馬子平，王志偉，郝紋進，鄭秀文，劉麗英

(1.山西省忻州市氣象局，山西 忻州034000； 2.山西省氣候中心，山西 太原030000；3.山西省忻州市科技情報與戰(zhàn)略研究中心，山西 忻州034000)

0 引言

晉北芪是山西省五寨縣道地中藥材農民專業(yè)合作社注冊的“晉北”牌野生撫育黃芪。2017年，“晉北”商標獲山西省著名商標。五寨縣地處晉西北腹地，氣候條件與土壤條件奠定了中藥材生產和種植的獨特優(yōu)勢，是黃芪等多種中藥材的道地產區(qū)。1995年，中醫(yī)藥管理局和山西省醫(yī)藥總公司經過大量調查研究，決定在五寨縣建立全國性的中藥材種植基地。2012年，該基地被山西省科技廳定為“中藥材種植科技示范基地”；2018年5月，天津中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院、北京盛世龍藥業(yè)有限公司與山西省五寨縣“精準扶貧——三方共建黃芪種植基地”揭牌暨簽約儀式在山西省五寨縣舉行。

近幾年，隨著中醫(yī)藥管理局和五寨縣扶貧工作的不斷推進，黃芪、黨參等中藥材種植已形成一定規(guī)模。2019年，五寨縣中藥材種植基地通過了中藥材共建共享聯(lián)盟的“‘三無一全’(中藥材無硫加工、無黃曲霉毒素、無高毒農藥及全程可追溯)基地”認證。中國中醫(yī)科學院中醫(yī)基礎理論研究所質檢分析，五寨產兩年生移栽黃芪有效成份甲苷含量為0.082%(國標為0.040%)，直播4年生半野生黃芪甲苷含量為0.158%，接近國標的4倍，各種有效成分名列全國黃芪產區(qū)前茅。目前，五寨縣有6 000多人從事中藥材生產，覆蓋貧困戶766戶、貧困人口2 221人，種植面積3 350 hm2左右，種植收益可達到2.7萬元/hm2以上。中藥材產業(yè)已成為五寨縣的支柱產業(yè)，助力脫貧攻堅、精準扶貧。

關于黃芪的研究，姜娜等[1]統(tǒng)計了1998—2018年黃芪文獻數(shù)量，指出近20年來，國際黃芪研究論文的數(shù)量整體呈增長趨勢，尤其是近5年呈顯著增長。研究方向大多集中在藥理、品種、產地、土壤和栽培等對品質的影響方面，其中，藥理學占65%，分子學占52%，而黃芪生長與氣候關系方面的文獻很少[1-5]。吳亮等[6-8]論述了恒山特殊的地理環(huán)境和獨特的氣候條件為黃芪的優(yōu)質高產提供了不同生育期的需求。羅小梅等[9]對臨夏地區(qū)黃芪生態(tài)氣候適應性和產量預測模型進行初步探討，指出黃芪在不同生長階段對氣象條件的要求有明顯差異。本文依托山西省科學技術發(fā)展計劃(農業(yè)部分)《野生黃芪撫育及規(guī)范化種植》項目創(chuàng)新成果，結合氣象資料，分析五寨縣適宜黃芪生長的氣象條件，以期了解黃芪生長特性，旨在將野生黃芪撫育栽培技術和種植范圍擴大到周邊各縣，為精準扶貧、脫貧攻堅制定可行方案提供依據(jù)，為保證黃芪品質提供氣象保障服務。

1 晉北芪

晉北芪是五寨縣道地中藥材農民專業(yè)合作社通過野生黃芪撫育技術人工種植的黃芪，也叫五寨黃芪。黃芪原名黃耆，為多年生豆科草本植物蒙古黃芪或膜莢黃芪的干燥根。野生黃芪撫育種植是選擇以蘆芽山山脈和恒山山脈為主的原生、野生蒙古黃芪種子，摻入10%與黃芪種子顆粒大小相似的砂粒均勻攪拌，用脫米機粗過一遍，然后將砂粒選出，用播種機播種，使其在合理的株行中自然生長撫育，達到野生藥材的質量。五寨縣道地中藥材農民專業(yè)合作社于2017年8月申請了該技術的專利。

