林娟,張美,陳鐵柱*,周先建,郭俊霞,王鐵霖,郭蘭萍
(1.四川省中醫(yī)藥科學院,四川 成都 610041;2.中國中醫(yī)科學院中藥資源中心/道地藥材國家重點實驗室培育基地,北京 100700)
重樓為百合科植物七葉一枝花Paris polyphylla Smith var.chinensis(Franch.)Hara.或云南重樓P.polyphylla Smith var.yunnanensis(Franch.)Hand.-Mazz.的干燥根莖,具有清熱解毒、消腫止痛、涼肝定驚等功效[1],現(xiàn)代藥理學研究證明其具有抗腫瘤、抑菌、止血、調(diào)節(jié)免疫、保護肝臟等作用[2]。重樓主要分布于四川、云南、貴州等地區(qū)[3-4]。長期以來,重樓藥材主要來源于野生,過度采挖致其野生資源趨于枯竭,加之市場需求的不斷擴大,人工栽培成為必然選擇[3]。然而,在野生環(huán)境下,重樓宜生長在有機質(zhì)豐富、質(zhì)地疏松的腐殖土中,因此,在人工栽培過程中,需要創(chuàng)建其適宜的土壤環(huán)境,在占用大量可用于農(nóng)田生產(chǎn)的耕地的同時,需要深翻、施有機肥等措施對土壤進行改良,消耗了大量的人力、物力和財力;重樓具有 “宜蔭畏曬,喜濕忌燥”習性,生長期需搭建遮蔭棚和遮蔭網(wǎng),增加勞動成本的同時,又增添了生產(chǎn)成本;重樓生長發(fā)育極其緩慢,在種植過程中,為增加藥材產(chǎn)量,常大量使用化學肥料、生長調(diào)節(jié)劑等,不僅破壞了原有耕層土壤的生態(tài)平衡系統(tǒng),也極易造成環(huán)境污染。
林下種植是一種仿原生態(tài)、避免占用大量耕地、減少勞力和財力、不破壞生態(tài)平衡的種植模式,屬于立體種植[5],也是生態(tài)種植模式之一[6]。目前,重樓除了大田栽培外,林下種植是其最主要的栽培模式,也是其最主要的生態(tài)種植模式。本文通過實地調(diào)查、文獻報道現(xiàn)狀分析,對重樓生長環(huán)境適應性特征、林下種植現(xiàn)有模式、技術(shù)要點進行歸納匯總,以期分析重樓林下種植的技術(shù)原理、固化林下種植技術(shù),為重樓的生態(tài)種植推廣應用提供有效的借鑒手段。
重樓為多年生陰生草本,適宜生長在海拔700~3400 m的林下蔭蔽處[7-8]。土壤、溫度、光照、濕度等環(huán)境因素對其生長發(fā)育有較大影響[9-10]。
土壤作為重樓生長的載體,其性質(zhì)對重樓生長有直接影響。適宜重樓生長的土壤類型主要有強淋溶土、高活性強酸土、人為土、始成土、鐵鋁土、淋溶土[11]。在栽種過程,常選擇土層深厚、富含腐殖質(zhì)、質(zhì)地疏松的微酸性沙土或壤土[11-12]。同時,土壤水分與重樓生長形態(tài)、根莖的總生物量密切相關(guān),研究表明土壤相對含水量在40%±5%條件下,重樓生長緩慢,植株矮小;如長期處于干旱環(huán)境,可能消耗根莖部分來維持正常生長;相對含水量大于80%的條件下,根莖的總生物量明顯提高[13]。
影響重樓分布的氣候因素包括光照、溫度、濕度等,其宜產(chǎn)地氣候因子[11]見表1。影響云南重樓分布的主要氣候因子為最熱季節(jié)平均溫度、8月和10月降水量等[9],影響七葉一枝花分布的主要環(huán)境因子為年平均溫度、最熱季平均溫度和7月降雨量[10]。
重樓喜陰,生長過程中蔭蔽度需維持在70%左右[15],遮蔭度70%和90%時根系累計生物量明顯高于遮蔭度50%時[13]。重樓適宜生長溫度為16~20℃,18~20℃有利于種子萌發(fā)、根生長發(fā)育[8,14],20℃利于出苗,16~20℃有利于地上植株生長,14~18℃適宜根莖生長[8],低溫有利于有效成分累計[15]。
重樓林下種植是根據(jù)重樓喜蔭特性,在適宜產(chǎn)區(qū)仿原生態(tài)的種植模式,是以林地土壤、氣候、環(huán)境資源為基礎(chǔ),在不影響林木的正常生長前提下,充分利用林下自然條件,進行合理種植,充分發(fā)揮林木和重樓綜合效益的一種新型農(nóng)林生產(chǎn)模式。林地土壤有機質(zhì)含量及持水量較高。土壤有機質(zhì)是土壤養(yǎng)分的體現(xiàn),可促進土壤團聚體的形成,使土壤具有調(diào)節(jié)水分、養(yǎng)分、溫度等功能[16];土壤持水供水能力是土壤顆粒組成、土壤空隙和土壤團聚體的綜合反映[17]。持水量高,能減少土壤流失,使植物具有較高的光能利用效率[18],提高重樓成活率。
