天麻人工栽培模式调查分析及发展建议△

郭怡博，张悦，陈莹，张伟，张怀荣，苏鑫宇，孙志蓉*

1.北京中医药大学 中药学院，北京 102488；2.宁强县中药材产业发展中心，陕西 汉中 724400；3.宁强县真菌研究所，陕西 汉中 724400

天麻Gastrodia elataBlume 又名赤箭、定风草，为兰科天麻属植物，以干燥的块茎入药，具有息风止痉、平抑肝阳、祛风通络之功效[1]，在我国已有2000 多年的应用历史[2]。长期过度采挖导致野生天麻的资源量不断减少，其生存环境遭到破坏。为了解决天麻商品的供需矛盾，自20 世纪50 年代起，我国就开始了天麻人工栽培技术的研究探索，到20 世纪70 年代，用蜜环菌纯菌种与木材伴栽天麻取得成功，此后天麻大规模人工种植快速发展起来[3]。天麻属于异养型高等植物，对气候环境和地形海拔有严格的要求，常种植于山坡林下、灌木丛或草丛中，又因天麻的生长发育必须依赖蜜环菌侵染木材为其提供营养，所以人工栽培天麻离不开森林资源[4]。天麻人工栽培资源主要分布在秦巴山区、大别山区、武陵山区和乌蒙山区，这些区域面临着环境保护和乡村振兴双重任务。但随着天麻栽培规模的扩大，逐渐产生了毁林栽麻、毁草种麻的现象，森林资源保护与天麻种植业的发展产生了巨大的矛盾[5]。研究表明，栽培过程中天麻和蜜环菌均会产生连作效应和化感作用[6]，造成天麻严重减产，故生产上多采用换地栽培的方式解决，导致出现了土地等资源利用率不高、土壤微生物生态不平衡等问题[7]。本文通过查阅相关文献，结合在陕西宁强、云南小草坝、贵州大方、德江及四川绵阳平武、松潘县等地的实地调研，从天麻栽培模式的角度，梳理分析了现有天麻人工栽培模式的特点并提出未来天麻种植模式的发展方向，为天麻产业健康发展提供参考。

1 我国人工栽培天麻分布与气候环境

根据文献整理结合实地调研，总结出天麻人工栽培资源分布与气候环境，见表1。我国栽培天麻主要集中在秦巴山区（陕南、川北、鄂西北、豫西南、甘南、渝东北）、大别山区（皖西、鄂东北、豫东南）、武陵山区（鄂西南、渝东南、黔东北）、乌蒙山区（滇东北、黔西北、川南）等地，东北长白山、西藏林芝地区、湖南雪峰山等地亦有栽培。天麻栽培区大部分处于亚热带季风气候区，少量分布于温带季风气候和高原山地气候区，除东北与青藏高原栽培区温度较低，其他产区年平均气温基本在8～20 ℃，年降水量在700～1400 mm，降水量过高或过低都会影响天麻生长[8]。产区土壤类型主要是黄棕壤、黄壤、棕壤、红壤等酸性至中性土壤。除青藏高原、云贵高原产区海拔超过2000 m，其他产区海拔在500～2000 m。天麻栽培产区均处于我国森林分布区，植被类型主要是常绿阔叶林和混交林。天麻在我国多地有种植，尽管一些地区的自然条件相似，但具体的种植模式各有不同[9]。在选择栽培模式时需考虑到天麻生长的各方面影响因素，以获得最优的生态经济效益。

表1 我国栽培天麻分布区的生态环境条件

2 我国天麻栽培模式的梳理与分析

天麻的栽培模式有多种，经调研与文献检索，总结归纳出基于作物布局和基于人工干预程度的2 类栽培模式（图1）。

图1 我国天麻栽培模式分类

2.1 基于作物布局的天麻栽培模式

根据天麻在空间及时间上布局的不同可分为单一栽培模式和多样性栽培模式。

2.1.1 单一栽培模式 目前，天麻种植多以单作为主。单作模式下天麻种植量大，易于田间管理，但需频繁换地。林下单作天麻时，换地整地时需清除过密的杂树、杂草[10-11]，易引发水土流失；有的地区天麻栽培基质采用河沙或山砂，单作模式下，河沙或山砂使用1 次后就需更换，既增加了栽麻成本，又造成了生态破坏。

2.1.2 多样性栽培模式 天麻的多样性栽培模式是指天麻与其他作物搭配种植的方式，主要包括间作、轮作和套作（表2）。此类模式能够充分利用空间、时间，缓解天麻连作障碍，提高土地、木材资源的利用率，保持土壤生态平衡。但天麻多样性栽培模式在实际生产中采用较少，如何选择适宜的作物与天麻搭配种植，普及关键的种植技术是目前天麻多样性栽培研究推广的重点和难点[12]。

