山西省中藥材生產機械化現狀與發展對策

關鍵詞：中藥材；農機農藝融合；山西省；全程機械化

0 引言

山西省位于黃土高原，屬溫帶大陸性季風氣候區。地形地貌復雜，山區較多，晝夜溫差大。獨特地理環境和氣候潤育著數量較多的各類中藥材資源。山西省道地中藥材資源豐富、產量大、種類多及品質好，現已形成多個道地中藥材產區，在全國處于前列[1-2]。根據中國第4次中藥資源普查報告，2020年，山西省有1788種中藥材，其中道地藥材有30多種，大宗道地中藥材連翹、黃芪、柴胡和黨參等年產量分別占該品種全國總產量的50%、30%、25%和20%；山西省中藥材總面積近1800萬hm2，其中種植面積1040萬hm2、野生撫育面積740萬hm2，占全國中藥材種植面積的12.6%，總產量43.6萬t，產值57.3億元。大部分中藥材產區海拔高、污染少、病蟲害發生少，中藥材品質好、藥用成分含量高，大部分都遠遠超出藥典規定指標，具備發展功能農業的優異稟賦。

從機械化角度看，山西省中藥材生產受條件所限，機械化技術程度不高，除耕整環節機械化水平較高外，播種與收獲環節機械化水平都較低。一些地區中藥材種植戶的許多農機具都是自制的，針對不同品種的藥材相匹配的農機具很少，適應中藥材專用機械不多。同時，平原區域的中藥材收獲機不適宜丘陵山區作業，丘陵山區中藥材機械多數是空白，作業方式以傳統人工作業為主，生產綜合機械化水平不足20%，農機化發展極不平衡。建立中藥材規模化、標準化、機械化生產模式，能極大地解放勞動力、提高生產效率，補齊山西省農業機械化發展短板，引領推動中藥材特色產業規模化生產，對促進農機化全面均衡發展，做大做強山西省優勢特色產業，振興中藥材產業具有十分重要的意義[3-4]。

1 發展現狀

山西省盛產藥材有連翹、丹參、柴胡、黃芪、黃芩、板藍根、黨參和遠志等，其他品種的中藥材種植面積較小。中藥材種植種類繁多，面積分布不均，經營分散，作業方式以傳統人工作業為主。中藥材生產綜合機械化水平還不足20%。

中藥材大部分地區采取平作種植模式，少部分地區嘗試起壟種植模式。平作種植模式主要有耕整地、播種、灌溉、植保和收獲等環節。起壟種植模式在耕整地環節后增加起壟環節，一般采用起壟機起底120cm、頂110cm、壟溝10cm的壟，后用小籽粒播種機播種，一般采用適當行距的條播技術。本研究以平作種植模式介紹山西省中藥材生產各個環節采用的設備和技術參數，技術路線如圖1所示。

（1）農藝流程。

深耕整地（深松30cm以上，旋耕土地平整）→小籽粒播種機播種（播幅120～150cm、行距20cm、深度≤1cm，根據不同中藥材品種調整）→機械中耕田間管理（灌溉、噴藥、中耕除草、追肥）→秧苗殺青→籽粒收獲→根莖收獲。

（2）耕整地環節。耕整地環節采用拖拉機懸掛深松機進行作業（可間隔1年深耕），不進行深耕作業的年份多采用液壓翻轉犁進行深翻作業。使用旋耕機進行土地平整和土壤粉碎，同時在旋耕前施撒底肥，底肥使用復合肥料。以運城市萬榮縣為例，深翻作業使用1204型拖拉機牽引1LF-440型液壓翻轉犁，耕深≥30cm；深松及耕整地使用1204型拖拉機牽引1GZN-200H5型深松旋耕聯合整地機，耕深≥45cm。

（3）播種環節。大多中藥材種子籽粒較小，一般采用中藥材小籽粒播種機播種（播幅120～150cm、行距20cm、深度≤1cm，根據不同中藥材品種調整）。小籽粒播種機有河東雄風2BG-7型小籽粒播種機、萬榮益民機械廠改制的2BFM-7/14型小籽粒播種機，以及根據合作社或農戶要求改造的其他小籽粒播種機。由于中藥材品種繁多、地區差異大、種植習慣差異，播種環節沒有形成統一、合理的農藝模式。以萬榮縣為例，黃芩播種使用東方紅504型拖拉機牽引河東雄風2BG-7型小顆粒播種機，播種作業如圖2所示，播種速度保持在9.6km/h，行距30cm、播深2cm，播種量15.0～22.5kg/hm2。圖3為萬榮益民機械廠根據用戶需求進行改進的小籽粒播種機，在侯馬市高村鄉西賀村進行遠志播種作業。圖4為4行手扶式小籽粒播種機在晉城市陵川縣六泉鄉石家坡村進行黃芩播種作業。該機適用于地塊分散、面積較小的丘陵山區，操作簡單，轉向靈活，無須動力機械掛載，在山西省丘陵山區使用較普遍。圖5為山東華龍2行牽引式移栽機進行萬壽菊移栽作業。

