西北地区中药材机械化生产现状及对策

谢卫刚

（渭源县麻家集镇人民政府，甘肃 定西 748202）

西北地区是中国主要的中药材生产基地，是当归、党参、黄芪等大宗药材的生产地，主要分布在甘肃省的渭源县、岷县、临洮县、陇西县、漳县等地区[1]。西北地区的中药材作为地方的特色产业，能够提高农民的经济收入，助推乡村振兴战略的有效实施。目前存在的问题是，西北地区农业机械化程度较低，直接影响了中药材产业的高质量发展。本文在实地调研的基础上，阐述了西北地区中药材机械化生产的现状，分析了机械化生产中存在的问题，提出了解决中药材机械化生产问题的对策措施。

1 中药材的种植方式

当前，西北地区的中药材种植主要是规模化、标准化和规范化的田间GAP 种植，主要通过直播和移栽完成秧苗的繁育与幼苗的栽种，这种种植方式便于机械化操作，它对土壤肥力、栽种技术、土壤整治和田间管理要求较高。西北地区应该加大中药材GAP种植模式的推广力度，以提高中药材种植的标准化和规范化水平。

1.1 直播种植方式

直播种植是秧苗繁育的主要方式，可通过撒播和条播的方式完成种子的播种。直播种子需要严格控制播种量，按照地块面积的大小决定种子的量，如果播种量过大，不仅浪费种子，而且幼苗过于稠密，无法吸收充足的养分和光照，导致幼苗长势较弱；如果播种量较小，出苗率稀疏，土地的利用率较低，最终导致产量较低。近年来，中药材种子的价格较高，种子的浪费会给农户造成一定的经济损失，就目前情况来看，采取撒播和条播较为科学，且减少了种子的浪费。在直播过程中，种植面积较小，需要精心整治土壤、深翻土地、测深施肥和搭建温棚等，需要人工全程操作，只需微耕机耕犁土地。

1.2 移栽种植方式

移栽种植是对繁育的幼苗进行起苗、筛选和栽培的过程。移栽种植就是将幼苗从播种的地块移栽到更加宽敞的地块，降低幼苗的密度，增加幼苗生长的间隙，使幼苗有合理的生长空间和足够的养分，有助于提高中药材的产量。根据移栽的幼苗种类选择不同的机械，具体操作如图1 所示。当归、黄芪和党参从播种到栽培再到收获，一般为2 年的生长周期，第1 年选择土壤肥沃的地块播种育苗，第2 年春季挖苗、选苗并移栽种植，隆冬时节收获。当归、黄芪和党参等中药材在生长期容易出现各类病虫害，解决办法就是农药防治和农作物轮作，其中，农作物与中药材轮作可减少生产成本，提高中药材的质量。

图1 移栽种植方式的生产机械化技术路线

2 中药材机械化生产现状

2.1 耕整机械化

种植中药材的地块应在上年秋收之后或本年种植之前使用犁耕机深耕，以增加种植土层的厚度，增加土壤储存的养分，促进中药材根茎的快速生长；再使用旋耕机、平整机等机械平整土地、碾压和碎化地块，确保土壤的松软度，从而达到中药材种植的条件。

近年来，针对西北旱寒地区山地的土地状况和农机使用情况，农业机械学专家设计了集深松、旋耕、平整、起垄和镇压于一体的联合耕整作业机具，从而减少了旱寒地区农机的使用次数，解决了农机功能单一和作业效果差的问题，提高了农业种植中的机械化使用效率。根茎类中药材可使用通用的机械种植，通常使用的农机包括微耕机、旋耕机、起垄机和覆膜机等；在山区小块土地的种植中，主要使用手扶两轮拖拉机配套各种机具进行作业；在平川大块土地的种植中，可选用大型配套联合整地机具，可一次性完成土地的深耕、平整、开沟、覆膜和起垄等作业，减少作业次数，提高了作业的机械化程度，降低了农业耕作成本。

