中藥材—玉米間作種植模式研究

中藥資源是治病救人、康復保健的重要物質基礎。在人們對健康的追求及中醫藥產業的快速發展環境下，中藥材種植迎來了大發展。中藥材種植需要堅持“生態優先，生態效益、經濟效益和社會效益并重，以短養長、長短結合”及道地性原則，因地制宜。由于多年單一化種植造成連作障礙，使中藥材產量、藥效成分含量下降，土壤質量退化，限制了中藥材產業的可持續發展，所以，發展生態農業是中藥農業的必由之路。間作作為一種生態農業種植模式，運用群落的空間結構原理，建立植物間互補共生的關系，能提高種植環境生物多樣性，改變地上、地下微環境，減少了連作障礙，提高了產量和品質。

我國很多地區都可以種植玉米，在原有中藥材種植模式下間作適應性強的玉米，能增加糧食產出，提高中藥材品質。本文綜述了中藥材—玉米間作發展現狀，總結了已經成熟的間作模式，分析了間作的目的意義，探究了間作提質增產的機理，展望了間作未來發展方向，為未來中藥材間作產業發展提供了經驗參考和理論依據。

一、中藥材—玉米間作的發展現狀

間作即對某些植物加以種植組合，于同一土地上成行或分帶種植生長季節接近的兩種或兩種以上的植物。采取合理的間作模式可以促進植物充分利用光、熱、水、氣、肥等自然資源，增加植物生物量，產生更大的經濟效益。

間作在國內外都有實踐，在產量和品質提升方面均有很好的表現。間作在我國有很多案例，體現了中國農業的智慧經驗。我國有關間作的記錄最早出現在漢代，《汜勝之書》中記載了瓜豆間作。歷經兩千多年的發展演變，可間作的植物種類和應用也越來越多，蔬菜、糧食作物、果樹等之間開展了廣泛的間作試驗。間作在非洲及南美洲廣泛流行，近年歐美也逐漸采用間作代替部分農業生產。科學家們從深層機理方面對間作進行研究，更好地利用好間作這種生產方式。

有關玉米間作有蔬菜—玉米間作、經濟作物—玉米間作、食用菌—玉米間作等。中藥材—玉米間作是近些年發展起來的藥—糧間作模式。華中地區大力推廣半夏—玉米間作模式，這種模式在湖北省面積近500 hm2。在西南地區建立了天冬—玉米間作復合生態種植示范基地，天冬—玉米間作比天冬單作增收20%以上，比玉米單作增收500%以上，實現了“一地兩收益”。在河南省洛陽市也存在大面積的柴胡—玉米間作模式。

中藥材—玉米間作備受推崇，是因為間作模式提高了土地復種指數，除了保證正常的中藥材產出，還增加了糧食產量，同時獲得了短期土地效益，讓土地收益最大化。中藥材—玉米間作解決了連年單作種植、過度施用農藥和化肥造成中藥材質量顯著下降、藥性降低等問題。

二、中藥材—玉米間作的案例

（一）玉米為中藥材生長遮陰

玉米作為一年生高大草本植物，體形高大，葉片扁平寬大，和其他耐陰矮生中藥材進行間作后，玉米在為中藥材提供適宜的蔭蔽條件，小環境的溫度降低、濕度提高，更適合中藥材生長。目前，不光是生長周期短的柴胡、板藍根、桔梗、半夏等中藥材適于和玉米間作，生長周期長的黃精、白及、芍藥等中藥材也適用于和玉米間作。

1.柴胡—玉米間作。柴胡單作時，種子發芽慢，很難一播全苗。第一年正常種植玉米，于夏季在玉米地間播種柴胡種子，高大的玉米葉為柴胡苗提供遮陰庇護，顯著提高了柴胡出苗率。于第一年秋季時，收獲第一季玉米。第二年，仍然正常種植玉米，對柴胡正常進行田間管理，秋季時收獲第二季玉米和柴胡種子，第二年秋冬至第三年清明節前收獲柴胡根莖。這樣形成二年三收（或二收）的柴胡—玉米間作模式，可大幅提升柴胡、玉米的收益，間作的柴胡產量遠超單作的柴胡產量，同時還可以收獲兩季玉米，土地經濟效益在3萬元·hm-2以上。

2.蒼術—玉米間作。蒼術—玉米進行間作，玉米莖葉抵擋陽光直射蒼術，有效減緩蒼術植株夏季枯死情況。此外，由于嚴密寬大的玉米葉的封蓋，阻止了雜草生長速度。蒼術利用地下部分的根際作用和固氮作用，增產明顯，蒼術倍半萜類揮發油的含量也顯著提高。

3.半夏—玉米間作。玉米與中藥材半夏間作，可以有效提高土地利用率。玉米為半夏生長初期和中期提供良好遮陰環境，在半夏生長后期還能有效延緩半夏倒苗，減輕病害的發生。秋收后，玉米秸稈粉粹覆蓋還田，可以保溫保濕，增加土壤有機質，改善土壤微生物群落結構。良好的土壤微環境能促使半夏健康生長，緩解了半夏的連作障礙。