表2 天麻多样性栽培模式

2.1.2.1 轮作 作为一种用地和养地相结合的种植模式，轮作能减轻病虫草害，有效提高经济产量[13]，缓解和克服连作障碍。杨靖春等[14]研究了人参-天麻轮作对土壤微生物特性的影响，发现老参土轮作天麻后能够增加人参土壤中的微生物总量和生物活性，而且老参土中的人参残留物和大量的枯枝落叶也能为蜜环菌及天麻生长提供营养。张进强等[15]在贵州省德江县采用林下天麻-竹荪仿野生轮作栽培的模式，充分利用旧菌材，保障天麻种植过程中的生态循环利用。陕西汉中、湖北罗田地区有农户采用天麻旧菌材种植猪苓，实现了“天麻-猪苓”轮作[7]。

2.1.2.2 间作 林药间作可以充分利用林地资源，改善林木和中药材的生长环境，使两者的产量增加，收益提高[16]。杨长群等[17]对板栗-天麻间作研究发现，绝大多数板栗树根系天然带有蜜环菌，板栗与天麻间作，既扩大了复种指数，合理利用了森林资源，又增加了林地收入。曹流清等[18]在竹林内间种天麻，不仅效益好，而且能改善竹林立地条件及生长环境，为促进竹林丰产打下了基础。

2.1.2.3 套作 林下套种中药材是一种林药复合经营模式，能充分利用林地资源，促进林下经济发展[19]。李玉丽等[20]研究了伏牛山区山茱萸林下套种天麻技术，充分利用了深山区紧缺的土地资源，山茱萸林为天麻、蜜环菌生长提供了适宜的森林环境，收获天麻后的旧菌材做有机肥料，提高了山茱萸林分质量。徐书博等[21]在核桃林中间作套种天麻，使双方互相促进生长，有效地解决了核桃大小年收益问题。孙志蓉等[22]发明了一种猪苓与天麻套种的栽培方法，能够不与农作物争地，节省人工，充分利用杂灌林间枯枝落叶、林下闲置土地、蜜环菌等资源。

2.2 基于人工干预程度的天麻栽培模式

该类模式根据天麻栽培过程中人工干预的程度分为设施栽培、无土栽培、露地栽培和仿野生栽培等，具体分类见表3。

表3 基于人工干预程度的天麻栽培模式

2.2.1 设施栽培 设施栽培是指利用大棚、温室等设施，人为创造出适宜作物生长环境的种植方式，又称保护地栽培[23]。天麻的生长受光照的影响较小，而受温度和湿度的影响较大。目前天麻的设施栽培模式包括大棚栽培、箱栽、袋栽和覆膜栽培等（图2）。设施栽培能够有效解决天麻“靠天吃饭”的问题，减轻种植天麻对森林的依赖，便于病虫害防治。但目前设施设备和栽培管理技术不规范，部分设施栽培条件下天麻产量稳定性得不到保证，因此未得到大范围推广，也限制了天麻集约化、规模化的发展。

图2 天麻设施栽培模式

2.2.1.1 大棚栽培 大棚栽培主要是利用遮阳网[24]、塑料大棚[25]等材料和结构，调节温度和湿度，控制天麻生长的环境条件。调研中发现，遮阳网下平地栽培天麻易于操作，降温效果较好，能够应用于种麻繁殖、商品麻培育和菌材培养等环节，但是在实际生产中遮阳网、塑料大棚等结构简易，抗老化性能差，使用寿命短，使得生产成本相对较高。

2.2.1.2 箱栽 箱栽研究较早，1978年，林鹏等[26]在天麻开花结实过程及其与生态因子相关性的研究中采用了这种模式。其特点是不受场地和土质限制，易于控制温度和湿度，又可以搭架分层，充分利用空间，可用在天麻种子、种麻以及商品麻生产过程中。目前，箱式栽培多采用塑料泡沫箱，循环几次使用后会对环境造成污染。

2.2.1.3 袋栽 袋栽天麻同箱栽一样，具有可控性，收获方便、省工、省时等特点[27]，但生产过程中同样面临着塑料袋污染的问题。

2.2.1.4 覆膜栽培 地膜覆盖栽培广泛应用于蔬菜、水果、粮食作物、经济作物、花草、树苗等生产中[28]。目前，覆膜栽培在黄芪[29]、独活[30]、当归[31]等药材生产中应用也比较多。梁玉勇等[32]研究发现，覆膜窖栽改善了窖内的水热条件，使菌麻在生育过程中受寒热、干湿的不良影响大为减少，同时也改良了菌麻共生关系，能提高天麻产量，但天麻覆膜栽培的研究和应用不多。

