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生物资源·利用

基于通渭县生态条件的黄芩高效栽培技术及优化建议分析

  • 常盼盼 1 ,
  • 张爱琴 2 ,
  • 李旭华 3
展开
  • 1. 甘肃省通渭县农业农村局,甘肃通渭 743300
  • 2. 甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所,甘肃 兰州 730070
  • 3. 定西市农业科学研究院,甘肃 定西 743000
李旭华(1989—),女,甘肃通渭人,硕士,农艺师,从事中药材试验与示范推广、土肥植保、农产品品质分析等研究。

常盼盼(1989—),女,甘肃通渭人,硕士,农艺师,从事中药材、马铃薯等经济作物栽培技术研究与推广等工作。

Copy editor: 胡立萍

收稿日期: 2024-11-25

  网络出版日期: 2025-09-28

基金资助

甘肃省科技计划项目“陇中道地中药材黄芩种子种苗繁育技术综合研发与创新应用”(23YFNJ0002)

Analysis of high efficiency cultivation techniques and optimization suggestions for Scutellaria baicalensis based on ecological conditions in Tongwei County

  • CHANG Panpan 1 ,
  • ZHANG Aiqin 2 ,
  • LI Xuhua 3
Expand
  • 1. Tongwei County Agricultural and Rural Bureau of Gansu Province, Tongwei 743300, China
  • 2. Animal Husbandry,Pasture and Green Agriculture Institute, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, China
  • 3. Dingxi Academy of Agricultural Sciences, Dingxi 743000, China

Received date: 2024-11-25

  Online published: 2025-09-28

摘要

本研究结合甘肃通渭的气候和土壤等生态条件,总结了该地区黄芩的高效栽培技术,并提出优化建议。研究区温度、降水量适宜,光照充足,适宜黄芩生长,同时,昼夜温差大(日均温差10~15 ℃),利于黄芩次生代谢物合成;土质以弱碱性沙壤土为主,土壤通透性良好,符合黄芩生长需求。高效栽培技术包括选择背风向阳、土层深厚的缓坡地,秋季深耕并施足底肥(腐熟有机肥2 500~3 000 kg/667 m2、过磷酸钙50 kg/667 m2)以改良土壤;播种前对‘陇芩1号’等良种进行浸种催芽,在4月中旬进行播种;田间管理推行“蹲苗促根”、精准滴灌、按需追肥;杂草防控结合中耕、秸秆覆盖及生态套种;病虫害防治以农业、生态及物理等调控方法为主;种植2~3年后于秋季晴天采挖,经洗净、晾晒、撞皮、切片、低温干燥后真空包装贮藏。基于此,通过合理规划生产基地,选择排水良好地块;探索优化播种期、水窖滴灌、林药间作及轮作等种植模式;加强田间排水与中耕,防止涝害等措施进一步对黄芩高效栽培技术进行优化。本文为相关地区黄芩产业提质增效和生态友好发展提供参考。

本文引用格式

常盼盼 , 张爱琴 , 李旭华 . 基于通渭县生态条件的黄芩高效栽培技术及优化建议分析[J]. 安徽农学通报, 2025 , 31(18) : 107 -110 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.18.026

Abstract

The efficient cultivation techniques for Scutellaria baicalensis were summarized in Tongwei, Gansu Province, based on its climatic and soil conditions, and optimization suggestions were proposed. The research area exhibits suitable temperature, adequate precipitation, and sufficient sunlight for the growth of Scutellaria baicalensis. Additionally, the significant diurnal temperature range (average daily range of 10–15°C) facilitates the synthesis of secondary metabolites. The soil is primarily weakly alkaline sandy loam with good permeability, meeting the growth requirements of the plant. Efficient cultivation techniques include selecting gently sloping land sheltered from wind with ample sunlight and deep soil layers. Autumn deep plowing and sufficient base fertilizer application (2 500–3 000 kg/667 m2 of decomposed organic fertilizer and 50 kg/667 m2 of calcium superphosphate) are employed to improve soil quality. Before sowing, high-quality seeds such as ‘Longqin No.1’ are soaked and germinated, with sowing conducted in mid-April. Field management practices include “seedling hardening to promote root growth” precise drip irrigation, and demand-based topdressing. Weed control combines intertillage, straw mulching, and ecological intercropping. Disease and pest management prioritizes agricultural, ecological, and physical methods. After 2–3 years of growth, the plants are harvested on sunny autumn days, followed by washing, sun-drying, bark removal, slicing, low-temperature drying, and vacuum packaging for storage. Based on these practices, further optimization of efficient cultivation techniques can be achieved through rational planning of production bases, selecting well-drained plots, exploring optimized sowing periods, water cellar drip irrigation, forest-medicinal intercropping, and crop rotation models. Enhancing field drainage and intertillage can prevent waterlogging. This study provides valuable insights for improving the quality and efficiency of the Scutellaria baicalensis industry and promoting eco-friendly development in related regions.

