葉 萌,李洪運,楊 俐,2,向 麗
(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院 成都 611130;2.中國中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所中藥鑒定與安全性檢測評估重點實驗室 北京 100700)
花椒為蕓香科(Rutaceae)花椒屬(Zanthoxylum)的多種植物,是我國栽培歷史悠久,分布廣泛的香料、油料、藥用兼用經(jīng)濟樹種[1]。《中華人民共和國藥典》(2015版)收載花椒藥材來源于花椒(Z.bungeanum)和青花椒(Z.schinifolium)的干燥果皮,其中青花椒用量較少,主要來自于野生[2]。作為中國特有的香料作物,食用花椒主要來源于花椒和竹葉花椒(Z.armatum),前者成熟時果皮顏色為紅色,習(xí)稱紅花椒;后者主要在未成熟時采收,果皮顏色為綠色,習(xí)稱青花椒[3]。本文的無公害花椒指栽培較廣的花椒和竹葉花椒,分別俗稱紅花椒和青花椒。
花椒主產(chǎn)地有四川漢源、茂縣、金陽,甘肅武都、天水,陜西韓城,重慶江津等地。但隨著近年來精準(zhǔn)扶貧政策的持續(xù)推進,加之花椒具有經(jīng)濟價值高、投產(chǎn)快、管理相對容易等突出優(yōu)點,越來越多的地區(qū)把花椒作為脫貧攻堅的主要樹種來發(fā)展生產(chǎn),如四川的青花椒新產(chǎn)區(qū)三臺、平昌,云南昭通、楚雄等。四川已經(jīng)成為花椒第一大省,據(jù)四川省林業(yè)廳2018 年5 月公布數(shù)據(jù)顯示,全省花椒種植面積494.4 萬畝,年產(chǎn)干椒8.36 萬噸,綜合年產(chǎn)值62.7 億元。分別占全國的19.8%,22%和25%,均居全第一位。花椒產(chǎn)業(yè)已成為山區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟新的增長點和助農(nóng)增收、脫貧攻堅的突破口,直接惠及農(nóng)民1 500 余萬人,為農(nóng)民增收致富作出了積極貢獻。目前,花椒產(chǎn)業(yè)存在著選址不當(dāng)、技術(shù)管理水平低、濫用藥肥、重金屬含量超標(biāo)等問題[4-6],導(dǎo)致各地區(qū)產(chǎn)出的花椒質(zhì)量參差不齊,特別是農(nóng)殘和重金屬超標(biāo)問題嚴(yán)重制約著花椒產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展,在生產(chǎn)中發(fā)展花椒無公害生產(chǎn)技術(shù)就顯得尤為緊迫。
無公害農(nóng)產(chǎn)品是指產(chǎn)地環(huán)境符合無公害農(nóng)產(chǎn)品的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,生產(chǎn)過程必須符合規(guī)定的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,有毒有害物質(zhì)殘留量控制在安全質(zhì)量允許范圍內(nèi),無公害生產(chǎn)體系在中藥材栽培上已有大量研究,么厲[7]等人建立了中藥材規(guī)范化種植技術(shù)指南;陳士林[8]等人針對中藥材生產(chǎn)無序、不規(guī)范使用農(nóng)藥的問題,建立了中藥材無公害栽培技術(shù)體系;董林林[9]等人針對中藥材生產(chǎn)中的農(nóng)殘和重金屬超標(biāo)問題,建立了中藥材無公害生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程,在中藥材三七[10]、人參[11]上也有具體無公害栽培技術(shù)體系。本文從花椒產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量要求、良種選擇、椒苗培育、整形修剪、合理施肥、病蟲害綜合防治、采收方法及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等方面綜述花椒的無公害生產(chǎn)技術(shù)體系。
表1 花椒適宜生態(tài)因子
