气候生态条件对甘肃省3种特色中药材种植的影响
2023-01-04夏权
夏 权
(兰州资源环境职业技术大学,甘肃兰州 730021)
甘肃省属于我国西北内陆省,省内地域辽阔,处于黄土高原、青藏高原与内蒙古高原三大高原的交汇地带,具有高原、山地、沙漠及河谷等多种复杂的地形地貌,还具有北亚热带湿润区到高寒区、干旱区多种气候类型,形成了中药材资源生长的特殊地理优势,中药材种类繁多,具有“天然药库”的美誉,是我国中药材重要主产区之一。党参、黄芪、甘草等均为甘肃省特色中药材,种植区域广泛。本文分析气候生态条件对甘肃省特色中药材种植的影响,甘肃省特色中药材种植的气候生态条件适应性,旨在有助于提高甘肃省特色中药材种植水平。
1 自然条件及分布概况
作为我国中药材的主要产区之一,甘肃省中药材种植规模已经基本形成。早在2004年,原甘肃省农牧厅就对省内中药材种植区域进行了划分,主要分为陇中陇东黄土高原种植区、陇南山地种植区、河西走廊种植区及青藏高原东部种植区。各种植区由于地理位置及自然生态环境差异显著,中药材生长与种植情况也存在较大的差异[1]。
1.1 陇中陇东黄土高原种植区
该地区属于温带半干旱地区,包括定西市、庆阳市、兰州市、白银市全域及天水市大部。从气候生态条件来看,该地区光照充足、干旱少雨、森林覆盖面积较小且土层深厚,适合种植耐旱性强、喜阳的中药材。该地区有药用价值的中药材资源200 余种,代表性中药材包括党参、黄芪、红芪、黄芩、百合、半夏、蒲公英及防风等。其中,在陇东中南部黄芪、柴胡、黄芩等中药材分布较为广泛;西北部主要为甘草、麻黄等;东西两端的子午岭、关山等地区主要为独活、大黄等。陇中中部地区的渭源县、陇西县、秦安县等地是白条党参的主要种植区;东部则为紫苏、牛膝等中药材种植区;北部以地黄、板蓝根等中药材为主;西部以川贝母、柴胡、羌活等为主。
1.2 陇南山地种植区
该地区属于亚热带、暖温带气候区,包括陇南市、秦巴山地东部、天水市清水县等。该地区地形地貌以丘陵和山地为主,东高西低,森林覆盖率高、植被茂盛,气候温和、降水量丰富。该地区较适宜植物生长,具有药用价值的中药材种类繁多,是中药材种植的“天然药库”,资源种类上千种,且以木本药材、林下药材为主。其中,陇南山地东部地区以连翘、金银花、桔梗等药材种植为主,且何首乌等野生药材繁育研究较为深入;北部地区以当归为主。此外,该地区中礼县、宕昌县还是铨水大黄道地产地,文县是优质党参——纹党的道地产地。
1.3 河西走廊种植区
该地区属于温带荒漠干旱气候区,包括酒泉市、张掖市、武威市等地。除了疏勒河流域以外,该地区气候干旱少雨,是典型的内陆干旱区,且气温低下,具有药用价值的中草药200 余种,主要生长与种植甘草、红花、枸杞、麻黄草等,其中甘草、红花、麻黄草等以人工大面积种植为主。从中药材种植分布来看,中北部农区与沙漠连接处以甘草为主,家种药材包括枸杞、红花等;祁连山地主要分布资源有秦艽、冬虫夏草、羌活等。
1.4 青藏高原东部种植区
该地区属于高寒阴湿气候区,包括甘南州全域和临夏州的大部,定西市岷县、渭源县、漳县及祁连山北麓天祝县、肃南县、肃北县等地区。作为高寒气候区,当地年平均气温低、降水量少,无霜期短、干燥度低,气候冷凉、高寒阴湿,适宜种植的药用资源有280余种,且珍品种类较多,如虫草、益母草、丹参、川芎等。同时,党参、黄芪等为该地区人工大面积栽培中药材。
2 气候生态条件对甘肃特色中药材生长与种植的影响
目前,黄芪、党参、甘草是甘肃省种植面积规模较大的特色中药材,是地方经济发展和农民增收的重要支柱型产业。近年来,气候生态环境的变化对中药材种植产生了一定的影响,为进一步促进甘肃省特色中药材种植水平提升,应加强有关气候生态条件对中药材种植的影响研究,提高中药材生长与种植的气候适应性,为其扩大种植规模、提质增产提供有效参考[2]。
2.1 黄芪
2.1.1 属性和生理生态特性