2.2 种植机械化

2.2.1 播种机械化

西北地区以当归、党参和黄芪为代表的中药材属于根茎类草本植物，种子又小又轻，呈不规则状，种子的播种密度较大，其播种的深度和均匀情况影响着出苗率。因此，机械播种的技术难度较大，需要不同的机具和人工操作来完成。王洪锋[2]经过多次的改造性试验，研制了黄芪播种机，该机具由输种管、散种器、开沟铧、起垄铧、拉板和镇压器等部件组成，但这种机械在山区坡地上作业较为困难；刘琪等提出无人机撒播种子，但是这种播种方式在西北支离破碎的小块土地上很难实现。中药材机械播种还处在研究的初级阶段，种子的播种不能完全机械化，还需要农民使用传统的农具进行操作，在撒种和施肥时需要农民对土壤肥沃度、含水情况、温度和土质进行勘察分析，而在整个播种中使用的农机只能是微型播种机、微耕机、覆膜机等[3]。中药材种子的播种技术还需要不断发展完善，种子丸粒化、种绳技术还需要与实际相结合，才能使中药材种子的播种过程向精密化方向发展。

2.2.2 移栽机械化

中药材幼苗的移栽主要采取人工和半机械化方式，人工成本和机械成本较高；当归、党参和黄芪幼苗的移栽主要采用传统的膜侧平栽技术，依托拖拉机牵引开沟机具开出长槽式种植沟，再通过人工往沟内投1 苗，使种苗平躺在沟底或者斜躺在两侧沟傍上，苗头部之间的距离为5 cm~10 cm，一次可移栽4~6行。王军增等[4]根据西北旱寒地区中药材幼苗覆膜栽培模式，研制了一套具有开沟、起垄、播苗、整地和覆膜功能的移栽机；于庆旭等研制了一种中药材幼苗移栽机，可以同时进行幼苗移栽和覆膜分离，但前期使用降解布条将幼苗组装成串，将成串的幼苗和薄膜通过机械前后放在沟中，方可一次性完成开沟、放苗、平地和覆膜等工序，减少种植成本，提高种植效率。通用型中药材移栽机的构造比较简单，作业效率较高，是人工移栽的3~4 倍，机械化种植能够节约人工成本[5]。目前，通用型中药材移栽机的体积较为庞大，不能完全满足实际种植需求，只适合面积大、地势平坦的地块种植，而且机械作业在人工操作下因人而异，不同的工人因在投苗方面快慢不同，会导致移栽的行距大小不同，无法实现规范化栽种[6]。专用的中药材幼苗移栽机研发技术还不成熟，在田间试验过程中存在诸多问题，还需要反复进行试验改进。

2.3 田间管理机械化

中药材的田间管理具有周期长、劳动量大的特点，要根据自然条件、药材的生长情况和使用的生产工具采取有针对性的管理措施。中药材田间管理的前期主要对出苗较差的区域进行补栽；中期根据土壤的含水量和青苗的长势情况进行施肥和浇水；后期根据中药材的长势情况喷洒农药，加强病虫害的防治和杂草清除工作。在中药材生长的整个田间管理过程中，要提高机械的利用率，才能减少人工成本，提高中药材的产量。目前，幼苗的补种过程需要人工操作，而在防治病虫害和灌溉过程中可完全实现机械化操作，如使用无人机喷洒农药，可达到事半功倍的效果[7]。

2.4 收获机械化

中药材的收获机械化相对较为成熟，可通过挖掘机和分离机完成。黄芪收获的机械设备主要是挖掘铲，铲刃较短，可减小土壤的阻力，提高了挖掘性能，起到了药土分离的作用。市场出现的适用于收获根茎类中药材的机械种类较多，主要是牵引式收获机，但是这类收获机不能一次性完成收获，需要人工进行二次捡拾，市场上也出现了根茎类联合收获机，可通过机械完成药材的挖掘和捡拾，机械挖掘的深浅根据种植的中药材种类和长势调控。目前，适用于当归、党参和黄芪的机械主要是拖拉机带的犁具和具有挖掘、分离功能的收获机，特色农机的研究与开发还不成熟，需要设计师进一步研究与设计[8]。

3 中药材种植机械化存在的问题

3.1 自然条件影响机械化生产

西北地区中药材种植区域处在黄土高原与青藏高原的边缘交叉地带，地形地貌复杂，丘陵山区支离破碎、沟壑纵深、耕地面积较小且分散，主要以农户种植为主，很难形成规模化种植，碎片化的种植状况影响了中药材的机械化程度[9]。根茎类中药材机械化生产受到地理条件的限制，大型机械和联合机械无法在山区耕地使用，主要以小型拖拉机等动力机械配套机具开展作业。甘肃省的兰州市、白银市、定西市等地区主要采用微型机械配套机具作业；而张掖市、武威市和金昌市等所属的河西走廊地区，由于地势平坦、耕地大面积连片，可采用大型机械和联合机械作业。

