河南省西红花“二改一”栽培模式探索
2021-12-26杨红旗鲁丹丹安素妨梁慧珍郝仰坤
杨红旗 鲁丹丹 安素妨 梁慧珍 郝仰坤
(1.河南省农业科学院芝麻研究中心 郑州450002;2.驻马店市驿城区农业行政执法大队 河南驻马店463000)
西红花(Crocus Sativus L.),又名藏红花、番红花等,属鸢尾科(Iridaceae)番红花属(Crocus)多年生球茎草本植物,以其干燥柱头入药,性甘,味平,归心、肝经,具有活血化瘀、凉血解毒、解郁安神功效,用于经闭癥瘕、产后瘀阻、温毒发斑、忧郁痞闷、惊悸发狂,孕妇慎用[1]。 药材西红花的活性成分为西红花苷,属于脱辅基类胡萝卜素类化合物, 具有保护中枢神经系统及预防心脑血管疾病的药理活性, 但目前面临资源短缺、采收困难等难题[2]。 西红花素有“植物黄金”之称,享有最贵的药用植物、最好的染料和最高档的香料3 个世界之最[3-4]。 西红花原产于西班牙、荷兰、德国、法国、意大利、希腊、伊朗等地中海沿岸国家和小亚细亚地区,从印度传入西藏[5]。 西红花传入我国的历史很早,但是种植历史较短[6]。 我国1965 年开始引种试验,20 世纪80 年代种植成功,只有50 多年的种植历史[7],目前我国主要产地是上海、浙江、江苏和河南[3,8]。西红花在原产地欧洲地中海沿岸采用多年连续栽培模式[9],国内栽培多采用“室内无土栽培采花+室外大田培育种球”二段法[10-11]。 西红花已被国家中医药管理局列为名贵中药材和重点发展中药材品种,但因其单产水平极低,人工成本偏高,应用范围不断扩大等因素导致供不应求,价格不断飙升,各地西红花种植农户亟待探索新型的节本增效栽培模式指导生产。 近年来,河南已探索出西红花一段法栽培模式,将室内栽培阶段转移到室外大田,在商丘、开封等豫东地区多年试验,取得良好效果,可以大幅度降低用工成本和设施成本,实现每亩土地“千斤万元”的生产目标。
1 西红花生长习性
西红花属于短日照植物, 喜温和凉爽和半阴环境气候,怕炎热,较耐寒,忌积水,宜选择坡向朝阳、冬季较温暖、光照充足、排灌方便、地下水位低、土壤肥沃的沙壤土田块种植,喜轮作,忌连作。 连作障碍一般出现在种植第2~3 年,病虫害加重,种球和药材单产水平均快速下降[12]。 作为天然的三倍体植物,先天有性不孕,以球茎无性繁殖,球茎寿命为1 年,宜秋植栽培,秋季开始萌动,经冬春两季生长期开花、结球,夏季进入休眠期[13-14]。株高约15 cm,无地上茎,叶基丛生、无柄、窄长线形。 球茎扁圆形,根分为营养根和贮藏根2 种。 营养根是须根,着生于母球茎的根带上,具吸收水分和养分功能。 贮藏根着生于球茎的基部,具有暂时贮藏营养物质功能。 生长适温15℃左右,开花适温 16~20℃。 花期为 10 月中下旬至 11 月上旬,昼开夜闭,不结籽。 花顶生,花被6 片,淡紫色,雄蕊 3 枚,黄色。 雌蕊 1 枚,花柱 3 深裂,伸出花被外部,下垂,细长,深红色,先端略大呈喇叭形,油润光泽,具特异芳香。
2 西红花栽培二段法与一段法比较
2.1 相同之处
西红花栽培二段法与一段法的营养生长期是相同的,11 月到次年5 月大田完成种球繁育,利用田间栽培条件,采取合适栽培措施培育出高质量的种球,主要有露地栽培、地膜栽培、立体栽培等方式[11]。
2.2 不同之处
西红花栽植二段法与一段法不同之处在6~10 月种球夏季休眠及花芽分化、 开花期 (生殖生长期)。 二段法种球夏季休眠及生殖生长期在室内完成,利用室内凉爽阴湿条件,通过调控温度、湿度、光照度等措施保障种球安全越夏, 种球在没有水肥供给条件下,依靠自身贮藏养分完成花芽分化、开花、采收加工过程。 一段法将种球夏季休眠及生殖生长期由室内转移到大田,利用种植玉米、芝麻、豆类等高秆作物遮阳保障种球安全越夏,遮阳作物收获后,通过加强田间管理完成种球花芽分化、开花、采收加工,种球采挖分级由1 年1 次调整为2~3 年1 次。
