李哲浩 高 磊
(凡森農(nóng)業(yè)科技(吉林?。┯邢薰荆蛹?133000)
人參(PanaxGinsengC.A.Mey)為五加科人參屬多年生草本植物,主根呈紡錘形或圓柱形。有學(xué)者發(fā)現(xiàn),人參在我國最初的記載始于仰韶文化后期,距今已有5 000多年的歷史。人參是“百草之王”“眾藥之首”,作為珍稀農(nóng)產(chǎn)品在世界范圍內(nèi)被廣泛用作中藥、保健品、食品資源,且近年來其功效和作用也逐漸被我國消費者所了解和認可。因此,隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化,以人參資源為依托的人參產(chǎn)業(yè)鏈取得了較好的發(fā)展,這對促進我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展和農(nóng)民增收具有重要作用。但是,人參種植對土壤的要求較高,且忌連作,而傳統(tǒng)的人參種植大多采用伐林栽培(也有林下?lián)嵊耘啵?,嚴重影響了土地資源和自然環(huán)境,由于人參種植用地缺乏(例如,目前吉林省人參種植用地每年至少有500 hm2的缺口),嚴重制約了我國人參產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。鑒于此,上海司特瀨伊科技服務(wù)有限公司與凡森農(nóng)業(yè)科技(吉林?。┯邢薰竞献鳎邪l(fā)了人參水培種植技術(shù),應(yīng)用該技術(shù)不僅生產(chǎn)的人參農(nóng)藥殘留低、莖葉根均可食用、皂苷含量高,還對自然環(huán)境友好?,F(xiàn)筆者擬在分析人參傳統(tǒng)種植技術(shù)的局限性的基礎(chǔ)上,對人參水培種植技術(shù)要點及其應(yīng)用優(yōu)勢進行總結(jié)和分析,以期促進人參水培種植技術(shù)的推廣應(yīng)用和人參產(chǎn)業(yè)的綠色、健康、可持續(xù)發(fā)展。
人參在傳統(tǒng)種植過程中,對土壤(質(zhì)地、酸堿度、容重、有機質(zhì)含量、氮磷鉀含量、中微量元素含量等)的要求較高,例如,人參在林地中種植會出現(xiàn)產(chǎn)量低的問題,而將人參從林地轉(zhuǎn)移至田地種植,在種植過程中人參易產(chǎn)生各種病害。同時,自然災(zāi)害天氣、降水量大、高溫、重茬等因素也會制約人參生長。此外,人參田地種植還會因重茬產(chǎn)生連作障礙,而利用土壤消毒、客土、施肥等措施來控制連作障礙,不僅效果不佳,還提高了生產(chǎn)成本。
在開放的大田環(huán)境中,不使用農(nóng)藥很難防治人參生長期間出現(xiàn)的多種病蟲害,這就導(dǎo)致人參傳統(tǒng)種植過程中農(nóng)藥施用較為頻繁。例如,在人參發(fā)芽后,需在一周內(nèi)噴施3~5次農(nóng)藥防治病蟲害。同時,在人參產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,由于生產(chǎn)者和經(jīng)營者均缺乏環(huán)保、有機等意識,再加上缺少現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理技術(shù),導(dǎo)致人參優(yōu)質(zhì)、有機、規(guī)范化種植水平和加工技術(shù)的應(yīng)用率均較低,從而造成人參產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留超標,這不僅對人們的身體健康有害,還嚴重影響了我國人參產(chǎn)品的出口。
目前,我國市面上大多數(shù)人參產(chǎn)品僅是利用人參的地下部分“人參根”,入藥的商品人參也僅是圍繞“人參根”的加工品進行研究,對人參植株除根部以外的其他部位(葉、莖、花果)由于農(nóng)藥殘留超標等問題幾乎沒有利用。而國內(nèi)外研究均顯示,人參葉、莖、花、果中的皂苷含量均比根多,且這些部位占整株人參的30%以上。因此,如何更安全地利用人參植株的各個部位就顯得尤為重要。
采用水培種植技術(shù)生產(chǎn)人參,不僅其農(nóng)藥殘留低、莖葉根均可食用、皂苷含量高,還對自然環(huán)境友好,因此,具有較好的市場應(yīng)用前景?,F(xiàn)將上海司特瀨伊科技服務(wù)有限公司與凡森農(nóng)業(yè)科技(吉林省)有限公司合作研發(fā)的人參水培種植技術(shù)要點總結(jié)介紹如下。
選擇2~3年生、健壯的“長白山園參”作種源。
人參水培營養(yǎng)液由上海司特瀨伊科技服務(wù)有限公司、凡森農(nóng)業(yè)科技(吉林?。┯邢薰?、韓國人參協(xié)會、中國延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院共同研制而成,主要成分包括雜木液、氨基酸、葡萄糖、酵母粉、鈉鹽、硝酸鈉、谷氨酸、微量元素、活性物菌群等,營養(yǎng)液中含有N、P、K等大量元素及各種微量元素,既能對人參表面及內(nèi)部的有害物質(zhì)、農(nóng)藥殘留等進行物理分解,又能增加人參各部位的皂苷等營養(yǎng)物含量。在人參水培時,按水∶營養(yǎng)液=6∶4進行配置即可。