黄芩(Scutellaria baicalensis)为唇形科黄芩属多年生草本植物,是大宗中药材之一,其性寒味苦,具有清热燥湿,泻火解毒等作用[1]。该植物适应性较强,喜温凉气候,耐寒旱、耐瘠、怕涝,人工栽培应选择向阳、排水良好的中性壤土或沙壤土[2]。近年来,有关黄芩生态适宜性和高效栽培技术的研究逐渐增多。徐小琼等[3]应用最大熵模型对黄芩生态适宜区进行划分,结果显示,甘肃定西市为黄芩生长次适宜区,且降水量、植被类型及土壤类型对黄芩生长影响较大。孔伟伟[4]从化学生态学的角度对黄芩药材质量形成的生态适应性进行研究,探究了水分、光照、土壤等对黄芩有效成分的影响。焦春艳[5]和黄丽鹏等[6]分析了不同地区的黄芩高效生态种植技术。
通渭县位于甘肃省中部(34°55′—35°29′ N,104°47′—105°38′ E),属陇中黄土高原中药材栽培区,光照充足、干旱少雨、土层深厚且森林覆盖面积较小,适合栽培耐旱性强、喜阳的中药材[7]。研究区具有独特的气候生态条件,黄芩栽培较广泛,逐渐形成具有一定规模的黄芩产业。然而,随着种植面积扩张,连作障碍频发、水土流失加剧,常规种植模式逐渐出现产量低、品质不稳定、生态压力大等问题。通过技术创新实现提质增效,发展生态高效栽培技术,对黄芩产量、品质的提升及区域生态保护具有重要的现实意义。本文从气候、土壤等方面分析研究区生态因子和黄芩生长生态条件,提出黄芩高效栽培技术和优化发展建议,以充分利用农业气候资源,促进黄芩产业高质量发展。

1 研究区黄芩栽培的生态条件分析

作物生长期间的光、温、水资源以及土壤条件等决定了作物的产量与品质[8-9]。作为传统中药材之一,黄芩栽培生态条件直接影响药材产量及有效成分(如黄芩苷、汉黄芩苷)的积累[10]。本文主要从研究区气候、土壤等方面分析了研究区黄芩栽培的生态条件。

1.1 气候条件

1.1.1 温度

研究区海拔在1 410~2 521 m,属温带半干旱气候,年平均气温7.5 ℃,冬季寒冷(1月均温-8~-6 ℃),夏季温和(7月均温18~20 ℃)。黄芩适宜生长温度在10~25 ℃,研究区4—9月均温基本处于这一区间,总体气候条件适宜黄芩栽培。然而,早春低温(4月均温约10 ℃)可能会影响幼苗生长,需适当覆膜来保温;早霜(9月下旬)可能影响晚播黄芩生长,建议选择早熟品种;夏季偶发冰雹,需关注气象预警并采取防护措施。黄芩耐寒性强,地下部分能忍受-20 ℃的低温[11],研究区冬季温度较适宜,不会对黄芩造成冻害。同时,研究区昼夜温差大(日均温差10~15 ℃),利于黄芩次生代谢物的合成。

1.1.2 降水与湿度

研究区年均降水量396.3 mm,多集中于7—9月(占全年60%以上)。黄芩耐旱特性能适应该地区气候,但幼苗期(4—6月)适宜在相对湿度55%~60%的环境中生长[12],而研究区春季干旱(4—6月降水仅占全年20%),因此需补充灌溉一定水分;此外,花期(6—7月)适度补水可提高产量。

1.1.3 光照条件

研究区年平均日照时数2 116.3 h,作物生长季日照时数1 180~1 250 h。光照充足,昼夜温差大,符合黄芩全生育期对长日照的需求,有利于根部药用成分(黄芩苷)积累。

1.2 土壤与地形条件

1.2.1 土壤类型

研究区以黄绵土、黑垆土为主,土层深厚、疏松透气,pH 7.5~8.5(弱碱性),与黄芩喜中性至弱碱性沙壤土的习性较匹配。部分区域土壤有机质含量低(<0.8%),保水保肥能力差,需增施有机肥改善肥力;应避免选择低洼且土壤黏重的地块种植,以防止根腐病的发生[13]