重樓林下種植模式于近二十年左右開始出現(xiàn),主要包括天然林下種植、人工林下種植兩種模式,其種植模式主要體現(xiàn)在黃柏、滇桂木蓮樹、錐栗樹、板栗樹、榿木、山核桃、石榴樹、華山松、有機茶、針葉林、竹林下進行套種或者立體栽培。我們對現(xiàn)有的重樓林下種植的發(fā)明專利進行檢索,發(fā)現(xiàn)已授權(quán)或公布25項,其中天然林下種植重樓13項,人工林下種植重樓12項,見表2。
天然林種植是指原生態(tài)林木種植重樓的生產(chǎn)方式。選擇土層深厚、富含腐殖質(zhì)的常綠闊葉林、針葉和闊葉混交林,除去林下灌木,間伐過密樹木,使遮光率維持在50%~80%[19]。蔭蔽不足的地方,可補搭遮蔭棚,或者用藤條拉攏密林中樹枝來遮陰。選擇近水源且排水良好,土壤含水量50%左右,質(zhì)地疏松,疏水性和保水能力都較強的微酸性夜潮土、腐殖土或灰泡土的林地[20-21],種植過程中,要求疏松土壤以保證土壤通氣度。
表1 重樓生長適宜的氣候因素
表2 重樓林下種植專利統(tǒng)計
人工林下種植是指在重樓適宜產(chǎn)區(qū),利用不同植物空間分層及生態(tài)習性互補的現(xiàn)象,采用重樓與經(jīng)濟林木套種的立體生態(tài)種植的種植方式[22]。選擇土層深厚、富含腐殖質(zhì)、肥沃疏松的微酸性沙土或者壤土,當土壤較為粘重時,可施用農(nóng)家肥進行改良,選擇的經(jīng)濟林木多為喜陽植物如黃柏、板栗樹、山核桃、川滇榿木等[23-30]。栽種早期,由于栽種的林木較小,需要搭建遮蔭棚,以免重樓幼苗受到強光直照,灼傷幼苗;待植株長高以后,遮蔭面積較大,就可以利用天然樹枝進行蔭蔽[31]。
天然林下種植重樓與人工林下種植重樓,是重樓最主要的生態(tài)種植模式。天然林地常年累積落葉,致腐殖土層較厚、質(zhì)地疏松,當雨季雨量較大時,也不容易板結(jié),能滿足重樓對土壤疏松度的要求。但此種種植方式也存在缺點,首先,天然林下種植需要砍伐樹木,破壞林下植被,會導致土壤含水量降低、土壤硬度、溫度和土壤容重升高[32]。其次,天然林遮蔭度主要通過修剪枝葉來實現(xiàn),不能靈活調(diào)節(jié)[33]。人工林下種植具有保護林下生態(tài)環(huán)境,防止農(nóng)田土壤流失,便于集中管理等優(yōu)勢,更容易形成大規(guī)模種植。且能實現(xiàn)重樓與其他經(jīng)濟林木的多層套種,提高對土地資源的充分利用,緩解重樓生長周期長帶來的資源浪費,增加藥農(nóng)經(jīng)濟效益。其缺點是:人工林土壤由于長久的耕作,有土壤的有機質(zhì)含量,保水能力、疏松度不如野生林林地,還可能存在農(nóng)藥殘留。重樓兩種林下種植比較,見表3。
表3 兩種重樓林下種植模式的比較
在重樓的適宜產(chǎn)區(qū),選擇土層深厚、有機質(zhì)含量高的微酸性的林地,坡度≤30°,雜灌少,枝下高≥2 m。清除土壤中的雜草、雜質(zhì)和石塊等,將腐熟農(nóng)家肥均勻地撒在地面上,再深翻,然后細碎耙平土壤,消毒。依坡向山勢作畦,畦面寬約100~120 cm,深25~30 cm。
3.2.1 種子育苗 10~11月,選擇無病害健壯母株,采收飽滿的深紅色種子,人工去除種皮,晾干。經(jīng)過赤霉素、吲哚-3-乙酸溶液、0.1%次氯酸鈉溶液、生根粉等藥劑處理或者變溫層積后,種子胚根萌發(fā)后便可播種。
3.2.2 根莖繁殖 選擇無蟲蛀、無病害、無機械損傷的根莖作繁殖材料。秋季倒苗后,切除重樓植株的地上部分后,按垂直于根莖主軸方向,以帶頂芽部分切成小段,將傷口蘸占草木灰、生石灰,或浸入甲基托布津800~1000倍液中5 min,晾干后定植。
3.2.3 播種 條播。按行距15~20 cm挖淺溝,將處理好的種子或根莖均勻地播入溝內(nèi),然后覆蓋1∶1的腐殖土和草木灰,覆上厚約1.5 cm的細土,澆透水,待長出明顯根莖后便可移栽。
