山西省五寨县黄芪生长气象条件及栽培技术

马子平，王志伟，郝纹进，郑秀文，刘丽英

(1.山西省忻州市气象局，山西 忻州034000； 2.山西省气候中心，山西 太原030000；3.山西省忻州市科技情报与战略研究中心，山西 忻州034000)

0 引言

晋北芪是山西省五寨县道地中药材农民专业合作社注册的“晋北”牌野生抚育黄芪。2017年，“晋北”商标获山西省著名商标。五寨县地处晋西北腹地，气候条件与土壤条件奠定了中药材生产和种植的独特优势，是黄芪等多种中药材的道地产区。1995年，中医药管理局和山西省医药总公司经过大量调查研究，决定在五寨县建立全国性的中药材种植基地。2012年，该基地被山西省科技厅定为“中药材种植科技示范基地”；2018年5月，天津中医药大学第一附属医院、北京盛世龙药业有限公司与山西省五寨县“精准扶贫——三方共建黄芪种植基地”揭牌暨签约仪式在山西省五寨县举行。

近几年，随着中医药管理局和五寨县扶贫工作的不断推进，黄芪、党参等中药材种植已形成一定规模。2019年，五寨县中药材种植基地通过了中药材共建共享联盟的“‘三无一全’(中药材无硫加工、无黄曲霉毒素、无高毒农药及全程可追溯)基地”认证。中国中医科学院中医基础理论研究所质检分析，五寨产两年生移栽黄芪有效成份甲苷含量为0.082%(国标为0.040%)，直播4年生半野生黄芪甲苷含量为0.158%，接近国标的4倍，各种有效成分名列全国黄芪产区前茅。目前，五寨县有6 000多人从事中药材生产，覆盖贫困户766户、贫困人口2 221人，种植面积3 350 hm2左右，种植收益可达到2.7万元/hm2以上。中药材产业已成为五寨县的支柱产业，助力脱贫攻坚、精准扶贫。

关于黄芪的研究，姜娜等[1]统计了1998—2018年黄芪文献数量，指出近20年来，国际黄芪研究论文的数量整体呈增长趋势，尤其是近5年呈显著增长。研究方向大多集中在药理、品种、产地、土壤和栽培等对品质的影响方面，其中，药理学占65%，分子学占52%，而黄芪生长与气候关系方面的文献很少[1-5]。吴亮等[6-8]论述了恒山特殊的地理环境和独特的气候条件为黄芪的优质高产提供了不同生育期的需求。罗小梅等[9]对临夏地区黄芪生态气候适应性和产量预测模型进行初步探讨，指出黄芪在不同生长阶段对气象条件的要求有明显差异。本文依托山西省科学技术发展计划(农业部分)《野生黄芪抚育及规范化种植》项目创新成果，结合气象资料，分析五寨县适宜黄芪生长的气象条件，以期了解黄芪生长特性，旨在将野生黄芪抚育栽培技术和种植范围扩大到周边各县，为精准扶贫、脱贫攻坚制定可行方案提供依据，为保证黄芪品质提供气象保障服务。

1 晋北芪

晋北芪是五寨县道地中药材农民专业合作社通过野生黄芪抚育技术人工种植的黄芪，也叫五寨黄芪。黄芪原名黄耆，为多年生豆科草本植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的干燥根。野生黄芪抚育种植是选择以芦芽山山脉和恒山山脉为主的原生、野生蒙古黄芪种子，掺入10%与黄芪种子颗粒大小相似的砂粒均匀搅拌，用脱米机粗过一遍，然后将砂粒选出，用播种机播种，使其在合理的株行中自然生长抚育，达到野生药材的质量。五寨县道地中药材农民专业合作社于2017年8月申请了该技术的专利。

关于黄芪的药用价值和功效，据《中国药典》记载：黄芪性微温，味甘，有补气固表、止汗脱毒、生肌、利尿和退肿之功效[10]。现代医学研究和临床试验表明，黄芪还具有利尿降压、消炎镇痛、强心、抗氧自由基生成及提高机体免疫功能等多种药理作用[11-12]。五寨黄芪自古以来品质上乘，20世纪50年代，相关专家在《药用黄芪本草学及生药学的研究》中指出，头等正品一号红蓝芪主产山西五寨，二号红蓝芪产浑源等地[13]。2006年，中国中医科学院中医基础理论研究所对五寨黄芪药材进行检验，育苗1年、移栽1年黄芪的有效成分甲苷含量为0.082%，直播3年黄芪的甲苷含量测定为0.158%，超过了全国其他黄芪产区的有效成分含量。

2 黄芪品质上乘的条件

2.1 自然条件

五寨县平均海拔1 400 m，南高北低、东西多山坡地、中心为小盆地，有“两山、两梁、一川”的地理形势，全县12个乡镇中有11个乡镇分布在“两山两梁”的山区或半山区，山坡地的坡度大多数在20°以上，为植物的最佳有效用光群体结构，土质多为透水力强、酸碱度为中性的沙质土壤，适合黄芪生长。