關于黃芪的藥用價值和功效，據(jù)《中國藥典》記載：黃芪性微溫，味甘，有補氣固表、止汗脫毒、生肌、利尿和退腫之功效[10]?，F(xiàn)代醫(yī)學研究和臨床試驗表明，黃芪還具有利尿降壓、消炎鎮(zhèn)痛、強心、抗氧自由基生成及提高機體免疫功能等多種藥理作用[11-12]。五寨黃芪自古以來品質上乘，20世紀50年代，相關專家在《藥用黃芪本草學及生藥學的研究》中指出，頭等正品一號紅藍芪主產山西五寨，二號紅藍芪產渾源等地[13]。2006年，中國中醫(yī)科學院中醫(yī)基礎理論研究所對五寨黃芪藥材進行檢驗，育苗1年、移栽1年黃芪的有效成分甲苷含量為0.082%，直播3年黃芪的甲苷含量測定為0.158%，超過了全國其他黃芪產區(qū)的有效成分含量。

2 黃芪品質上乘的條件

2.1 自然條件

五寨縣平均海拔1 400 m，南高北低、東西多山坡地、中心為小盆地，有“兩山、兩梁、一川”的地理形勢，全縣12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)中有11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布在“兩山兩梁”的山區(qū)或半山區(qū)，山坡地的坡度大多數(shù)在20°以上，為植物的最佳有效用光群體結構，土質多為透水力強、酸堿度為中性的沙質土壤，適合黃芪生長。

2.2 氣候條件

五寨縣氣候四季分明，冬季寒冷、干燥，夏季雨水充足，春秋季天氣涼爽。年平均氣溫5.0 ℃，春、夏、秋、冬季平均氣溫分別為6.9、18.8、5.3和-11.0 ℃，氣溫年較差和日較差大。白天氣溫高，作物根系吸收能力強，有利于干物質形成；夜間地面長波有效輻射加大，氣溫下降，植物呼吸作用減弱，可減少營養(yǎng)物質的消耗，有利于干物質和糖分的積累。五寨縣歷年平均日照時間2 775.6 h，日照充足；年降水量平均453.9 mm，降水集中在夏季，占全年降水量的75%，冬季降水最少。溫度、降水、日照均符合黃芪喜冷涼、耐寒、耐旱、怕熱和怕澇的生長特性。

3 黃芪各生長期氣候條件

3.1 萌發(fā)期

試種觀測數(shù)據(jù)顯示，黃芪種子一般在地溫達到5 ℃時即可發(fā)芽，發(fā)芽適宜溫度14～15 ℃。最適宜的土壤水分含量為18%～24%。五寨人工栽培的黃芪從4月末開始至處暑以前都可以播種，直播黃芪4月末5月初可下種，15 d左右出苗；移栽黃芪5月中旬可下種，播后10～12 d出苗。夏季隨時都可播種，當?shù)販卦?0～25 ℃時下種，一般7～8 d出苗；當溫度25 ℃時發(fā)芽最快，僅需3～4 d。對于無灌溉條件的農田來說，要求在雨水集中的時段下種。如果冬季播種，一般在處暑之前下種，次年春季發(fā)芽。由于五寨冬季降水多數(shù)年份偏少，大風日數(shù)偏多，容易造成種子風干，影響出苗，一般不選擇這一時段播種。

3.2 幼苗生長期

從子葉出土到花芽形成前稱為幼苗生長期。幼苗出土到出現(xiàn)5片子葉一般需要18～20 d，這一時期幼苗根系未發(fā)育完全，入土淺、吸收能力差且生長緩慢，此時怕高溫、干旱，對氣溫和降水要求比較嚴格，氣溫不能長時間(3～5 h)高于32 ℃，無效降水(<0.5 mm)時間不能超過20 d。五寨縣5—6月最高氣溫為33.7 ℃，但出現(xiàn)的天數(shù)極少，降水量為50～60 mm，正常年份該階段光、熱、水基本滿足黃芪生長需求。