3.2.4 苗期管理 播種后至翌年春出苗前,床面覆蓋1~3 cm厚的松針或稻草,覆蓋物擺放均勻;出苗后搭設遮光度70%以上的蔭棚,并及時去除雜草。土壤結(jié)凍前,在床面覆蓋1~2 cm厚的腐熟有機肥。
選擇根莖重量為10 g左右的種子苗或根莖苗,于冬季或早春萌芽前移栽。移栽時將頂芽芽尖向上放置,用松針或腐殖土覆蓋畦面,以不露土為宜。栽后澆透一次定根水,以后根據(jù)土壤墑情適當澆水。
適當修剪樹枝或搭建遮蔭棚,保證遮蔭度在60%~80%左右。移植后,保證2年后遮蔭度在70%,4年后在40%~60%。芽苗出苗后,需保持土壤濕潤。施肥以底肥為主,追肥為輔。重樓出苗第1年、第2年可不追肥或少量追肥;出苗3年后,每年2~3月地上部分出土前和6~7月、10~11月各施追肥1次。一般種植第1年不除草,如果雜草過密,直接用鐮刀割除,以后每年除草3次,除草與松土同時進行,第1次在1~2月出苗前,第2次在6~7月生長旺盛時,第3次在10~11月。
林下種植重樓常見的病蟲害主要有:軟腐病、根腐病、莖腐病、地老虎、金龜子等。堅持 “預防為主,綜合防治”的原則,宜用苦參素、殺蟲素、煙堿乳油等高效低毒的農(nóng)藥等來防治病害,宜用黑光燈或者人工捕捉的方式防治蟲害。
種子繁育的重樓在栽后6~10年,根莖繁殖在栽后3~8年即可采挖,在11~12月至翌年3月以前均可采收。采挖時選擇晴天采挖,去除泥土、須根,清水刷洗干凈后曬干或烘干。
在長期的人工單種栽培條件下,重樓常發(fā)生自毒作用,且隨著栽培年限的增加,病蟲害發(fā)生率越加嚴重。而產(chǎn)區(qū)為了控制病蟲害發(fā)生,提高藥材產(chǎn)量,盲目地噴施大量農(nóng)藥,并采用大水大肥管理,致使土壤有機質(zhì)破壞嚴重,重樓藥材產(chǎn)量和品質(zhì)均受到不同程度的負面影響,生態(tài)環(huán)境也遭受到破壞。重樓的主產(chǎn)區(qū)四川、云南、貴州等地,森林資源豐富,林下種植重樓,不僅能克服重樓單一種群種植的自毒作用,提高土地的利用率和復種指數(shù),又能滿足重樓 “宜蔭畏曬,喜濕忌燥”的生物學特性。
重樓林下種植選擇的林木多為喜陽植物,在實地的走訪調(diào)查中發(fā)現(xiàn),林木種類繁多,如銀杏、獼猴桃、黃柏、厚樸、板栗、山核桃等,有喬木、灌木及藤本植物。稀疏的林木間隙,為重樓提供足夠生長的蔭蔽空間,又保證了其光照需求。林木也可與重樓及其他藥材實現(xiàn)多重套種,根據(jù)藥材的光照需求、營養(yǎng)需求以及生長周期,實現(xiàn)多層套種,建立更穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),這既能提高土地的利用率,又能增加收入。林下復合栽培重樓,是林木與重樓陸地立體互利生態(tài)系統(tǒng),林木與重樓共生互利,具有較高的生態(tài)價值與經(jīng)濟價值。
隨著中藥市場需求的擴大,林下經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,重樓越來越受林農(nóng)或中藥種植企業(yè)的青睞,目前四川省的崇州、彭州、汶川、北川、安縣、都江堰、寶興、石棉、天全等縣市,云南滇中、滇東、滇東北、滇西和滇西北各地,貴州省的梵凈山、貴定、惠水、盤縣、安順、冊亨等地,均有林下種植重樓的模式。其中,四川種植的物種除了七葉一枝花和云南重樓外,還有重樓屬的其他非 《中華人民共和國藥典》收載的物種,如球藥隔重樓、黑籽重樓、平伐重樓、五指蓮重樓、多葉重樓等。四川重樓林下種植發(fā)展分為兩個階段:2010年以前以傳統(tǒng)種植方式為主,技術(shù)水平低,管理粗放,每畝(1畝≈666.7 m2)產(chǎn)重樓不足80 kg;2010年后,以精細化作業(yè)為主,隨技術(shù)水平的提高,種植規(guī)模穩(wěn)步提升,每畝產(chǎn)重樓120 kg以上。但目前四川省作為全國第二大林區(qū),仍然缺乏較為完善的重樓林下種植標準,有必要建立重樓林下種植規(guī)范化體系,實現(xiàn)重樓的生態(tài)種植。