2.3 优劣势比较
(1)二段法生产成本偏高,而一段法可较大幅度降低生产成本。 二段法需要坐北向南、通风良好、大小适中的房间, 室内需要添置层架及调控温度、湿度、光照度等设施,而一段法却不需要这方面投资。地面以泥地为佳,水泥硬化地面需铺上草垫草席等,以便浇水保湿降温。 相对二段法1 年1 次种球采挖分级, 一段法2~3 年1 次采挖分级可以较大幅度降低种球采挖分级人工成本,田间种植玉米、芝麻、豆类等高秆遮阳作物也可以增加单位面积土地收益。二段法房间需要大小合适, 通风透光状态良好。 二段法对室内栽培技术要求较高, 温度、 湿度、 光照、 通风等管理不当易出现球茎越种越小、 越种越少的现象[15],但室内采花受外界气候影响较小,病虫害易防控, 花期温湿度可调可控, 采花方便、 省工、省力等优势明显。 一段法在大田完成种球夏季休眠及花芽分化、 开花、 采收等过程, 受外界气候影响较大, 病虫害防控难度相对较大, 多年连作与西红花忌连作习性相悖,易出现产量逐年下降、种植效益逐年降低等问题。
(2)二段法适用于上海、浙江、江苏等南方地区,而一段法适用于河南等偏北方地区。 秦岭—淮河一线是公认的我国南北地理分界线,既是北方干旱、半湿润气候和南方湿润气候的分界又是北方春旱、夏雨气候和南方春雨、梅雨及伏旱气候的分界,其南北在气候、河流、植被、土壤及农业生产等方面有显著差异[16]。上海、浙江、江苏南部等南方西红花种植区气候以亚热带季风气候为主,季风显著, 四季分明,光照充足, 雨量丰沛,尤其夏季高温多雨,空气湿润,地下水位高, 易导致田间夏季休眠期西红花种球发霉腐烂,宜采用二段法采挖种球,在室内完成种球夏季休眠及花芽分化、开花等生殖生长过程。 河南地处暖温带至亚热带、 湿润至半湿润气候过渡区域, 四季分明,春季干燥多风,冬季寒冷雨雪少,秋季晴和日照足,夏季炎热降水相对充足,利用玉米、芝麻、豆类等高秆作物遮阳,辅助疏浚沟渠、滴溉喷溉等农业措施可以保障田间休眠期西红花种球安全越夏及花芽正常分花、开花。
(3)二段法适用于小规模种植,而一段法适用于较大规模种植。 西红花二段法栽培需要一定数量、大小合适的房间, 房间太小可能导致因空间狭小封闭或层架密集而通风不良,太大不易控温控湿,环境条件变化太大影响开花。 室内层架不可摆得太多太密,需要预留有合适的通道。 初步统计,每亩土地需要配套一个面积15~20 m2的房间。 西红花种植户种植几亩,可以利用自家空闲民房,但若扩大到数百亩、数千亩,需要搭建的房屋数量庞大,投资偏高,在一定程度上制约着二段法应用; 而一段法则不存在这方面制约, 西红花营养生长期和生殖生长期均在田间完成,可以根据实际情况适时适度调整种植面积,实现规模效益。
3 西红花一段法栽培模式探索
3.1 田块选择
选择地势高燥、 阳光充足、 排灌方便、 疏松肥沃、 地下水位低、 含腐殖质丰富的沙壤土田块, 前茬作物以豆类、 玉米为佳, 未使用化学除草剂。 在豫东地区永城市龙岗镇安排面积为0.2 hm2西红花一段法栽培试验地, 前茬作物大豆收获后施入充分腐熟的农家肥9 t(折合45 t/hm2),翻耕整细耙平,清理田间杂物。
3.2 种球处理
西红花种球异地引种。 将在豫东地区郸城县培育的西红花种球,按留大去小、留强去弱原则,抹除种球上部分侧芽,并分级分档沙藏。 单个质量8 g 以下球茎主芽当年不开花,作为培育种球使用。 可开花种球分为大、中、小三级分档抹除侧芽,大档30 g 以上者保留3 个健壮侧芽,20~30 g 球茎保留2 个健壮侧芽,小档8~20 g 球茎保留1 个健壮侧芽。种植前种球用50%多菌灵1 000 倍液浸种20 min 消毒杀毒。
