国家“863” 智能化农业信息处理系统
麻黄知识篇
国家863“ 智能化农业信息处理系统—宁夏示范区” 课题组
二00三年六月
第一章 麻黄品种及地理分布
麻黄品种很多,麻黄属植物已知有67种。有膜果麻黄、中麻黄、蓝麻黄、单子麻黄、沙地麻黄、木贼麻黄、双镑麻黄、细子麻黄、草麻黄、斑子麻黄等。其中以尼勒克县境内生长的木贼麻黄品种最佳,麻黄碱总含量达2.7%左右。其次是生长在库车、阿合奇、克孜勒苏等地的蓝麻黄,麻黄碱总含量为1.7~1.9%。这两品种的有效成分高于其它品种1.5倍。
草麻黄和中麻黄的主要长生环境为沙地,集中分布在科尔沁沙地与毛乌素沙地及其过渡地带;木贼麻黄适宜在石质坡地和岩石缝中生长;单子麻黄喜生于半干旱地区的干燥山坡和干旱地区的石质山坡和干燥沙地;膜果麻黄分布于极干旱荒漠地区,多砂石的盐碱土也能生长;斑子麻黄生于干旱山地的山坡和滩地。
第二章 麻黄生物学特性
麻黄为草本状灌木。小枝绿色,叶子退化为鞘状、膜质。麻黄是通过绿色枝条中的叶绿体吸收日光能,完成光合作用。
麻黄具有返青早、枯黄晚、保持绿色期长等特点。3月中旬~4月上旬返青,11月中旬~下旬枯黄。麻黄在枯黄期枝条颜色由深绿色变黄绿色或黄褐色,但草麻黄的枝条下部仍保持带绿色或绿色。如果在冬雪覆盖或有良好的植被覆盖条件下保持绿色期更长。麻黄返青期地温为1~7℃,枯黄期平均气温-8~-10℃。
麻黄返青后在4月中旬~5月中旬生长迅速,这时平均气温10~15℃,麻黄在5月中旬开花,开花期10~15天。
麻黄花为单性花,雌雄异株。麻黄花由雄孢子叶球和雌孢子叶球组成,没有花萼和花冠。麻黄的球花芽是由营养枝转变为生殖枝的。
雄球花穗状或复穗状,数个集生于枝条的节上。雄花有2~8对交叉或轮生(每轮3枚)的苞片,每苞片内具1雄花,花被膜质,先端2裂,雄蕊2~8,花丝合成1~2束或于先端分离,花药1~3室。麻黄属植物的花粉结构类型很独特,花粉具有不同数目的纵肋和其间的凹沟。花粉形状为橄榄形,长约31~64um,宽约22~34um。肋的数5~15,因种不同而有区别,凹沟上的透明线有直的、波浪形的,有的种透明线具分枝,也有的花粉上不存在透明线。肋的数目及透明线
的结构可作为种的分类鉴定依据。
雌球花2~3个生于枝条节上和老枝条腋间或独生于新枝条顶端。雌球花的苞片2~8对,交叉对生或轮生,每轮3枚,雌花着生在上端1~3枝苞片内,具顶端开口的囊状假花被包于胚珠外,胚珠1,直立,有膜质珠被1层,上部延长成珠被管,由假花被管口伸出,珠被管直或弯曲,花序上部的4~6枚苞片于种子成熟时变为肉质,呈红色或橘红色,或为膜质。
麻黄属于风媒花。麻黄结果有明显的大小年现象。麻黄的无性繁殖属于出芽生殖类型。麻黄的化学成分复杂多样,但地上草质茎中以含生物碱为主。麻黄根、花、果和种子均不含麻黄生物碱。一年生麻黄枝条含碱量约0.12%~0.13%,二年生枝条含碱量约0.36%,三年生枝条含碱量约0.42%,四年生枝条含碱量约0.82%。
草麻黄生物碱总含量1.315%。麻黄碱占80%~85%。
第三章 麻黄的生态环境条件
麻黄种植以砂壤土为宜, pH值为7.5~8.0左右,土壤含盐量小于0.1%,土壤有机质含量要求在1.0~6.0mg/kg之间,水解氮含量大于7.0mg/kg,速效磷含量大于2.0mg/kg,速效钾达到45.0mg/kg,土壤中Zn、Fe、Cu、Mn、Mo、B微量元素及其含量对麻黄影响的排列顺序为Fe>Mn>B>Zn>Cu>Mo,如土壤养分含量低于此水平及微量元素排列顺序不同时应进行土壤培肥和使用微肥进行调整。具灌溉排水条件,地下水埋深大于1.5m,田间杂草较少,无多年生杂草。对新垦荒地,首先规划、平整、修排水渠道等,整地时应放入一定的有机肥或化肥,提高土壤肥力。耕翻整地要达到“齐、平、松、碎、净、墒”六字标准。
麻黄所需大量元素肥料为N、P、K,微肥以Fe、B和Mn为主,需肥量(按植株含量计)要求分别为N:1.44%,P:0.09%,K:4.71%,Fe:0.3~0.48%,B