（4）田間管理環節。田間管理環節主要有灌溉、噴藥、中耕除草和追肥等作業，中藥材灌溉一般采用大水漫灌，部分合作社采用滴灌和微噴灌技術，圖6為清徐縣經濟作物種植專業合作社采用的微噴灌設施。在農藥噴灑作業中大部分個體種植戶采用人工農藥噴灑，部分合作社使用久保田高地隙噴藥機進行農藥噴施，也有部分合作社使用無人機進行農藥噴灑作業。圖7為久保田KBA600型噴藥機在萬榮縣西村進行黃芩噴藥作業，圖8為萬榮縣中藥材生產機械化試驗示范區使用無人機噴藥作業。由于中藥材種植行距較小，少有中耕除草設備，大部分使用半機械化割草機進行割草作業，圖9為長治市孚斯特引進的單行手扶式除草機在六泉鄉石家坡村進行除草作業。以萬榮縣為例，黃芩生產過程中根據病蟲害發生情況進行2～3次植保防治。播種至收獲期間，共需除草3次。第1次為防止出苗期間雜草生長，播種后噴施專用除草劑進行封閉，施用量50mL/hm2。第2次在出齊苗后使用除草劑除草1次；第3次在苗高8cm時，使用電動割草機除草1次。

（5）收獲環節。中藥材收獲主要包含籽粒、根莖、葉和花等。山西省中藥材主要收獲籽粒和根莖。萬榮合作社使用孚斯特4YWL-1800型中藥材挖掘機進行根莖采挖。圖10為萬榮縣西村改英中藥材種植專業合作社使用久保田PRO988Q型收獲機收獲黃芩種子。以萬榮縣為例，7月收獲黃芩種子，采用籽粒收獲機收獲，留茬20cm；11月后用裝箱型4UD-200型薯類收獲機在萬榮縣西村進行中藥材收獲環節作業，如圖11所示。

2 存在問題

2.1 未形成適合當地條件的中藥材種植加工規范

一是山西省中藥材種植品種多樣，地塊分散，地形多變，不同地區基本沿襲當地傳統的生產種植方法，差異化的種植方式很難適應機械化生產作業。山西省中藥材規范化、標準化生產起步晚，沒有形成合理的種植方案和規范，并且缺少合適的播種、移栽等機械設備，差異化的種植方式導致其收獲時情況復雜多樣，對收獲環節機械的適應性和可靠性提出更高的要求。

二是道地藥材品種缺乏系統的資源學、野生撫育與種植規范研究。山西省通過GAP認證的中藥材生產基地僅有黃芪、黨參、苦參和丹參4個品種的4個基地。被工信部確定為中藥材生產扶持基地的僅有苦參、黃芪、黨參、連翹和遠志5個基地。在種質資源系統整理、良種選育、種植推廣等方面存在不規范等關鍵問題，嚴重影響中藥材生產的標準化，以及道地藥材資源優勢的發揮。

三是中藥材加工不夠規范。中藥飲片加工炮制技術尚不規范，炮制設備現代化程度低，中藥材精深加工產品嚴重不足，缺少優勢品種的深度開發與研究。對道地藥材的有效成分提取物缺乏系統研究，有效成分或有效部位分離、純化的工藝技術及其裝備創新不足，工業集成制造技術亟待創新。新產品研發投入低，缺乏有市場競爭力的拳頭產品和大品種帶動。

四是綜合利用率較低。山西省從事中藥保健品、藥食同源產品、功能食品、中藥洗護用品、中藥農藥及中藥獸藥等產品生產的企業數量較少，產品品種少，缺少技術含量，產品附加值低，市場占有率不高，未形成對藥材資源的拉動效應[1-2]。

2.2 中藥材生產部分環節機械化率有待提高

山西省中藥材種植種類繁多，面積分布不均，經營分散，作業方式以傳統人工作業為主，綜合機械化水平還不足20%。山西省中藥材種植分為田間栽培類和林間種植類兩類。

田間栽培類藥材機械化生產主要環節有耕整地、育苗、種植、田間管理、收獲和田間轉運5個環節。除耕整地環節可實現機械化作業外，其余環節機械化均處于試驗或嘗試階段。如黃芩、黨參、遠志行距較小，使用市場現有機械進行除草作業，容易傷根，因此除草作業環節基本無機可用。據山西省統計年鑒，2019年，黃芩在山西省種植面積達9140hm2，現有適用黃芩機械化生產的各種機械化生產設備1231臺，其中育苗設備僅有1臺、種植設備677臺、收獲設備310臺及田間轉運設備243臺。黃芪在山西省種植面積達2793.35hm2，現有各種機械化生產設備207臺，其中育苗設備僅2臺、種植設備46臺、收獲設備110臺及田間轉運設備49臺[3]。田間栽培類中藥材生產的育苗和移栽環節，基本沒有實現機械化。如受黨參籽粒小、播種深度淺、覆土薄及不易生根發芽等因素影響，機械直播難以成活，目前黨參的育苗方式仍為人工撒播。黨參苗移栽為橫躺或斜插，目前尚沒有理想配套作業機具。

