兴安升麻的生物学特性及人工栽培技术

2022-12-17王雪媛张元科朱亮亮张乃嘦

现代农业科技 2022年2期

王雪媛杨明张元科朱亮亮张乃嘦

（盛实百草药业有限公司，天津 300301）

升麻为毛茛科升麻属多年生宿根草本植物大三叶升麻（Cimicifuga heracleifolia Kom.）、兴安升麻（Cimicifuga dahurica （Turcz.） Maxim.）或升麻（Cimicifuga foetida L.）干燥的根，始载于《神农本草经》[1]：“一名周麻。味甘平，生甘谷。解百毒，杀百精老物殃鬼，辟瘟疫，瘴邪蛊毒。久服不夭，轻身长年。”其性味辛，微甘，微寒，具有发表透疹、清热解毒、升举阳气之功效，可用于风热头痛、咽喉肿痛、麻疹不透等症的治疗[2]。现代研究表明，升麻属植物的化学成分除去现行标准酚酸类成分异阿魏酸外，主要含有酚酸类化合物及其衍生物、环菠萝蜜烷型三萜及其皂苷和生物碱等类型[3]，具有抗病毒、抗炎、抗肿瘤、抗骨质疏松等药理作用[4-5]。

升麻为升麻葛根汤、升麻颗粒等中成药的重要组成部分，在国内销售的同时出口日本等国家，河北、辽宁等地将其幼芽作为野菜食用，升麻具有药食两用特点[6]。以上原因导致升麻需求量增大，野生资源日渐匮乏，开展人工栽培势在必行。兴安升麻为多年生草本植物，从播种到收获至少需要5年时间才能初见效益。近年来，虽已有野生转家种、保护地冷棚栽培等种植技术研究[7-8]，初步形成栽培流程，但技术尚不成熟，未形成完整体系。自2017年，盛实百草药业有限公司开始对兴安升麻人工栽培技术包括野生转家种、兴安升麻种子育苗和栽培模式等进行研究，旨在为盛实百草药业有限公司建立标准化无公害升麻生产基地及科学合理的无公害升麻栽培技术体系提供核心技术，保证升麻药材品质，以满足国内外市场要求。盛实百草药业有限公司研究品种为兴安升麻（Cimicifuga dahurica （Turcz.）Maxim.），以下简称升麻。

兴安升麻种子具有较强的休眠特性，一般为隔年发芽。近年来，有学者进行种子休眠、内源抑制物活性及种子萌发的研究，虽有结果显示可以打破休眠、改变萌发率，但都仅限于实验室条件中，真正落实到田地中育苗的实例未见到。依据当地农户多年种植经验及本课题组4年的试验研究发现，选地与整地、育苗移栽、灌水与排水是人工栽培升麻的关键。近年来，中药材人工种植规模不断增大，但规范化种植技术不全面，导致产品初加工技术落后、规范化水平不高和品质降低等。无公害栽培已成为农作物种植主要方式和未来发展趋势，人参和三七已建立较为完善的无公害生产体系，该体系主要包括产地选址、病害防控、品种筛选、土壤复合改良、合理施肥等关键环节。现阶段，升麻在实际生产过程中缺乏相关标准，建立完善的无公害升麻种植体系是未来升麻产业发展的一个重要任务。本课题通过总结当地农户多年栽培经验及开展试验研究，梳理出一套完整的升麻栽培技术体系，为建立规范化、标准化的无公害升麻栽培体系及高品质生产基地打下技术基础。

1 生物学特性

1.1 种子特征特性

升麻种子较小，果平均长8.5 mm，每个果实有种子3～4粒，千粒重1.1～1.5 g。种子具有休眠特性，即种胚形态未分化引起的生理休眠[9]，休眠期长，种子不易萌发，发芽率低，最终造成升麻出苗缓慢、出苗不齐。Bewley等[10]认为，升麻种子的休眠主要是由种皮特性、种皮内贮藏物质的组成及转化和种子内激素水平引起的。因此，需要找到破除种子休眠、促进胚分化的最佳方法来提高升麻种子的萌发率，为合理保护升麻资源、发展人工种植提供技术支撑。

1.2 升麻的生态习性

野生升麻多生长在海拔1 700～2 300 m的阴坡或阳坡的山地林缘、林中或路旁草丛中，伴生植物种类较多。升麻喜温暖湿润气候，耐寒，当年幼苗在-25℃低温下能安全越冬。升麻幼苗期怕涝，忌土壤干旱，喜微酸性或中性的腐殖质土，在碱性或重黏土中生长不良。野生升麻很少生长在低洼潮湿处，若生长地低洼积水、夏季高温多雨会导致植株根部腐烂而枯死。升麻对光线要求严格，幼苗期怕强光直射，需要适当控制光照；生长期需要适当光照；开花结果期需要充足光照。

2 人工栽培技术

2.1 选地与整地

根据野生升麻的生长环境，选择了3个人工种植栽培试验地，即吉林省白山市靖宇县、辽宁省抚顺市清原满族自治乡和河北省承德市承德县岗子满族自治乡。3个地区均有野生升麻生长，符合升麻自然生长要求，选择的试验区均是土层深厚、排水良好、疏松肥沃、阳光充足的壤土、沙质壤土或腐殖质壤土地块。将试验地深翻30～40 cm，施底肥有机肥15～30 t/hm2和复合肥750 kg/hm2，打碎土块，耙地整平。育苗地做畦，畦高20 cm，畦宽100～130 cm。移栽地做成宽100～130 cm的大垄，作业道30 cm。

