基于有机替代的黄芪减肥增效栽培模式优化研究

引言

黄芪属豆科黄芪属多年生草本植物，广泛分布于我国北方，是传统中药重要组成部分，有补气固表等功效。随着健康产品需求增长，黄芪市场需求上升，规模化种植成趋势。但长期依赖化肥致土壤退化、污染，影响药材品质，制约产业可持续发展。“减肥增效”成为农业绿色转型核心目标，旨在减化肥用量、提养分利用率，实现高产优质与生态保护双赢。有机替代技术优势明显，已广泛用于农作物生产，鉴于黄芪对土壤敏感，探索适宜的有机替代栽培模式意义重大。

1.有机替代的概念与发展现状

有机替代是指以畜禽粪便、绿肥、秸秆、商品有机肥、生物炭等有机物料部分或全部替代化学肥料，以维持或提升作物产量与品质的一种生态友好型施肥策略。该理念源于 20 世纪 70 年代全球范围内的可持续农业运动，近年来在中国得到了政策层面的大力支持。目前，国内已有大量关于有机替代在粮食作物、蔬菜、果树等方面的研究成果。例如，在水稻、玉米、苹果、葡萄等作物上，有机替代已被证实可有效提升土壤有机质含量、改善微生物群落结构、促进作物根系发育并提高抗病能力。在中药材领域，尽管起步较晚，但已有研究表明，合理使用有机肥有助于提升药材有效成分含量，如人参皂苷、黄酮类物质等。

2.有机替代在黄芪栽培中的研究进展

2.1 有机物料种类及其作用机制

在黄芪栽培中，有机替代技术主要依赖于多种类型的有机物料，包括畜禽粪肥、秸秆还田、商品有机肥、生物炭及绿肥作物等。畜禽粪肥富含氮、磷、钾及微量元素，能显著提高土壤肥力并改善土壤理化性质。研究表明，像牛粪、鸡粪等有机肥应用于黄芪栽培后，植株高度、根茎粗度及单株干重均有不同程度的提升，而且粪肥还可促进有益微生物繁殖，抑制土传病害发生。秸秆还田也是一种有效的有机替代方式，秸秆含有丰富的纤维素、木质素等有机质，能有效增加土壤碳库储量。在黄芪轮作体系中实施秸秆覆盖或翻压还田，不仅能调节地温、保水保湿，还能逐步释放养分，延长供肥周期。商品有机肥经过无害化处理，养分释放较为稳定，适合规模化种植，试验显示适量施用可显著提高黄芪根部的有效成分含量，如黄芪多糖、黄芪甲苷等，从而提升药材质量。生物炭具有良好的吸附性能和孔隙结构，能改良酸化或盐碱土壤，增强土壤保肥能力，在黄芪栽培中加入适量生物炭，有助于缓解连作障碍，提高土壤微生物多样性。此外，利用紫云英、苜蓿等豆科绿肥进行间作或轮作，既能固氮增肥，又能抑制杂草生长，研究表明绿肥翻压入土后，可显著提高黄芪根系活力与产量。

2.2 有机替代对黄芪生长与品质的影响

现有文献显示，合理的有机替代措施对黄芪的生长与品质有着多方面的积极影响。有机替代能够促进黄芪根系发育，因为有机肥富含腐殖酸等活性物质，可刺激根系分泌生长激素，增强吸收能力。在产量方面，在不显著降低甚至略高于常规化肥水平的情况下，有机替代可实现黄芪产量稳定或略有提升。在品质改善上，有机肥能调控土壤 pH 值和微生物环境，有利于次生代谢产物的合成与积累，进而提高黄芪的药用价值。同时，有机物料还可增强黄芪对干旱、病虫害等逆境条件的适应能力，提升其抗逆性。