花椒產(chǎn)地的大氣環(huán)境、土壤環(huán)境、灌溉水中的重金屬含量會顯著影響花椒產(chǎn)品中重金屬的含量。在選擇產(chǎn)地后應(yīng)對環(huán)境質(zhì)量進行檢測,種植地土壤必須符合GB15618-2018 土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)的一級或二級土壤質(zhì)量要求,空氣環(huán)境質(zhì)量應(yīng)符合《GB/T3095-2012 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的一、二級標(biāo)準(zhǔn)值要求,田間灌溉用水質(zhì)量必須符合《GB3095-2012農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定[12-14]。同時,容易發(fā)生泥石流、滑坡的地段,污染較重的工廠、礦山附近,大型磚瓦窯、水泥廠、排放大量粉塵的工廠附近不能作為無公害花椒產(chǎn)地[15]。
紅花椒和青花椒均屬于陽性樹種,耐干旱瘠薄[16],在年降雨量800 mm左右的地區(qū)均能正常生長;喜水肥但不耐澇,積水極易導(dǎo)致花椒樹死亡。紅花椒耐寒,能忍受-21℃均低溫,但氣溫低于-21℃但時,花椒新梢易被凍死;青花椒不耐寒,連續(xù)一周氣溫低于-3℃既會發(fā)生凍害,嚴(yán)重者地上部分死亡,但青花椒的抗凍性具有隨樹齡增加而增加的趨勢,這一特性決定了青花椒的分布僅限于秦嶺以南,因此,制約青花椒南種北移的首要因子是溫度[17]。花椒的適宜生態(tài)因子(表1),根據(jù)花椒產(chǎn)地的生態(tài)因子借助基于地理信息系統(tǒng)建立的中藥材生態(tài)適宜性分析系統(tǒng)對規(guī)劃新建花椒園具有良好的指導(dǎo)作用[18]。
研究發(fā)現(xiàn),不同產(chǎn)地的花椒在主要成分含量上存在巨大差異,同一產(chǎn)地不同花椒品種主要成分含量也存在差異[26-30]。為保證花椒產(chǎn)品質(zhì)量、獲得穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的效益,發(fā)展花椒無公害種植必須選擇最適宜當(dāng)?shù)厣L的花椒品種。
花椒優(yōu)良品種是經(jīng)過國家林業(yè)局或者省級林木品種委員會審(認(rèn))定通過,認(rèn)為適宜當(dāng)?shù)卦耘嗟膬?yōu)良品種或優(yōu)良無性系。截止目前,全國各省份已選育花椒優(yōu)良品種21 個,其中紅花椒品種14 個,青花椒品種7個。紅花椒品種適宜種植范圍主要集中在北方和四川“三州”(涼山彝族自治州、甘孜藏族自治州、阿壩藏族羌族自治州)地區(qū),這些地區(qū)一般以山地為主,冬季嚴(yán)寒;青花椒品種適宜種植范圍在我國西南地區(qū),主要集中在四川、重慶等省市,青花椒不耐寒,北方不適宜發(fā)展青花椒種植。各花椒品種選育單位及適宜種植范圍(表2)。
3.1.1 種子處理及播種
采種應(yīng)選用經(jīng)審(認(rèn))定的良種,選擇樹勢健壯、無病蟲害的優(yōu)良植株,樹齡8-15 年。種子成熟時采種,紅花椒果實采收期種子已經(jīng)成熟,可以直接使用;青花椒采種要待果皮由綠色轉(zhuǎn)為紫紅色、有少量果實沿腹縫線裂開漏出黑色種子時方可采收[31-33]。采收后及時攤在陰涼處,待果皮自然開裂后脫出種子備用?;ń贩N子采后不立即播種要進行沙藏,將種子與濕沙按照1∶3的比例充分混合,濕沙的濕度以手握成團,松后即散為度,置于坑內(nèi)或桶內(nèi)保存。
紅花椒和青花椒種子空胚率高,一般紅花椒空胚率在50%-80%,青花椒空胚率在60%-70%,因此播種前應(yīng)當(dāng)進行水選,即將花椒種子放于水缸或水桶中,選擇沉水種子播種?;ń贩N子具休眠特性,其種子表面均有一層蠟質(zhì)和油脂,阻礙種胚吸脹,播種前要進行脫脂處理,常用1%洗衣粉溶液或0.5%餐具洗潔精揉洗,脫脂后清水沖洗并浸泡48-54 h[34-36]。種子可以播或春播,秋播在種子采收處理完后直接播種。青花椒多用秋播,一般在9 月底-10 月中旬,多采用塑料小拱棚增加地溫。紅花椒秋播全國各地具體時間略有差異,一般在10 月-11 月;春播一般在2-3 月,播種過早,土溫低,種子田間損失大,出苗率低,播種過晚,氣溫逐漸增加,也不利于出苗,因此各地區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蜻x擇合適的播種時間。