:0.02~0.08%,Mn:15~50%。
第四章 麻黄的栽培技术
第一节 育苗技术
一.选地、整地
育苗地要“细、碎、平整、无根茬”,结合整地施足基肥,一般撒施农家肥,耕翻20~30cm,可在肥中加施硫酸亚铁150kg/hm3及30kg/hm3甲基异硫磷颗粒剂,消除苗床和农家肥中的病菌,减少出苗后立枯病和猝倒病发生。便于灌水将育苗地作成畦田,按南北方向在小畦内作苗床,苗床高度为10cm,规格为2×10cm,平整苗床,高差小于3cm。为防治苗床干旱及受风沙危害,播前用畦灌方式将苗床浸透;风沙较大区域在播前1个月,在畦田四周种植高杆作物(玉米或其他作物)。苗床做好后,用100倍甲基托布津液或甲基异硫磷溶液均匀喷撒苗床,进行杀菌、杀虫处理。
二.种子处理
每hm2计划播种量按计划出苗量、种子千粒重、发芽率、存苗保苗率计算。
播种量(kg)=(计划出苗量×种子千粒重)/(发芽率×出苗率×保存苗率)计划出苗量(万株/ hm2):以标准出苗300万株/
hm2为宜。
种子千粒重(kg/1000粒):良种约10万粒/ kg,0.01 kg/1000粒。
配制1%聚乙烯醇溶液进行浸种,待水温40℃时,浸泡种子7~8小时,捞出控水2~3小时,用种子重量2.5%的倍得力拌种进行消毒。
三.
播种育苗
春、秋季皆可,春季为宜。(5月下旬~6月上旬,或8月下旬,气温18~23℃,地温18~20℃左右为宜)
1.播种方法
种子拌适量干沙土,条状撒播。播后立即覆土。覆土要求均匀无块状物,土厚1.5~2
cm。覆土后立即灌水,浸润苗床。出苗前苗床土壤含水量控制在10%左右。
2.育苗地管理
育苗是麻黄生产的第一基本环节。第一年育苗,幼苗生长一年后即可移栽,先栽大苗壮苗,第二年移栽弱小苗。
麻黄在苗床生长1~3年,管理很主要。麻黄种子属于叶出土型,温度和湿度环境适宜时,种子48小时开始裂嘴萌发,5天后种子胚根伸长1
cm,10~12天发芽进入盛期,17~20天发芽结束,幼苗大部分出土。苗木出土前保持苗床湿润,幼苗出齐后要控水,以干土层不超过2cm为准。苗高10 cm左右即可喷灌,少量多次。一年生苗地施肥全年三次,分别在6月、7月、8月下旬撒施尿素75、120、150
kg /hm2 ,同时喷微肥2次,每次375ml/hm2。
第二节 移栽技术
一.移栽
选择麻黄苗地上草质茎长约10~20 cm,地下根在20~25
cm以上,根茎大于0.25~0.3 cm,育苗年限达1~3年的麻黄进行移栽。起苗前1~2天对干旱或坚硬苗地灌水,使土壤潮湿,苗根吸足水分。起苗留根长度20~25
cm,起好的苗分级打捆,便于运输。来不及运输的苗用干土埋压后立即灌水,同时防止苗木捂烂或变干。移栽时间春季为4月上旬~5月上旬,秋季为8月20日~10月初。人工栽植采用长25
cm、宽20 cm板锹,插入土中来回摇动,左右各栽一株,将苗根扶正踏实,严禁卧根,并且将牙盘深入土中2~3 cm。栽种密度为株距10~20 cm,行距30
cm,每亩植苗株数10000株。
二.缓苗期管理
麻黄移栽后缓苗期长达100天左右。移栽后2天内进行地面灌水,之后根据干土层厚度(大于3
cm)进行灌水,喷灌为佳。移栽后要固沙防风,严控地下水埋深以防病害发生。秋季栽植麻黄,除采取草方格封扎田面进行防风措施外,还要防止因冻胀引起的麻黄“跳根”。同时防止兔畜啃食、鼠害。
三.提高麻黄移栽成活率的措施
1.要求
4月上旬—5月上旬或8月20日~10月初,此时气温、地温、空气湿度等条件适宜麻黄移栽。
2.麻黄栽植深度要求20cm.,牙盘入土深度为2~3
cm.。
3.移栽的麻黄苗要求地上茎10—20 cm,地下深20—25
cm,根茎大于0.2—0.3 cm,根系发达。春季移栽不剪枝,秋季移栽要截根以减少叶面蒸发,保持水分,但截根长度须保留20 cm,用水、粘土和2%水泥配成“浓浆”蘸根以增加根系水分。
4.麻黄成活及生长适宜于颗粒较细的沙壤土,其通透性好,保水保肥。
5.严控地下水埋深。
第三节 麻黄的水肥管理
一.