1.2.2 地形与排水

研究区以丘陵山地为主,坡度5°~25°,利于排水,可减少积水导致的烂根风险。但坡地需采取梯田或等高种植,减少水土流失。
综上,研究区温度适宜、光照充足,适宜黄芩生长,同时,昼夜温差大(日均温差10~15 ℃),利于黄芩次生代谢物合成;降水量适宜,气候干燥,减少病虫害(叶枯病、蚜虫)发生概率;土壤通透性良好,符合黄芩深根系(主根可达1 m)生长需求。但存在春旱、霜冻、冰雹等现象,因此在实际生产中需重点解决春季干旱和土壤肥力等问题,通过技术配套以提升产量与品质。

2 研究区黄芩生态高效栽培技术

2.1 选地与整地

地形要求坡度≤15 °,优先选择背风向阳的梯田或缓坡地,避免低洼积水区。土层厚度≥50 cm,通透性良好,前茬以种植马铃薯、豌豆等豆科或禾本科作物为宜,避免连作。李兴华等[14]研究表明,秋季前茬收获后深耕30~40 cm,打破犁底层,可有效改善土壤结构。结合研究区实际情况,整地时施入腐熟有机肥(含N 0.5%、P2O5 0.3%、K2O 0.4%)2 500~3 000 kg/667 m2、过磷酸钙50 kg/667 m2作基肥,以提升土壤保水保肥能力。沿等高线开沟起垄,垄宽1.2 m,沟深20 cm,垄面覆盖可降解地膜,减少地表径流60%以上。田块周边保留10 m宽自然植被带,种植紫穗槐、沙棘等水土保持植物。

2.2 种子处理与播种技术

优选“陇芩1号”等本地适生品种,种子的千粒重≥1.8 g,发芽率≥85%,纯度≥95%。参考张桐等[15]的方法进行种子播种处理,先将种子置于40~50 ℃的温水中浸泡5~6 h,取出后转入15 ℃的黑暗环境中催芽48 h,30%的种子露白后即可播种。该方法有助于打破种子休眠,激发种子活力,提高播种后的出苗整齐度和抗逆性。
根据研究区的气候条件,在4月中旬进行播种较为适宜,此时地温稳定在10 ℃以上。条播行距30 cm,开沟深度2~3 cm,用种量1.5~2.0 kg/667 m2。穴播穴距20 cm×20 cm,每穴3~4粒,覆土1 cm以保墒。陈红[16]研究表明,白膜覆盖露头栽培,黄芩的出苗率较高,地上生物量累积量较大。因此在大田移栽种苗时,垄面可覆白地膜以提高出苗率。

2.3 田间管理

2.3.1 苗期管理

黄芩幼苗出齐且苗高5~7 cm时,按10 cm株距间苗,去除弱苗、病苗;苗高10 cm时,按12~15 cm株距定苗,保苗量在1.2万~1.5万株/667 m2[17]。姬美丽等[18]研究表明,黄芩不旱不浇,以利主根深扎,减少侧根生长,故采用“蹲苗促根”策略进行水分调控,苗期土壤含水量控制在12%~15%,仅在持续干旱时滴灌补水10 m³/667 m2

2.3.2 水肥管理

姚彦斌等[19]研究表明,在7月中旬至8月中旬追肥可有效提高黄芩产量。因此,研究区黄芩可在现蕾期追施腐殖酸水溶肥(N:P₂O₅:K₂O为5:10:15)10 kg/667 m2;膨根期叶面喷施0.3%磷酸二氢钾+0.1%硼砂溶液2次,间隔15 d。结合降水规律调整灌溉周期,推广膜下滴灌技术。

2.3.3 杂草防除

苗期行间中耕除草2~3次,深度5~8 cm;同时在垄沟覆盖厚度在3~4 cm的粉碎玉米秸秆,可使杂草萌发抑制率达70%;或第2年春季在黄芩行间套种矮秆绿豆,种植密度3 000株/667 m2,以形成生态屏障。除草方式以“机械中耕+人工除草”为主,禁用化学除草剂。

