试析甘肃省根茎类中药材机械化收获技术发展现状＊

范宝鹤，张怡娉

（甘肃省生产力促进中心，甘肃 兰州 730000）

中药材的种植正逐步成为了广大农民群众和农村发展脱贫致富的有效途径，甘肃省作为我国道地中药材的优势产区，当归、党参等根茎类中药材的种植规模占比最大。但是我国西部地区农业生产机械化技术综合实力水平较东、北部发达地区而言，总体上存在着一定的差距，尤其是根茎类中药材机械化收获技术的开发和推广方面。据公开文献表明，我国根茎类中药材种植面积已达167 000公顷以上，采用原始人工采收中药材面积占到根茎类中药材总面积的80 %以上，主要分布在甘肃省等西部欠发达省份[1]。传统落后的根茎类中药材人工收获方式费时费力，收获过程中容易造成中药材丢失、破损和断裂，降低药材药用和经济价值。因此，因地制宜地研究及开发道地中药材机械化收获技术，是现阶段甘肃大宗道地根茎类中药材产业需要攻克的主要技术难题[2]。

国内一些学者已经对我国目前根茎类中药材的机械化收获技术进行了研究、总结和探讨，张晋[3]分析了国内制约中药材机械化生产及收获的主要因素，包翠莲[4]分析了深根类中药材机械化挖掘技术开发所需要解决的主要关键难点，还有一些研究学者根据根茎类中药材种类、产地等提出了具体的根茎类中药材机械化收获技术研究开发方案及操作要点[5-9]。这些研究成果对甘肃省根茎类中药材机械化收获技术的应用和发展具有一定程度的参考价值。

1 甘肃省根茎类中药材机械化收获技术需求

根据第三届中国（甘肃）中医药产业博览会报道数据，2019年甘肃省中药材种植面积达到310 000公顷，大宗道地中药材品种中根茎类中药材根据不同品种及产量需求，当归36 000公顷、党参46 000公顷、黄芪43 000公顷、甘草16 000公顷，种植面积总体保持稳定；产量分别占全国的85%、60%、50%、20%；而地产品种柴胡和板蓝根产量分别约占全国产量的40%和65%，其种植产业规模优势明显。就目前政策规划和市场前景的发展走向来看，甘肃省根茎类中药材收获总体产量仍然需要加强，势必需要高效的收获方式及先进的收获技术来保障根茎类中药材成品的产量。

甘肃省根茎类中药材的种植地域大多集中在山丘地区，农户受教育程度不高，专业技术知识储备不足，先进农业技术宣传、普及难度大、力度不够，大部分地区农户对根茎类中药材收获多数还停留在人工采挖等传统、落后的方式。少数规模化种植企业引进了外来机械化收获技术并转化应用，但是由于没有过多考虑地块分布、地质条件、根茎类中药材特有外形等因素，大型的机械化收获装备难以充分发挥作用，小型农机设计遵从传统农作物生产要求，难以满足根茎类药材的具体需求[10]，其机械化作业效率及收获性能达不到高品质根茎类中药材的收获要求，以至于中药材机械化收获还处于初级阶段，严重制约了中药材机械化收获技术的发展，阻滞了下游关联产业链条延伸。因此，为有效解决诸如此类的问题，则应因地制宜地开发、引进先进机械化收获技术，推广应用于收获难度较大的根茎类中药材中。

2 甘肃省根茎类中药材机械化收获技术应用影响因素

2.1 根茎类中药材的生长习性、土壤条件对机械化收获技术的影响

根茎类中药材因受到其直径、形状、生长深度的不同，所彰显的生物学特性也大不同；有的纤维多，木质性强，有的根茎牢固，不易折断，便于机械采收；有的含水量高很嫩脆，容易折断和损坏，对机械收割的要求很高。所以面对这些特征应根据不同中药品种的生长习性，采用不同的机具和不同的采收方式来保证产量、质量和收益[11]。

根茎类中药通常有知母、当归、芦笋、熟地等，此类中药的生长深度约为5～43 cm，有着各自的特点，比如有的根茎木质强，不易折断，有的根茎含水量高、木质性较弱、纤维量较少，则极易折断。因此，在实际的收获过程中，需要根据不同类型中药材生长的特性，采取对应的机械化收获方式来保证实际收获质量。此外，不同种类的机械化技术在具体的实操过程中对于土壤的要求也有所不同，如中药材种植区的土壤黏性比较强、湿度比较高，则会影响作业速度，中药材种植区的土壤老化板结严重，则对于操作者提出的要求更高。

2.2 地质条件和地理环境对根茎类中药材机械化收获技术的影响

地质条件和地理环境是影响根茎类中药材机械化收获的重要因素，山丘区域的土地普遍平整度不高，且种植地块分散、面积较小，海拔相对较高，大型农机难以发挥作用，机具转移地块不方便，原则上要求收获机械以小型化为主，平原地区则能够应用大型机械解决规模化的收获问题，因此，各地域的根茎类中药材机械化收获技术和模式不宜进行简单复制。

根茎类中药材一般都是多年生，药材收获时根深大多在20～50 cm，有些药材品种根深在0.5 m以上，并且地表坚实，挖掘收获比较困难。这些根茎类中药材收获机械，相对需要的动力较大，动力因素影响显著。一般收获根深≥20 cm,工作幅宽80 cm,就需要50马力以上拖拉机（四驱）。从目前机械化收获现状看，动力机械是否能够进入地块和能够进入地块的动力机械功率大小，直接影响机械化应用程度的高低。

