鉤藤套種頭花蓼技術研究

龍鳳安金燕莫娜艾禎仙王天垂

(1.貴州龍鳳寶中藥材科技有限公司，貴州 三都 558109；2.三都縣農業農村局，貴州 三都 558100)

當前國內外的中醫藥材需求量較大，野生中藥植物資源有限[1]，且大部分長在林下和坡地，因此人工種植中藥材成為重要途徑。現有中藥種植方式盡管引進先進儀器和方式，仍然存在一定問題，不易保持土壤原有肥力，監管不及時[2]。本文以鉤藤套種頭花蓼為主要研究對象，用遙感監測的方式進行科學監管，從監管技術的了解到使用，系統進行深入研究，以期為科學管理田間栽培提供科學依據。

1 鉤藤套種頭花蓼模式種植原理

1.1 鉤藤

鉤藤為常用中藥，中國藥典規定為茜草科(Rubiaceae)鉤藤屬(Uncaria)植物鉤藤、大葉鉤藤、毛鉤藤、華鉤藤和無柄果鉤藤(白鉤藤)的帶鉤莖枝。鉤藤入藥有著悠久的歷史，具有清熱平肝、息風定驚等功效。常綠木質，藤本長可達10m。葉紙質，橢圓形或長圓形，長5～12cm，寬3～7cm，種植時需行間距1.5～2.0m、株距1.0～1.5m、穴直徑35～45cm、穴深35～45cm，每3個月追肥1次；每年1—3月進行鉤藤苗移栽，每穴1株苗，種植密度在3330～6660株·667m-2；每年12月可收割。

1.2 頭花蓼

頭花蓼，屬于蓼科蓼屬多年生草本植物，為中藥材中較為常見藥材，有治療尿道感染、腎盂腎炎的功效。主要生長在江西、湖南、湖北、四川、貴州、廣東、廣西、云南及西藏。葉卵形或橢圓形，長1.5～3cm，寬1～2.5cm，種植時需行間距25cm、株距25cm、穴直徑25～30cm、穴深20～25cm，每4個月追肥1次；每年4—5月進行頭花蓼苗移栽，每穴1株苗，種植密度在18萬株·667m-2；每年11—12月可收割。

1.3 鉤藤套種頭花蓼種植原理

苗藥頭花蓼為蓼科植物頭花蓼(PolygonumcapitatumBuch.-Ham.ex D.Don)的干燥全草或地上部分，具有清熱利濕、解毒止痛、活血散瘀、利尿通淋的功效，收載于《貴州省中藥材、民族藥材質量標準》2003年版。鉤藤與頭花蓼均屬于多年生植物，鉤藤生長形態較大，種植密度相對較??；頭花蓼生長形態較小且屬于叢生，種植密度較大，兩者套種可降低土地使用壓力，降低土壤表面水分蒸發，涵養地下水資源。鉤藤的種植時間與收割時間與頭花蓼相鄰，并且鉤藤發芽時間與頭花蓼收割時間相隔較短，可以提升農田的使用概率，增長生態效益與經濟效率。

2 農業生產遙感監測研究進展

2.1 檢測原理

高光譜遙感技術是現代農業監測關鍵性的理論依據，在生產過程中監測儀的常規波長為10～13nm，在同一時間能夠完成近幾千個光譜段的掃描，同時制作成一條完整的光譜曲線。從農業經濟角度出發，收益率與像素分辨率成為其中重要的信息依據，以便生產者監管鉤藤與頭花蓼，同時方便購買者查閱生產各個環節是否不妥，為今后病蟲害的防治提供可靠的分析數據[3,4]。

利用高光譜遙感技術可以提供幾個重要數據，其中包括空間信息、輻射信息、光譜信息等。該技術與其它遠程遙感技術相比，在光譜吸取上更為精準，展示的數據更加全面。如，檢測過程中，綠植的葉綠素、大量營養、微量營養元素、植物水分、植物生長發育的預判等，也包含環境的部分因素。這對于該技術在其它領域的使用上，更加具象化，也更能反映植物動態生長趨勢，隨著波段的變化，高光曲線會發生顯著變化[5]。

2.2 遙感監測技術模型

當前，遠程遙感技術成為主要發展趨勢，系統上采用植物內部數學模型演示，工作人員根據所采集的數據及部分影像信息進行充分分析[6]。最終通過不同波長反映出的植物敏感度，構造出一個較為完善的技術模型，具體如圖1所示。