4.黃精—玉米間作。野生黃精通常生長在半陰半陽的山林中，一般5年以上才能收獲。黃精與玉米間作人工栽培，玉米為黃精遮陰，促進黃精生長，夏季延緩黃精倒苗時間，促進黃精地下根莖生物量增加。間作的玉米，每年多收獲一季，提高了短期效益，減少了種植黃精周期過長可能面對的風險。

5.白及—玉米間作。白及喜陰涼濕潤環境，栽種3年以后才能采收，大田種植一般需采用遮陰措施。白及與玉米間作，清明前后種植白及，5月開始種玉米，至6月上旬玉米長高后為白及遮陰，8月收獲玉米。由于沒有使用遮陽網、支架，降低了種植成本，又增加了玉米種植產生的額外收入；避免了遮陽網殘留、破損對土壤生態環境的影響，取得了極佳的經濟效益和生態效益。

6.芍藥—玉米間作。由于夏季光線較強，種植高稈直立作物玉米可在芍藥生長過程中起到遮陰作用，讓芍藥免受強烈日光的灼傷從而推遲其葉枯黃期，同時對雜草生長有抑制作用。芍藥—玉米間作種植的芍藥經檢測，芍藥苷含量高于藥典要求。間作提高了芍藥長期種植的前期種植效益。

7.野酸棗—玉米間作。夏天干熱風易造成酸棗落花落果，甚至絕收。在酸棗地種植玉米，通過玉米遮陰阻擋干熱風，能減少酸棗葉片的蒸騰作用， 同時，有利于酸棗地保濕保墑，減少干熱天氣對酸棗花果造成的不利影響。

8.板藍根—玉米—柴胡間作。晉北地區創制了板藍根—玉米—柴胡間作的新模式，實現了玉米前期為板藍根遮陰、后期為柴胡遮陰的雙重作用。具體操作如下：4月中旬播種板藍根，行距20～30 cm，播種4行板藍根，留出2行玉米地，于5月初播種玉米，田間常規管理，7月底收獲板藍根后播種柴胡種子，秋季玉米成熟后收獲，進行柴胡越冬管理。第二年4月上旬柴胡返青，5月初播種玉米，10月下旬采收玉米，當年秋冬或者第三年春季收獲柴胡的根莖。

（二）玉米為中藥材生長提供支撐

中藥材—玉米間作，藤蔓類中藥材能將玉米稈作為攀附支架，立體利用光、熱、水、肥等資源。

1.葛根—玉米間作。采取間作的模式種植玉米和葛根，葛藤利用玉米植株進行攀爬，降低了葛根搭架的成本，提高了葛根的產量，間作的玉米可以選擇甜糯玉米品種，以提高經濟效益。粉葛也可以與青貯玉米品種間作，在玉米乳熟末期，采用農業機械收獲葛藤和青貯玉米地上部分進行混合，制成青貯飼料。粉葛—玉米間作充分利用了葛根地上部分莖葉的營養物質，解決了青貯玉米飼料蛋白質含量低、額外添加蛋白飼料經濟成本高、葛藤廢棄不能有效利用等問題。通過間作，粉葛根瘤菌的固氮作用能夠提高土壤的有機質和氮素含量，起到改良土壤的作用。

2.何首烏—玉米間作。何首烏的生長需要爬藤，且何首烏根莖采收期較長，與生育期短的甜玉米間作，玉米的伴生減少了高溫強光對何首烏葉片的傷害，用甜玉米莖稈作為何首烏滕蔓生長的架子，降低了何首烏栽培的搭架成本。

3.桔梗—玉米間作。桔梗種植怕風害，易倒伏，與玉米間作，高大的玉米植株能阻擋風害，并利用玉米稈支撐桔梗植株，減輕桔梗倒伏。玉米收獲后留地上1 m左右的玉米稈繼續作為桔梗支撐，可使桔梗更好地利用光照，促進根莖膨大。

三、中藥材—玉米間作的目的

（一）減少成本，增加收益

目前，成功開展的中藥材—玉米間作，玉米為中藥材生長提供遮陰條件或為中藥材生長提供支撐作用，省去了搭遮陰網、搭架子等投入品的成本，降低了中藥材生產成本。另外，生長期較長的中藥材，前3～5年沒有效益，中藥材—玉米間作實現每年能多收一季玉米，增加了短期的收益。

（二）解決糧藥爭地矛盾

基于糧食安全和耕地紅線的保護政策，糧食種植面積需要加強鞏固和擴大。我國耕地面積有限，采用間作栽培模式是最大程度提高耕地利用率的有效辦法之一。通過糧食作物與藥材間作技術，充分利用土地、光熱、空氣和水肥等自然資源，發揮間作的互利作用，減少化肥、農藥的投入，達到糧藥雙豐收的目的，有效解決糧藥爭地的矛盾。

（三）提高藥效成分含量

中藥材的品質與產量同樣重要。中藥材的品質是由中藥材次生代謝產物含量決定的。單一種植模式破壞了土壤微環境的平衡，降低了微環境中有益微生物的多樣性和活性，產生了連作障礙，降低了中藥材的品質和產量。間作可以改變作物初級代謝和次級代謝產物的含量，使藥效成分含量增加。高稈喜陽玉米與矮稈喜陰中藥材間作，高稈植物為喜陰植物營造了弱光遮陰環境，空間生態位置得到合理分配。間作也屬于擬境栽培，接近自然生態模式生長，藥材質量接近野生水平，間作時藥效成分含量明顯高于單作。