3.3 枯萎越冬期

地表以上的部分開始枯萎到次年返青前稱為枯萎越冬期。五寨黃芪一般在9月中旬葉片開始變黃枯萎，地下部分越冬芽開始形成，從當年的9月下旬到次年4月中旬均為枯萎越冬期，時間200～210 d。黃芪正常越冬的極端最低氣溫可達-40 ℃，五寨縣1957年極端最低氣溫為-38 ℃。隨著全球氣候變暖，近10年來，極端最低氣溫為2013年的-31.6 ℃，比黃芪正常越冬閾值高8.4 ℃。

3.4 返青期

春天當?shù)乇頊囟冗_到5～10 ℃時，黃芪開始返青，返青初期的生長速度比較慢，受溫度和水分影響較大。五寨縣冬季(11月至次年3月)漫長寒冷，凍土層較厚，最大凍土層148 cm，黃芪大多種植在半山區(qū)，當?shù)孛鏈囟冗_到8～13 ℃時開始進入返青期，比其他產區(qū)的黃芪對地面溫度要求高，具體時間在4月中旬至5月上旬前期。該階段的熱量條件可滿足黃芪返青需要，若水分滿足需要，可順利返青，若發(fā)生春旱，則返青期推遲。

3.5 孕蕾開花期

孕蕾開花期指從葉腋花芽形成到果實出現(xiàn)之前的時期，兩年生長以上的植株一般在6月出現(xiàn)花芽逐漸膨大，花梗抽花、花蕾逐漸形成，7月初花蕾開放，花期20～25 d。兩年生黃芪春季返青后，植株抵御外界氣候條件的能力顯著增強，其喜冷涼、耐寒、耐旱、怕熱和怕澇的特性顯露出來，對氣候條件的要求沒有幼苗、返青時期嚴格。五寨黃芪一般在6月上旬出現(xiàn)花芽，7月上旬開花。五寨黃芪分布區(qū)6、7月平均氣溫為18.3、19.9 ℃，日照時間263.9、244.8 h，降水量69.2、109.6 mm，光熱水條件可滿足其生長需求。

3.6 結果種熟期

影響黃芪結果、種熟的是熱量和水分條件，該階段如遇到高溫干旱，隨著土壤相對含水量的降低，黃芪葉片相對含水量逐漸降低，而其中丙二醛含量升高，其根莖干質量也降低，使結果種熟期提前，且種皮常呈不透性，硬實率增加，種子皮質降低[4]。8月中旬至9月中旬，五寨縣出現(xiàn)高溫天氣的概率較小，發(fā)生干旱的頻率也低于春季，再加上多雨期，土壤墑情比較好，因此熱量和水分條件滿足黃芪結果種熟期的要求。

3.7 根部生長期

黃芪為多年生草本植物，一般3～5年根長成可采挖。在整個生育期，其根部生長經歷養(yǎng)分吸收、積累和儲存的過程，適宜的光熱水條件對黃芪根的生長，藥材的產量、質量等都十分有利。《中國藥典》記載，黃芪這一時期所需氣候條件為分布區(qū)80%保證率≥10 ℃積溫在1 500 ℃以上，生長季4—9月降水量220～300 mm，日照時間1 500 h以上。7、8月日較差對根部物質積累有較大影響，日較差大，根部物質積累充足，對根部生長、入藥品質有利[10]。五寨黃芪根部生長期一般在4月下旬至9月中旬，此階段分布區(qū)80%保證率≥10 ℃積溫超過1 600 ℃，大部分地區(qū)積溫在2 000 ℃以上，4—9月降水總量314.2 mm，日照時間1 487.8 h，滿足黃芪根部生長所需光熱水條件。五寨黃芪分布區(qū)7、8月氣溫日較差為12～14 ℃，日較差條件較好。

4 黃芪人工栽培技術

4.1 篩選品種

五寨縣適宜種植的黃芪品種為蒙古黃芪，蒙古黃芪具有棍條長、不打叉、糟頭小、皮嫩、斷面粉性足、柴性小和油性大等優(yōu)點。五寨縣≥10 ℃的積溫不能充分滿足膜莢黃芪生長需要，人工栽培的膜莢黃芪產量低于蒙古黃芪，因此不宜栽培膜莢黃芪。

