陳智濤
[惠州市林業(yè)科學研究所(惠州植物園管理服務中心),廣東 惠州 516001]
隨著中藥產業(yè)的快速發(fā)展,野生中藥材采挖問題越來越嚴重,進而造成了野生中藥材資源匱乏的局面,這對于中藥產業(yè)的持續(xù)發(fā)展極為不利。通過采用藥用植物復合種植技術,可以實現對傳統(tǒng)中藥材種植模式的改進與優(yōu)化,同時還能對土地、光以及水分、養(yǎng)分等資源進行充分的利用。大量研究表明,合理有效地應用復合種植技術既能提高生產效率,并且可實現藥用植物栽培地的高效利用。
對于藥用植物復合種植技術而言,主要以生態(tài)學、經濟學作為基礎。在相同的土地單元上,通過人為的方式把藥用植物和其他的農作物、林木種植在一起,需要考慮時間、空間等因素的合理搭配,進而實現立體化、多層次種植效果。
1.1.1 復合種植系統(tǒng)
復合種植系統(tǒng)將樹木、農作物以及動物整合在一起,充分保護了生物多樣性,且改善了土壤肥力、水、空氣質量。比如,在一些土地較為貧瘠的地區(qū),復合種植技術可以修復土壤沙化問題,既提高了生態(tài)環(huán)境質量,同時也改善了當地經濟發(fā)展落后的局面。復合種植系統(tǒng)主要研究的是樹木、作物之間相互影響關系,并且在農林復合系統(tǒng)的條件下,更加深入地研究植物之間、植物和環(huán)境之間的影響。生態(tài)位是復合種植系統(tǒng)的重要基礎,由于不同物種需要共同占用同一資源,因而存在生態(tài)位重疊的現象。隨著各類物種對于不同資源的利用重疊程度不斷增加,所以會出現一類物種被淘汰或者是生態(tài)位分離的現象[1]。復合種植系統(tǒng)運用生態(tài)位原理,對單一種植模式下的生態(tài)位進行填補,使得自然資源得到充分利用,進而增加了作物產量。就藥用植物復合種植系統(tǒng)來說,主要是指藥用植物之間,或者是藥用植物和各類林木、農作物之間的復合種植(圖1)。通常情況下,林木大多在2~3 年的時間內形成樹冠,有著一定的遮蔭度。在林木的幼林期,可以根據實際情況套種一些莖干矮、株型小的中藥材。
圖1 復合種植系統(tǒng)中的猴耳環(huán)、三椏苦、鴨腳木
1.1.2 種間關系
在進行不同物種復合種植時,由于種間關系相對復雜、多變,化感作用是復合種植效果的重要影響因素。植物會通過地上部分的枝葉揮發(fā)、淋溶,或通過根系分泌等相關途徑,向周圍環(huán)境中釋放一些化學物質,進而對鄰近植物(受體)的正常生長產生促進或抑制作用,上述化學物質主要以植物的次生代謝產物為主。對于藥用植物而言,次生代謝產物主要以藥效物質為主,藥效物質也是化感物質的一個重要來源。因而,在進行藥用植物復合種植時需要對化感作用做出全面的分析?,F階段,對于藥用植物化感作用的研究大多集中在抑制作用方面。此外,由于藥用植物化感自毒作用的存在,經常引發(fā)連作障礙。例如,當某類植物種植過一茬之后,在相同的土地上繼續(xù)栽種某類植物會導致存苗率降低。鑒于此,藥用植物復合種植過程中,應當對復合群體進行合理的設計,進而可以在一定程度上克服化感自毒作用造成的不利影響,同時還能有效緩解連作障礙。除此之外,通過合理設計復合群體,還能顯著降低病蟲害的發(fā)生概率。對于藥用植物的復合種植而言,應當結合化感作用機制,積極尋找能夠互利共生的植物類型,進而能夠有效緩解化感作用對于藥用植物產生的不利影響。此外,對不同類型藥用植物所產生的化感作用做出研究之后,還可建立相對完善、合理的復合種植制度,進而有效克服化感作用產生的不利影響,使得中藥材質量顯著提升[2]。
1.1.3 個體生理生態(tài)
①光作為植物生長階段不可缺少的因素之一,對于各類植物的生長狀況有著重要的影響。在開展復合種植工作時,應當深入分析植物生長階段對于光的需求,做好植株高、矮搭配,將平面采光轉換為立體采光,使得兩類作物群體可以分層受光,進而提高光能的利用率。②水也是植物生長期間的重要影響因素,如果植物生長期間不能獲取足夠的水分,那么其長勢將會出現問題。在一些干旱地區(qū),藥用植物可以生成次生代謝物,進而提高自身的防御能力,以提高對周圍環(huán)境的適應性。對于藥用植物而言,主要以淺表層根系植物為主,在與木本植物(圖2)進行復合種植時,由于木本植物可以從土壤深層吸收水分,并釋放到相對干旱的表層,因而可以實現不同土層水分的相互補給,改善藥用植物生長狀況。③藥用植物種植期間對于土壤養(yǎng)分也有著較高的要求,土壤中的養(yǎng)分是維持植物正常生長的重要基礎。在進行藥用植物復合種植工作時,應當注意不同物種之間的層次搭配。隨著上層木本植物葉片的凋落,可以作為土壤養(yǎng)分的重要來源,進而可以為下層藥用植物的生長提供所需的養(yǎng)分。隨著凋落物的不斷分解,可以增加土壤中有機物含量,并改善土壤的滲透性。通過上述分析可以發(fā)現,復合種植期間需要考慮植物生長所需的光、溫度、水分等因素,通過一定的技術手段為藥用植物提供一個適應生長的小氣候,進而提升農業(yè)生產的利潤率。