3.2 不同种类的根茎类中药材影响机械化生产

根茎类中药材的种类较多，不同种类的中药材有不同的育苗方式，而且移栽的农技也不一样，使得农技与农机很难融合。根茎类中药材分为移栽种植和直接播种两种方式，其中，直接播种包括撒播、点播和行播等方式，移栽种植又分为平栽、斜栽和立栽等方式。栽培技术较为复杂，覆膜分为全覆膜和半覆膜，地膜栽培有覆膜后膜上栽培，也有膜前栽培。中药材种植形式多样化，现有的农机不能满足中药材种植的个性化需求，难以形成中药材的标准化种植，也给农机及配套机具的研发带来了一定的难度[10]。

3.3 作业质量不高影响机械化生产

农机机具本身存在作业质量不高的问题，从而导致中药材种植农户购买和使用农机的积极性不高。由于种植环境和种植种类的不同，移栽机作业的灵活度较差，统一设计的作业程序很难适应具体的种植要求，而且出苗率较低，对种子的浪费程度较为严重，幼苗密度不均匀，导致幼苗长势参差不齐，机械作业的整体质量较差；根茎类中药材收获机在操作中存在损坏中药材根茎的现象，导致中药材的品质受到影响，进而影响中药材的出售价格。目前，虽然中药材移栽机和收获机得到了很大的改进，提高了移栽和收获过程中的效率，减少了对中药材根茎的损伤，但是依然需要人工辅助作业，因而机械的使用率较低。

3.4 机具的技术含量低影响机械化生产

目前，虽然在农机市场出现了涉及中药材播种、移栽和收获的各类机具，但是机具的技术含量较低，创新不足，仿制机具较多。中药材机械操作的技术含量较低，农机生产企业的知识产权保护意识较差，新研制的农机具容易被模仿，和中药材联系紧密的机具研发难度较大，研发周期较长，“卡脖子”技术很难解决，资金和人力投入较大，回报时间较长，而且缺乏政府优惠政策的支持，从而限制了很多农机企业的发展，最终制约了中药材产业的发展。

4 中药材种植机械化发展对策

4.1 推动中药材产业规模化发展

中药材种植要想推进机械化生产必须实行“以机适地”“以地适机”的发展策略，对山地进行宜机化改造，将能连接起来的土块进行改造集中连片，扩大中药材连片种植的面积，以适应大型机械作业，提高山地种植的机械化程度，减少种植的成本。同时，在政府的支持下，农机企业应该研发适合山地作业的农机装备，开发适应山地复杂地形、适宜多种作物使用的高底盘、轻简型的动力机具，通过“改机适地”和“改地适机”的办法，推动西北地区中药材生产的机械化进程，使中药材产业实现规模化、机械化发展。

4.2 推动中药材种植模式标准化发展

根据地块的气候环境、地势情况和土地情况科学规划中药材种植种类，既体现出市场需求的导向，又体现出特色产业的发展。将当归、党参和黄芪作为主要的地道中药材产业进行发展，紧密融合农技和农机，提高中药材种植的技术含量和机械化程度，推广中药材的标准化种植模式。

4.3 高效使用种植环节中的机具

根据不同地块的环境条件打造不同类别的中药材机械化生产示范基地，推广机械化生产技术，将通用机械与专用机械相结合、机械生产与人工相结合，按照不同的作物、不同的区域特点使用不同的机械配套设施进行示范推广。针对现有移栽机械人工辅助投苗质量差的问题，农机人员要进一步在实践中探索中药材幼苗的分离、摆苗和投苗技术，确保幼苗栽种的行距、株距和深度符合中药材示范化种植的要求。还要根据不同土质，结合种植技术和种植机具，探究中药材收获时根茎与土壤分离的方法，解决中药材根茎挖掘时出现的各种难题，提高中药材挖掘环节的机械化水平。

4.4 发挥农机生产龙头企业的作用

地方政府部门要鼓励农机生产企业大力研发生产与中药材生产加工相关的机械，大力支持和规划涉及中药材生产与加工机具的研发项目，通过政府财政支持、社会融资和企业出资的方式，孵化一批中药材机械的龙头企业，促进中药材机械的研发与生产。农业机械化与中药材产业现代化相辅相成，农业机械化促进了中药材产业的发展，中药材产业的发展推动了机械的研制与推广，使中药材产业在农机化进程中实现了发展的良性循环。