中药材—玉米间作种植模式研究

中药资源是治病救人、康复保健的重要物质基础。在人们对健康的追求及中医药产业的快速发展环境下，中药材种植迎来了大发展。中药材种植需要坚持“生态优先，生态效益、经济效益和社会效益并重，以短养长、长短结合”及道地性原则，因地制宜。由于多年单一化种植造成连作障碍，使中药材产量、药效成分含量下降，土壤质量退化，限制了中药材产业的可持续发展，所以，发展生态农业是中药农业的必由之路。间作作为一种生态农业种植模式，运用群落的空间结构原理，建立植物间互补共生的关系，能提高种植环境生物多样性，改变地上、地下微环境，减少了连作障碍，提高了产量和品质。

我国很多地区都可以种植玉米，在原有中药材种植模式下间作适应性强的玉米，能增加粮食产出，提高中药材品质。本文综述了中药材—玉米间作发展现状，总结了已经成熟的间作模式，分析了间作的目的意义，探究了间作提质增产的机理，展望了间作未来发展方向，为未来中药材间作产业发展提供了经验参考和理论依据。

一、中药材—玉米间作的发展现状

间作即对某些植物加以种植组合，于同一土地上成行或分带种植生长季节接近的两种或两种以上的植物。采取合理的间作模式可以促进植物充分利用光、热、水、气、肥等自然资源，增加植物生物量，产生更大的经济效益。

间作在国内外都有实践，在产量和品质提升方面均有很好的表现。间作在我国有很多案例，体现了中国农业的智慧经验。我国有关间作的记录最早出现在汉代，《汜胜之书》中记载了瓜豆间作。历经两千多年的发展演变，可间作的植物种类和应用也越来越多，蔬菜、粮食作物、果树等之间开展了广泛的间作试验。间作在非洲及南美洲广泛流行，近年欧美也逐渐采用间作代替部分农业生产。科学家们从深层机理方面对间作进行研究，更好地利用好间作这种生产方式。

有关玉米间作有蔬菜—玉米间作、经济作物—玉米间作、食用菌—玉米间作等。中药材—玉米间作是近些年发展起来的药—粮间作模式。华中地区大力推广半夏—玉米间作模式，这种模式在湖北省面积近500 hm2。在西南地区建立了天冬—玉米间作复合生态种植示范基地，天冬—玉米间作比天冬单作增收20%以上，比玉米单作增收500%以上，实现了“一地两收益”。在河南省洛阳市也存在大面积的柴胡—玉米间作模式。

中药材—玉米间作备受推崇，是因为间作模式提高了土地复种指数，除了保证正常的中药材产出，还增加了粮食产量，同时获得了短期土地效益，让土地收益最大化。中药材—玉米间作解决了连年单作种植、过度施用农药和化肥造成中药材质量显著下降、药性降低等问题。

二、中药材—玉米间作的案例

（一）玉米为中药材生长遮阴

玉米作为一年生高大草本植物，体形高大，叶片扁平宽大，和其他耐阴矮生中药材进行间作后，玉米在为中药材提供适宜的荫蔽条件，小环境的温度降低、湿度提高，更适合中药材生长。目前，不光是生长周期短的柴胡、板蓝根、桔梗、半夏等中药材适于和玉米间作，生长周期长的黄精、白及、芍药等中药材也适用于和玉米间作。

1.柴胡—玉米间作。柴胡单作时，种子发芽慢，很难一播全苗。第一年正常种植玉米，于夏季在玉米地间播种柴胡种子，高大的玉米叶为柴胡苗提供遮阴庇护，显著提高了柴胡出苗率。于第一年秋季时，收获第一季玉米。第二年，仍然正常种植玉米，对柴胡正常进行田间管理，秋季时收获第二季玉米和柴胡种子，第二年秋冬至第三年清明节前收获柴胡根茎。这样形成二年三收（或二收）的柴胡—玉米间作模式，可大幅提升柴胡、玉米的收益，间作的柴胡产量远超单作的柴胡产量，同时还可以收获两季玉米，土地经济效益在3万元·hm-2以上。

2.苍术—玉米间作。苍术—玉米进行间作，玉米茎叶抵挡阳光直射苍术，有效减缓苍术植株夏季枯死情况。此外，由于严密宽大的玉米叶的封盖，阻止了杂草生长速度。苍术利用地下部分的根际作用和固氮作用，增产明显，苍术倍半萜类挥发油的含量也显著提高。

3.半夏—玉米间作。玉米与中药材半夏间作，可以有效提高土地利用率。玉米为半夏生长初期和中期提供良好遮阴环境，在半夏生长后期还能有效延缓半夏倒苗，减轻病害的发生。秋收后，玉米秸秆粉粹覆盖还田，可以保温保湿，增加土壤有机质，改善土壤微生物群落结构。良好的土壤微环境能促使半夏健康生长，缓解了半夏的连作障碍。