2.2.2 仿野生栽培 天麻仿野生栽培是指人为在有野生天麻产出的相似环境中，合理开挖天麻种植穴，辅以适量优质菌材、麻种，为天麻在野外营造自然生长的环境，模拟野生天麻野外生长状态，进行天麻人工栽培[33]。目前，仿野生栽培在我国多个天麻主产区得到了应用[34]，林下仿野生栽培作为一种生态种植模式，具有一定的安全性、地域性和效益性[35]。但是林下仿野生栽培依赖于丰富的森林资源，而一些地区的森林资源匮乏，使这种模式的推广受到限制。另外蜜环菌也是多数阔叶木的主要病害菌之一，天麻种植接种大量的蜜环菌，多数麻农采收完天麻后不对废弃菌坑做灭菌处理，使蜜环菌大规模入侵，扰乱了林地土壤生态系统的平衡，给山地林业带来了隐患[15]。从生产管理角度来看，由于林下仿野生栽培环境是林木茂密的山坡，田间管理和材料运输等的难度大大增加，这也成为林下仿野生栽培模式推广和应用的限制因素。

2.2.3 露地栽培 露地栽培是指在没有遮蔽物的土地上种植作物的方式。王锐[36]采用露地高产栽培技术，以长白山野生天麻为母种培育种麻，取得了一定的经济效益。但天麻对生长环境要求较高，采用露地栽培方式，对种麻和蜜环菌的适应能力有较高要求，另外还要求有配套的田间管理措施，故此模式在天麻栽培上应用不多。

2.2.4 无土栽培 无土栽培是一种用营养液及其他基质代替天然土壤的种植模式[37]。土壤养分只是天麻的第二营养源，其生长的大部分营养物质来自蜜环菌的传输[38]，这为天麻的无土栽培提供了可能。研究人员对天麻无土栽培的基质进行了多方面的试验研究，朱计锡等[39]介绍了用木屑栽培天麻的方法；汪鋆植等[40]研究发现，树叶是影响无土袋栽天麻种麻质量的主要因素，并找到了无土培养基最佳配方比；谭自春[41]总结探索出一套天麻无土节能栽培技术，提高了天麻产量，缩短了生产周期。天麻无土栽培多使用枯枝树叶、木屑、玉米芯等废弃物以取代木材，但目前由于技术要求严格，栽培成本高于在自然环境中栽培，所以在实际生产中应用还不多。但无土栽培具有能够减轻病虫害，克服连作障碍等优点[42]，具有研究应用的价值。

3 天麻生态经济型栽培模式的提出

生态经济在20世纪60年代首次被提出，是指将生态环境与经济发展相结合，采用现代科技、生态理念与市场经济等理论，通过发展模式选择和技术创新，促进生态与经济的协调发展，实现双重良性循环的高级经济形态[43]。改革开放以来，中国经济飞速发展，然而粗放的发展方式也使生态环境成为国家发展的短板，造成资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势。面对中国现代化建设难以避免的经济发展与生态环境保护的冲突时，习近平总书记提出以“绿水青山就是金山银山”重要思想为核心的生态文明观，以发展生态经济为主线，以推进绿色发展、循环发展、低碳发展为基本观念，为美丽中国建设指明了前进方向[44]。

目前，我国中药资源产业还未摆脱粗放、污染和孤岛式的发展模式，其经济发展现状和产业特征大多仍属于资源消耗量大、利用效率和产出效益低、废物排放量大的传统线性生产方式[45-46]，迫切需要发展中药生态经济模式。天麻具有较高的经济价值，已成为众多山区经济发展和巩固脱贫攻坚成果的主导产业，但天麻栽培属于高耗能、低利用的过程，因此建立与发展天麻生产的生态经济型模式（图3），是解决天麻种植业面临的经济要求与生态要求之间矛盾的重要途径。

图3 天麻生态经济型栽培模式

4 我国人工栽培天麻模式发展建议

4.1 因地制宜，合理规划

天麻对生长环境要求较为苛刻，在种植天麻时需要考虑到各种影响因素[8]，应根据产地条件采用不同的栽培模式。从气候环境因素角度来看，林下仿野生栽培、多样性栽培模式能够利用森林小气候，适用于全国有天麻分布的林区；棚栽、箱栽、覆膜栽培等能够控温、控湿，克服不利气候因素影响，适宜地区产业集约化发展。从资源利用角度来看，在森林资源不丰富或者天麻栽培量较大的地区，可以考虑研究发展与设施栽培、无土栽培等模式配套的设施农业栽培技术，同时营造人工林，来缓解林木资源和天麻种植的矛盾。

