杨 阳 吕艳霞 郭 峰 孙金英 张万春 李保华 吕福虎 侯俊林 萨如拉
(1.包头市农牧科学技术研究所 内蒙古包头 014010;2.内蒙古自治区农牧业技术推广中心 内蒙古呼和浩特 010010)
黄芪为豆科多年生草本植物蒙古黄芪[Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao]和膜荚黄芪[Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge.]的干燥根[1]。近年来由于我国对蒙古黄芪药材需求的增大,加上野生资源急剧减少,目前蒙古黄芪商品药材主要来源于人工栽培[2-3]。 内蒙古中西部地区位于41°N 黄金生态圈,包含包头市、呼和浩特市、巴彦淖尔市等地区,属于温带大陆性气候,土壤质地独特, 高原气候凉爽, 日照充分, 昼夜温差大, 符合黄芪“冷凉少雨怕涝”的特性,也为黄芪种植提供了得天独厚的天然生长环境, 是蒙古黄芪的道地产地之一[4-5]。 农业农村部、药监局、中医药局要求加快道地药材基地建设[6],国家林草局印发的《林草中药产业发展指南》 中发布常用中药材年需求量分类统计表,全国黄芪的需求量为1 万~5 万t,属于市场需求量大大宗药材的前10 名, 其需求呈逐年增长的态势。 内蒙古种植的黄芪主要品种为蒙古黄芪,蒙古黄芪富含黄芪总皂苷、黄芪多糖、黄芪总黄酮等医药保健成分和氨基酸等多种微量元素,品质优良、药用价值高[4,7]。 包头市是全国知名的“正北芪”黄芪产区,被农业农村部授予黄芪“农产品地理标志”,被中国中药协会授予“中国固阳正北黄芪之乡”称号,固阳黄芪被认定为“内蒙古特色农畜产品”,近年来开发出的黄芪酒、黄芪羊、黄芪粉也深受消费者喜爱,发展前景广阔。 但种植机械化程度低,药农种植黄芪从育苗、春耕、田间管理到初加工基本上都是手工操作,劳动强度大,导致种植成本上升;人工种植不能在种植、施肥、病虫害防控、管理、采收等关键环节实行统一的标准和规范化操作,导致产量、品质不稳定;黄芪种植规模受限,集中连片种植面积不能过大,缺乏规模化种植基地,严重制约了黄芪产业发展[8-10]。
黄芪全程机械化技术已有前人研究总结,2018-2019 年,甘肃省集成了2 套适宜会宁二阴山区、中部靖远县的黄芪生产机械化技术[11-12];2015-2022 年,山西省浑源县集成了一套适宜恒山、 武乡县的黄芪机械化种植技术[13-14];2015 年,孙艳春、孙奎仓等人集成了一套适宜河北省的黄芪机械化、 机械化育苗种植技术[15-16]。 但没有前人针对内蒙古中西部地区蒙古黄芪的全程机械化种植技术, 针对内蒙古中西部地区黄芪生产中农民对黄芪全程种植机械化要求的迫切需要,内蒙古自治区农业推广中心、包头市农牧科学技术研究所及固阳县农业技术推广中心联合开展了黄芪全程机械化种植技术的研究与推广, 规范黄芪全程机械化高效栽培技术,分析经济、生态及社会效益,为农户实际操作提供技术依据。
1.1.1 选地 平地或向阳的山坡均可种栽, 在平地上,选择土层深厚、土质疏松、透水透气良好、土壤肥力较好的地块;在山区和半山区,选择向阳高燥的中性或微酸性沙质壤土。 黄芪忌连作, 前茬作物以燕麦、玉米等禾本科为宜,前茬为甜菜的地块不宜种植蒙古黄芪。
1.1.2 整地 先用大型深松机进行深松,深度45 cm,之后用翻转犁深翻,翻地深度35 cm,最后用旋转动力耙整平镇压。 结合整地,据土壤肥力状况施基肥,施腐熟优质农家肥3.75 万~7.50 万kg/hm2、硫酸钾型三元复合肥450~750 kg/hm2。
