摘要:文章主要结合机械化应用对虎杖种源采集、整地、厢面覆膜、田间管理及采挖一系列田间栽培的优势,探讨虎杖规模化栽培技术,为推广虎杖机械化栽培技术的应用奠定基础。
虎杖喜温润环境,耐寒,耐涝,多分布在海拔2000m以下的湿地、林地[1]。虎杖为蓼科多年生草本药用植物,《本草拾遗》《本草征要》均有记载[2],又名苦杖、酸筒杆、斑杖根[3]。虎杖根茎中含有“白藜芦醇、大黄酸、大黄酚、大黄素-6甲醚、萘醌”等化合物[4,5,6],具有止咳化痰、散瘀止痛、清热解毒、利湿退黄等作用[7,8,9]。虎杖嫩茎可作菜苔食用,虎杖渣可作为食用菌袋料,导致虎杖用量大幅度提升,野生虎杖资源已远远不能满足市场需要。
湖北省十堰市房县虎杖已被授予国家地理标志产品,种植面积达2000多hm2[3]。在湖北省农业农村厅的大力支持下,房县农业农村局、省市农业科学院、湖北中医药大学等单位紧紧围绕虎杖“减肥、减药、减工,增产、增质、增收”的目的,在房县开展了密度、肥料、起垄、覆膜、采收等大田试验[3]。同时,结合规范化种植,推广一种投入低、产量高的栽培方法,为房县虎杖产业持续、健康、快速发展做铺垫。
虎杖耐涝、耐寒,自然生长于阴湿田边、沟边[1,10],对于保持水土,防止水土流失具有重要作用[11]。虎杖种植较为简单,在合理施肥条件下,通过覆膜栽培能够有效减少草害影响,且覆盖地膜有助于种子发芽[12]、提高产量。然而,当前有关虎杖栽培方面的研究主要集中在虎杖栽培与繁殖技术上[11,13,14,15],对虎杖机械化种植方面还未有相关的研究。这主要是由于种植虎杖一般需要3~4年才能获得高产,而虎杖生长第二年基本无杂草危害,管理粗放。
湖北十堰“房县虎杖”被授予国家地理标志产品,目前房县虎杖已有2000多hm2[3]。在开展技术指导过程中,发现尚未有人工与机械化种植虎杖的效益探讨。2020—2021年,房县虎杖采挖量会达到一个很高的阶段。因此,尽早分析推广一种适合于房县虎杖种植投入成本低、速度快的方式,极为重要。笔者根据虎杖生长特点,分析机械化应用对虎杖栽培与推广优势进行如下总结。
1、虎杖生长特征
蓼科多年生草本药用植物虎杖根茎丛生、黄褐色木质,入土深度可达1m(见图1)。茎直立无毛,中空圆柱形,表层散生紫红色或红色斑点[10],纤维木质化,高达1m以上。叶片宽卵形或卵状椭圆形,互生、柄短,雌雄异株,成腋生圆锥花序[3],花期6—8月。瘦果椭圆形,黑褐色,果期9—10月。以块茎和种子为主要繁殖方式。
图1一年生虎杖规范化种植基地
2、种源采集的效益比较
2.1种茎采挖
虎杖病虫害危害较少,生长健壮,根系发达。一般是将虎杖根切成根段,去除肉质直根,选择有2~3个芽头的根段作为种芽。人工种植虎杖,带芽头的虎杖根茎大多生长在离地表面20cm左右的深度。人工采挖种茎,一株最少需要15min,4400株/亩也要超过100人,仅采挖种茎就需要6000元以上。然而,采用FR60-RFN1K3B1K3Z0001履带式液压挖掘机或LG1504拖拉机只需要600元/亩,人工去土杂10人/亩,共计1200元/亩。人工采挖虎杖是机械采挖虎杖开支的4倍,另外,为了确保成苗速度快,生长良好,单个种芽≥100g。人工采挖容易破坏虎杖种茎芽头,而机械将根际土整体挖起,几乎对芽头无影响,且肉质直根也可挖起,可减少再投入成本。
2.2种子采收
虎杖种子育苗能够有效减少种茎多次扩繁退化,种子育苗方法可参照封海东等[3]研究进行。虎杖种子产量高、密集,当前均为人工采收虎杖种子,亩采种需4~5人,且大田里有蛇、硬质虎杖茎秆茂盛,易造成人身危险。但虎杖种子被宿存花被包裹,生长点高,人工采收费时,且不易大面积进行。采用大型收割机进行种子采收,200元/亩,操作简单,速度快,容易大面积进行。
3、整地