用上述營養(yǎng)液對2~3年生的種參進行營養(yǎng)補充和有害物質(zhì)分解處理,然后將人參放入冷藏庫中作逐步降溫處理,讓其進入休眠,經(jīng)過3~4個月的休眠后進行人工喚醒處理,然后即可進行水培。值得注意的是,在水培前,還需用上述營養(yǎng)液對人參進行第2次營養(yǎng)補充和有害物質(zhì)分解處理。
人參在無菌環(huán)境下進行水培。在水培過程中采用專門定制的植物培養(yǎng)用LED燈進行補光,紅藍光比為3∶1,光量子通量密度(PPFD)為35μmoL/(m2·s),補光2 h/d;種植環(huán)境濕度控制在60%左右,溫度控制在20~24 ℃。培養(yǎng)30 d后,人參植株即可長出莖和葉。
由于人參水培種植的環(huán)境為封閉式室內(nèi)工房(工房為公司自主設(shè)計搭建的鋼架結(jié)構(gòu),配備自動澆水裝置和植物用特殊LED燈,且設(shè)有紗窗),從而阻擋了外界害蟲的進入,故無需進行蟲害防治。
病害防治措施為:(1)用70%酒精溶液對種植框和塑料漂浮板進行消毒,并用空氣消毒劑對水培環(huán)境空間進行噴霧殺菌;(2)工作人員進入操作間時,需更換外衣和鞋,以阻擋人體帶入的病菌;(3)在人參水培過程中,用公司研發(fā)的生物菌肥進行殺菌處理,該液體可在人參表面形成一層保護膜,能有效阻隔外界空氣中的氧氣與人參表面接觸,從而防止人參腐爛;(4)用公司研發(fā)的營養(yǎng)液對人參表面及內(nèi)部有害物質(zhì)、農(nóng)藥殘留等進行兩次分解處理,能有效去除人參原種所帶的病菌。
人參水培種植的環(huán)境為全封閉的無菌室內(nèi)工房,在水培過程中無害蟲侵入和發(fā)生,同時,因全程在無菌條件下進行,并在水培前對種植設(shè)備等進行了殺菌消毒,也無人參病害發(fā)生。因此,在整個人參水培種植過程中不需要噴灑任何農(nóng)藥,這樣既不會污染土壤和空氣,又保證了人參種植的綠色、有機,更解決了人參傳統(tǒng)種植中土壤連作障礙的問題。
經(jīng)通標標準技術(shù)服務(wù)(上海)有限公司(SGS)檢測,水培人參產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留低。其中,異菌脲(國家標準小于0.05 mg/kg)、六六六(國家標準小于0.1 mg/kg)、滴滴涕(國家標準小于0.1 mg/kg)、五氯硝基苯(國家標準小于0.1 mg/kg)、氯氰菊酯(國家標準小于0.2 mg/kg)等411項農(nóng)藥殘留均為未檢出。
人參水培種植后,不僅可通過營養(yǎng)液來充分提供其生長所需的養(yǎng)分,還可提高人參產(chǎn)品中的皂苷含量。例如,據(jù)韓國忠南大學(xué)的相關(guān)研究表明,土壤種植的6年生人參的根部皂苷含量為3%,而水培種植的3年生人參的根部皂苷含量即為1.4%~1.5%、莖葉部分的皂苷含量為14%~18%;同時,據(jù)國家參茸產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心檢測,水培種植的人參產(chǎn)品的單體皂苷Rb1含量大于0.75 mg/g(國家標準大于0.5 mg/g)、單體皂苷 Re+Rg1含量大于1.7 mg/g(國家標準大于0.75 mg/g)、總皂苷含量大于5.8 mg/g(國家標準大于2.5 mg/g)。
具體表現(xiàn)為:在水培種植過程中,通過人工控制環(huán)境條件及采用科學(xué)方法對人參進行休眠及喚醒,只用4個月即可實現(xiàn)人參產(chǎn)出根系、莖和葉(傳統(tǒng)種植需要1年)。同時,通過水培種植技術(shù),僅需3.5~4.0年就可生產(chǎn)出有機、高品質(zhì)的傳統(tǒng)種植6年生的人參。此外,人參傳統(tǒng)種植的采收期一般在秋季,而水培種植人參,一年四季均可種植及采收。
人參水培種植中,因不使用任何農(nóng)藥,故人參的莖、葉、花、根無農(nóng)藥殘留,從而大大提升了人參植株的整株利用率。例如,水培人參植株的莖、葉、根不僅可加工成藥用保健品,還可用于生食(或烹飪食用)、泡茶。
與人參傳統(tǒng)種植相比,人參水培種植不需要高強度的人工勞動,經(jīng)過培訓(xùn)指導(dǎo),即使是中老年農(nóng)民也可進行人參水培種植,勞動強度較低,這樣既可解決地方剩余勞動力的問題,也可實現(xiàn)農(nóng)民增收。
目前,日本和歐美國家對于我國功能性人參產(chǎn)品的出口均要求達到有機認證,這嚴重制約了我國人參產(chǎn)品的出口。例如,2018年中國人參產(chǎn)量是韓國的數(shù)倍,但出口總額卻不足韓國的50%。而人參水培種植能實現(xiàn)人參種植的有機化,這不僅促進了我國人參產(chǎn)品的出口,還大大提高了我國人參的國際市場競爭力。
鑒于人參水培種植的生產(chǎn)周期短、植株利用率高、皂苷含量高、農(nóng)藥殘留低,有利于減少勞動力、促進農(nóng)民增收,能促進我國人參產(chǎn)業(yè)向環(huán)保、有機、可持續(xù)方向發(fā)展,故人參水培種植技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。