武乡 (今山西省襄垣县西北)。上党是古时人参主产地,石勒人可能将野山参进行人工移值栽培。
目前人参主要分布于东北地区东部和南部,山东、湖北、四川等地有小部分种植西洋参。长白山地区的栽培人参历史已经有450年左右,主要分布于抚松、靖宇、长白、临江、通化、集安、敦化、安图、汪清、珲春等地,近几年由于参地限制,在黑龙江地区发展的也比较多。但近几年参地从采伐森林种植转向大田地种植人参。
由于人参在自然森林下生长,一般都有较高的乔木和林下灌木双层枝叶遮阴,使人参形成喜阴、喜散射光,怕强光照射的生态特性,而人工栽培的人参须遵循人参的习性,既需要充足的光照又怕强光照射;既需要适量的水分,又怕伏雨淋袭。因此,从古至今人工栽培人参必须搭建人参棚,用于遮阴、调光、防雨、控制水分、控制温度等条件满足其喜漫射光、斜射光,避免直射强光的生长发育条件,这就涉及到人工种植的遮阴技术。
综上看出,因为原产地的气候条件使人参在生长发育过程中形成了喜阴凉湿润的生态特性,使人们对人参不同遮阴棚的研究已达到一定的深度。以前,人们更关注的是人参其有效成分含量与各环境因子的关系,大多数研究人参的产品如何开发利用,有关人参遮阴技术的研究却鲜见报道。在我国,今后如何深入开展不同生态气候条件下的不同遮阴方式与人参有效成分相关研究当应引起学者们的关注,因为人参遮阴技术直接关系人参品质、产量、成分等指标的高低。
我国栽培人参的历史说法不一 ,最古远的可追溯到西晋年末,至今已有1600多年的历史。采用参棚栽培人参,清末书中有很多记载,《人参考》中有“上搭天棚,使不见日,以避阳光”,“畦周树以木架,盖上板,前高后低,以便流水,称板子营 ”书中所述的即为简单的坡形板棚。在这以前还有用布拴在树上遮荫的布棚。板棚和布棚避光挡雨,易造成天早,不进阳光。 随着现代人参栽培技术的不断提高,人参棚出现了很多种类,但叫法混乱。 如一面坡棚、两面坡棚、屋脊棚、拱形棚、平顶棚、联结棚、简易帘等。有些科技文章把拱形棚和弓形棚相混淆 ,给研究和推广带来不便。 为了对形状、畦数及透光性一目了然 ,本文采用的分类命名方法为:总体结构上分为坡形棚、平顶棚、拱形棚、弓形棚四类;以棚形+畦数+透性+棚类命名,前后均为坡形的为 “两面坡”,脊形归为坡形类;前后均为坡形,中间是平顶的为 “两面坡平顶棚”。
从历史上分为单畦棚、双畦棚和多畦棚即三畦以上的。目前山区为了方便作业,大多使用单畦棚,地势好的也有使用双畦和多畦棚的。
分为半屋脊棚也称一面坡棚、平顶棚、房脊棚、拱形棚、弓形棚。现在通化、集安等地使用一面坡棚的比较多,其他区域一般使用拱形棚和弓形棚,近几年钢管棚的使用属于弓形棚。
分为全阴棚,不透光不透雨;透光棚,透光不透雨;双透棚,即透光又透雨。
分为草帘棚、芦苇棚、板棚、油毡纸棚、布棚、塑料薄膜棚,芦苇棚与塑料混用一段时间。
1.4.1 草棚
明末开始采用,就地取材,用蒿草、狄草、芦苇搭制,长白山地区还有用柳条、紫穗槐等细木条编制在一起使用,稀疏根据参龄掌握,使用时间较长,七、八十年代还有使用。
1.4.2 板棚
清初期至上世纪七十年代,由于以前参地是采伐林地开采出来的,就地取材,采用松木板,长七尺半,宽窄根据木材粗细,正反两面有排水槽,并排搭建在棚上,可反复使用多年。
1.4.3 布棚
民国初时期,板棚后期,板棚材料短缺才使用布,由于漏雨集中在一处烂参,所以使用时间较短。
1.4.4 油毡纸棚
70年代末,有了油毡纸后才开始使用,但时期较短,弊病太多,如防风差,光照不好就淘汰了。
1.4.5 塑料人参膜棚
随着人参栽培科技进步,传统的遮阴材料得到改进,淘汰了草棚、板棚、油毡纸全阴棚,改用现代的塑料薄膜的透光棚。目前人参棚主要使用斜坡透光棚、拱形和弓形透光棚。透光棚增加光照时间,改变了全阴棚的光照环境,提高了苫棚内散射光和反射光的强度,更适合人参的生长。
塑料棚膜开始用于人参棚是聚氯乙烯材料的。我国于上世纪50年代后期引进聚氯乙烯棚膜,用于水稻育秧。60年代初研制出聚氯乙烯棚膜,并将应用领域拓宽到蔬菜生产。80年代初用于人参遮盖,90年代中后期基本被聚乙烯棚膜代替。
