賀祖海,桑子陽*,胡志剛,王業紅
(1.五峰博翎種業有限公司,湖北宜昌 443400;2.湖北中醫藥大學,湖北武漢 430000;3.五峰土家族自治縣農業科學研究所,湖北五峰 443400)
天麻(Gastrodia elataBI.)是蘭科天麻屬多年生草本植物,我國傳統名貴中藥材和保健食品。天麻具有平肝熄風、祛風定驚等作用,臨床主要治療驚風抽搐、肢體麻木、手足不遂、頭疼眩暈、神經痛、冠心病心絞痛及面肌痙攣等癥[1]。天麻具有保健功能,可以明顯改善睡眠、提高記憶力、抗疲勞、抗抑郁,抑制興奮,修復大腦神經功能及降壓降脂等,適用人群多;同時天麻也是一種美味食品,產地和品種多,具有極大的食材開發價值[1]。因此,天麻產業具有廣闊的市場潛力,研究天麻栽培新技術具有極其重要的意義。
近幾年在湖北省房縣、神農架林區、五峰縣等地試驗成功的天麻代料栽培技術引起廣大天麻從業者的極大興趣。
傳統天麻栽培技術環節多、過程復雜,不可控因素多,風險大,周期長,資源消耗極大。天麻代料栽培技術改變了傳統生產方式,利用現代化機械和設備、工廠化手段生產蜜環菌包(菌棒),代替原木木棒栽培天麻,極大地降低了木材消耗量,具有節能降耗、省工省時、操作簡單、穩產高效等特點,是一項天麻產業升級和革新的集約工程技術。這項工程技術既解決了天麻產業規模化發展與資源環境保護之間的巨大矛盾,又為農業產業(特別是中藥材產業)由傳統生產方式過渡到現代化生產方式,開創出一種可以借鑒和復制的發展模式。其科學高效地利用一切可利用的生物資源,代替傳統原木栽培,采用現代機械化流水線和智能化管理代替手工作坊和粗放的生產方式,實現資源重組和產業升級。該技術為天麻工業化生產奠定了基礎,使天麻產業成為一項可持續發展的具有突出社會效益和明顯生態環境效益的高效經濟產業。不僅帶動多種相關社會產業和林下經濟產業及中藥材產業高質量發展,而且從藥用升級到藥食兩用,為人們增加了一種新的食物來源和大健康經濟產業。
天麻代料栽培技術就是利用機械化生產線人工生產蜜環菌包(菌棒)代替原木木棒栽培天麻的技術[2]。這里的代料是指根據天麻生長的營養需求,利用傳統生產方式不能利用的所有木材資源和其他生物質如菌草、作物秸稈等一切可以利用的資源,并添加一定量的營養物質,主要是蜜環菌生長需要的碳源、氮源和其他元素,使其營養均衡,利用現代化技術手段生產出蜜環菌包(菌棒、菌磚),替代傳統原木菌材栽培天麻。
前述“所有木材資源”指:1)原木栽培方法蜜環菌不能充分分解利用的樹木心材即木質部;2)原木栽培不能利用的樹種,如松、杉、柏、樟等樹種;3)雜灌木及嫩樹細枝[3]。
對已出現的兩種技術進行評價。1)樊泉等多年前試驗天麻代料栽培,如用玉米芯、秸稈、草等代替木材栽培天麻,但一直沒有應用[4]。根據天麻栽培學常識,天麻的營養體是蜜環菌,蜜環菌的營養體是菌絲體,菌絲體分為菌絲和菌索兩種存在形式。菌絲的主要功能是分解消化寄主,菌索的主要功能是尋找寄主和營養源[1]。在天麻、菌索和菌絲三者關系中,菌索把寄主即營養源中的菌絲輸送給天麻,天麻消化菌絲體獲得營養。但是,菌絲必須經過充分消化寄主儲存足夠的菌絲體營養源,菌索才能把它輸送給天麻。筆者在栽培天麻的過程中發現,盡管木棒竄滿菌索,特別是失水干枯的木棒,但只要是內部沒有長滿菌絲體,這樣的菌棒就不長天麻。