种植虎杖一般选择海拔为500m以下林地、平地、零星水田或荒草地、旱坡地。虎杖根系生长快,入土深,要求土质疏松,土壤透气性强,土层深厚肥沃(见图2)。因此,种植前,需深翻30cm以上,人工翻地费力费时相当大,不易进行(见图2)。可采用小白龙、微耕机、路通1504轮式拖拉机或HY-12B型机耕船等进行整地(见图2),160元/亩,微型开沟机进行厢面、沟渠整理,厢宽100cm,沟宽30cm、深20cm,130元/亩,同时地块四周做深沟30cm以上,防止积水。结合播种,亩施硫酸钾三元复合肥80kg、磷肥100kg、有机肥100kg,耙碎整平即可。
图2虎杖规范化种植整地、开沟、作厢
4、厢面覆膜
覆盖地膜有助于虎杖根系对土壤养分的吸收与供应,增强土壤肥料利用率。同时,改善虎杖光照条件、减轻杂草和病虫害发生等作用。值得注意的是,虎杖种芽繁殖,因芽头大小存在差异,出苗时间长短会不同,很容易造成费工费力的后果。防止天气影响,厢面平整,且与薄膜紧贴。人工覆膜,至少需要4人/亩。采用机械覆膜,省力省工,有助于大面积作业。
4.1种芽栽种
虎杖栽培采用带粗壮芽头的块茎有助于虎杖成苗和生长发育。覆膜后,采用人工点播不易进行,应当选择大型点播机进行,提高效率。
4.2种苗移栽
春季3—4月上旬在整地后,进行种苗移栽。在厢面中间开2条小沟进行施肥,深度10cm左右,沟间距20cm。采用银黑双色反光地膜,根据厢面长度进行覆膜。种苗破膜移栽在肥料两边,距离肥料10cm左右,确保种苗种植密度为25cm*40cm。人工移栽种苗,亩投入4~5人/亩,采用大型点播机,2~3人或200元/亩。
4.3田间管理
1)地上茎秆管理。春季可人工采收幼嫩茎秆,制作咸菜。秋季采用1JHY-220型秸秆粉碎还田机处理地上部分,200元/亩,方便肥水管理。另外,6—8月份是虎杖虫害发生高峰时期。由于虎杖茎秆生长较高,采用大型无人机打药,100元/亩,简单方便,防止了人工作业时,因蛇、虎杖秆带来的伤害(见图3)。
图3虎杖地上茎秆处理比较(左边人工处理,右边机械处理)
2)中耕除草。虎杖地上部生长旺盛,第一年可采用覆膜防止杂草生长,或者采用微型旋耕机翻地去除杂草,一般200元/亩。冬季虎杖倒苗后,去除虎杖地上部分,覆盖于厢面,保温防冻、减少来年杂草数量。虎杖种植第二、三年,地上部生长占据绝对优势,只需将少量直立高大杂草及时除去即可。
5、采挖
在虎杖休眠期采收,即大田种植后第3或4年的11月或第4或5年春季解冻后3~4月均可。人工割除虎杖地上茎秆需要5~6人/亩,还需要一辆车拖运茎秆,费工费时。采用1JHY-220型秸秆粉碎还田机只需要200元/亩,且只需要2小时。因此,我们应当选晴天,先使用1JHY-220型秸秆粉碎还田机清除地表虎杖茎秆,然后采用FR60-RFN1K3B1K3Z0001履带式液压挖掘机或LG1504拖拉机将根茎挖出,总共仅需要800元/亩。其中,LG1504拖拉机仅适合土质疏松、无杂石的平地进行(见图4)。虎杖根茎挖出后,抖掉泥土,切除芦头,除去须根即可鲜销,也可将根茎切段或切片后晒干销售。
图4不同机械采挖虎杖效果(左边LG1504拖拉机,右边FR60-RFN1K3B1K3Z0001履带式液压挖掘机)
6、小结
房县种植虎杖较多,由于施肥、种植密度等均未统一,投入大,产量低,严重降低种植户积极性。尽管在透气性好、含水量高的土壤条件下,配合相应的种植密度,合理施肥与覆膜可有效提高虎杖亩产产量(见图5)。
图5单株三年半生虎杖地下茎
7、结语
当前,十堰房县地区4年生虎杖产量均达到4000kg~5000kg,市场价2元/kg,亩效益8000元~10000元。但虎杖种子采收、根茎采挖、整地等方面投入大、费工费时,成本均需4000多元。因此,如何使虎杖在整地、种子采收、根茎采挖等方面降低投入,促进农民增收是关键性问题。农业机械的应用无疑是解决问题的最好举措,但当前房县还未有播种机和更好的采挖机械,需要进一步深入研究相关擦挖机械,促进房县虎杖产业化、更大规模化的快速发展步伐。
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