四、中藥材—玉米間作的提質增產機理

中藥材—玉米間作能提高各類資源利用率，調節種間小環境，促進種間分層次、分時間吸收水分，分種類吸收養分；改善土壤微環境和微生物群落結構、提高土壤酶活性，增強植物抗性，減少植株病蟲害發生，從而緩解連作障礙，解決中藥材產量與品質下降的問題。

（一）調節種間小環境

根際效應和邊界效應影響土壤質量，冠層微環境影響作物生長。冠層微環境是指作物間的小環境，主要包括溫濕度、光照、二氧化碳等要素。光照影響地上部分植物生長，高矮結合的間作系統更有利于截取和利用光能，實現光能的分層和立體高效利用，降低植物的蒸騰作用，增加種間的環境濕度。同時，間作根際效應和邊界效應發揮了形態互補、生育期互補、生態互補和邊緣優勢，影響了地下部分土壤的質量，形成了藥糧共生提質增效的雙贏。

（二）降低病蟲害發生

間作能提高生態系統的穩定性，是生物防治病蟲害的方法之一，可以降低病蟲害發生率30%左右。通過間作，增加地上部分生物多樣性，提高間作作物群體的抗性，以達到自然控制病蟲害的目的。其原理是通過種間傳遞的化學物質，誘導植物作出化學防御行為，產生茉莉酸甲酯、乙烯、水楊酸甲酯，有助于驅散害蟲。同時，間作減少了植物自毒物質的分泌，抑制了病原菌的產生，提高了植物抗病性，降低了地下病害的發生。

（三）改善根際微環境

合理間作通過種間互補作用、種間促進作用，改善土壤微環境。間作模式下根系分泌物種類增多，根際微生物的數量和群落結構發生改變，提高了土壤微生物群落的多樣性，提高了土壤微生物的代謝活性，使植物與微生物間互相作用達到有機平衡，緩解了中藥材的連作障礙。

五、中藥材—玉米間作的展望

目前，部分地區中藥材生產仍以單一作物種植為主，人們對中藥材間作的關注度并不高，研究也不夠深入和系統。合理的間作可以提高藥材品質，但不科學的間作不僅不能增加藥效成分含量，還會產生有害物質。中藥材—玉米間作模式仍需大力推廣，以覆蓋更多的土地，目前間作的研究方向主要有以下五方面：適宜配搭植物的篩選、合理間作模式的構建、間作采收機械研制、間作緩解連作障礙機理、間作調控藥材品質的機制。

（一）選擇配搭植物

應根據中藥材的品種、栽培環境和氣候、形態特征、養分需求和生長習性等因素，合理選擇間作植物，遵循“高稈—矮稈、深根—淺根、早熟—晚熟、喜陰—喜陽”的搭配原則，發揮種間互補和種間促進的作用。

（二）構建間作模式

研究科學合理的間作種植密度和種植比例，保證間作群體在地上部分形成適宜的田間小環境，充分利用光熱資源，在地下部分構建良性的根際互作系統，充分利用水分養分資源。

（三）創新采收機械

間作模式自身的特點造成了田間管理和采收上的不便，在規模化采收時缺乏相應機械，面臨較高的人力成本。在未來間作大面積推廣的背景下，采收機械的研究與應用將會成為熱點。

（四）間作化感作用

中藥材通過化感作用產生次生代謝產物（藥效成分），然而化感物質中還存在會引起連作障礙的自毒物質。應深入研究中藥材與玉米間作根系分泌物和化感物質的成分，及根系分泌物與土壤微生物群落結構和病原菌等相互作用，解釋中藥材連作障礙形成的機理，為構建科學合理的中藥材間作制度提供理論依據。

（五）調控品質的機制

1.植物冠層微生態對中藥材品質的影響研究。光照為植物光合作用的能量來源，是決定中藥材品質的關鍵環境因子。與玉米間作的藥材多居于玉米葉稈下，玉米遮陰改變了光照強度，可以從光周期、光質和光強等方面研究光合特性對分子層面的影響。

2.植物根際微生態對中藥材品質的影響研究。從生理和分子層面揭示間作系統中根系分泌物、根際微生物與中藥材活性物質積累之間的關系及其調控機制。

藥—糧間作模式對提高中藥材產量和品質有良好的作用。要先對成熟模式應用理論進行科學解讀，從環境因子到植物，再到土壤、微生物，全面研究間作系統的各個環節，發掘間作提質的深層次機理，再進行多種間作模式試驗，探索適宜的間作條件，加以示范推廣應用。

作者簡介：王會鋒（1982— ），男，河南新密人，碩士，助理研究員，主要從事中藥材逆境防控研究。

基金項目：河南優勢特色農業產業科技支撐行動計劃優質中藥材專項（20240904003）。

（責任編輯 " 張小玲）