用玉米芯、秸稈、草、農產品下腳料等代替木棒栽培天麻時,基本只見菌索不見菌絲,因此長不出天麻。把這些生物質原料裝進塑料袋,并添加一定量的氮源和碳源物質進行滅菌處理后接入蜜環菌種,培養成菌絲體之后再拿來栽培天麻,就是真正的代料栽培。2)利用人工菌棒+50%天然菌材(即木棒)[5]。蜜環菌棒不成熟,就不會長天麻。因為蜜環菌總是先分解木棒再向天麻輸送營養,而分解木棒需要消耗能量和時間,所以即使向成熟的菌棒中添加少量新木棒,也會影響天麻生長。這就是三下窩技術不被應用的主要原因,添加部分木棒就會出現三下窩同樣的結果,無法實現當年栽培當年受益。
1)廣泛利用一切可以利用的生物資源,栽培原料取之不盡、用之不竭;2)采用現代機械設備,工廠化生產,智能化管理;3)科學配比營養源,高效利用資源。
天麻代料栽培新技術將完全顛覆傳統產業體系,實現資源重組,產業優化升級。
天麻代料栽培新技術相比于傳統栽培方式具備以下優點。
1)代料栽培不用原木木棒,把各類雜木、廢棄果樹或細嫩樹枝、菌草、秸稈等粉碎,添加一些輔料,制作成營養菌包直接用于栽培天麻,比傳統栽培方法節約資源70%以上。2)代料栽培周期短,見效快,林下種植或大田種植,春種秋收;可設施化人工智能栽培管理,三四個月就可收獲。而原木栽培需要第1 年培育菌材第2 年播種和收獲,兩年周期。3)人工菌包采用科學配置營養源,營養精準、平衡、全面,原料分解利用徹底,高效利用資源。4)代料天麻接菌早,而且接菌一致;種苗分生力強,種子利用率高;麻形飽滿粗壯品相好,因此產量高,商品率高。經測定,代料栽培的天麻,天麻素含量在0.39%以上,超過藥典標準。5)機械化流水線生產菌包質量具有一致性、穩定性、可控性。避免和減少了傳統栽培天麻的多種風險。傳統栽培天麻之所以產量不穩,多是蜜環菌材未培養好而導致減產或無收。6)代料天麻可以工廠化、設施化栽培,大大提高土地利用率,可以解決土地連作障礙問題。7)天麻代料栽培技術實現傳統農業向現代化農業生產方式轉變,機械化、規模化程度高,大大節約勞動力,并且降低了勞動強度,使天麻產業從傳統繁重體力勞動中解放出來。8)代料栽培可以無限利用木材之外的所有生物資源,為天麻產業高質量發展開辟廣闊的前景[5]。因此,新技術將催生新的產業體系形成,實現資源重組,產業優化升級。
代料天麻產業將發展為一項高投入高回報的高效經濟產業。筆者經過多點多次試驗證明,天麻代料栽培水平目前可以達到1 kg代料菌包+1 kg樹枝產出1 kg鮮天麻。再通過優化天麻品種和蜜環菌種及代料配方,轉化效率還有很大提升空間。
如表1 所示,代料栽培與原木栽培相比,每m2毛利增加100 元。
代表我國天麻產區低海拔地區栽培技術最高水平的羅田縣九資河鎮,667 m2產鮮天麻上萬斤,產值曾在25 萬元以上,創造了傳統天麻產業的暴利典型。以五峰縣牛莊鄉為代表的高山優質天麻產區,盛產優良品種五峰烏天麻,高峰時期667 m2收入也超過25 萬元。但是隨著栽培規模的不斷擴大,產業發展與資源環境的矛盾日益突出。目前,基于綠色發展的理念,只有走代料栽培之路,天麻產業才有可持續發展空間。
天麻代料栽培技術將催生天麻工廠化栽培產業。隨著天麻被列入藥食同源目錄,天麻產業將向醫藥產業和食品產業兩個方向發展。食品產業的巨大市場和利潤空間,將吸引大量資本投向天麻產業,特別是具備現代化智能化生產體系的天麻工廠化栽培技術產業。
