生长环境对潜江半夏质量的影响
张梦洁 肖慧媛 肖嘉 黎娟 涂玉耀 徐兰
1.潜江市公共检验检测中心 湖北潜江 433100;2.荆州市食品药品检验所 湖北荆州 434000;3.潜江市半夏研究所 湖北潜江 433100
引言
半夏为天南星科植物半夏 Pinellia ternata(Thunb.)Breit.的干燥块茎,味辛、性温;有毒。归脾、胃、肺经。燥湿化痰,降逆止呕,消痞散结。用于湿痰寒痰,咳喘痰多,痰饮眩悸,风痰眩晕,痰厥头痛,呕吐反胃,胸脘痞闷,梅核气;外治痈肿痰核[1]。半夏在中国历代本草书籍中均有记载,始见于《礼记·月令》,为常用中药,入药距今已有 2100 多年的历史,最早见于马王堆出土的《五十二病方》中[2]。潜半夏以干燥块茎入药,具有燥湿化痰、降逆止呕等功效,其药用价值与药材质量直接受生长环境影响。潜江市作为我国旱半夏核心产区,其地理气候条件(东经 112∘29′-113∘91′ ,北纬 30∘04′-30∘39′ )及种植技术对药材品质形成具有关键作用。本文从气候、土壤、光照及栽培模式四方面,探讨环境因子对潜半夏质量的影响机制。
一、气候条件对潜江半夏生长的影响
1.温度与降水
潜江属北亚热带湿润季风气候,年均温 15.6-16.3∘C ,年降水量 804—1067mm,年日照 1997—2100 小时,为半夏喜温、喜湿但忌高温涝渍的特性提供了适宜条件[3]。半夏的生长最适宜的温度在 23-29∘C. 。研究发现,当气温超过 35∘C 且缺水时,半夏易发生倒苗,导致产量下降;而适度的遮阴(如间作大豆)可将叶面温度降低 5.9°C ,土壤温度降低 4.4∘C ,显著缓解高温胁迫[4]。此外,降水分布影响土壤湿度,潜江地处江汉平原,降水较为充沛,年均降水量为1162.0mm[5] 。在正常年份的梅雨季节与半夏的生长期(3—7 月)相匹配,空气和土壤湿度适宜,有利于半夏的生长,促进块茎膨大与干物质积累。
2.光照强度
半夏是耐阴植物,喜散射光,忌强光直射[3]。在光照强度过高的环境下,潜半夏的叶片可能会出现灼伤,影响光合作用的正常进行,进而抑制植株的生长,导致植株矮小、叶片发黄、生长缓慢等现象。
适度的遮荫可以为潜半夏提供适宜的光照条件,有利于其生长发育。研究表明,在 50%-70% 遮荫条件下,潜半夏的株高、叶面积、块茎重量等生长指标通常表现较好,能促进植株地上部分和地下部分的协调生长,提高块茎的产量和品质[6]。
间作大豆实验表明,大豆株距为 35cm 时,冠层光照度较单作降低 86.5% ,半夏叶面积增加 32% (达 14.44cm2 ),叶柄长度延长 58% (达 8.18cm ),叶绿素含量提升 27% ,显著增强光合效率。潜江大棚种植半夏未发现倒苗现象,也侧面印证减少太阳直射,有助于在相同温度下减轻倒苗程度。半夏适度遮荫有利于光合同化产物集中供给植株,满足其生长的需要,还通过降低高温胁迫,减少了次生代谢产物(如生物碱)的分解,提升药用成分稳定性[7]。
二、土壤特性与药材品质的关联性
1.土壤类型及肥力
潮土是潜江分布较广的一种土壤类型,主要分布在江河两岸的冲积平原地区。其质地较为适中,多为砂壤土或轻壤土,通气性和透水性良好,地下水位较高,土壤含水量较为充足。这种土壤条件有利于半夏根系的呼吸作用和块茎膨大,使根系能更好地从土壤中吸收氧气,促进根系的生长和发育,为植株地上部分的生长提供良好基础,保证半夏植株的茁壮成长。土壤中充足的水分供应也能满足半夏生长对水分的需求,有助于半夏植株保持旺盛的生长状态。而且潮土的昼夜温差相对较大,有利于半夏体内干物质的积累,有助于提高半夏的品质和产量。同时,这种沙质壤土,排水性能佳。半夏生长忌积水,良好的排水条件可避免在多雨季节,如潜江降水集中的 3-7 月,田间出现积水,从而降低了根腐病等因积水引发的病害发生几率,保证半夏的正常生长。