黄芪为豆科多年生草本植物,其药物功效包括补气固表、脱毒排脓、利尿、生肌等。甘肃省陇西县素有“中国黄芪之乡”的称号,黄芪产量高、质量优,种植品种以内蒙古黄芪、甘肃红芪和膜荚黄芪等为主,其中甘肃红芪为甘肃省特有中药材。
2.1.2 气候生态适应性
黄芪适应温和半干旱、温凉半干旱气候生态类型,其耐旱耐寒,但惧高温、忌水涝。黄芪适宜生长在山区或半山区旱生向阳山坡的草甸中,或者是向阳的灌木丛、林缘地带、疏林处。在春季气温稳定后,温度超过10 ℃首日进行黄芪移栽;温度达到12~18 ℃进入返青至现蕾期,温度达到16~20 ℃进入现蕾至开花期,开花至结果期的温度基本保持在相同水平,采挖期通常在10 月中旬,温度基本在10 ℃左右。黄芪从移栽到停止生长之间大约需要200 d,温度高于10 ℃的积温2 300~2 800 ℃。黄芪在开花结果和根生长期间要求热量保持合理水平,如果气温过高,则会增加光合产物的消耗,从而减少向主根的热量输送,导致黄芪的根质疏松,品质不高;反之,如果气温过低,则会缩短根部的生长期,导致主根下扎不足,品质较差、品相不良。
2.1.3 气候变化对黄芪种植的影响及其应对措施
陇西县是黄芪的主要产区,不低于10 ℃的积温值平均约2 450 ℃,且近几十年呈现显著增加的趋势。气候变暖使陇西县累积热量增加,而黄芪生长喜温凉,可能导致其生育期缩短,对其种植产量与质量造成影响。为应对这种影响,可以将适宜种植地区海拔提高100~200 m。同时,随着气候变暖,春季回暖现象日益显著,日平均温度稳定超过10 ℃的日期也出现了不断提前的趋势,因此在进行黄芪种植时,可以适当将播种期和移栽期提前,以充分利用早春适宜气候条件促进黄芪生长发育。从降水量来说,相关气象资料数据显示,陇西县年平均降水量具有明显波动变化特点。虽然黄芪耐旱性较强,但是这对于黄芪种植来说也增加了不确定性。因此,在黄芪生长关键期,需要加强田间管理,降水量不足时适当增加灌溉,保证黄芪生长的水分供给充足,有效提高黄芪品质和产量[3]。
2.2 党参
2.2.1 属性和生理生态特性
党参为桔梗科多年生草本植物,其药物功效包括补中益气、养血生津、健脾益肺等。甘肃省陇西县、渭源县等地的特产为白条党、纹党,根粗条直、肉实纹细,药效十分显著[4]。
2.2.2 气候生态适应性
党参适宜生长在海拔1 600~2 000 m,土壤湿度13%~17%的半湿润、半干旱气候区域。党参需要在第1 年进行育苗,第2 年移栽,移栽后生长2~3 年后即可采挖入药。党参移栽至返青期的适宜温度为10~13 ℃、展叶期适宜温度为12~16 ℃、开花期适宜温度为15~20 ℃,根生长期适宜温度从20 ℃下降至16 ℃。一般在10 月中下旬,气温低于8 ℃后,党参停止生长,开始枯萎。从返青期至枯萎期,党参的生长期为150~190 d,高于10 ℃积温为2 000~2 800 ℃。党参根部的生长量和温度稳定在10 ℃之上的积温具有紧密相关性。在日平均气温高于14 ℃后参根进入生长期,当日平均气温高于16 ℃时参根的生长速度较快,而高于18 ℃时则进入快速生长期。因此,可以认为党参根部生长最低温度要求为14 ℃,适宜温度在16~20 ℃。
从降水量需求来看,党参达到正常产量的年降水量需要在500~600 mm。根据降水量与党参不同生长期关系来看,移栽至返青期降水量需求一般在10 mm以上,移苗的成活率较高;党参根部快速生长期对水分需求较高,降水量越高,产量相对也会提高,如果降水量不足150 mm,党参年产量下降比例一般高于20%;如果降水量为150~250 mm,党参年产量一般可保证正常水平;如果降水量高于250 mm,党参年产量则会增加超过20%[5]。
2.2.3 气候变化对党参种植的影响及其应对措施