3.3 种植方法
结合整地施充分腐熟的农家肥15.0~22.5 t/hm2。2017 年10 月20 日在预留试验地开沟露地种植,株行距为20 cm×20 cm,沟深10 cm,球茎芽头向上,覆土约5 cm。 选用20~30 g 保留2 个健壮侧芽的种球种植,用种 900 kg(折合 4 500 kg/hm2)。 种植初期,喷洒杀真菌剂三唑酮混合杀细菌剂农用链霉素稀释溶液。 种植后浇足水, 保持土壤湿润, 入冬前冬灌,开春后春灌, 注意排涝。 2018 年2 月中旬进入返青期, 3 月进入旺盛生长期, 每隔10 d 叶面喷施0.2%K2H2PO4溶液 1 次,连续 3 次,5 月上旬地上部分叶片完全枯萎,进入夏季休眠期,不采挖种球。5 月15 日,采用种肥同播方式足墒机耕播种玉米品种郑单1002(审定编号:国审玉 2015017),用种量 7.5 kg(折合37.5 kg/hm2),留苗密度 6 万株/hm2。 2018 年收获商品玉米 1 605 kg(折合 8 025 kg/hm2)、药材 3.3 kg(折合16.5 kg/hm2)。 2019 年 5 月仍未采挖种球, 西红花和玉米田间管理与上年度相同, 当年收获商品玉米1 525 kg (折合 7 625 kg/hm2)、 药材 3.2 kg (折合16.0 kg/hm2)。 2020 年 5 月采挖种球,更换田块进行轮作倒茬, 采挖 20~30 g 中档种球 1 080 kg (折合5 400 kg/hm2)。
3.4 水分管理
西红花耐旱忌涝,注意保持土壤湿润,但不可积水,及时疏浚沟渠排除田间积水,防止球茎腐烂。 空气湿度以70%左右为宜,过干容易叶片干枯,影响球茎正常生长。 干旱季节,以滴灌、喷灌、沟灌为主,不可大水漫灌。
3.5 中耕除草
西红花属于须根系浅根植物, 根系多分布于土层下10 cm。 2 月返青期中耕松土,注意不可伤害球茎根部,适宜深度为2~3 cm。 除草以人工为主,手工拔草,全程不可施用任何除草剂,前茬作物也不可施用除草剂。
3.6 病虫害防治
西红花大田生长期间温度较低, 病虫害发生率较低,一般不需要施用农药防病治虫。 防治病虫害主要是及时清理田间遗留植株、落叶、残根等,疏浚田间积水。春季注意防治蚜虫,以防感染病毒病。2~4 月气温低,西红花田块可能发生腐烂病、枯萎病等,可用25%多菌灵500 倍液喷洒在植株根部预防。
3.7 种球采挖
晴天土壤墒情适宜时采挖种球, 阴凉处摊开晾晒7 d 左右,淘汰病虫伤疤和机械损伤球茎,去除枝叶残根,按大、中、小三级分档,于通风干燥、阴凉少光处沙藏或架藏。
3.8 药材采收
西红花开花集中,盛花期短,要及时采收。 当花瓣半开、柱头外露伸出花瓣、色泽红而鲜艳、气味芬芳时,集中采收整朵花后剥花。 当天采花、当天剥花、当天取花丝,不可过夜。 剥花取丝时,用手指撕开花瓣,取出花柱上部与柱头,在花丝分叉点掐断,取红色花柱,花丝以身长、色紫红、味辛者为佳。 花丝在40~50℃条件下烘干至含水量 10%,保持干燥、通风、避光贮藏[12]。药材西红花品质以身长,色紫红,滋润而有光泽,黄色花柱少,味辛凉者为佳。
4 结语
西红花栽培对环境要求较高,种植技术难度大,产量低,种球无性繁殖率低,培育困难,种球采挖、花丝采摘加工需要高昂的人工成本, 国内西红花货源稀缺,主要依靠进口。 国产药材西红花花蕊粗大、颜色鲜亮、香气浓郁,药用成分含量和品质明显优于进口材料[17]。二段法是国内西红花栽培应用最广泛的模式,但存在设施成本和人工成本偏高的问题。 相比二段法, 河南近年来探索的一段法栽培模式可以大幅度降低设施成本和种球人工采挖成本, 适宜大面积种植,实现规模化生产,实现“种植一亩西红花,亩产玉米超千斤,亩收入超万元”的生产目标。