林間種植類藥材機械化生產主要環節有施肥、中耕、修剪、植保、收獲和田間轉運6個環節。據山西省統計年鑒，2019年，連翹在山西省種植面積達10666.72hm2，現有各種機械化生產設備322臺，其中中耕設備195臺、修剪設備6臺、植保設備70臺、收獲設備僅1臺及田間轉運設備50臺；柴胡在山西省種植面積達13333.4hm2，現有各種機械化生產設備1342臺，其中施肥設備32臺、中耕設備176臺、修剪設備64臺、植保設備52臺、收獲設備85臺及田間轉運設備933臺[2-3]。可見林間種植類中藥材機械化生產中，修剪、收獲環節可用機械設備較少，大部分仍為人工作業。

2.3 中藥材種植地塊分散制約機械化作業

中藥材種植地塊多數為小地塊，適合使用小型機械化裝備，不利于機械化生產作業。由于農戶種植分散，與企業溝通渠道不暢，適合小地塊使用的小型機械裝備寥寥無幾，嚴重制約中藥材規模化經營與發展。一方面農民從思想上認為中藥材生產是一種勞動密集型產業，更愿意進行手工作業，對收獲機械的重視程度不夠；另一方面，果實類中藥材具有地域特色，制造企業缺乏對中藥材相關信息的了解，導致對中藥材收獲機械的研究較少。

2.4 可供選擇機械少，嚴重制約機械化發展水平

中藥材生產以人工作業為主，機械化水平整體偏低，在播種、移栽、除草、收獲和烘干環節急需加快機械化。一是中藥材機械化生產企業較少，并且產品生產規模小、種類少。山西省中藥材機械生產企業有5家，主要生產小籽粒播種機、收獲機，而育苗機、移栽機、修剪機、割草機、植保機、起壟機和收獲機等設備生產較少，市場基本處于空白。二是企業投入研發的資金不足、研發積極性不高。現有的機械設備不能滿足中藥材機械化生產的差異化需求，需要企業投入研發資金，研發適合中藥材機械化生產的特種設備，但山西省中藥材機械生產企業大部分為小型企業，加之對產品市場的信心不足，企業不愿意或無法承擔較大的研發投入，導致可供中藥材生產的機械不滿足市場需求，嚴重制約中藥材機械化發展水平的提高[5-6]。

3 措施對策

3.1 發揮技術優勢，打造中藥材機械化示范基地

發揮技術裝備優勢，集中資金和技術力量，積極參與地方政府高標準中藥材基地建設，以農機農藝深度融合的方式，打造高標準中藥材機械化示范基地。重點開展黃芪、黃芩、柴胡和黨參等多種道地中藥材機械化、標準化生產示范，實現耕整、播種（移栽）、施肥、植保、中耕、灌溉、收獲和初加工等生產環節全程機械化。遵循中藥材的道地性，強化質量優先意識，完善中藥材標準體系，構建黃芪、連翹、黨參、遠志、柴胡、山藥和地黃等道地品種，主要中藥材飲片品種、中成藥大品種全產業鏈優質產品標準體系，建立質量可追溯體系，確保中藥材質量，提高產品市場競爭力。推進中藥材規范化種植，打造優質中藥材基地。按照全過程質量管理的思路，圍繞關鍵環節及共性問題，開展中藥材生產規范及標準制定工作。制定中藥材優良品種標準，建立無公害種植過程中田間管理、投入品施用（農藥、肥料、生長調節劑）等操作環節的技術要求和控制標準；制定人工種植/養殖及野生中藥材的采收、產地加工生產規范及標準，制定中藥材等級標準，制定藥材包裝及倉儲規范等[7-8]。