2.2 气候条件

五寨县气候四季分明，冬季寒冷、干燥，夏季雨水充足，春秋季天气凉爽。年平均气温5.0 ℃，春、夏、秋、冬季平均气温分别为6.9、18.8、5.3和-11.0 ℃，气温年较差和日较差大。白天气温高，作物根系吸收能力强，有利于干物质形成；夜间地面长波有效辐射加大，气温下降，植物呼吸作用减弱，可减少营养物质的消耗，有利于干物质和糖分的积累。五寨县历年平均日照时间2 775.6 h，日照充足；年降水量平均453.9 mm，降水集中在夏季，占全年降水量的75%，冬季降水最少。温度、降水、日照均符合黄芪喜冷凉、耐寒、耐旱、怕热和怕涝的生长特性。

3 黄芪各生长期气候条件

3.1 萌发期

试种观测数据显示，黄芪种子一般在地温达到5 ℃时即可发芽，发芽适宜温度14～15 ℃。最适宜的土壤水分含量为18%～24%。五寨人工栽培的黄芪从4月末开始至处暑以前都可以播种，直播黄芪4月末5月初可下种，15 d左右出苗；移栽黄芪5月中旬可下种，播后10～12 d出苗。夏季随时都可播种，当地温在20～25 ℃时下种，一般7～8 d出苗；当温度25 ℃时发芽最快，仅需3～4 d。对于无灌溉条件的农田来说，要求在雨水集中的时段下种。如果冬季播种，一般在处暑之前下种，次年春季发芽。由于五寨冬季降水多数年份偏少，大风日数偏多，容易造成种子风干，影响出苗，一般不选择这一时段播种。

3.2 幼苗生长期

从子叶出土到花芽形成前称为幼苗生长期。幼苗出土到出现5片子叶一般需要18～20 d，这一时期幼苗根系未发育完全，入土浅、吸收能力差且生长缓慢，此时怕高温、干旱，对气温和降水要求比较严格，气温不能长时间(3～5 h)高于32 ℃，无效降水(<0.5 mm)时间不能超过20 d。五寨县5—6月最高气温为33.7 ℃，但出现的天数极少，降水量为50～60 mm，正常年份该阶段光、热、水基本满足黄芪生长需求。

3.3 枯萎越冬期

地表以上的部分开始枯萎到次年返青前称为枯萎越冬期。五寨黄芪一般在9月中旬叶片开始变黄枯萎，地下部分越冬芽开始形成，从当年的9月下旬到次年4月中旬均为枯萎越冬期，时间200～210 d。黄芪正常越冬的极端最低气温可达-40 ℃，五寨县1957年极端最低气温为-38 ℃。随着全球气候变暖，近10年来，极端最低气温为2013年的-31.6 ℃，比黄芪正常越冬阈值高8.4 ℃。

3.4 返青期

春天当地表温度达到5～10 ℃时，黄芪开始返青，返青初期的生长速度比较慢，受温度和水分影响较大。五寨县冬季(11月至次年3月)漫长寒冷，冻土层较厚，最大冻土层148 cm，黄芪大多种植在半山区，当地面温度达到8～13 ℃时开始进入返青期，比其他产区的黄芪对地面温度要求高，具体时间在4月中旬至5月上旬前期。该阶段的热量条件可满足黄芪返青需要，若水分满足需要，可顺利返青，若发生春旱，则返青期推迟。

3.5 孕蕾开花期

孕蕾开花期指从叶腋花芽形成到果实出现之前的时期，两年生长以上的植株一般在6月出现花芽逐渐膨大，花梗抽花、花蕾逐渐形成，7月初花蕾开放，花期20～25 d。两年生黄芪春季返青后，植株抵御外界气候条件的能力显著增强，其喜冷凉、耐寒、耐旱、怕热和怕涝的特性显露出来，对气候条件的要求没有幼苗、返青时期严格。五寨黄芪一般在6月上旬出现花芽，7月上旬开花。五寨黄芪分布区6、7月平均气温为18.3、19.9 ℃，日照时间263.9、244.8 h，降水量69.2、109.6 mm，光热水条件可满足其生长需求。

3.6 结果种熟期

影响黄芪结果、种熟的是热量和水分条件，该阶段如遇到高温干旱，随着土壤相对含水量的降低，黄芪叶片相对含水量逐渐降低，而其中丙二醛含量升高，其根茎干质量也降低，使结果种熟期提前，且种皮常呈不透性，硬实率增加，种子皮质降低[4]。8月中旬至9月中旬，五寨县出现高温天气的概率较小，发生干旱的频率也低于春季，再加上多雨期，土壤墒情比较好，因此热量和水分条件满足黄芪结果种熟期的要求。