4.黄精—玉米间作。野生黄精通常生长在半阴半阳的山林中，一般5年以上才能收获。黄精与玉米间作人工栽培，玉米为黄精遮阴，促进黄精生长，夏季延缓黄精倒苗时间，促进黄精地下根茎生物量增加。间作的玉米，每年多收获一季，提高了短期效益，减少了种植黄精周期过长可能面对的风险。

5.白及—玉米间作。白及喜阴凉湿润环境，栽种3年以后才能采收，大田种植一般需采用遮阴措施。白及与玉米间作，清明前后种植白及，5月开始种玉米，至6月上旬玉米长高后为白及遮阴，8月收获玉米。由于没有使用遮阳网、支架，降低了种植成本，又增加了玉米种植产生的额外收入；避免了遮阳网残留、破损对土壤生态环境的影响，取得了极佳的经济效益和生态效益。

6.芍药—玉米间作。由于夏季光线较强，种植高秆直立作物玉米可在芍药生长过程中起到遮阴作用，让芍药免受强烈日光的灼伤从而推迟其叶枯黄期，同时对杂草生长有抑制作用。芍药—玉米间作种植的芍药经检测，芍药苷含量高于药典要求。间作提高了芍药长期种植的前期种植效益。

7.野酸枣—玉米间作。夏天干热风易造成酸枣落花落果，甚至绝收。在酸枣地种植玉米，通过玉米遮阴阻挡干热风，能减少酸枣叶片的蒸腾作用， 同时，有利于酸枣地保湿保墒，减少干热天气对酸枣花果造成的不利影响。

8.板蓝根—玉米—柴胡间作。晋北地区创制了板蓝根—玉米—柴胡间作的新模式，实现了玉米前期为板蓝根遮阴、后期为柴胡遮阴的双重作用。具体操作如下：4月中旬播种板蓝根，行距20～30 cm，播种4行板蓝根，留出2行玉米地，于5月初播种玉米，田间常规管理，7月底收获板蓝根后播种柴胡种子，秋季玉米成熟后收获，进行柴胡越冬管理。第二年4月上旬柴胡返青，5月初播种玉米，10月下旬采收玉米，当年秋冬或者第三年春季收获柴胡的根茎。

（二）玉米为中药材生长提供支撑

中药材—玉米间作，藤蔓类中药材能将玉米秆作为攀附支架，立体利用光、热、水、肥等资源。

1.葛根—玉米间作。采取间作的模式种植玉米和葛根，葛藤利用玉米植株进行攀爬，降低了葛根搭架的成本，提高了葛根的产量，间作的玉米可以选择甜糯玉米品种，以提高经济效益。粉葛也可以与青贮玉米品种间作，在玉米乳熟末期，采用农业机械收获葛藤和青贮玉米地上部分进行混合，制成青贮饲料。粉葛—玉米间作充分利用了葛根地上部分茎叶的营养物质，解决了青贮玉米饲料蛋白质含量低、额外添加蛋白饲料经济成本高、葛藤废弃不能有效利用等问题。通过间作，粉葛根瘤菌的固氮作用能够提高土壤的有机质和氮素含量，起到改良土壤的作用。

2.何首乌—玉米间作。何首乌的生长需要爬藤，且何首乌根茎采收期较长，与生育期短的甜玉米间作，玉米的伴生减少了高温强光对何首乌叶片的伤害，用甜玉米茎秆作为何首乌滕蔓生长的架子，降低了何首乌栽培的搭架成本。

3.桔梗—玉米间作。桔梗种植怕风害，易倒伏，与玉米间作，高大的玉米植株能阻挡风害，并利用玉米秆支撑桔梗植株，减轻桔梗倒伏。玉米收获后留地上1 m左右的玉米秆继续作为桔梗支撑，可使桔梗更好地利用光照，促进根茎膨大。

三、中药材—玉米间作的目的

（一）减少成本，增加收益

目前，成功开展的中药材—玉米间作，玉米为中药材生长提供遮阴条件或为中药材生长提供支撑作用，省去了搭遮阴网、搭架子等投入品的成本，降低了中药材生产成本。另外，生长期较长的中药材，前3～5年没有效益，中药材—玉米间作实现每年能多收一季玉米，增加了短期的收益。

（二）解决粮药争地矛盾

基于粮食安全和耕地红线的保护政策，粮食种植面积需要加强巩固和扩大。我国耕地面积有限，采用间作栽培模式是最大程度提高耕地利用率的有效办法之一。通过粮食作物与药材间作技术，充分利用土地、光热、空气和水肥等自然资源，发挥间作的互利作用，减少化肥、农药的投入，达到粮药双丰收的目的，有效解决粮药争地的矛盾。

（三）提高药效成分含量

中药材的品质与产量同样重要。中药材的品质是由中药材次生代谢产物含量决定的。单一种植模式破坏了土壤微环境的平衡，降低了微环境中有益微生物的多样性和活性，产生了连作障碍，降低了中药材的品质和产量。间作可以改变作物初级代谢和次级代谢产物的含量，使药效成分含量增加。高秆喜阳玉米与矮秆喜阴中药材间作，高秆植物为喜阴植物营造了弱光遮阴环境，空间生态位置得到合理分配。间作也属于拟境栽培，接近自然生态模式生长，药材质量接近野生水平，间作时药效成分含量明显高于单作。