聚乙烯棚膜是聚乙烯树脂经挤出形成的薄膜。是80年代后期在人参种植中使用的,比较聚氯乙烯棚膜质地轻、柔软、易造型、易收藏、覆盖面积大、透光性好、无毒、工艺简单等优点替代了聚氯乙烯膜,是当前主要的人参膜产品。
由于人参生长特性需求,对覆盖物的要求也趋于功能性。目前,随着国际国内薄膜生产工艺技术的不断进步,在薄膜的原料中加入各种功能性助剂,使人参膜适应各种不同需求。
按照使用时间分有正常的和耐老化、长寿膜,最长可使用48个月,国家标准要求为28个月;
按照颜色分有蓝色、黄色、绿色等,各颜色还可分为深色、浅色、正常色;
按照复合层数有单层、双层和多层的,两面膜可分为不同反正不同颜色;
按照拉力分为正常的、耐穿刺的、加强的、高强度的;
按照使用地形可分为阴坡、阳坡、山地、平地;
按照透光效果可分为正常和高光效;
按照棚架材料还可分为木材、竹子和钢管使用的;
还有一种人参膜是透气的,是2018年吉林省参达塑业有限公司与吉林农大联合研发透气人参膜,当夏季气温高时影响人参的生长,当气温达到一定温度时,参膜开始透气,降低棚内温度,不影响人参生长。不同的薄膜可满足人参种植的各种需要。
人参棚遮雨问题解决了,那么遮挡强光如何解决呢?这就离不开遮阳的材料。原来的草帘棚、芦苇棚、板棚、油毡纸棚、布棚不需要遮阳,原因是不透光。使用塑料棚膜后,就涉及遮挡强光的问题。以前在薄膜上覆盖草帘或放上树叶或打上黄泥等办法,用于夏季遮挡强光,及费工又费力,当需要光度时不便于调节。九十年代初,就出现遮阳网用于人参种植上遮光了。
遮阳网以高密度聚乙烯为原料,通过挤压、拉丝、编织,外加紫外线稳定剂及防氧化处理的一种网状编织物。具有抗拉力器、耐老化、耐腐蚀、耐辐射、轻便等特点,是一种新型覆盖材料。常用色泽为黑色、银灰色、蓝色为主,遮阳率50%~90%,还可以根据人参生长需求,调节密度使用。
在人参种植过程中,遮阳网可以覆盖在人参膜上,代替过去常用稻草、芦席、杉条、黄泥等遮盖物,降低参棚温度,提高湿度,优化棚内小气候,改善人参的生长环境。还可以遮挡在参棚两边保护参苗,防止日晒雨淋。
遮阳网厂家还创新一些特殊作用的产品。如“双透网膜”使用时将网膜搭建在参地上方,能够有效地遮挡强光,并且能够阻挡大雨暴雨,透过小雨,当天降大雨的时候,大部分雨水从双透网膜上流走,少部分透过网膜呈现雨雾状落入参地,非常适合用于特殊地块人参种植。还有“越冬防寒网膜”是人参、西洋参冬季防寒使用的覆盖膜。时间可根据当地秋季封冻前苫上网膜,春季根据当地气温撤掉,根据温度灵活使用,防止春天人参缓阳冻病害发生。
人参棚防雨遮光解决了,那么如何固定呢?覆盖物的固定以前由于棚架都是木材或竹子的,从古至今都是用铁钉、铁丝或用绳子固定的。在使用过程中,铁钉和铁丝容易损坏到参膜,容易挂漏或刺破。从2000年以后,聚乙烯网线的开始大量使用在参地上,特别是近几年钢管棚的大量使用,更增加了网线的使用量,好处是不伤膜、易操作、重量轻、好运输、成本低。现在更是简单实用,直接在工厂编制成网状,在参地非常省力就固定上了。
随着人民生活水平的不断提高,人们的消费观念不断更新,对人参的需求自益增加,市场需要量日益增大。为了提高我国人参在国际市场的占有率,提高人参的产量和质量,还需要创新研发各种功能性人参棚覆盖物。针对个性化人参需要,生产出更为优质的、多功能的、满足不同需要的人参产品,这样就对人参种植的覆盖物及覆盖技术提出了更高的创新要求。
人参是享誉中外名贵的滋补保健品,将来的需求不再是大众的,粗放的进补,而是针对用途来选择人参膜。需要那种人参皂苷单体,就研究出来哪种膜对哪种皂苷有促进生长作用,就覆盖哪种膜,或者说,用哪种颜色的膜、哪种光或哪种紫外线转换成什么光,对哪种人参单体有生长作用,就针对需求覆盖哪种膜。或者参膜可以根据生长需求和光照强度可以变光,这就要求人参膜的功能性更加细化的、分类更具体化,满足个性化需求。还可以从基础树脂、助剂体系、生产工艺深入研究,延长人参膜使用寿命,增强拉力和耐穿刺强度。
总之,归根结底人参物料和遮阴技术的使用,就是要符合人参生长需要,提高人参质量、产量来满足人们的需求。