需肥规律
麻黄种植的土壤有机质含量要求在1.0~6.0 mg/kg之间,水解氮含量大于7.0
mg/kg,速效磷含量大于2.0mg/kg,速效钾达到45.0 mg/kg,土壤中Zn、Fe、Cu、Mn、Mo、B微量元素及其含量的排列顺序为Fe> Mn >B >Zn >Cu >Mo,如土壤养分含量低于此水平及微量元素排列顺序不同时应进行土壤培肥和使用微肥进行调整。
麻黄所需大量元素肥料为N、P、K,微肥以Fe、B和Mn为主,需肥量(按植株含量计)要求分别为N:1.44%,P:0.09%,K:4.71%,Fe:0.3~0.48%,B
:0.02~0.08%,Mn:15~50%。
二.合理施肥
麻黄生长需要一定的营养条件,尤其是苗期必须提供充足的营养,才能培育健壮的麻黄苗,以获得高产稳产,因此,必须根据麻黄的需要和土壤营养元素的含量合理施肥。
合理施肥就是要及时适量地满足麻黄苗生长发育对营养元素的需要,既不便缺乏、又不至过量,保持良好的平衡状态。
1.根据麻黄的需要量施肥:麻黄苗期需要氮肥较多,应该以氮肥为主,配合施用磷、钾肥。在麻黄苗的不同生育时期,对氮磷钾的需要量亦有不同。麻黄苗进入分蘖时期,又是根系旺盛生长时期,对磷肥需求量增多。麻黄苗入壮苗期,对钾肥的需量增加。因此,应该根据不同肥料的特性,适时适量施肥,以满足麻黄苗的需要。
2.根据土壤肥力施肥:砂质土壤肥力低,保肥力差,应该多施有机肥作基肥,化肥应少施、勤施。壤质土壤,有机质和速效养分较多的,只要基肥充足,必要时适当追肥就可以。麻黄种植开发区多属沙地,土壤中有机质含量少,氮肥较缺,磷肥也较缺。因此,必须施足基肥和氮肥,配合施用磷肥。总之,应该针对土壤质地、保肥性能,通过土壤养分测定,以了解土壤养分缺乏情况,并以此作为合理施肥的依据。
3.根据土壤水分状况施肥:土壤水分的多少,直接影响麻黄苗的生长,微生物的活动,有机质的分解,也决定了施肥的效果。干旱季节、土壤水分不足,施用化肥就要结合灌溉,否则麻黄苗不能吸收,施肥就不会有效果,还会造成肥料的损失浪费。土壤水分过多,微生物活动差,有机质分解慢,速效养分少,应适当施用肥效较快的化肥。
4.根据肥料的种类和特性施肥:有机肥料和畜圈粪,应注意是否腐熟。秋翻施肥,可用未完全腐熟的有机肥。播种前应施用已腐熟的有机肥。化肥种类不同各有不同特性,有的肥效较迟缓,在土壤中不易流失,可作基肥,如过磷酸钙、草木灰等;有的肥较快,易被麻黄苗吸收,可以作为追肥,如尿素等。
三.麻黄的施肥方法
麻黄要经过几个生长发育时期,如返青、开花、结果和成熟等几个时期,不同生育时期对养分的要求,无论在数量、浓度和比例上都不是不同的。为了麻黄有良好的营养条件,就必需掌握麻黄营养的阶段性。麻黄施肥的方法有基肥、种肥、追肥等,可以根据麻黄苗期的需要、肥料的种类,采用不同的方法进行。
1.种肥的施用:播种时与种子同时施用有机肥、化肥等以供应麻黄幼苗生长的需要,就叫种肥。种肥可施在播种沟内或穴内,盖在种子上面,或浸种、拌种后再播种。用作种肥的有机肥应充分腐熟,所用化肥种类则应是对种子无腐蚀作用和毒害作用的。
2.基肥的施用:播种麻黄前结合耕翻土地、深耕灭茬或麻黄多年种植后在返青期施用有机肥料或迟效化肥,以满足麻黄整个苗期生长的需要,这就是基肥,也叫底肥。有机肥可撒施或播施,然后耕翻。在有机肥较少时,也可沟施,使肥料较为集中,以提高肥效。用作基肥的化肥可以和有机肥同时施入。