播種前深翻苗圃地,清除雜物,土壤殺菌、殺蟲,增施有機肥,花椒苗不耐澇,要在苗圃地四周深挖寬50 cm、深40-50 cm 排水溝。苗床寬1-1.2 m,高15-20 cm,設(shè)置步道寬40 cm 方便田間管理,苗床長度視地塊形狀而定。播種方式有撒播和條播法。青花椒常采用撒播法,將種子與濕沙混合撒播能夠提高種子分布均勻度。紅花椒條播和撒播均有采用,條播時沿廂面按行距20-25 cm 橫向開溝,溝寬10-15 cm,深5 cm左右,將種子沿溝播于溝底,播后覆細(xì)土鎮(zhèn)壓,然后平整廂面,床面覆蓋澆透水;紅花椒撒播方式與青花椒類似。青花椒播種量30 kg/667 m2-40 kg/667 m2;紅花椒條播播種量20 kg/667 m2-30 kg/667 m2,撒播播種量30 kg/667 m2-40 kg/667 m2。
3.1.2 苗床田間管理
青花椒秋播一般20-30天出苗,期間隨時觀察,記錄出苗時間和數(shù)量,檢查苗床水分情況,干旱時及時澆水,棚內(nèi)溫度過高時及時揭開薄膜降溫,避免燒苗,當(dāng)幼苗長出2 片真葉后,及時追肥,以勤施薄施為原則,速效性高氮復(fù)合肥為主,追肥結(jié)合除草進行。紅花椒多露天春播育苗,播種后30-40天出苗,播種后的主要管理工作也是干旱時及時澆水、追肥、除草,主要目的是促進幼苗的快速生長。
3.1.3 營養(yǎng)杯苗的生產(chǎn)
營養(yǎng)杯苗也叫容器苗,在柑橘、葡萄等果樹上早已大規(guī)模推廣使用。近年來,花椒的營養(yǎng)杯育苗技術(shù)也得到大規(guī)模發(fā)展,其核心技術(shù)就是二段式育苗。當(dāng)幼苗長出2-4片真葉(4-5 cm高)時將播種床上的幼苗移栽到裝有營養(yǎng)土的營養(yǎng)杯內(nèi),澆足定根水后用遮陽網(wǎng)蓋住。營養(yǎng)杯苗根系是在容器內(nèi)形成的,在出圃、運輸、栽植的過程中,根系得到容器保護,栽植后幾乎沒有緩苗期,成活率高,可以實現(xiàn)周年造林。
3.1.4 苗木質(zhì)量要求
苗木質(zhì)量綜合評判的指標(biāo)主要有品種純度、苗木整齊度、根系及苗干完整、苗木規(guī)格?;ń访缒举|(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)從地徑、苗高、根系三方面進行綜合判斷,1 年生實生裸根苗具體規(guī)格(表3),一級苗和二級苗均需頂芽飽滿,充分木質(zhì)化,無機械損傷,無病蟲害。
花椒園應(yīng)規(guī)劃在無污染、交通方便、水源充足、勞動力豐富的地區(qū),椒園內(nèi)的道路、水渠、蓄水池、電力、工具房、臨時倉儲房等配套設(shè)施的布局是規(guī)劃的重要考慮。土地整理及改良過程包括除灌除草、土壤深翻和平整、增施有機肥。
花椒苗的定植首先是選擇合適的花椒苗木。青花
椒苗木類型有裸根苗、營養(yǎng)杯苗、嫁接苗,常用營養(yǎng)杯苗;紅花椒苗木類型有裸根苗、營養(yǎng)杯苗,常用裸根苗。青花椒和紅花椒標(biāo)準(zhǔn)化造林一般采用3×2 m、3×2 m、4×2 m等株行距,一般控制在56-112株/667 m2。青花椒栽植方式常用壘土或深溝高廂栽植[38],紅花椒栽植方式與常見林木栽植方式類似。
表2 花椒已選育品種
表3 花椒苗木質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)
花椒定植后需要進行整形修剪,主要目的是培養(yǎng)樹形,養(yǎng)成健壯樹勢,為花椒優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)打下良好基礎(chǔ)。
花椒采用的樹形有自然開心形、自然圓頭形、叢狀型。一般采用自然開心形,具有骨干健全、層次分明、光照充足等優(yōu)點。培養(yǎng)自然開心形樹形的主要步驟有定干、選留一級枝、培養(yǎng)二級枝等步驟。
