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作 者:侯玉兵、李剛
撫松縣地處長白山腹地,是國家命名的「中國人參之鄉」。這裡土質肥沃、森林茂密,雨量充沛,有山參生長得天獨厚的自然條件。由於山參是稀少而昂貴的中藥材,採挖的人很多,致使山參產量逐年下降,山參資源有頻臨絕跡的危險。為了保護日趨枯竭的山參資源,我們從1979年開始進行人工培植山參項目的研究工作,曾於1984年通過了省級階段性成果鑒定。之後又相繼被列入農業部國家「七?五」重點科研攻關項目及國家農牧漁業部的科技攻關項目。根據這些科技攻關項目要求的內容,我們圍繞以下幾個方面問題進行了深人研究,現將研究情況及結果報告如下。
山參(Panax Ginseng C.A meyer)別名棒槌,五加科多年宿根性草本植物。山參與園參在植物學分類上屬同一個種,山參是處在完全的自然條件下生長,由於生態環境所致,生長緩慢,形成了山參特有的形態品質。
莖直立,莖高一般在5∼6cm,葉輪生於項端,l年生為三片葉,俗稱「三花」;生有五片單葉,俗稱「巴掌」或「五葉」;生有兩個復葉,每個復葉上著生三至五片單葉,俗稱「二甲子」;生有三個復葉,俗稱「燈台」;生有四個復葉以上,分別稱之為「四、五、六品葉」;最多的為六品葉。由於山參生長受到各種不利因素的影響,除1年生一定長有三片單葉外,其它年生莖葉無一定規律,一般是生長年限長,主根大,莖高葉多而大,也有多莖的,有的「三花」或「二甲子」可能生長幾十年。掌狀復葉,中央葉片最大,呈卵圓形,葉正面無光澤,背面有光澤,頂生傘形花序,每個花序著生2∼100朵不等。萼鍾形,淡綠色。五裂、花瓣五片,白色,雄蕊五枚、雌蕊一枚,柱頭二裂、子房二室。花後期形成綠色果實,果實為腎臟形,成熟時呈鮮紅色。紅果期多在8月上旬,果長一般8mm左右,厚2.5∼3mm,內含種子1∼2粒。種子扁腎形,種皮堅硬,有深淺不同的皺紋,種臍明顯。
主根粗短,多橫靈體,側根一般八字分開。其根部形態分為蘆、艼、體、紋、須五形。表現為:蘆(根莖)有馬牙蘆、堆花蘆和圓蘆,蘆較長,長者可達10∼15cm。根與莖結合處,每當莖枯死後,便留下一凹狀痕跡,俗稱蘆碗。由於山參生長緩慢,前期多年蘆細小,所形成蘆碗也小,甚至密集重疊不清,隨著根莖增粗,蘆碗退化趨於癒合,靠近主根部分多呈園形,此部分稱圓蘆,圓蘆以上蘆碗漸見,如同堆積起來,俗稱堆花蘆,再往上蘆碗漸疏而大,形如馬齒,俗稱馬牙芽蘆。具有以上三種蘆者稱為三節蘆,常見於老山參。如果根莖下部是竹節狀或線狀(圓蘆),上部是馬齒狀,俗稱兩節蘆,一般也常見於山參,因此說蘆長是山參的重要形態特徵之一。
艼(不定根):著生在蘆頭部位,一般著生1∼3條,特殊的為多條或沒有,它對固定植株吸收營養有很大作用,一般是生長年限長自然條件好,山參大,其不定根也多。
體(主根):由於山參的生長環境條件所致,山參體多屬橫靈體或疙瘩體,須體較少。側根一般2∼3條,岔開。
紋:在主根上部,密而細,皮老紋深,這是由於山參生長緩慢,多年所形成的螺環紋,它是山參的又一主要形態特徵之一。
須(鬚根、皮條須):清疏而細長,柔韌而不脆,有明顯的珍珠疙瘩,表皮多為黃白色,這也是山參的重要特徵之一。
1、山參的生物學特徵
山參生長緩慢,在慢長而艱難的過程中,影響其生長的不利因素很多,正因為山參能生存幾十年,甚至幾百年,主要是具有以下幾點生物學特性。
1.1、耐陰性
山參在生長期間需光照,但怕強光曝曬,適宜在鬱閉度為0.6∼0.8的森林條件下,伴生稀疏雜草。
1.2、耐寒性
山參可在零下40℃的低溫條件下安全越冬。春季地溫5℃時開始萌動,出土後,遇到一般霜凍危害,在0℃左右莖葉一般不會凍死,緩凍後可維持生存。如果在秋季遇到早霜凍害,莖葉就將隨之凍死。
1.3、耐旱怕澇特性
山參有較強的耐旱性,在乾旱條件下,只要有幾條根伸長在濕土中,就不會幹死。山參表皮膚厚。體內水分不易散失,即使土壤水少,參根萎縮,一旦遇到降雨就會很快恢復正常。山參怕澇,易積水成澇的地方不會長山參。
1.4、再生性