代料栽培可利用一切可以利用的木材資源,草資源、農作物秸稈、農業產品加工下腳料等各種生物質廢料,實現資源永續利用,有效解決天麻產業面臨的資源瓶頸問題。代料栽培只可以用直徑5 cm 以下的細嫩樹枝和雜灌作原料,主要是森林撫育剩余物,客觀上限制了砍伐范圍,特別是大樹不再被砍伐。
因此,代料栽培可以從根本上控制資源消耗量,不僅不會破壞環境,而且會促進森林健康成長,形成人與環境的良性循環。2023 年春,筆者設計了菌草(茅草)、秸稈、玉米芯等代料栽培試驗,最終菌包成品率達95%,天麻種苗與蜜環菌接菌率達100%,效果十分理想。
代料天麻產業可以產生社會效益。天麻新技術推廣的同時可帶動科研、生產、加工、貿易、服務及旅游等產業發展,產生多重疊加社會效益。
天麻新技術推廣可以打造新型林下經濟產業,同時助力中藥產業高質量發展。在五峰縣推出的“林藥蜂”林下經濟模式中,以天麻生態種植為前驅,通過森林撫育工作產出的大量撫育剩余物栽培代料天麻,種過天麻的地接著種黃精或淫羊藿,同時養殖土蜜蜂,每667 m2林地凈收入在5 萬元以上。
2021 年五峰縣進行天麻代料栽培試驗,林下栽培天麻每平方米單產最高已達到22.48 kg。試驗地點在五峰縣仁和坪鎮,中國中醫科學院中藥研究所所長、國際歐亞科學院院士陳士林教授一行實地考察了五峰天麻的創新種植模式,并予以高度肯定[6]。2022 年在遭遇特大干旱的情況下,試驗點仍有單層種植1 m2達14 kg 的產量,超出同比傳統栽培一倍以上。
發展代料天麻可帶動多種相關產業發展,實現鄉村產業振興。天麻產業開發潛力大,涵蓋范圍廣,產業鏈較長,就業空間大,帶動能力強,是涉及多學科及一二三產業的復合型產業體系。以九資河鎮為例,其依托資源優勢,以天麻和茯苓為主導產業,帶領農民種植天麻,并建立加工廠增加附加值,近幾年天麻年產銷量達4 億,九資河鎮中藥材聞名全國。
天麻新技術推廣將為天麻食材市場、食品加工業和保健品開發行業提供巨大商機。天麻是我國民間傳統的食藥兩用品,自古列為上品。目前我國天麻食材市場已初步形成,主要分布于云南省、貴州省和湖北省宜昌市。我國天麻保健食品已生產出天麻片(凍干片)、天麻酒、天麻蜂王漿、天麻沖劑等產品;食品方面有天麻蜜餞、天麻脯、含片、糖果等。天麻食品、保健品等在全世界都有廣闊的消費市場。
天麻代料栽培新技術將使天麻產業發展為一種新的現代化農業經濟產業,為人們提供一種新的食物來源。天麻代料栽培技術為天麻工廠化、設施化栽培奠定了基礎。天麻生長特性既不同于一般植物,也不同于黑木耳、香菇等食用菌,可以不要光不用土,可以多層重疊種植,因此更易進入工業化生產體系。工業化栽培實現機械化流水線生產蜜環菌包,實行溫室周年循環生產天麻,實現智能化管理,可以每天投料每天產出鮮天麻,周年供應市場。
天麻新技術栽培可以從3 方面提高天麻食用價值。1)經過定向育種技術,改變天麻遺傳基因,改善天麻鮮食口感;2)通過培養基質的改變影響天麻的口感,工業化栽培即是去土化栽培,不僅避免了土壤重金屬污染、農殘污染,而且可改善天麻口感;3)通過溫度等環境因子控制影響天麻食用品質,使之具有甜、面、糯等口感。至此,天麻已成為一種健康暢銷食品。