花椒修剪時間主要分為春季、秋季、冬季,剪除影響花椒正常生長的病枝、細(xì)弱枝、交叉枝、重疊枝、徒長枝,修剪方法主要有短剪、疏剪。近年來,青花椒大枝采收修剪技術(shù)[37]在生產(chǎn)上得到大規(guī)模使用,即采收結(jié)合修剪同步進行,將所有結(jié)果母枝在采收季節(jié)留基部3-5 cm短剪,然后在用剪刀進行采摘。
花椒施肥應(yīng)滿足逐步提高土地生產(chǎn)性能的需要,滿足獲得高產(chǎn)高品質(zhì)收獲物的最適宜量的需要,花椒無公害施肥的原則就是多施有機肥,合理使用無機肥,采取測土配方、專用肥料、水肥一體等技術(shù)減少無機肥的使用量和提高花椒對無機肥的吸收效率。
花椒無公害施肥宜使用腐熟的有機肥為主,無機肥為輔,重施采果肥,做到平衡與協(xié)調(diào)施肥。有機肥主要來源于植物和(或)動物,經(jīng)過發(fā)酵腐熟的含碳有機物料,其功能是改善土壤肥力,提供植物營養(yǎng),提供作物品質(zhì)[39]。有機肥施入土壤中需要土壤中的微生物分解后才能把養(yǎng)分釋放出來,供花椒吸收,其肥效慢而持久,因此稱遲效性肥料。有機肥由于有機質(zhì)含量豐富,對于改善土壤理化性能,增加土壤肥力,促進花椒生長,增加產(chǎn)量,提高品質(zhì)效果顯著。但隨著近年來規(guī)?;B(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展,有機肥的重要來源禽畜糞便受重金屬、動物抗生素的影響越來越嚴(yán)重[40-42],禽畜糞便的重金屬含量超標(biāo)必然導(dǎo)致生產(chǎn)出的有機肥也存在著重金屬超標(biāo)的問題。因此,生產(chǎn)無公害花椒選用的有機肥必須要符合農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY525-2012有機肥料中對重金屬限量指標(biāo)的規(guī)定,要選擇實力強、有信譽的大企業(yè)生產(chǎn)的有機肥料,從源頭控制無公害花椒的食品安全。
無機肥料俗稱化肥。其具有高養(yǎng)分、高含量、分解快、易吸收等突出優(yōu)點,使用后見效快、效果好。無公害花椒并不是完全不使用無機肥,而是要合理使用有機肥,使適量的無機肥在花椒對肥料需求最為旺盛的時候發(fā)揮出最大的效益[43]。由于我國土壤連續(xù)多年偏施無機肥,導(dǎo)致土壤板結(jié)嚴(yán)重[44],不利于花椒根系的生長,因此施用花椒需要的無機肥和提高花椒對無機肥的吸收效率就顯得尤為重要。
花椒專用復(fù)合肥料是在測土配方的基礎(chǔ)之上,把肥料三要素中的2種或3種按最適宜花椒生長的比例混合而成,且在氮磷鉀的基礎(chǔ)之上添加一定量的中微量元素,其混合的比例適宜花椒對各養(yǎng)分的需求[45]。目前,四川的各大青花椒產(chǎn)區(qū)已經(jīng)大量使用花椒專用復(fù)合肥,取得了良好的經(jīng)濟和社會效益。
花椒栽培施肥主要有施基肥和追肥,重施基肥,施好追肥,追肥要結(jié)合中耕除草進行。花椒目前施肥的方法主要還是撒施、溝施,溝施肥料利用率高,但用工量大;撒施用工量小,但肥料利用率較低。水肥一體化是提高花椒對無機肥料吸收效率的農(nóng)業(yè)高新技術(shù),根據(jù)花椒的需肥特點、土壤環(huán)境和養(yǎng)分含量狀況,通過水肥一體化的管道,將花椒所需的水分和養(yǎng)分定時、定量、按比例直接提供跟花椒,這樣不僅能降低無機肥料的使用量、提高吸收效率,還能大大降低傳統(tǒng)施肥所需的用工量,達到節(jié)水節(jié)肥、增產(chǎn)增收的目的[46-48]。
花椒的無公害施肥量針對不同樹齡的樹有差別,要按照幼樹期、結(jié)果初期、結(jié)果盛期來分階段施肥(表4)。
表4 花椒各階段施肥方法
花椒病蟲害種類較少,但危害較重,針對花椒病蟲害的防治技術(shù),前人已有大量研究??傮w思路是“預(yù)防為主、綜合防治”,無公害花椒盡量選用農(nóng)業(yè)綜合防治、物理防治和生物防治方法,最大程度減少化學(xué)農(nóng)藥的使用,確保達到無公害的質(zhì)量要求。
3.5.1 農(nóng)業(yè)綜合防治