3 鉤藤套種頭花蓼遙感監測方法與效益分析

3.1 鉤藤套種頭花蓼遙感監測典型模型應用

近幾年，國內外學者對于作物遙感監測問題進行更為深入的研究，并且建立適當的類型算法，建立科學的作物生育時期、生長指標、產量識別、分區及診斷模型，在此基礎上進行應用[7]。一般監測模型可分為2大類：成像和非成像。系統根據不同的成像類型進行科學模型搭配，表1為鉤藤套種頭花蓼研究部分模型方法。

圖1 遙感監測技術模型

表1 遙感監測典型模型

3.2 鉤藤套種頭花蓼遙感監測數學模型應用

對于現代農業來說，使用遙感監測得到數據后，需要進行數學模型建立并分析。針對植物種類的不同，模型制定的方式也會產生差異，上述內容中提出的原理依據已經解答了分析方式的由來，根據多年遙感數據采集形成系統的數據庫，通過作物物理構成、化學構成及環境系數深入分析后，找到適合的科學遙感方案，具體如表2所示。

3.3 鉤藤套種頭花蓼模式的效益分析

3.3.1 經濟效益

在以往常規單獨種植2種植物基礎設備建設過程中需要投入的資金總和在7400～9600元·667m-2，其中包括建設及修繕的費用、人工費、種苗、肥料、其它。而鉤藤套種頭花蓼是新型種植方式，套種初年基礎建設投資為3100～4800元·667m-2；第2—3年，每年投資為400～600元·667m-2。由此看出，套種模式下的種植建設費用及人工費用等顯著低于常規投資費用。

表2 遙感監測數學模型

從產品經濟收益上講，單獨種植鉤藤，初年可收獲干品30kg·667m-2，棒子42.5kg·667m-2；第2年可收獲干品75～125kg·667m-2，棒子75～125kg·667m-2；第3年可收獲干品100～150kg·667m-2，棒子100～150kg·667m-2。單獨種植頭花蓼，每年可收獲干品250～300kg·667m-2。鉤藤干品、棒子及頭花蓼的單價分別為70元·kg-1、12元·kg-1、10元·kg-1，因此鉤藤3a經濟效益共16960～25160元·667m-2；頭花蓼每年經濟效益共2500～3000元·667m-2。在套種模式下，鉤藤及頭花蓼產量是常規產量的1.2倍，鉤藤3a經濟效益共17950～30192元·667m-2；頭花蓼每年經濟效益共3000～3600元·667m-2。由此可分析出，套種模式在遙感監測的情況下栽種管理及時，促進鉤藤及頭花蓼產量的同時，提升了單位面積土地的經濟收益。

3.3.2 社會效益

遙感監測技術運用在鉤藤套種頭花蓼中有較好的效果，促進產量及當地經濟的同時，可以帶動周邊農戶發展，推動本縣中藥材產業逐漸壯大。這不僅給農民提供了就業機會及相關優惠務農補助，也為當地民族藥品的研發、疾病防治防控、國民健康作出一定社會貢獻。

3.3.3 生態效益

在科學檢測的情況下，降低植物病蟲害的發生，使得周邊環境生態得到保障，促進各生態因子在穩定環境中逐漸恢復生態限定值；大量的土壤水分及葉片蒸發水分被保留，促進露水草產業的發展，提升土地綠化覆蓋率，防治水土流失，保護地下水污染，保持生態平衡及農業用地可持續發展[8,9]。

4 鉤藤套種頭花蓼遙感監測的未來展望

4.1 復雜農田環境下鉤藤套種頭花蓼遙感監測

目前，在農業生產及日常管理過程中，該項技術對作物生長環境、森林生長環境及牧草生長環境等自然生成的條件有較為精準的監測。隨著現代工業化生產加劇，環境因素影響著作物的生長，將儀器監測的各類指標由單一因子逐漸轉變成為多元因子，并且結合連續性波長探索病蟲害產生的原因、植物生長預判、作物生長軌跡及對部分病蟲害預判等。在此基礎上，利用環境、生物因素分析土壤的理化性質及植物養分吸收機制。

4.2 鉤藤套種頭花蓼病蟲害的動態監測

現階段對于鉤藤套種頭花蓼病蟲害監測理論研究較少，盡管技術較為精準，但是大部分地區引用該技術較晚，使得管理人員不能準確掌握監測技巧，更不要說及時進行控制。鉤藤套種頭花蓼是一種創新套種方式，2種作物之間相互影響，被病蟲害侵害的部位也不同。隨著高新技術的日益發展，遙感技術更新較快，不僅能夠從土壤、生態環境、植物表面等方面采集重要信息，還可以通過采集到的數據進行數學模型建立，從而系統地觀測田間鉤藤套種頭花蓼病蟲害情況，構建未來綜合病蟲害動態監測。