3.2 加強技術攻關，研發中藥材系列專用裝備

一是結合山西省區域特點，針對不同中藥材品種，引進國內外先進技術裝備，引導山西省中藥材裝備生產企業加快消化吸收，研發生產出適合山西省的中藥材生產系列專用裝備。如擴大行距，農民擔心減產，需農機農藝融合，改變栽培模式，加以解決。二是借鑒其他中藥材成功實現直播的經驗，開展黨參直播試驗攻關，通過種子催芽和機械播種技術融合應用，盡快突破黨參直播技術瓶頸，去掉移栽環節，讓機械化輕裝前行。三是加大中藥材機具研發力度，加強技術培訓和人才培養，鼓勵有能力的企業自主構建機具研發平臺，引進具有創新性的理論知識，加快研制新型實用的中藥材機械[9]。

3.3 深化機藝融合，構建中藥材機械化生產技術體系

組織技術力量，針對不同中藥材品種，加強機藝融合，盡快形成全程機械化裝備配套解決方案，覆蓋耕整、直播、移栽、灌溉、施肥、中耕、植保、收獲和加工等所有環節，構建中藥材高產高效全程機械化技術體系。一是選育適宜機械化作業收獲的優良品種（株高一致、幾何尺寸一致、分叉一致等），推動中藥材收獲機械高質高效發展。二是制定適宜機械化收獲作業的種植方案，根據品種的物理特性和幾何特征，以及種植地域的地形地勢和交通狀況等，制定相應的適機種植方案；根據中藥材的物理特性設計研究滿足其需求的收獲機械。三是加強農機農藝融合，引導農民統一種植模式，進行規范科學種植，農機部門有針對性地引進、推廣適宜主要品種的中藥材機械化生產機具。四是建立以政府相關部門牽頭，高等院校、科研機構、生產企業共同參與的產學研合作的研究工作模式，遴選山西省道地重點中藥材品種和特色機械裝備，借鑒吸收國內外先進裝備技術，研究生產適用山西省中藥材機械化生產的專用裝備，持續推進中藥材機械化發展[10]。

3.4 開展作業補貼試點，強化項目帶動

中藥材最費工的環節為移栽、除草、收獲，建議農機部門開展機械化作業補貼試點工作，鼓勵農民使用機械化作業，這樣既減輕農民負擔，也有利于推動中藥材機械化、規模化發展。同時，強化項目帶動，突破關鍵環節。發揮項目建設帶動作用，加強項目儲備，狠抓項目建設，加大招商引資力度，建設道地品種基地，突破中藥材加工瓶頸，補齊產業短板。充分利用中藥材新資源食品功能，推進中藥材新資源食品與功能食品融合發展，快速做大做強功能食品[11]。

3.5 培育專業服務組織，做好示范推廣工作

中藥材種植應走機械化、標準化的道路，一家一戶生產管理方式相對落后，農民收益不高。建議培育中藥材生產專業服務組織，用機械化、標準化技術模式替代傳統人工生產方式，讓合作組織為種植戶提供生產作業一條龍托管服務，從而帶動中藥材產業化發展。同時，做好示范推廣工作，通過樹立示范典型，建立中藥材生產機械化試驗示范基地，引進、推廣先進適用新技術、新機具進行試驗、示范[12]。

3.6 堅持創新驅動，推動特色發展

以黃芪、連翹、黨參、遠志、柴胡、山藥和地黃等大宗道地品種為基礎，依靠科技創新，重點突破道地中藥產品及其衍生產品的研發與生產、質量控制等關鍵技術，穩步發展中藥材精深加工，大力發展保健品、藥食同源和功能食品等非醫藥類產品，推動中藥材產業特色發展。

4 結束語

山西省作為全國中藥材資源大省，具有發展中藥材產業的資源及市場品質競爭優勢，但目前無論是中藥材種植，還是中藥材加工均比較落后。在種植方面，仍然缺少配套機械裝備及可規模化生產的農藝模式；在中藥材加工環節，仍停留在粗加工階段，沒有完全挖掘出中藥材產業的附加值，產業收益較低。

近年來，圍繞貫徹落實鄉村振興和山西省農業“特”“優”戰略，按照補短板、強弱項、促協調的農機化發展總要求，山西省農業機械發展中心高度重視中藥材機械化發展工作，在加強技術積累與研究、增加購機補貼、裝備創新研發、推動機藝融合、推介典型案例、推動中藥材機械化生產作業規范與技術標準建設及大力開展新技術試驗示范與推廣等方面，做了很多工作。下一步將瞄準山西省中藥材生產全產業鏈機械化技術，集成多方要素，打造高標準試驗區、示范區，形成可復制、可推廣的經驗模式，推動構建“農機中心+科研院所+制造企業+基地+合作社+農戶”的中藥材機械化生產“六聯”發展模式。以農民增收為核心，以市場需求為導向，著力在規模擴張、加工增值、品種多元和質量提升4個方面加大中藥材生產機械化技術推廣與裝備扶持力度，努力實現區域化布局、規模化開發、規范化種植、標準化生產和產業化經營，有效促進山西省農機化事業全程、全面、高質和高效發展。