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半夏 “一种多收”生态种植模式△

2018-01-20钟淑梅张景马毅平朱振兴江林波舒少华

中国现代中药 2018年10期
关键词:间作套种块茎

钟淑梅,张景,马毅平,朱振兴,江林波,舒少华,2*

(1.华中农业大学植物科学技术学院,武汉 430070;2.中国中医科学院中药资源中心/道地药材国家重点实验室培育基地,北京 100700;3.九州通医药集团九州天润(武汉)中药研究院有限公司,武汉 430050;4.湖北省果茶办公室,武汉 430070;5.湖北荆禾源生态农业有限公司,沙洋 430070)

半夏Pinellia ternata(Thunb.)Breit.是天南星科多年生植物,以其干燥块茎入药,具有止咳、平喘、止呕等功效[1]。湖北江汉平原地区是道地药材 “荆半夏”的主产区[2-3]。野生半夏主要生长在玉米、大豆和小麦等旱地作物田间,作为农田杂草而存在。随着除草剂的大量使用和人工采挖的加剧,野生荆半夏资源日益稀少[4-6]。半夏大田人工种植过程中,大量使用农药来防治田间杂草和病虫害,以及为了片面追求产量而大量施用化肥,导致农田生态环境恶化和半夏质量低下,严重制约了半夏可持续生产。半夏一种多收是利用半夏珠芽和种子繁殖的特性[7,8],采用合适的播种密度,一次播种块茎,多年连续采挖,收获半夏药材。在种植过程中,充分利用半夏与农作物生物学习性的差别,搭配玉米等高杆农作物,能减轻半夏病虫草害的发生。同时套种、间作农作物还可以增加农田生态多样性,改良土壤环境,减少土壤化学自毒物质的积累,减轻半夏连作障碍。本课题组近年来开展了半夏的配方施肥技术、秸秆还田覆盖等技术研究,基本集成了半夏一种多收种植模式。目前该模式已入选湖北省2017年农业主推技术,在天门市、沙洋县、潜江市等荆半夏道地产区示范、推广近500 hm2,经济效益显著,是当地调整农业产业结构,农民致富增收的主要途径。

1 核心技术内容

1.1 适时播种

在荆半夏道地产区江汉平原地区,选择土壤肥沃、富含有机质的砂质壤土,开沟起厢后于每年11月中下旬至12月中下旬播种。以2250~3000 kg·hm-2的播种量均匀撒播,播种后及时盖土2~3 cm。

1.2 测土配方施肥

半夏种植过程中采用测土配方施肥可以达到高产优质的目的,同时减少化肥的使用。对于一般肥力土壤,每公顷施用135 kg N、195 kg P2O5、195 kg K2O,其中70%的氮肥和全部的磷钾肥作基肥结合整地时施入,30%的氮肥分2次分别于齐苗期和佛焰苞期追施。如土壤缺磷或缺钾,则应相应的增施磷肥或钾肥。

1.3 套种玉米

于4月上中旬,按株行距1.4 m×0.35 m在半夏厢边播种春玉米,在6月高温期可减少半夏田间光照强度和温度,延缓半夏倒苗,延长半夏生育期。同时玉米可有效的控制田间杂草的生长,减少除草剂的使用。玉米于半夏夏季倒苗后8月中旬收获,可人工收获也可以机械收获。若使用机械收获,则应选用轮式收割机,避免对半夏厢面碾压,导致半夏减产。收获后的玉米秸秆应及时粉碎,就地还田覆盖半夏厢面,有利于增加秋季半夏群体数量,从而增加半夏产量。

1.4 秸秆还田覆盖

半夏倒苗、采挖后,及时覆土,并将玉米、花生、水稻等农作物秸秆粉碎后覆盖在半夏厢面,厚度以2~3 cm为宜。覆盖秸秆可以保持厢面湿度和温度,有利于保持田间半夏块茎、珠芽和种子的活力,使半夏珠芽、种子和块茎等繁殖材料顺利越冬或越夏,增加下一季田间半夏群体数量,为丰产打下良好的基础。同时秸秆还田还有利于增加土壤有机质,保持土壤温湿度,为半夏一种多收提供良好的土壤基础。