農(nóng)業(yè)綜合防治技術(shù)通過調(diào)整栽培技術(shù)措施來防治或減少病蟲害。主要措施有選育抗病蟲害的品種、調(diào)整密度、合理施肥、及時排灌、科學(xué)修剪、清園清雜等,比如“藤椒”直立性弱于“九葉青花椒”,在造林時“藤椒”密度就應(yīng)大于“九葉青花椒”,以利于通風(fēng)透光,減少病蟲滋生;冬季修剪和清園,可以降低來年病蟲害的發(fā)生強度。
3.5.2 物理防治
針對花椒不同的病蟲具有不同的物理防治方法?;ń费料x具有趨黃性,可在椒園內(nèi)安裝黃板[49];天牛具有假死性,可在清晨露水未干前振動枝干,落地后捕殺,對于進入枝干內(nèi)危害的天牛幼蟲,可用鐵絲掏出然后再進行人工捕殺[50];對于啃食鮮嫩葉片的鳳蝶,數(shù)量少時也可進行人工捕殺[51];冬季樹干噴涂石灰對主干害蟲同樣具有很好的防治作用。
3.5.3 生物防治
生物防治指利用生物或其代謝物控制有害生物種群危害的方法[52],具有無公害、無污染的優(yōu)勢,花椒的生物防治一般采取以蟲吃蟲的方法。比如瓢蟲食蚜蟲、捕食螨食花椒害螨[53]。
3.5.4 化學(xué)防治
化學(xué)防治具有見效快、效率高、經(jīng)濟效益明顯等突出優(yōu)點,在花椒以及各種植物生產(chǎn)上發(fā)揮了重要作用,目前依舊是植物病蟲害防治的最主要手段,但濫用、誤用農(nóng)藥的問題也十分突出?;ń烦R姴∠x害的防治方法(表5)?;ń窡o公害防治技術(shù)要合理使用,堅決摒棄高毒、高殘留農(nóng)藥,選用低度、低殘留農(nóng)藥,并配以科學(xué)使用方法,嚴(yán)格控制用藥次數(shù)和總量,盡量減少化學(xué)農(nóng)藥的使用。對于不能避免用于防治蚜蟲、蚧殼蟲螨類的啶蟲脒、吡蟲啉、阿維菌素等化學(xué)農(nóng)藥,應(yīng)盡量減少用量和使用次數(shù),并且在采摘前30天禁止使用。
紅花椒的采收主要依靠人工樹上采摘,待晴天露水干后進行。用手或剪刀采下果穗,避免手與花椒果皮油胞直接接觸,采后進行加工或烘干。青花椒近年來大枝采收技術(shù)得到大規(guī)模推廣應(yīng)用,大枝采收技術(shù)也叫以采代剪[56],即青花椒采收時,將大枝(結(jié)果母枝)距離基部3-5 cm剪下,再人工剪下結(jié)果母枝上的青花椒果穗,并對保留的枝段進行疏除或短剪[38]。青花椒的大枝采收技術(shù)能夠降低采摘強度,提高勞動效率,已經(jīng)在四川、重慶等地廣泛應(yīng)用。
無公害花椒是指花椒所含的農(nóng)藥、重金屬等多種對人體有害物質(zhì)的殘留量均在限定的范圍以內(nèi),質(zhì)量指標(biāo)包括主要成分含量、農(nóng)藥殘留、水分、灰分等?!吨腥A人民共和國藥典》(2015版)規(guī)定花椒的揮發(fā)油含量不得少于1.5%(mL·g-1)[2],大部分地區(qū)產(chǎn)出的花椒均能達到此標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)上已經(jīng)建立了一套花椒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),從感官、理化、衛(wèi)生等方面對花椒質(zhì)量進行了規(guī)定[57-59](表6)。
表5 花椒常見病蟲害的防治措施
表6 花椒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
本文從花椒生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)詳述了無公害技術(shù)要點。選擇無公害的產(chǎn)地環(huán)境是生產(chǎn)無公害花椒的首要條件,其次應(yīng)該選擇經(jīng)過認(rèn)定或者審定的良種,并且應(yīng)該持續(xù)加大良種推廣力度和新品種選育力度。栽培管理過程中應(yīng)注重培育符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的苗木,既要重視苗木栽植,也要注重苗木后期管護,做好整形修剪、合理施肥與病蟲害綜合防治。采收按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),采收后按照相關(guān)方法檢測質(zhì)量,確保達到無公害標(biāo)準(zhǔn)。