1.2.1 种子选择 选择蒙古黄芪为种子来源, 种子常温贮藏期≤3 年、 籽粒饱满度≥85%、 生活力≥90%、发芽率≥85%、净度≥95%、纯度≥95%。
1.2.2 种子处理 将种子用碾压机快速磨一遍,以种皮起毛刺为度。 或用1 份黄芪种子加3 份细河沙拌和揉搓, 擦伤种皮, 使其由黑色有光泽变为灰棕色,带沙播种。
1.2.3 育苗时间 黄芪怕风, 在当地白天气温稳定在10℃以上,立夏后播种,一般于5 月中旬播种。
1.2.4 机械播种 因当地土层较薄,建议起垄育苗。用滴灌旋播一体机配套轮距150 cm 的60 马力拖拉机播种。 使用时将拖拉机三点悬挂与播种机连接,将动力输出轴与药材播种机相连接, 通过旋耕机将土壤疏松整平,化肥直接掉落在旋耕机刀片附近,将土壤与化肥充分搅拌。 机器配套5 根滴灌带,开沟铧浅埋2~3 cm, 每30 cm 铺设1 根滴灌带。 播种机配备2 kg 机塑料排种箱。 播种机播幅1.5 m,播种10 行,每行15 cm,种子带宽5 cm,播深1~2 cm。 播种量120~150 kg/hm2,播种速度0.2~0.3 hm2/h,苗期为1 年。
1.2.5 苗期管理 在杂草方面, 播种前使用无人机或除草机喷施封闭除草剂。 苗高6~8 cm 时,间苗、定苗一次性完成, 株距4~6 cm。 结合定苗进行中耕除草,后期视杂草生长情况适时人工拔除,以保持田间无杂草。 在水肥管理方面,蒙古黄芪在苗期和返青期应及时灌水,生长期不是特别干旱可不浇水。 一般在7 月下旬至8 月中旬追施三元复合肥300 kg/hm2或喷施磷酸二氢钾3.75 kg/hm2。
1.2.6 机械起苗 一般于播种当年秋季或翌年3 月中旬至4 月上旬进行起苗。 利用大型中药材挖掘机,先将高垄中育成的苗一体化端切, 使种苗与底土完全分离,保证蒙古黄芪苗根系完整,无损伤,端切深度在50 cm 以上; 再通过振动筛土装置及前轮拨动轮装置,将已与土壤分离的种苗抖出地面,再人工分拣。 去除病弱苗、破皮苗、分叉苗,按粗细、长短分级后即可移栽。
1.3.1 选苗 宜选择根条直无侧根、 根长30 cm 以上的光滑无病、 粗0.3~0.8 cm 的优质蒙古黄芪种苗进行移栽。
1.3.2 定植时间 黄芪不惧怕低温,一般于每年4 月下旬至5 月上旬进行定植。
1.3.3 机械移栽定植 采用宽幅3 m 的药材移栽机配套动力90 马力以上拖拉机,人力将秧苗摆在传送带上, 机器会自动将将黄芪苗按顺序朝一个方向平放于沟内,使每行黄芪苗头方向一致。 机器一次性完成施肥、开沟、下苗、覆土、镇压、铺设滴灌带等工序,机器作业幅宽3 m, 移栽10 行, 沟深10~13 cm,株距15~18 cm,覆土8~10 cm。 移栽密度为22.5 万~30.0 万株/hm2。
1.4.1 除草 移栽前使用无人机或除草机喷施封闭除草剂。 后期苗高5 cm 时进行无人机或高台除草机进行第1 次除草,之后根据田间状况人工除草。
1.4.2 浇水施肥 采用滴灌水肥一体化技术, 根据土壤肥力,苗期追施水溶性好的氮肥(纯氮量)225~300 kg/hm2,结合灌水进行。 旺盛生长期喷施0.2‰~0.5‰磷酸二氢钾叶面肥15~30 kg/hm2。
遵循“预防为主,综合防治”的植保方针,通过选用抗性品种培育壮苗、科学施肥、加强田间管理等措施,综合利用农业防治、物理防治、生物防治、科学合理的化学防治,将有害生物控制在允许范围内。
