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天冬机械化生产技术初探

时间:2022-04-16 21:30 来源:未知   点击:

  四川省道地中药材创新团队( SCCXTD -2021 - 19) 四川省基本科研业务费项目“天冬收获挖掘铲的研究”。

  天冬又名天门冬,为百合科植物天门冬的干燥块根,中药上习惯称为天冬。天冬味甘、苦,性寒,归肺肾经,具有养阴润燥,清肺生津之功效。天冬是一种既可食用也可药用的珍品,可制作药膳、天冬茶、天冬粥、天冬汤、天冬酒、天冬蜜饯等,也可研发成饼干、饮料、口服液等保健食品。天冬还可用于美容行业,根据《惠直堂经验方》记载,天冬有养阴润燥、驻颜润肤的功效,将天冬制成天冬膏,能补五脏,养肌肤,而天冬研制成的面膜、护肤品等畅销日本、韩国及东南亚地区。特别是天冬中含有多种螺旋甾甙类化合物天冬甙、天冬酰胺、瓜氨酸、丝氨酸等近 20 种氨基酸,有非常显著的镇咳去痰、抗菌等作用,尤其天冬合剂在治疗百日咳上有非常好的效果,这也是新冠肺炎期间天冬作为患者康复期重要的处方药之一的原因。天冬还极具观赏价值,它株型优美,枝叶稠密,四季常青。

  近年来,由于人们健康意识的提高,对中医养生热度持续增加,天冬需求量不断增大。但是,从当前耕、种、播、收的技术来看,天冬栽培和收获无法实现全程机械化,主要依靠人工收获。天冬采收期间存在劳动力不足、劳动强度大、生产效率低、生产成本高等问题,迫切需要实现机械化,使天冬产业发展壮大。

  天冬属于深根茎类中药材,喜欢温暖湿润、荫蔽的环境,害怕严寒干旱和阳光直射。目前天冬耕地整地技术仍以传统的人工作业方式为主,费时费力,生产效率低,成本高,尤其是目前农村大量青壮劳动力严重缺乏,严重制约着天冬规模化、标准化、产业化的发展,迫切需要机器代替人工劳动,以减轻人工劳动强度、生产成本高的问题。

  天冬块根发达,深入土壤可达 50cm。种植天冬前,首先需要选择具备温暖潮湿、腐殖质丰厚的土壤或者中性、微酸性的沙壤土,土壤环境的好坏直接影响天冬的产量和品质,因此种植天冬的土壤必须满足深厚疏松、肥沃湿润和排水良好的条件。其次是对栽种天冬的土壤进行整地做畦,天冬属于深根茎类中药材,目前深根茎类中药材的挖掘机还无法完全达到机械化栽培,依然需要通过人工辅助挖 50cm以上的深沟翻土,或用简易挖掘机械挖掘后人工捡拾来完成。天冬栽培技术分为分株繁殖和种子繁殖。

  也称为分根繁殖,其方法是边收获边分株,与收获结合进行。分株繁殖需要选用 4 年生以上的块根做为母本,选择根茎较粗的块根用于加工药材,剩下部分的块根作为分株母本进行植株分割,将母本块根分割成数株,每株留 3 ~ 5 个小块根,块根分割以后,需要将分割切口处沾上石灰粉用于灭菌处理,将灭菌处理后的根苗放在通风处 1 ~ 2d,方可进行种植繁育。将土地翻耕,碎土整平,畦宽则根据栽种时的地形进行适当调整,在畦上开锅底形状的穴,并将处理好的植株逐一放进穴中,每穴放 1 株,接着填上细沙、压实,完成植株栽种后及时浇水。分株繁殖多用于天冬快速育种。

  该方法适用于大规模种植。种子繁殖需要栽培第 4 年开花结果的果实,每年 9 ~10 月,天冬浆果外表呈黄白色,这时便可以采摘。首先将采摘下的浆果放入装有清水的盆中,用手将果实进行反复揉搓,直至搓去果实外皮,得到黑色的种子,接着选择颗粒大而饱满的种子洗净,即可进行播种。如果暂时不播种,则需要将洗净的种子晾干,然后将种子进行沙藏处理,贮藏于阴凉、低温和通风的地方,种子贮藏年限为 1 年左右。天冬播种分为当年秋播和次年春播,秋播时间是每年 9 ~10 月开始,春播时间是每年3 月下旬,秋播春播都是次年春天出苗。播种前,首先需要深翻土地,将深翻后的土地整平、耕细,耕地时需要去除地里的杂树枝、根头等,然后开始做畦,同时在畦面上侧开浅沟,播种时,需要将种子均匀的点播于沟中,同时覆盖 1 层细土,点种完成后,用干稻草平整的盖在畦面上,以盖满、不漏土为最佳,可对苗床保湿保温、避免阳光照射,也有利于天冬幼苗破土而出。

  无论是分株繁殖还是种子繁殖,从目前生产技术来看,都是采用人工劳作的方式完成的。不仅劳动强度大,生产成本居高不下,而且生产效率得不到提高,迫切需要将农业机械化技术运用到天冬生产中去。

  天冬以初冬或初春采挖为宜。天冬根形态如纺锤状,稍弯曲,以干燥的块根入药最佳。因此,在收获时应注意保护天冬根块部分,尽量多的挖出全株块根,采挖时,割去茎蔓,将粗块根剪下作为药材进行进一步加工,小块的根带根头适当分割作为繁殖材料。