4.2 種植

(1)育苗移栽。蒙古黃芪種子的種皮較硬，播種前需對種子進行催芽處理，即將選好的種子放在50 ℃溫水中攪拌至涼，再加涼水沒過種子浸泡6～12 h，撈出種子裝入布袋放在11～15 ℃適溫下催芽。育苗地要求土壤疏松、腐殖質含量高、肥力狀況好、pH值7～8且通氣透水性能佳。移栽可在5月進行，最好邊起邊栽，選取條長、粗壯、無斷損和無病蟲害的秧苗移栽。

(2)露地直播。五寨黃芪露地直播宜在春、夏季進行，春季可在土壤解凍后搶墑適時直播，春旱較重時可在伏天多雨季節(jié)播種，處暑以后不宜直播。

4.3 選好土壤、合理輪作

蒙古黃芪根系發(fā)達，入土較深，喜肥沃土壤，怕田間積水受澇。要求選擇土層深厚、結構良好、排灌便利和富含腐殖質的黑壚土或黃綿土，質地中壤為宜。前茬以玉米類作物為好，輪作周期要求3年以上。

4.4 合理密植

五寨黃芪一般采用壟栽方式，在整好的移栽地按行距30～45 cm開溝(要求開第1條溝擺好苗后再開2條溝，同時將第1條溝覆蓋)，然后按株距15～20 cm進行斜擺或相嵌排列，平放后覆土、澆水。栽植密度18萬～22.5萬株/hm2(1.2萬～1.5萬株/畝)。

4.5 田間管理

(1)黃芪幼苗苗全后要及時淺鋤除草；不易過早間苗，當幼苗5片復葉出現(xiàn)后，可結合中耕進行疏苗；苗高15～20 cm時，條播的按20～30 cm株距定苗，穴播的按1～2株/穴留苗。定苗后視情況再進行1～2次中耕除草。

(2)黃芪在幼苗期和返青期需水較多，應注意及時灌水。直播第3年或育苗移栽后，植株抗旱性能顯著增強，抗?jié)衬芰Σ?，應盡量少澆水。雨季注意排水，以防根部腐爛。

(3)黃芪的主要病害有根腐病、白粉病和銹病等。防治措施：合理密植，注意田間排水，發(fā)病前可用50%多菌靈可濕性粉劑或70%甲基托布津1 000～1 500倍液灌根或噴灑；可噴敵銹鈉防治銹病。蟲害主要有黃芪籽蜂、蚜蟲和蕪青等，可用40%樂果乳油1 000～1 500倍液或50%磷胺乳油1 500倍液防除。

4.6 防凍拔措施

黃芪在種植過程中經常會出現(xiàn)凍拔現(xiàn)象。凍拔是指在緯度高的寒冷地區(qū)，土壤含水量過高時結凍膨脹而升起，連帶植物抬起。夏春季解凍時，土壤下沉而植物留在原位，造成植物根部裸露死亡。每年的黃芪種植都有不同程度的凍拔現(xiàn)象，為了解決這一問題，科研人員探索出防止凍拔的方法，翻地滅草后用小四輪帶上地輥將土壤壓踏實，然后再播種，次年早春土壤解凍時，如發(fā)現(xiàn)還有拔起的種苗，及時再用小四輪帶地輥碾壓。

5 結束語

五寨縣獨特的地理環(huán)境和自然條件給黃芪生長提供了優(yōu)質的土地資源，與黃芪生長特性匹配的氣候為黃芪生長發(fā)育及品質上乘提供了保障。本文研究了五寨黃芪不同生長發(fā)育期的溫度、降水、日照等氣候條件，給推廣野生撫育種植黃芪提供了依據(jù)，為氣候條件相似地區(qū)精準扶貧找到一條可行之路。

五寨黃芪采用野生黃芪撫育種植技術，選擇以蘆芽山山脈和恒山山脈為主的原生、野生蒙古黃芪種子進行種植，在種植技術和管理上進行改革創(chuàng)新。黃芪播種前要關注天氣預報，適時掌握下雨日期，雨前播種出苗率提高30%。采用播種機播種，使耕作成行、便于鋤草松土，達到高產高效。3年后收獲用深耕犁挖起，凈挖率達到90%以上。