四、中药材—玉米间作的提质增产机理

中药材—玉米间作能提高各类资源利用率，调节种间小环境，促进种间分层次、分时间吸收水分，分种类吸收养分；改善土壤微环境和微生物群落结构、提高土壤酶活性，增强植物抗性，减少植株病虫害发生，从而缓解连作障碍，解决中药材产量与品质下降的问题。

（一）调节种间小环境

根际效应和边界效应影响土壤质量，冠层微环境影响作物生长。冠层微环境是指作物间的小环境，主要包括温湿度、光照、二氧化碳等要素。光照影响地上部分植物生长，高矮结合的间作系统更有利于截取和利用光能，实现光能的分层和立体高效利用，降低植物的蒸腾作用，增加种间的环境湿度。同时，间作根际效应和边界效应发挥了形态互补、生育期互补、生态互补和边缘优势，影响了地下部分土壤的质量，形成了药粮共生提质增效的双赢。

（二）降低病虫害发生

间作能提高生态系统的稳定性，是生物防治病虫害的方法之一，可以降低病虫害发生率30%左右。通过间作，增加地上部分生物多样性，提高间作作物群体的抗性，以达到自然控制病虫害的目的。其原理是通过种间传递的化学物质，诱导植物作出化学防御行为，产生茉莉酸甲酯、乙烯、水杨酸甲酯，有助于驱散害虫。同时，间作减少了植物自毒物质的分泌，抑制了病原菌的产生，提高了植物抗病性，降低了地下病害的发生。

（三）改善根际微环境

合理间作通过种间互补作用、种间促进作用，改善土壤微环境。间作模式下根系分泌物种类增多，根际微生物的数量和群落结构发生改变，提高了土壤微生物群落的多样性，提高了土壤微生物的代谢活性，使植物与微生物间互相作用达到有机平衡，缓解了中药材的连作障碍。

五、中药材—玉米间作的展望

目前，部分地区中药材生产仍以单一作物种植为主，人们对中药材间作的关注度并不高，研究也不够深入和系统。合理的间作可以提高药材品质，但不科学的间作不仅不能增加药效成分含量，还会产生有害物质。中药材—玉米间作模式仍需大力推广，以覆盖更多的土地，目前间作的研究方向主要有以下五方面：适宜配搭植物的筛选、合理间作模式的构建、间作采收机械研制、间作缓解连作障碍机理、间作调控药材品质的机制。

（一）选择配搭植物

应根据中药材的品种、栽培环境和气候、形态特征、养分需求和生长习性等因素，合理选择间作植物，遵循“高秆—矮秆、深根—浅根、早熟—晚熟、喜阴—喜阳”的搭配原则，发挥种间互补和种间促进的作用。

（二）构建间作模式

研究科学合理的间作种植密度和种植比例，保证间作群体在地上部分形成适宜的田间小环境，充分利用光热资源，在地下部分构建良性的根际互作系统，充分利用水分养分资源。

（三）创新采收机械

间作模式自身的特点造成了田间管理和采收上的不便，在规模化采收时缺乏相应机械，面临较高的人力成本。在未来间作大面积推广的背景下，采收机械的研究与应用将会成为热点。

（四）间作化感作用

中药材通过化感作用产生次生代谢产物（药效成分），然而化感物质中还存在会引起连作障碍的自毒物质。应深入研究中药材与玉米间作根系分泌物和化感物质的成分，及根系分泌物与土壤微生物群落结构和病原菌等相互作用，解释中药材连作障碍形成的机理，为构建科学合理的中药材间作制度提供理论依据。

（五）调控品质的机制

1.植物冠层微生态对中药材品质的影响研究。光照为植物光合作用的能量来源，是决定中药材品质的关键环境因子。与玉米间作的药材多居于玉米叶秆下，玉米遮阴改变了光照强度，可以从光周期、光质和光强等方面研究光合特性对分子层面的影响。

2.植物根际微生态对中药材品质的影响研究。从生理和分子层面揭示间作系统中根系分泌物、根际微生物与中药材活性物质积累之间的关系及其调控机制。

药—粮间作模式对提高中药材产量和品质有良好的作用。要先对成熟模式应用理论进行科学解读，从环境因子到植物，再到土壤、微生物，全面研究间作系统的各个环节，发掘间作提质的深层次机理，再进行多种间作模式试验，探索适宜的间作条件，加以示范推广应用。

作者简介：王会锋（1982— ），男，河南新密人，硕士，助理研究员，主要从事中药材逆境防控研究。

基金项目：河南优势特色农业产业科技支撑行动计划优质中药材专项（20240904003）。

（责任编辑 " 张小玲）