山參每年7月中下旬開始產生次年芽胞,於9月末全部形成,於翌年5月上旬出土,每年只能出土1次。如在生長期內,地上植株機械死亡,地上根仍然生存。當年秋季還可以形成新的芽胞,甚至只剩下一個艼時,也會產生芽胞成為新株。當它的側根、鬚根受到損壞,還會從主根上再產生一些新的鬚根,當它的主根受到傷害,被侵染病害或被鼠蟲嗑、咬而腐爛它的側生根(艼),還可以代替主根繼續生長(有很多的山參屬於艼變的山參),所以山參的再生能力很強。
1.5 斜式生長及返須性
山參根部多呈斜式生長,直立者很少。如緩坡地山參的艼須大多數都是順坡向上生長,一般撥開腐殖質層幾厘米可見蘆頭,從蘆頭、主根到鬚根多呈船底形。
當鬚根長到一定深度時(一般不超過20cm)不再向下扎,而是沿著腐殖質層水平方向伸長,吸收水分、營養。
1.6、生長發育的階段性
山參每年返2次水須。第一階段:莖、葉出土到果實成熟是一個返須到老化的過程。在芽胞開始萌動到形成植株時,是水須生長的旺盛階段,水須呈現白色半透明狀,植株成形到果實成熟前是第1次返的水須的老化階段,這時春天已經返上的水須,由於生長點部分營養不良、乾旱等原因一般暗粗老化,萎縮脫落。植株形成到紅果前,主根部分營養轉化,供給莖葉和種子形成。此時主根呈現漿氣不足,似海綿體柔軟。第二階段:從果實成熟到莖葉枯萎,芽胞已形成,此時葉片光合作用所製造的有機物開始向根部運輸儲存,參根生長加快,是根部的增重階段。此時有少量的水須再次生出,此後氣溫下降,根部積累的澱粉開始轉化成糖類,根的總重量有所減輕,而進入休眠狀態,完成一個生長週期。
生態環境和土壤特性
2.l、氣候條件
山參適宜溫帶大陸性季風氣候區。其特點四季分明、冬季漫長而寒冷且積雪層厚。夏季短促而溫暖,且降雨集中,春秋兩季冷暖階段性變化明顯。據氣象觀察最高溫度可在35.4℃,最低溫度在零下40.8℃,年平均氣溫在4.5℃,無霜期在120天左右,年平均降雨量在300∼1000mm左右,多集中在7∼8月份,可達450∼480mm左右,年平均日照數2300小時左右。
調查結果統計,在山參生長期間(5∼9月份)林間氣溫一般在10℃∼30℃之間,從5月上、中旬開始,林間最高氣溫在8℃∼ 12℃左右,最低氣溫在5℃∼10℃以上。7∼8月份林內最高氣溫在28℃∼32℃,最低氣溫在18℃∼22℃。9月中旬氣溫開始下降,一般在12℃∼22℃,晝夜溫差5∼9月份6℃左右。7∼8月份在10℃∼12℃左右(圖1),每天4時氣溫最低,14時氣溫最高(圖2)。5∼10月份空氣相對濕度55%∼80%,5∼20cm地溫平均在8.5℃∼20.1℃,土壤含水量在30%∼55%。

圖1 山參基地5-10月份氣溫變化曲線

圖2 山參基地氣溫晝夜變化曲線
2.2、地形地貌
山參一般生長在海拔650∼950m之間,地形起伏不平,俗稱「雞爪地」或山坡地,排水良好,坡度一般在5°∼30°。
2.3、植被
可分兩層:上層以針闊混交林為主,樹齡在20年以上。主要的喬木樹種有:紅松、柞樹、椰樹、楊樹、鍛樹、色樹、榆樹、槐樹等,樹幹高大,枝葉繁茂,構成山參生長的第一層遮陰,鬱閉度在0.6∼0.8左右。中層為灌木層,樹種有毛榛、刺五加、山葡萄、復盆子、丁香、龍牙楤木、五味子等。下層為草本植物,有蕨類、山蒿、赤芍、木賊、柴胡、龍膽、細辛等(生長山參的地段基本生有鐵線蕨)。植被以混交林為好,喬灌草三層遮陰,密而不閉、透而不敞、多斜光。山參生長期,葉面平均光照為1600∼3000Lux(見表1),鬱閉度為0.7∼0.8。
表1 不同時期葉面光照強度累計表
月 份 |
8.00h |
14.00h |
5 |
1020 |
1980 |
6 |
1120 |
2080 |
7 |
1571 |
2196 |
8 |
2350 |
5692 |
9 |
1990 |
3040 |
平 均 |
1610 |
2998 |
2.4、土壤理化特性
培植山參的土壤以暗棕色森林土和白漿土為主,表層為10cm左右的枯枝落葉和腐殖質層。有機質含量7%∼15%,結構好透水通氣。下層土壤有機質較上層急劇下降,僅為1.2∼3.5,質地較粘,通透性較差。
2.4.1、土壤物理性質