3.黄芪有机替代栽培模式优化的关键问题

尽管有机替代在黄芪栽培中显示出诸多优势，但在实际推广过程中仍存在以下关键问题亟待解决。一方面，有机物料的养分释放速度慢且受环境因素影响大，难以精准满足黄芪各生育阶段的营养需求，因此科学配比有机与无机肥料，构建“缓释 + 速效”的复合施肥体系，是实现减肥增效的前提；另一方面，黄芪连作障碍严重，表现为产量下降、病害加重等问题，有机替代虽能在一定程度上缓解此现象，但仍需结合轮作、间作、土壤消毒等综合措施加以控制。此外，有机肥成本普遍高于化肥，加之运输、施用不便等因素，可能影响农民积极性，未来应探索低成本有机资源（如本地废弃物）的高效利用途径，并加强政策扶持。同时，目前缺乏统一的有机替代栽培标准和技术规范，导致各地实施效果参差不齐，建立区域化、标准化的技术模式，有助于推广应用与产业化发展。

4.优化路径与发展方向

为推动黄芪有机替代栽培模式的优化与可持续发展，需从多个方面协同发力

一，应构建多元有机替代组合，推广“有机+无机+生物菌剂”三位一体的复合施肥体系，通过科学配比各类肥料，实现养分的缓释与速效相结合，提升土壤肥力和肥料利用率，满足黄芪不同生育阶段的营养需求。

二，大力发展智能施肥技术，积极引入物联网、遥感、人工智能等现代信息技术，构建精准施肥与土壤健康监测平台。通过布设田间传感器实时获取土壤水分、温度、电导率及养分含量等数据，结合无人机遥感评估作物长势，可建立动态施肥模型，实现按需供肥、精准调控。此外，智能决策系统可根据气象条件、土壤状况及作物生长周期自动推荐施肥方案，减少人为误差和资源浪费，提高施肥效率与均匀度。对于规模化种植区域，还可结合无人农机进行变量施肥作业，进一步提升管理精度与生产效益。

三，加强优良品种的选育与适配性研究，当前多数黄芪品种是在传统高肥水条件下选育而成，对低肥或有机肥环境适应性较差，限制了其在有机栽培中的表现。因此，必须加强对耐低肥、抗病性强、有效成分含量高的优质种质资源的筛选与培育，利用分子标记辅助育种、基因组学分析等现代生物技术手段，加快优良品种的定向选育进程。同时，还应开展不同品种在各类有机物料条件下的适应性评价，明确其对有机肥种类、施用量及施用时期的具体响应机制，从而为不同生态区制定科学合理的栽培方案提供理论依据和技术支持。

四，推进产学研协同创新，整合科研机构、企业与农户的力量，形成技术研发、示范推广与市场对接一体化的发展格局。科研单位应聚焦关键技术攻关，如有机肥配比优化、智能施肥系统开发、良种选育与栽培制度创新等；农业企业则应发挥资金、加工、品牌与市场优势，推动有机黄芪产品的精深加工与品牌打造，提升产品附加值；而基层农技推广部门和合作社应在技术培训、现场示范、政策引导等方面发挥作用，提高农民对有机替代技术的认知度和接受度。

结语

综上所述，基于有机替代的黄芪减肥增效栽培模式是实现中药材绿色高质量发展的重要方向。通过科学选择有机物料类型、优化施肥结构与管理措施，不仅可以有效减少化肥投入，还能显著提升黄芪的产量与品质。未来应进一步加强基础研究与技术集成，推动形成可复制、易推广的标准化栽培体系，为我国中药材产业转型升级提供有力支撑。

项目：甘肃省科技厅 自然科学基金项目，项目编号:23JRRJ0001 项目名称：《基于有机肥和菌肥的道地中药材黄芪减肥增效技术研究与示范》。

定西市科技计划 重点技术攻关专项，项目编号：DX2023BZ49 项目名称：《中药材黄芪不同种植技术研究》。

参考文献：

[1]苏智,王振坤,刘铁欣等.增施有机肥对黄芪产量的影响[J].现代农业科技,2019,No.740(06):28+30.

[2]宋庆燕. 氮磷钾配施对黄芪产量和质量的影响[D].北京中医药大学,2017.

[3]岳增林.不同肥料对黄芪生长的促进作用分析[J].农业科技与信息,2017,No.511(02):98-99.