3.追肥的施用:根据麻黄的需要,在麻黄苗生长发育期内,追施的肥料就叫追肥。追肥主要用速效的化肥。可以撒施、条施、穴施,结合灌溉水施及根外追肥等。为了避免施肥对麻黄植株的伤害一般多采用根外追肥,即用过磷酸钙、尿素、微量元素或植物生长等,按一定浓度溶解在水中,结合喷灌或用喷雾器施于麻黄枝条上,通过枝条表面组织吸收,以满足麻黄的需要。
4.追肥的施用量:根据试验在麻黄生长中氮肥于4月份、5月份、6月份、7月份施肥用量分别为总量的39.7%、4.0%、27.4%和28.9%;钾肥于4月份、5月份、7月份施肥用量分别为总量的40.0%、20.0%和40.0%;由于磷肥发挥效应较为缓慢滞后,可在麻黄早期一次性施入;微量营养元素在早期施用,后期可结合喷灌叶面施用,浓度以1125g/hm2为宜,铜和锰浓度应适当降低。
所谓根外追肥主要是用过磷酸钙、尿素、微量元素或植物生长等,按一定浓度溶解在水中,结合喷灌或用喷雾器施于麻黄枝条上,通过枝条表面组织吸收,以满足麻黄的需要。
第四节 麻黄病虫害防治
麻黄是由野生变家种的新兴高经济特产栽培植物,人们对它的病虫害危害还了解甚少,目前已发现的病虫害有:
1.立枯病。
多在麻黄幼苗期发生,常与猝倒病交替感染,是麻黄全株输导组织感染的一种病害。此病在植株根基部开始发病,最初根株局部皮层腐烂,还渐向根株周围扩散,破坏皮层输导组织,使植株失去水分和养分供给而生长衰竭,茎叶逐渐萎蔫而枯死。此病是一种多病原真菌复合感染的土传性根部病害,主要致病菌有长蠕孢真菌,尖孢镰刀菌和轮枝菌等侵入根部而引起的,低温地及灌水过多易发病。病原菌初感染多集中在种子以下的胚根上,对幼苗危害极大,重病田可能绝产。
防治方法:①播前土壤用硫酸亚铁每亩15千克浇灌消毒;②幼苗出齐后,要立即喷施或灌施放线菌酮福美双、百菌清2787、苯菌灵、抗枯宁或代森猛锌等杀菌剂,可用一种农药单喷或多种农药混合剂喷施,其用量及施用方法在容器标签上一般均有说明。隔两周后再喷施一次,以后是否再施用,看幼苗染病情况而定。③易发病地要控制灌水量和灌水次数,尽量不要在地下水位高或低凹阴湿地育苗。
2.猝倒病。
也是麻黄幼苗期危害最大的病害之一,是由多种腐霉引致。幼苗田染病后首先出现直径10—20米范围的死苗区,淡褐色,条件适宜时,迅速扩展到整个苗圃地。病区常呈蛇状,病叶初为水渍状,柔软黏滑,缠结在一起。地面灌水蒸发潮湿时,病部覆盖白絮状菌丝体。
防治方法:喷施百维灵、氨丙灵、地茂散等均有效,病情初发期喷施一次,两周后再喷施一次。如病情蔓延面积较大,每5天喷施一次。使用方法详见产品说明书。
3.蚜虫(Aphidsgreebugs)。
又名腻虫,麻黄幼苗和成年麻黄的嫩枝容易发生蚜虫危害,以成虫吸食茎叶汁液,造成麻黄嫩枝茎叶生长受阻,顶芽卷曲萎蔫。
防治方法:发生期及时用杀虫药交替使用防治,可喷施50%杀螟松1000—2000倍液或40%氧化乐果乳油1000—1500倍液,或20%速灭杀丁乳油4000—5000倍液,或灭蚜松、抗蚜威等杀虫剂,喷药间隔一周后再连续喷施一二次,可消灭虫害发生蔓延。
4.菟丝子(Cuscuta chimemsis Lam)。
在麻黄栽培地或围栏封育的麻黄采种基地四周容易发生菟丝子危害,菟丝子为一种一年生寄生植物,缠在麻黄植株丛中,争光、争肥、争水影响麻黄生长。在内蒙古鄂托克前旗和宁夏盐池县的麻黄种植地,都有多处发生。清除的方法有:对只有零星片状菟丝子寄生的麻黄地,可以将寄附有菟丝子的宿株,用镰刀割掉或连根拔除,如果有大片菟丝子出现危害时,可用除草剂消灭。