半夏的生长需要充足的氮、磷、钾等大量元素以及铁、锰、锌、铜等微量元素,因此土壤需要富含有机质和各种养分。潜江土壤土层深厚、湿润肥沃,养分含量丰富,有机质、全氮、全磷、全钾含量较高,有机质含量在 1.5%-2.0% ,能为半夏生长提供丰富的养分。半夏对肥料需求较大,肥沃的土壤可满足其在生长过程中对氮、磷、钾等多种营养元素的需求,有助于半夏的叶片生长、块茎膨大等,为半夏合成氨基酸(总含量达 19.18% )及甾醇类成分(β-谷甾醇平均 1.59mg/g )提供了必需营养,提高半夏的产量和品质。丰富的有机质在土壤微生物的作用下,会缓慢分解,持续释放养分,能在半夏的整个生长周期中稳定地提供营养,使半夏在不同生长阶段都能获得充足的养分供应,减少因养分不足导致的生长不良、发育迟缓等问题。研究显示,基肥施用复合肥(20-8-14) 600kg/hm2 可显著提高半夏干物质积累,在大豆株距 50cm 的种植处理下,单株块茎干重达0.457 g,较单作提升 32.5%[4]
潜江土壤 pH 值为7.0 呈中性,正处于半夏适宜生长的 pH 值 6.0-7.5 范围之内。在这样的酸碱度环境下,土壤中的各种养分元素都处于较为合适的存在形态,有利于半夏对养分的吸收利用,不会因土壤过酸或过碱而导致某些养分元素被固定,无法被植株吸收,从而保障了半夏的正常生理代谢和生长发育。
2.土壤污染与安全指标
薛朝金等[8]的研究表明,半夏中重金属及有害元素与土壤中重金属及有害元素的含量无明显的相关性,各元素的含量均在一个范围内。薛朝金等[8]认为,半夏对其生长土壤中的Cd 具有很强的富集作用。潜江土壤中As、Pb、Hg、Cd、Cu、Zn 等重金属含量以及六六六、滴滴涕等农药残留的量经过检测均符合相关要求。潜江产区的规范化管理确保了药材安全性。潜江野生半夏和种植半夏的药材质量均符合《中国药典》标准,重金属总灰分 <4.0% ,水分 <13.0% ,水溶性浸出物 >9.0% ,总酸(以琥珀酸计) 20.28% ,符合优质药材标准。
三、农业措施对微环境的调控效应
1.间作系统优化
大豆-半夏间作模式通过改变光分布与资源竞争,提升土地利用率。在大豆株距 50cm 的种植模式下,半夏产量达 5,979kg/hm2 ,较单作提高 20% ;同时,间作降低种间竞争力,半夏在水分与养分竞争中占优,促进块茎生物量积累。该模式兼具生态与经济效益,减少遮阴棚搭建成本,适合规模化推广。
2.播种深度调整
半夏的繁殖方式有种子繁殖、珠芽繁殖和种茎繁殖。因为种子的生长年限较长,所以生产上多用珠芽和块茎作为种茎繁殖。裴国平等研究表明,增大粒级和增加种茎播种深度都有利于半夏产生二级珠芽,为增产提供可能性。但是粒级越大、播种越深,出苗率降低,珠芽的腐烂率提高。因此,在种植过程中需要根据种球大小调整播种深度[10]。
3. 病虫害综合防治
潜江产区通过轮作、生物农药及土壤消毒等措施,降低连作障碍。例如,半夏与禾本科作物轮作可减少土传病害;叶面喷施苦参碱可有效控制蚜虫,避免化学残留影响药材质量。
结论与展望
潜江的地理位置优越,野生半夏资源相对丰富,人工种植半夏规模大、产值高。潜江半夏的优质性源于其独特的自然环境与科学的栽培技术。本文结合潜江的气候特点、土壤条件、培育模式等方面对半夏质量的影响进行了归纳总结,并对半夏的主要药理活性进行阐述分析。未来研究需进一步量化气候变化的长期影响(如极端高温频率增加),并探索智能农业(如物联网温湿度监测)在精准调控中的应用。通过合理道理产区的地理优势、种质资源优化与生态种植模式创新,争取让潜半夏在中医药国际化进程中发挥更大价值。
参考文献:
[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典 2020 年版一部[M].北京: 中国医药科技出版社, 2020:123 .
[2] 百 度 百 科 . 半 夏 [EB/OL].[2025-4-17].https://baike.daidu.com/item/ 半 夏/21892.[3 ]彭二露,徐琼芳,杜燕妮,等.潜半夏种植气候适宜条件及气象服务措施[J].农业现代科技,2024(20):123-126.
[4] 朱振兴,包婉玉,江林波,等.间作大豆对半夏生长环境及产量与药材质量的影响[J].湖北农业科学,2021,60(10):85-90.