3.7 根部生长期

黄芪为多年生草本植物，一般3～5年根长成可采挖。在整个生育期，其根部生长经历养分吸收、积累和储存的过程，适宜的光热水条件对黄芪根的生长，药材的产量、质量等都十分有利。《中国药典》记载，黄芪这一时期所需气候条件为分布区80%保证率≥10 ℃积温在1 500 ℃以上，生长季4—9月降水量220～300 mm，日照时间1 500 h以上。7、8月日较差对根部物质积累有较大影响，日较差大，根部物质积累充足，对根部生长、入药品质有利[10]。五寨黄芪根部生长期一般在4月下旬至9月中旬，此阶段分布区80%保证率≥10 ℃积温超过1 600 ℃，大部分地区积温在2 000 ℃以上，4—9月降水总量314.2 mm，日照时间1 487.8 h，满足黄芪根部生长所需光热水条件。五寨黄芪分布区7、8月气温日较差为12～14 ℃，日较差条件较好。

4 黄芪人工栽培技术

4.1 筛选品种

五寨县适宜种植的黄芪品种为蒙古黄芪，蒙古黄芪具有棍条长、不打叉、糟头小、皮嫩、断面粉性足、柴性小和油性大等优点。五寨县≥10 ℃的积温不能充分满足膜荚黄芪生长需要，人工栽培的膜荚黄芪产量低于蒙古黄芪，因此不宜栽培膜荚黄芪。

4.2 种植

(1)育苗移栽。蒙古黄芪种子的种皮较硬，播种前需对种子进行催芽处理，即将选好的种子放在50 ℃温水中搅拌至凉，再加凉水没过种子浸泡6～12 h，捞出种子装入布袋放在11～15 ℃适温下催芽。育苗地要求土壤疏松、腐殖质含量高、肥力状况好、pH值7～8且通气透水性能佳。移栽可在5月进行，最好边起边栽，选取条长、粗壮、无断损和无病虫害的秧苗移栽。

(2)露地直播。五寨黄芪露地直播宜在春、夏季进行，春季可在土壤解冻后抢墒适时直播，春旱较重时可在伏天多雨季节播种，处暑以后不宜直播。

4.3 选好土壤、合理轮作

蒙古黄芪根系发达，入土较深，喜肥沃土壤，怕田间积水受涝。要求选择土层深厚、结构良好、排灌便利和富含腐殖质的黑垆土或黄绵土，质地中壤为宜。前茬以玉米类作物为好，轮作周期要求3年以上。

4.4 合理密植

五寨黄芪一般采用垄栽方式，在整好的移栽地按行距30～45 cm开沟(要求开第1条沟摆好苗后再开2条沟，同时将第1条沟覆盖)，然后按株距15～20 cm进行斜摆或相嵌排列，平放后覆土、浇水。栽植密度18万～22.5万株/hm2(1.2万～1.5万株/亩)。

4.5 田间管理

(1)黄芪幼苗苗全后要及时浅锄除草；不易过早间苗，当幼苗5片复叶出现后，可结合中耕进行疏苗；苗高15～20 cm时，条播的按20～30 cm株距定苗，穴播的按1～2株/穴留苗。定苗后视情况再进行1～2次中耕除草。

(2)黄芪在幼苗期和返青期需水较多，应注意及时灌水。直播第3年或育苗移栽后，植株抗旱性能显著增强，抗涝能力差，应尽量少浇水。雨季注意排水，以防根部腐烂。

(3)黄芪的主要病害有根腐病、白粉病和锈病等。防治措施：合理密植，注意田间排水，发病前可用50%多菌灵可湿性粉剂或70%甲基托布津1 000～1 500倍液灌根或喷洒；可喷敌锈钠防治锈病。虫害主要有黄芪籽蜂、蚜虫和芜青等，可用40%乐果乳油1 000～1 500倍液或50%磷胺乳油1 500倍液防除。

4.6 防冻拔措施

黄芪在种植过程中经常会出现冻拔现象。冻拔是指在纬度高的寒冷地区，土壤含水量过高时结冻膨胀而升起，连带植物抬起。夏春季解冻时，土壤下沉而植物留在原位，造成植物根部裸露死亡。每年的黄芪种植都有不同程度的冻拔现象，为了解决这一问题，科研人员探索出防止冻拔的方法，翻地灭草后用小四轮带上地辊将土壤压踏实，然后再播种，次年早春土壤解冻时，如发现还有拔起的种苗，及时再用小四轮带地辊碾压。

5 结束语

五寨县独特的地理环境和自然条件给黄芪生长提供了优质的土地资源，与黄芪生长特性匹配的气候为黄芪生长发育及品质上乘提供了保障。本文研究了五寨黄芪不同生长发育期的温度、降水、日照等气候条件，给推广野生抚育种植黄芪提供了依据，为气候条件相似地区精准扶贫找到一条可行之路。

五寨黄芪采用野生黄芪抚育种植技术，选择以芦芽山山脉和恒山山脉为主的原生、野生蒙古黄芪种子进行种植，在种植技术和管理上进行改革创新。黄芪播种前要关注天气预报，适时掌握下雨日期，雨前播种出苗率提高30%。采用播种机播种，使耕作成行、便于锄草松土，达到高产高效。3年后收获用深耕犁挖起，净挖率达到90%以上。