在气候变暖的影响下,甘肃省党参主产区气候生态条件也发生了较大的变化。以文县为例,其是纹党的主产区,常年平均气温在15 ℃,年降水量约为440 mm。降水量是影响党参产量和品质的关键因素,干旱会降低党参的产量和品质。从历年来文县年降水量变化情况来看,降水量减少的干旱年份较多,且播种至出苗时间段内的降水量也在明显降低,降低幅度约为每10年减少26 mm,降水量不足情况日益明显。因此,在种植党参过程中,农民需要严格把握降水情况,在春季降水量高于10 mm 时及时进行播种,能够有效提高出苗率;在种植过程中加强管理,合理灌溉,保证生育期水量需求。同时,种植区温度升高现象较为明显,稳定温度在10 ℃以上的时间不断提前。因此,在党参种植过程中,需要将移栽期相应提前,延长生长期,确保生长发育期间获取充足的热量[3]。
2.3 甘草
2.3.1 属性和生理生态特性
甘草为豆科多年生草本植物,是一种临床配方中常用的大宗药材。甘草具有止咳化痰、利尿解毒、抗肿瘤、抗衰老等多重功效,同时能够调和药性、补脾益气。甘草的生命力非常强,耐旱、耐盐碱且具有较强的抗风沙性,根系十分发达,可深入地下约1.5 m。茎部不定芽可向四周广泛延伸,形成群落,因此甘草还是一种具有较强的防风固沙能力的优质植物,在干旱半干旱的温带荒漠区具有较强的生长适应性。河西走廊日照长、光照足、昼夜温差大且有一定的灌溉条件,为甘草的种植提供了良好的条件。
2.3.2 气候生态适应性
甘草在4~12 ℃均可生长,在稳定10 ℃以上积温大于2 500 ℃、年降水量400 mm 以下、年日照时间高于2 500 h 的气候条件下生长良好。在甘草种植过程中,气温稳定10 ℃以上首日为适宜播种期;越冬植株在温度达到10 ℃后开始萌发,温度达到15 ℃时进入返青期;返青至开花期时间为35~40 d,稳定高于15 ℃的积温要求达到700 ℃;开花至成熟期时间为65~70 d,稳定高于15 ℃的积温要求达到1 500 ℃。温度稳定低于5 ℃后植株开始进入枯萎期,低于0 ℃后则为茎叶枯萎末期。但在-36 ℃左右的极端低温下,甘草的根系也可以安全越冬。甘草生长发育对热量的需求较高,积温越高产量也越高。
2.3.3 气候变化对甘草种植的影响及其应对措施
1)气温变化情况。资料显示甘肃省河西走廊地区气温整体呈逐年上升趋势,年平均气温增高,冬季增幅较大且夜间温度增长幅度大于白天。温度增长区域中,北部沙漠边缘地带的温度增长幅度高于南部祁连山地带和西部的安敦盆地。根据气温变化情况,稳定温度0 ℃以上的开始日期提前,结束日期推后,甘草生长季有所延长。2)降水量变化情况。资料显示,河西走廊地区的年降水量整体表现为逐步增加趋势,且中部和东部降水量的增幅较大,西部降水量增幅相对较低。祁连山沿线地带中民乐县的增幅较高,靠近沙漠边缘地带的增幅较小,民勤县增幅最小。
根据气温和降水量变化情况分析,甘草主产区河西走廊气候明显变暖,为甘草种植提供了更为有利的气候环境条件。尤其是在北部沙漠边缘地带,伴随温度的逐渐升高,热量条件也逐渐提升,使得甘草生长条件得到不断改善。气温变暖使得甘草的种植期提前,生长期和发芽期共可以提前大约10 d,整体生长期可以延长约15 d;此外,气温升高还可以将种植海拔提高100~200 m,扩大了甘草的适宜种植区域。虽然降水量有所增加,但整体仍在甘草种植适宜范围内,对其生长发育的影响并不显著。从不利影响方面来看,主要是春季发生强降温的概率有所增加,晚霜冻和低温冻害都会影响幼苗期的生长发育,因此甘草种植需要加强对春季低温冻害的防范[6]。
3 结语
甘肃省特殊的地理位置、独特的地形地貌特征和复杂多样的气候类型为中药材种植提供了优越的气候生态条件,使甘肃省成为中药材资源大省。其中,黄芪、党参、甘草等均为甘肃省种植大宗药材,其中不乏甘肃省特有的名特优道地药材。近年来,气候生态环境的变化对中药材种植产生了一定的影响,应关注气候环境的变化,了解中药材种植的适应性,从而为中药材种植创造适宜条件,提高种植产量规模,提升种植品质。