4.2 科技优化模式，做好引领示范

优化中药材种植模式，提高产量和效益，对于促进我国中药事业的可持续发展具有重要意义[47]。当前，天麻多样性栽培（轮作、间作、套作）、设施栽培、无土栽培等模式还不够成熟，需要加强科技研发力量以稳产提质，促进天麻种植走向可持续发展的道路。目前，人工栽培天麻还以散户种植为主，存在着种植管理混乱、栽培技术不规范等问题[48-49]，在推广栽培模式时要做到先基地示范、后扩展推广，加强农户技术培训，逐步实现天麻种植的产业化。

4.3 加大天麻连作障碍防治研究

近年来，越来越多的学者开始致力于中药材连作障碍防治的研究，并取得了一定的成果[50]。常见的缓解中药材连作障碍的方法有土壤灭菌、功能微生物调控、生物质炭改良、作物多样性栽培调控等[51]。天麻的连作障碍问题严重影响着天麻药材的产量和品质，但相关方面的研究较少，目前主要是通过合理轮作、换地栽培等方式缓解连作障碍产生的影响。但在实际生产中轮作模式应用的不多，换地栽培又易产生栽培基质（土壤、河沙等）资源浪费和土地生态破坏现象，今后应当进一步加强天麻连作障碍产生机制与解决办法的研究，以促进天麻产业良性发展。

4.4 探索多模式融合发展

不同的天麻栽培模式各有利弊，可以相互结合，取长补短，探索经济和生态效益的最优组合。例如林下仿野生栽培可以结合多样性种植模式，既能回归生态，又能高效利用资源。有研究表明，棚栽和膜栽相结合，能实现天麻早栽高产[52]。实地调研中也发现，农户将棚栽与林下仿野生栽培相结合，棚栽获得种麻，然后移植到林下进行仿野生栽培，达到了经济高产的效果。

4.5 遵循绿色理念，发展循环经济

随着中国生态文明建设和可持续发展的推进，绿色发展理念不断得到充实，现代循环经济也由“3R”原则拓展到“5R”原则[53]，为解决天麻生产中的实际问题提供了思路，遵循绿色理念、发展循环经济成为构建和发展天麻生态经济型栽培模式的重要手段。

从经济发展角度，绿色理念强调创新驱动，建设“人与自然共生的现代化”。天麻栽培设施农业落后，容易受到灾害性天气因素影响，因地制宜发展现代设施农业，是实现天麻种植业集约化、现代化的重要方向。从生态环境角度看，绿色理念强调可持续性的发展和人与自然和谐共生。加强保护天麻野生种质资源，为未来天麻优良种质选育和种质退化等问题的解决提供保障。通过多样性种植、仿野生种植模式，使天麻不与农田争地，科学合理地配置资源，维持生态系统的平衡。通过设施栽培减轻天麻的病虫害[54]，减少农药的使用，实现绿色生产。

依据减量化（reduce）原则，通过生产优质两菌（蜜环菌和萌发菌）和麻种、提高栽培技术等手段，从源头控制天麻栽培原材料的使用量，提高单产，避免广种薄收。依据循环再生利用（recycle）原则，通过天麻与竹荪、冬荪、猪苓等的轮作、复合种植模式，或将旧木材用来生产食用菌（平菇、黑木耳、香菇等），节约和再利用木材、土地等资源，减轻天麻栽培对森林资源的消耗。依据资源再配置（relocate）原则，对天麻栽培运作模式进行重构，由散户种植向“合作社+基地+农户”“企业+协会（合作社）+基地”等模式转变，形成区域循环经济产业链网。依据资源替代（replace）原则，通过对无土栽培的研究，减轻甚至替代木材的使用，通过营造速生林、经济林替代单一的青冈木等树种，减少树木的砍伐。依据无害化储藏（restore）原则，通过对土壤和河沙等栽培基质消毒灭菌技术的探索，减轻连作障碍对天麻的影响。

5 展望

天麻已被逐步纳入到《中华人民共和国药典》《中华人民共和国兽药典》《可用于保健食品的物品名单》等标准和法规文件中，天麻提取物也被列入《已使用化妆品原料名称目录》中。2020年1月，国家卫生健康委员会、国家市场监督管理总局发布了《关于对党参等9 种物质开展按照传统既是食品又是中药材的物质管理试点工作的通知》。这些政策法规的颁布使天麻应用范围越来越广，将极大推动天麻市场发展，扩大天麻栽培需求量。

纵观我国天麻栽培模式的发展，不难发现天麻栽培模式正逐渐从单一模式向多样性模式发展，从简陋粗放式栽培向现代设施农业发展。但面对人工栽培天麻中因自身特性、长期单一化种植导致的毁林栽麻、资源浪费、土壤污染等突出的问题，模式转变进程显得缓慢，严重制约了我国天麻产业的绿色发展。未来应当进一步优化天麻种植模式，因地制宜地朝向生态经济型模式的方向发展，在实际操作中提炼总结出配套栽培技术，以促进天麻种植业的可持续发展。