基于已有的产业规模优势，为保障根茎类中药材的成品质量和产量，需要绿色标准化种植技术应用与转化，同时要建立完善的标准化种植规程和体系，因此，为更好地适用于规模化根茎类中药材的收获，也应结合更为规范、先进的种植栽培标准及模式，对规模化种植根茎类中药材的机械化收获技术做出相应的提升。

3 甘肃省根茎类中药材机械化收获技术应用存在的问题

3.1 耕地细碎化与机械化收获作业不相适应

甘肃省根茎类中药材种植区域地质地理条件大部分存在地块面积小，坡度大，大型根茎类中药材种植及采收机械化装备应用的难度大、问题多，小型根茎类中药材多为单一品种专用收获装置及机具，因使用局限性大，无法满足多品种根茎类中药材的收获需求，亟需根据地质地理环境，合理规划根茎类中药材种植用地，改善种植及采收环境。

3.2 技术开发力量匹配不均衡

由于根茎类中药材的收获机械化存在相对较高的技术要求和应用限制，成果产出不易，从事根茎类中药材收获机械化技术开发及应用的院所研究人员及基层专业技术人员少，一线技术研究开发力量相对薄弱。而甘肃省作为我国农业大省，农业科技核心技术的研究开发主要围绕种业全产业、高原夏菜等特色经济作物规模化种植技术及配套机械化综合利用技术等开展，整体的科研力量更倾向于种质资源保护、种子繁育、加工等方向，整体上致使全省根茎类中药材机械化收获技术开发力量匹配不均衡。

3.3 缺乏先进技术示范带动

通过先进农业机械化技术的引进消化再创新，是因地制宜快速解决农业生产技术缺陷和不足的常见做法，甘肃省作为全国范围内的根茎类中药材的主要产地，机械化收获技术的开发与应用涉及的难点多、分布广，其他农业大省先进农业机械化技术多数仅围绕各省份农业支柱产业，已有的少数根茎类中药材机械化收获技术成果也仅仅适用于少部分药材品种和地域，无法全面覆盖、适配甘肃省的根茎类中药材机械化收获技术要求。国外技术成果的引进受到国际形势、技术转化渠道、技术交易政策、高额交易费用等现实问题，致使国外技术也很少能顺利在甘肃省开闸转化应用及推广。整体上，甘肃省根茎类中药材机械化收获技术的发展缺乏先进技术的有力示范带动。

4 主要解决对策

4.1 分类施策

结合甘肃省的地形特征及根茎类中药材机械化收获农艺的要求，需要区分不同根茎类中药材，以便应用相适应的收获装备来有效提高根茎类中药材的产量和收获效率。针对深度较浅的根茎类中药材柴胡、苍术等，中根类药材丹参、黄芩、桔梗等，深根类药材黄芪、防风等,分别开发、推广相适应的轻简收获装备，以此来降低成本、提高效率。

4.2 根茎类收获机械装置通用化

在前期分类施策的基础上，应根据具体的中药材种类进行全面的挖掘机构力学与运动学仿真分析，优化挖掘机构运动形式，分析不同根茎类中药材挖掘收获的统一技术难点，并以此突破不同品种根茎类中药材收获机械装置的通用作业方式，提高根茎类中药材收获机械的适配性。根据中药材根茎收获装置的动力消耗特点，分析牵引力和筛分动力的不同特点，提高土壤、药材筛分效率和筛分质量，通过结构改进及优化配置，推动根茎类中药材收获机械装置的标准化。

4.3 农机农艺融合化

不同根茎类中药材种植条件不同，如深根型中药材种植在条件允许的情况下，宜采用起垄种植的模式，所以根茎类中药材的栽培规范和种子繁育，应充分考虑机械化收获的问题，根茎分叉特点、生长方向、根茎深度一致性、行距及种植密度等都直接影响实现机械化的难易程度。在以提高经济效益为目标的基础上，寻找产量高低、品质优劣、机械化难易的平衡点，在充分考虑种植效益的基础上，规范种植农艺，形成使用的种植规程及标准，推广宜实现机械化种植和收获模式。

4.4 联合发展

由于中药材产业比较特殊，应加强从种植、加工到制药的全产业链协同，大力发展互通模式和产业联盟。动员各方力量，探索建立多元化的投入机制，重点通过顶层设计，平衡产业发展政策，促进科研力量的加大投入，推动科研院所及基层田间专业技术人员的培养，为中药材产业的可持续发展和机械化高质量提升搭建有力平台，推动高水平的先进根茎类中药材机械化收获技术成果的产出及落地转化。

5 结语

加强根茎类中药材机械化收获关键技术研究是提升甘肃省中药材机械化收获技术的主要对策，其优势在于利用中药材机械化收获技术所带来的社会效益，不仅是大大减轻了药农的劳动强度，而且还进一步改善了根茎类中药材收获作业的条件，有效地降低了采收成本，提高了效率，也保证了按需及时采收的效果。发展根茎类中药材机械化收获技术，也是为了更好地应对甘肃省各类中药材规模化种植产业优势所带来的挑战和机遇，对促进当地农业技术水平提升、特色产业发展和农村经济振兴具有积极的作用。