5.麻黄种子小蜂(Eurytomasp)。
近年来,在野生天然麻黄产区,还发现寄生于麻黄种子的小蜂(Eurytomasp),成虫羽化后取食麻黄花粉,并产卵于麻黄种子受体,幼虫孵化后在种壳内蚕食麻黄种子,并钻孔出种壳,造成麻黄籽粒空壳,对麻黄种子危害较为严重。防治办法:在开花初期至形成浆果期喷施50%杀螟松1000—2000倍液,或40%氧化乐果乳油1500—2000倍液,或80%敌敌畏乳油1500倍液,每5—7天喷一次。可采用两种农药混合喷施或交替喷施。
第六章 麻黄种子的采收及贮藏加工
麻黄花期在5月上旬至6月中旬,盛花期5月下旬至6月上旬,果期在6月中旬至8月上旬,果实成熟期7月中旬。成熟的麻黄果皮由鲜红变为泛白色,成熟饱满的种子呈紫褐色,表面具光泽,种背平滑,种腹平滑略向外突,种子适宜的采收期为7月下旬至8月上旬。选取2年生以上、无病、高生长与径生长优势明显的健壮植株作为采种母株,人工用手采摘已成熟的麻黄果,用筐盛装集中送往种子脱粒加工地。人工种植的麻黄草,生长三年后可以收割。根据资料分析,8月份麻黄草生长初步停止,这时有效成分含量最高。采收时应割取嫩枝条为主,切忌割取主枝或用铁锹挖取地上部分。割取地上部分可保证原料纯度,促进麻黄草分孽,采收的麻黄草可晒干或直接出售鲜草。贮藏前对种子进行晾晒,使含水率降到5~8%,以免种子水分过大在贮藏中产生发热霉变现象,影响发芽率。采用单层塑料包装袋,低温贮藏。麻黄的成熟果实为小浆果,果肉较薄,可洗去果肉或直接晒干作种用。
合理采收麻黄草,必须首先了解麻黄碱在麻黄植物中所含规律和生长积累动态。草麻黄一年生幼苗总生物碱含量只有0.1%—0.3%,二年生幼苗茎枝中总生物碱含量可达0.7%—1.0%,三年生或二龄苗移栽二年含生物总碱可达1.2%以上,达到和超过国家药典规定的生物碱含量0.8%以上的要求。根据对麻黄再生特性的研究表明,人工种植的麻黄移栽第三年后生物碱含量可稳定在1.2%—1.5%之间,基本接近野生麻黄的含素量。所以人工栽培的麻黄必须生长3—4年才能采割,为了增加采收量促使麻黄自身发育和有效成分含量的再积累,以后隔年采收一次为宜。
麻黄的根、花、假浆果(肉质苞片)和种子中不含麻黄碱,新生幼枝的生物碱和生物碱含量也很低,随着植物的生长发育,茎间中麻黄碱含量逐渐增加,在开花期过后形成第一个高峰(7月中旬);7月下旬麻黄进入种子成型和乳熟期,加之雨季来临,相对湿度大,麻黄碱积累处于停滞或下降;9月下旬后开始回升,形成第二个高峰。所以,麻黄的采割季节以秋末冬初,植物停止生长时最为适宜,一般在10月下旬至11月中旬采收,此时不但麻黄碱含量稳定,而且生物产量最高,经济效益也最佳。
采收部位为根茎上部2厘米以上为宜,不能砍伤根茎芦头部,以免伤害根茎处不定芽萌发区,在麻黄小龄期提倡用剪刀采收,这样不会触动稳定的根系,第二次以上采收可根据情况改用锋利的手镰采割。麻黄采割后,最好能在根系部顺垄培土,以利第二年春季分蘖萌生更多的枝条。
采收后的麻黄草要去除杂草、柴节等杂物,然后打捆,及时交售麻黄草定点收购和加工企业,或切段风干后进入药市销售。未经许可,不允许个人无照深加工提炼麻黄生物碱,更不得脱氧提炼去氧盐酸麻黄素成品。