1.5 半夏草害科学防控

半夏出苗前7~10 d每公顷喷施900 mL 96%精-异丙甲草胺乳油和2250 mL 33%二甲戊灵乳油,对杂草的防控可达40~60 d。半夏出苗后的田间杂草防治应采用化学防治和人工防治相结合的办法,其中化学防治在杂草4叶期前进行,且全生育期最多进行2次。化学防治时,每公顷施用5%精喹禾灵乳油750 mL对半夏田间的单子叶杂草具有较好的防效且对半夏及后茬作物安全性高。田间较大的双子叶杂草需人工及时拔除。

2 半夏一种多收种植历史

半夏在江汉平原地区一直以野生为主,2007年以来随着半夏价格的走高,开始出零星种植,但主要借鉴甘肃高密度的种植模式。在雨水多、土壤湿度大的江汉平原地区,高密度种植导致病害发生严重,造成半夏的大量减产,甚至绝收。2010年以来,本课题组在天门市开展半夏一种多收模式研究和示范并取得初步成效。该模式实现半夏一次播种,多年收获,大大减少了半夏种植过程中的种苗投入,同时减少60%以上的人工(不计算采挖)和80%以上的肥料、农药投入,平均每公顷产量达到6000 kg。随着试验成功,该模式在江汉平原荆半夏道地产区迅速推广。目前,该种植模式已入选湖北省农业主推技术,在湖北省适生区域进行推广。现在湖北省所有人工种植半夏均采用该模式进行种植,种植面积近500 hm2。随着试验的深入,课题组又先后研究集成了半夏玉米间作套种模式,使半夏产量进一步提高到7500 kg·hm-2,综合效益明显。

3 应用效果说明

半夏一种多收,即一次播种,多年多次收获。该模式大大减少了半夏种植过程中的种子投入,同时减少大量的农药和化肥以及人工的投入。半夏一次播种可持续收获5年,相当于每公顷每年需种苗费3万元,而常规种植每年播种一次,需种苗费近12万元,仅种苗费一项每公顷每年减少7.5万元投入。在减少资金投入的同时,还可以减少人工投入,并使每公顷新鲜块茎年产量稳定在4500 kg左右,按近5年市场评价价格每公斤30元计算,年种植效益可达15万元。较高的种植收益极大的激发了种植户的种植积极性,已有大量合作社、公司和农户采用此模式种植半夏。该种植模式在节本增收的同时,还大大减少了农药和化肥的投入,保证了半夏优质高产稳产,减轻了对环境的压力,为半夏可持续发展提供了保证。

4 特点和原理

4.1 半夏繁殖习性

半夏可通过块茎、珠芽及种子等进行繁殖[7-8]。正常生长情况下,半夏珠芽及种子成熟后脱落于土壤表面。野生状态下,大部分成熟的繁殖体由于高温、寒冷或干旱等气候环境原因而失活。针对这一问题,课题组通过研究发现在半夏倒苗后及时覆土或覆盖秸秆,能有效的保持土壤表层的水分和温度,使半夏的繁殖体正常存活,提高下一季半夏田间群体数量,从而达到高产、稳产。

4.2 半夏光合习性

对半夏的光合特性进行研究[9],结果表明半夏的光补偿点为 88.01μmol·m-2·s-1、光饱和点为750μmol·m-2·s-1,说明弱光或强光均不利于半夏的生长;通过设置遮阴试验研究了不同遮阴度对半夏净光合速率、叶片生长、产量的影响,结果表明70%的遮阳网能有效缓解半夏的 “光午休”现象,同时能促进叶片生长,增大叶面积、提高叶绿素含量、促进地下块茎迅速膨大,从而达到增产效果。半夏与玉米间作

4.3 生理生态学原理

由于半夏与玉米、大豆等大田农作物在光合习性、营养元素需求等方面的生理差异,半夏可与玉米、大豆等农作物套种、间作。通过与玉米、大豆等高杆农作物合理搭配,能减少半夏叶片光照强度,提高半夏光合速率,从而提高半夏产量。此外,与玉米、大豆等农作物间作、套种还可以降低田间温度,增加土壤耕作层水分含量,延缓半夏夏季倒苗,从而延长半夏生育期[10]。夏季半夏倒苗后,玉米能有效的控制田间杂草的生长,减少化学除草剂的使用。综上所述,半夏与玉米、大豆等高杆农作物的间作、套种充分利用了光能,提高了单位面积土地产出。同时,套种、间作增加了农田生态系统多样性,通过秸秆还田等措施促进了生态系统的炭、氮等物质的循环,增加了土壤有机质,改良土壤理化性质,提高了生态系统的稳定性,减轻了病虫草害的发生,减少了农药、化肥等农业投入品的使用。

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