圖2 復合種植中的木本植物黃梔子、五指毛桃
土地期望值(LEV)被廣泛應用于土地經濟效益評價,由于產品的價格以及勞動力、工資等因素在不同的時期存在一定的波動。因此,對于復合種植產生的經濟效益而言,具有波動性、不固定性的特點。在進行種植模式、種植植物種類的選擇時,需要根據經濟收入狀況進行篩選。
合理選擇藥用植物復合種植模式,不僅可以改善藥材生長狀況,提高藥材的產量與質量,同時還能獲得更高的經濟效益[3]。總體而言,藥用植物復合種植效果如下:首先,復合種植可促進林木植物的生長。通過采用復合種植的模式,能夠有效減少同類植物的競爭,并改善植物的生長狀況。研究表明,在植物生長階段,同類植物之間的競爭占據主導作用。鑒于此,可以通過增大植物種植間距等措施,使得林木與林木之間、藥材與藥材之間、林木和藥材之間都保持合理的間距,進而減少同類植物之間產生的激烈競爭,以促進林木植物的生長。其次,提高藥用植物的產量與質量。復合種植工作中,通過對藥用植物之間的種植密度進行有效的控制,可以改善藥材的生長態(tài)勢,使得藥用植物的產量與質量得到明顯的提升。同時,采用復合種植模式還能為中藥植物的生長提供更加優(yōu)越的生產環(huán)境,比如水分、養(yǎng)分等資源,因而在藥效成分方面也有著一定的改善作用。再次,改進生態(tài)環(huán)境。通過復合種植模式的應用,對生態(tài)環(huán)境可以起到有效的保護與改善作用。其中,林木植物對于雨水沖刷作用具有一定的延緩、攔截效果,并為淺土層中藥用植物的生長固定更多肥沃的土壤。通過緩解水土流失問題,能夠對生態(tài)環(huán)境起到有效的保護。最后,復合種植模式的經濟效益更高。林木的種植具有周期長、見效慢的弊端,通過藥材的種植可以有效彌補這一缺點。同時,隨著藥材質量、產量的提高,也可提升經濟效益。
我國通過多年的研究與探索,中藥材與林木植物進行復合種植的相關技術體系越來越成熟,并且根據樹齡、地理位置、樹木類型等因素的不同,形成了多種種植模式。
由于不同樹齡的樹木在生長狀態(tài)方面存在較大的差異,因此對中藥材有著不同的影響。因而,種植期間需要結合樹木的樹齡,合理選擇種植方法。比如,幼齡樹木還沒形成良好的蔭蔽環(huán)境,這時可選擇一些喜陽的中藥材進行種植[4]。隨著林木生長年限的增加,其蔭蔽效果越來越顯著,這時可以選擇一些喜陰類型的藥材。另外,在一些中齡、老齡樹木之間,可以選擇一些喜陰、喜濕的中藥材進行種植。
在進行中藥材的種植時,需要對林木生長的地理位置、生長地區(qū)等因素做出分析,結合實際的氣候環(huán)境,選擇合適的中藥材種類。例如,在一些常年氣候較為干旱的區(qū)域,可以種植一些猴耳環(huán)、五指毛桃、鴨腳木、三椏苦等耐旱性較強的藥材。在一些雨水較為豐沛的地區(qū),可以種草珊瑚、紫蘇、薄荷等具有喜濕特點的中藥材。
不同類型的林木、中藥材在生長特性、種植方法等方面有著較大的差異,并且林木種類對中藥材的生長也會產生不同的影響。因此,在開展復合種植工作期間,一方面需要考慮到林木種類[5];另一方面,還要對中藥材植物的生長習性做出分析,選用合理的選育技術,如植物組織培養(yǎng)等,提高藥用植物復合種植的成活率與經濟收益。在此期間,對于一些發(fā)芽相對較遲的林木植物,復合種植過程中可以間種喜陽、有夏眠特性的一些中藥材。而對于一些成熟期相對較早的林木植物,可以間種喜熱、怕冷的一些中藥材。除此之外,應當對樹冠疏密程度做出分析,合理選擇喜陰、喜陽的藥材植物種類??偠灾瑥秃戏N植工作受到多種因素的影響,種植工作中應當對林木種類、中藥材植物的生長習性、自然環(huán)境等因素做出綜合性分析。
除了上述因素之外,在開展復合種植工作期間,應先篩選出最適合本地區(qū)地理位置、環(huán)境、土壤、氣候等客觀條件下種植的藥材植物,還應當對不同物種的生物特性、生態(tài)學特性做出研究,尤其是不同物種的地上、地下部分,充分體現復合種植的優(yōu)勢。另外,復合種植期間還應考慮到病蟲害防治,減少對化學藥物的使用。最后,應當從生態(tài)效益、經濟效益以及植物的藥用品質等角度出發(fā),建立完善的藥用植物復合種植綜合指標評價機制,綜合應用生態(tài)學、農學以及藥學、經濟學等學科門類的知識,提高復合種植模式的經濟效益與社會效益。
為緩解我國可用耕地面積緊張的局面,當前應加強對藥用植物和農林生物之間的復合種植技術的研究,提高對土地資源的利用率。同時,通過采用合理的復合種植技術,還能擴大傳統(tǒng)中藥材的生產品質與產量,這對于保護、弘揚祖國傳統(tǒng)醫(yī)學有著重要意義,并且還能對生態(tài)環(huán)境起到良好的保護作用。