團粒結構、上松下緊,透水通氣,水、氣、熱適宜,濕而不澇、旱而不幹,暖而不燥、涼而不冷,0∼20cm土層,容重0.63∼0.99g/cm2,總孔隙度69%∼80%,毛管持水孔隙50%∼65%,通氣孔隙35%∼40%,自然含水量30%∼55%。
2.4.2、土壤化學性質
屬微酸性,表層富含有機質,全量養分豐富,速效養分適量,上、下層差異明顯,既能滿足生長需要,又不使其徒長。分析結果如下:0∼10cm土層:有機質含量7%∼15%,全氮0.5%∼0.9%,全磷0.18%∼0.29%,全鉀2.5%∼3.5%,PH值5.78。10∼20cm土層:有機質含量為5%,全氮0.3%,全磷0.16%,全鉀3.0%,pH值5.75。
微量元素鋅、鐵含量比較豐富,硼、銅、鋁含量中等,詳見表2。
表2 培植山參土壤的理化特性
土壤類型 |
深度cm |
PH值 |
有機質% |
全N% |
全P% |
全K% |
微量元素有效含量 |
鋅 |
鐵 |
硼 |
銅 |
鉬 |
暗棕壤 |
0-5 |
5.9 |
12.30 |
0.73 |
0.22 |
1.86 |
5.76 |
173.1 |
0.96 |
0.82 |
0.08 |
5-10 |
5.6 |
6.20 |
0.34 |
0.14 |
3.17 |
1.96 |
213.8 |
0.14 |
0.40 |
0.19 |
10-20 |
5.7 |
3.54 |
0.28 |
0.18 |
3.43 |
0.83 |
122.5 |
0.15 |
0.11 |
0.24 |
白漿土 |
0-5 |
5.8 |
8.60 |
0.98 |
0.36 |
3.12 |
5.75 |
198.8 |
1.42 |
0.37 |
0.08 |
5-10 |
5.8 |
8.30 |
0.57 |
0.23 |
3.87 |
2.12 |
127.9 |
0.61 |
0.26 |
0.16 |
10-20 |
5.6 |
5.69 |
0.30 |
0.13 |
2.42 |
1.08 |
243.2 |
0.37 |
0.73 |
0.21 |
2.4.3、生物活性
土壤理化性狀好,主要營養元素含量高,酶活性較強。分析結果如下:0∼20cm土層,每克乾土有固氮菌2.6萬個,硝化菌0.78萬個,纖維分解菌0.79萬個,蔗糖酶0.3∼0.51,中性磷酸酶13∼30,過氧化氫酶9.5。
3、人工培育山參技術
根據山參形態學特徵和生物學特性,選擇適宜的生態環境和土壤理化性狀良好區域,建立山參自然保護區,堅持「近期效益和長遠效益相結合,經濟效益與社會效益和生態效益相統一」的原則,採取人工護青山參的技術路線,增加長白山區內山參蘊藏量,這是一項永續利用的戰略性資源保護措施。
對現有的適宜山參生長的重點地區實行圈地圍欄保護,在此基礎上採取培養小山參、人工播籽等手段,在山參保護區內擴繁普及應用,並根據山參形態特性和生物特性,採用相應的技術路線,提高山參的成活率、成形率。
3.1、採取生物技術和人工防治鼠害、蟲害,提高山參籽、苗的成活率。
一是在保護區外圍投放鼠藥;
二是在保護區內放置鼠夾、撲鼠器等;
三是在保護區內施用殺蟲劑要本著高效低毒、無殘留的原則。
3.2、及時觀察山參出苗後是否有病害發生,若有病害,及時用高效低毒、無殘留的農藥進行防治。
3.3、插籽
林下播籽可分為條播、點播和穴播,但是不論哪種方法,都要本著以最小程度的破壞植被成為原則。
3.3.1、條播
用平刃鎬在選好的地塊內橫山破摟溝,溝寬10cm左右深度亦破草皮為準,將人參種子均勻撒播在溝內,將摟出的土、樹葉復原用腳踩實。
3.3.2、點播
要模擬山參生長的生態環境和土壤特性,在選好的地塊上,每隔5X5cm,用尖木棍等扎眼,深5cm左右。種子消毒後,每穴放2∼3粒,踩實,覆蓋落葉。
3.3.3、穴播
選擇適宜的空地用平刃鎬摟出直徑50cm大小的平地坑,將種子均勻撒人,將摟出的樹葉及草皮恢復原樣,用腳踏實。
3.4、管理
在冬季清除樹林裡的枯枝,送至圍欄以外,根據透光率情況,適當割除灌木並清理乾淨。
摘 自:《人參研究》2006年第1期
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