2.2 播种育苗

2.2.1 种子处理。10月升麻种子采收后，用赤霉素浸泡处理，按1∶3比例拌沙后埋入40～50 cm土地中过冬。第2年土地解冻时挖出，播种。

2.2.2 播种。采用直播方法，春、秋季均可播种，春季于4月下旬至5月中旬播种，秋季在9月下旬至10月下旬播种。直播分条播和撒播2种播种方式。条播时，在畦面上按行距20～25 cm顺畦开沟，沟深4～5 cm，将种子均匀地条播在沟内，盖薄土1.5～2.0 cm，稍镇压，再盖一层稻草于畦面上保湿，同时可防止种子被风吹跑。撒播时，种子拌沙均匀撒在苗床上，盖细土1.5～2.0 cm后镇压表面，畦面盖一层稻草保湿。

2.2.3 育苗管理。升麻育苗期间，表土层疏松，水分蒸发量随温度升高而变大，加之育苗需要越冬，因而需采取适当遮阳御寒措施减少蒸腾与冻害，如覆盖松针、薄稻草帘等。升麻幼苗初期喜水怕强光照射，课题组在育苗期设置遮阴试验，遮光率由遮盖的遮阳网张数来调整，遮阴15%区为1层遮阳网，遮阴50%区为3层遮阳网，遮阳网高度设置为1 m。结果显示，遮阴15%的处理效果显著。试验结果表明，升麻育苗的首要条件是适宜的生长环境，即较湿润的土地、适度遮阴的光照条件。除草松土也是升麻育苗管理中的关键措施之一，幼苗纤细、生长较慢，育苗期要及时中耕除草、疏松土壤，锄深要浅，以防损伤根茎。除草松土次数根据杂草长势与土壤干湿度而定，一般以除草5～6次为宜。每年春季出苗时为除草关键期，要及时除草，避免杂草生长与苗争夺肥水，防止欺苗，为幼苗根系生长和吸收营养创造良好环境。7—8月雨季到来前适当培土，以防地上部分倒伏造成通风、透光不良，引发病害。6—7月根据幼苗生长情况适量追肥，苗期追肥以氮肥为主。在育苗过程中，研究人员发现部分试验地出现生长密集的藓类杂草，难以人工拔除，造成了严重的地表板结现象，抑制了升麻出苗。因此，在育苗期间需要注意防除藓类杂草。

2.3 移栽

研究人员对栽培密度进行试验研究发现，升麻移栽的适宜株行距是70 cm×35 cm。移栽时采用一年生升麻幼苗，按株距70 cm、行距35 cm开穴，穴深15 cm，穴位相错，每穴 1株，种苗较小者每穴2株，覆土以盖上顶芽4～5 cm为度。移栽后浇1次透水，成活率可达到80%以上。

2.4 田间管理

2.4.1 中耕除草与施肥。移栽后，田间管理期间根据杂草情况除草，一般每年除草2～3次。升麻喜肥，应结合不同生长期、生长年限适时增施肥料，补充土壤肥力，满足植株对养分的需求，保证植株良好长势。肥料使用应按照无公害标准进行。施肥应以有机肥和复合肥为主，辅以少量单元素肥。施肥时，在两垄移栽苗中间开沟，沟深20 cm左右，施用多元复合肥750 kg/hm2，施用时间为每年春季。

2.4.2 灌水与排水。升麻喜阴喜水，土地干旱时要及时浇水，保持土壤湿润。雨季要注意及时排水防涝，以免积水导致植株根系腐烂或诱发病虫害，最终烂根死苗，降低产量和品质。

2.4.3 除蕾。二年生升麻结果较少，且种子质量差，可在花蕾初期打顶，使更多养分流入根系，促进根系健壮生长。

2.5 病虫害防治

升麻病害主要为由半知菌亚门真菌引起的灰斑病。该病主要危害叶片，叶片上病斑圆形或近圆形，直径2～4 mm，中心部呈灰白色，边缘呈暗褐色，两面生有淡褐色的霉状物，即病原菌子实体。病情严重时，病斑连成片，叶片枯死。发病规律：病菌以菌丝体在病株残体内越冬，翌春天气转暖后，大量分生孢子借风雨传播引起侵染。在东北地区，一般8—9月发病[11]。防治措施：选择未发生过此病的茬地、田间管理上注意遮阴，即可预防灰斑病的发生；发病前，喷施1∶1∶120波尔多液；发病期，选择喷施 50%代森锰锌600倍液或75%百菌清600倍液2～3次，间隔期为7～10 d。进入发病期应勤观察，做到早发现、早防治，个别病株拔除销毁，并在病穴内撒施生石灰防止病害传播。秋季清理田园，将病残株销毁，减少传染源。

升麻虫害很少，地上虫害基本不发生，地下虫害有蛴螬、蛀心虫（咬食根部），一般发生在5—6月，可用40%乐果乳油800倍液或0.3%苦参碱水剂灌根防治。