  目前天冬收获主要是依靠人工采收或用简易挖掘机械挖掘后人工拣拾,需要投入大量人力进行高强度作业,人工成本高,生产效率低,收获损失率高,这就大大增加了天冬的生产成本,降低了天冬的市场竞争力。而且,天冬收获具有很强的时效性,一般是 10 月至次年春进行采收,如不能适时收获,将大大降低药材的品质,严重影响药农民的经济效益,极大地限制了天冬种植业的发展。

  4.2. 1 开发深层挖掘减阻技术由于天冬是深根茎类中药材,根茎长在泥土深处,根块处会附着大量的土壤,土壤阻力会随着土质的变化而发生变化,土质不同、土壤干湿程度不同,都会导致阻力变化。而目前使用的收获中药材机械设备很难充分发挥机械效率,如何降低土壤的牵引阻力,充分发挥发动机功率至关重要。因此,开发研制深层挖掘减阻部件将成为实现天冬类深根中药材收获技术的核心和关键之一。

  4.2. 2 开发根茎与土壤剥离技术传统的天冬收获都是先采用简单的根茎收获机械将根茎与土壤一起收集,然后再通过人工操作将根茎与土壤分开,这种方法复杂、效率低、耗时久,操作时还要特别避免根茎缠绕,否则将会在分离过程中造成堵塞,影响根茎的分离效果,造成天冬损失。因此,能实现天冬全程机械化生产,一次完成耕地、挖掘、播种、收获中根茎与土壤分离、收集工序,将大大提高天冬的经济价值。欧盟酝酿经济制裁方案白俄罗斯说

  “适时收获”和“适位收获”是天冬收获的基本要求,天冬收获机械的专用性较强,对操作要求相对较高。收获时需要大量人员在田间进行劳动,成本高,目前能用于深根茎类中药材机械种类少甚至在收获这块还是空白,这与当今需求存在着巨大差距,目前我国只有解决小麦、水稻、玉米等大田农作物关键环节的机械化,但是大田作物全程机械化无法直接用于中药材全面机械化,而天冬对适配性好的优质中药材收获机械装备需求却非常旺盛。

  近年来,随着国民对健康意识的加强,尤其在新冠病毒期间,中药发挥了重要的作用,使中药的关注度得到了很大提高,市场对中药的需求量也是日益增加。中药材生产机械与装备将成为农机行业新的关注点和发展趋势。然而中药材生产机械化发展起步较晚,技术水平落后,而国外除了日本和韩国,其他国家几乎没有种植中药材,所以从国外也难以找到现成的机械,因此,目前我国中药材机械化生产总体面临着“无机可用”的局面。在这一背景下,应整合现阶段的研究资源,发展中药材机械化生产,实现关键环节机械化技术装备的“从无到有”,是解决现阶段机械化生产需求与供给矛盾问题的关键。

  用机械化生产代替人工劳动进行收获,同时满足中药材收获的时效性和收获方式的必要性,加上天冬产地不一、品种多样、收获部位要求不同,天冬的机械化收获将成为天冬生产过程中最具特色的环节。而且,天冬是川产 86 种道地药材之一,科研创新是川药跨越式发展的驱动力,产学研一体化融合,提升川药产业科技创新实力,开发道地中药材全产品链,加强产学研深度融合,从种植、研发、生产等多个环节进行全链条、一体化设计,系统诠释中药材的传统功效和科学内涵,研发功能明确、功效确切的中药材健康产品。四川道地中药材产业发展壮大迫切需要实现农业机械化,按照道地药材基地宜机整治、耕整地、播种、水肥一体化、收获、冷链等作业环节,开展道地药材机械化生产集成技术研究,提出机械化生产技术解决方案。以农机农艺融合为出发点,以填空白、补弱项、提质量为着力点,以绿色生态、智能精准为出发点,以信息化、智能化为着力点,开展深根茎类道地中药材水肥一体化技术与成套装备研究,切实提高四川道地药材主产区农机装备水平、作业水平、服务水平和科技水平。道地中药材种植相对分散,应着重选择优势道地中药材,进行全产业链研究。同时要适应当今药食同源、鲜食药材发展趋势,运用冷链设备,最大限度保留新鲜药材药效和食用口感。要积极探索丘陵山区中药材机械化发展道路,加强农机农艺的深度融合 加快适宜于丘陵山区中药材机械化发展的农机装备研发 强化中药材机械化技术集成和模式创新。在道地药材主产区开展机械化生产集成技术及装备的试验示范,通过以点带面逐步推广先进适用、安全可靠的现代农业装备和农机化集成新技术,助推“川药”产业高质量发展,提升川药质量、擦亮“川药”金字招牌。同时,积极寻求与中药材农业园区合作、农旅结合、实现区域经济圈的新战略。

  为有效提高天冬种植效益,迫切需要解决当下天冬机械化生产技术装备“无机可用”和“有机难用”的现状,从根本上改变天冬生产中人工采收费时费力、生产率低等状况。中药材机械化生产处于起步阶段,农业机械装备在天冬各个生产环节中发挥的作用还不足,应顺应市场发展需求,从耕整地、栽培和收获等环节实现天冬全程机械化生产。返回搜狐,查看更多123720com澳彩资料图库