1.5.1 农业防治 合理密植,合理配方施肥,保证植株通风透光,注意轮作;适当增施有机肥和磷钾肥;及时清除病株枯叶,集中深埋,用石灰消毒;消灭越冬虫源,清除附近杂草。
1.5.2 物理防治 利用黄板或诱杀灯诱杀蚜虫、蛾类等具有趋光性的害虫。
1.5.3 化学防治 无登记可用于蒙古黄芪的农药。在实际生产中,药农针对蒙古黄芪种植中常见的根腐病会施用多菌灵、甲基硫菌灵、敌磺钠等;白粉病会施用三唑酮、代森锰锌、百菌清、三唑酮等;芫菁、豆
荚螟及蝽类会施用阿维菌素、氯氰菊酯等;蚜虫会施用苦参碱、天然除虫菊素等。 使用无人机或高台除草机防治。 如涉及农药使用,注意农药安全使用间隔期,没有标明农药安全间隔期的品种,收获前30 d 停止使用,执行其中残留量最大的有效成分的安全间隔区。
1.6.1 采收时间 生长期3~7 年采收。 春季3-4 月或秋季10-11 月植株枯黄时采挖。
1.6.2 采收方法 采收时选择晴天, 先用打草机割除黄芪茎秆,留茬2~3 cm,随后用宽幅180 cm 药材挖掘机配套动力为240 马力以上轮式拖拉机起挖,药材挖掘机工作幅宽180 cm,挖掘深度45 cm。 通过拖拉机变速箱的后输出传动使振动铲以固定轴为圆心做上下摆动,疏松土壤并将药材挖出进入前链筛,在前链筛的震动和压土辊碾压的双重作用下, 将药材和土壤分离后经倒药辊将药材散在地表面, 由人工捡拾,分拣,打捆。
2.1.1 黄芪与传统作物比较 机械种植黄芪成本包括土地流转、种苗、肥料、农药、灌溉、人工等投入在3.7 万元/hm2左右,产干条3 750~4 500 kg/hm2,按照16~20 元/kg 收购价格计算,亩收入6 万~9 万元/hm2,纯利润为2.3 万~5.3 万元/hm2。 按照2 年为1 个周期计算,是当地种植小麦收益的2.5 倍,种植向日葵收益的1.3 倍。
2.1.2 机械作业模式与传统人工模式比较 全程机械化技术模式有效降低人工成本, 增加黄芪质量和产量,可实现黄芪增收2.2 万元/hm2左右。 播种或移栽方面,机械播种及移栽机较人工种植减少用工45~75 人/hm2, 速度是人工的4~8 倍, 节约成本6 000~8 000 元/hm2。 收获方面,黄芪人工收获挖掘深度浅、易挖断,影响药材产量、品质,机械收获比人工收获的黄芪损失率降低5%,销售价格较高,同时,节省人工45 人/hm2,节本增效1.5 万元/hm2。
2.1.3 有机户作业利润 具有农机农户能够提供黄芪农机作业服务,包含农机、司机、机械燃油费,黄芪播种或移栽服务费用900 元/hm2,黄芪起苗服务费用6 000 元/hm2, 起大黄芪服务费用1 800 元/hm2, 按照包头市全年黄芪种植面积稳定在6 000 hm2的情况下, 在整个药材播种期、 采收期农机服务收入约5 220 万元。
黄芪全程机械化技术模式的示范推广, 可有效提升黄芪种植的产出与收益, 也可有效遏制野生黄芪的采挖, 保护绿水青山。 机械化技术可以实现节水、节肥、节药10%,促进正北黄芪种植区生态环境的良性循环,可为绿色农业、生态农业的发展创造良好的环境,有效促进正北黄芪产业的可持续发展。
黄芪全程机械化技术模式的应用能够促进我国农机行业产业升级。 通过黄芪机械化生产作业,解决我国内蒙古、 甘肃等黄芪种植地区季节性劳动力短缺问题,推动黄芪产业的持续健康发展。