2.3.4 病虫害绿色防控

研究区夏季降水偏多,8月下旬至9月秋雨期,受水分因素的影响,高发黄芩根腐病、叶枯病等病害。虫害主要是蚜虫、地老虎。本文参考孙秀华等[20]和王云超等[21]的黄芩病虫害综合防治对策,并结合研究区实际情况,提出农业防治、物理防治、生物防治和生态调控等综合防治措施。(1)农业防治。轮作倒茬,实行3年以上轮作(黄芩—马铃薯—燕麦);及时清除病残体,深埋或焚烧处理。(2)生态调控。田埂种植万寿菊驱避线虫;保留田边杂草带(如艾草、蒲公英等),为瓢虫、草蛉等天敌提供栖息地。(3)物理防治。悬挂太阳能频振式杀虫灯(黑光灯),诱杀地老虎成虫,悬挂密度为7~8盏/hm2;田边设置黄色粘虫板(25 cm×30 cm)20块/667 m2,降低蚜虫密度。(4)生物防治。防治根腐病可采用50%多菌灵500倍稀释液灌根处理,在定植时沟施5 kg/667 m2的10亿CFU/g枯草芽孢杆菌颗粒剂;针对叶枯病,应增施磷、钾肥以提高植株抗性,并喷施70%甲基托布津800倍稀释液。防治蚜虫可释放天敌蚜茧蜂,投放密度为500头/667 m2。喷施苏云金杆菌生物制剂防治地老虎。

2.4 采收与初加工

种植2~3年后,采用人工或改良式黄芩挖掘机,在10月下旬至11月上旬茎叶枯黄时采挖,入土深度30 cm,防止断根;晴天采挖,避开雨天以防霉变。刘亚南等[22]研究发现,加工方式对黄芩品质有重要影响。将采挖后的黄芩根洗净后自然晾晒,摊放厚度≤10 cm,每日翻动2次,晾晒至半干,撞去外皮,切制成饮片,60 ℃以下低温干燥,避免高温导致黄芩苷分解。真空包装(氧气含量≤3%),存放于阴凉库(温度≤20 ℃,湿度≤60%)。

3 研究区黄芩生态高效栽培技术优化建议

合理利用黄芩生长环境条件,优化栽培管理措施,针对性采取措施防御气象灾害,对提升黄芩质量具有重要作用。结合研究区实施特色产业中药材发展目标以及栽培黄芩的气候生态特点,今后在黄芩生产上应注意以下几点。

3.1 合理选择与建设生产基地

研究区黄芩的适宜栽培区和目前主要中药材生产区相近,随着中药材种植范围的逐渐扩大,黄芩栽培区也将适度扩大。因此,在优化中药材区域布局,建设新的黄芩生产基地时,应充分理解其栽培的特殊性,遵循其生长的最佳条件,选择地势高、阳光充足、土质疏松、土壤干燥不湿黏、排水良好的土地种植。

3.2 探索适宜的种植模式

在种植方式上,除推广应用生态高效种植技术外,还应不断探索高垄栽培、深松深翻、地膜覆盖等技术,寻找更适宜的栽培模式,重点包括以下几个方面。(1)优化播种期。根据当年的物候节气变化,确定4月中旬至5月初气温回暖时播种,同时结合覆膜技术保墒增温。(2)水分管理。研究区属干旱半干旱区,降水偏少,可计划建设生产水窖或滴灌系统,以保障幼苗期及花期水分需求。(3)土壤改良。因种植扩张等因素,造成土壤连作障碍,可采用林药间作模式,在退耕还林区种植黄芩,实现生态修复与经济收益结合;或轮作豆科作物(紫花苜蓿);或开发黄芩—燕麦牧草间作模式,以减少杂草发生并提升土壤肥力。通过这些措施,进一步推行中药材标准化种植,集成示范、推广生物防治等绿色防控技术,提升药材品质。此外,研发、推广适用于山地、坡地、陡地的新型中药材种植、采挖的农机具,也是节约成本、提高生产效率的重要技术措施。

3.3 加强田间管理

连续降水及高温高湿环境下,黄芩长时间淹没在水中,根系缺氧,抗病能力降低,易受病原菌侵染,不利于植株对营养及水分的吸收,抑制根系的生长,造成植株变黄、发黑甚至腐烂,且高湿条件易暴发多种病害。降水期田间四周和畦沟可撒施草木灰进行消毒灭菌、灭虫。研究区黄芩易在8—9月发生水涝,需及时疏通田间沟渠,排水清淤;及时中耕松土,防止土壤板结,增加土壤透气性。同时扶正倒伏的植株,清理田间残枝病株。适时开展应急防治和统防统治,减轻病虫危害。暴发根腐病时,可选择生物菌剂力锐特和枯草芽孢杆菌进行防治,防治效果好,增产率高,符合绿色防控、增产增效的现代农业理念,有助于改善当地生态环境。
综上,本文分析了研究区黄芩种植的生态条件,以及其高效栽培技术,并提出优化建议。研究区温度适宜、光照充足、土壤水分条件优良,适宜黄芩种植;从选地与整地、种植技术、田间管理和采收及初加工等方面,集成了高效栽培技术。应从合理选择与建设生产基地、探索适宜的种植模式、加强田间管理等方面进一步优化其栽培技术,以进一步提高黄芩种植品质,促进其产业高质量发展。
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