光伏农业“药光互补”模式中耐阴中药材品种选择
泉源：中南农业科技. 2023,44(10) 日期：2024-05-30 10:05:30 点击量：3329次
郝心悦1 许涛1 于远航1 庄心情1 武淑娟1 张怡2
1. 华北理工大学,中医学院2. 华北理工大学,电气工程学院
在推动碳达峰、碳中和战略和墟落振兴战略的配景下，，，， ，，国家和地方政府都在起劲推进“新能源+墟落振兴”和“光伏+墟落振兴”。。。2022年1月6日，，，， ，，国家能源局、农村农业部和国家墟落振兴局联合揭晓了《加速农村能源生长助力墟落振兴的实验意见》，，，， ，，牢靠光伏扶贫工程效果。。。耐阴性植物的莳植在清洁能源建设与情形；；；；さ挠谢抵惺┱怪饕饔，，，， ，，但古板的植物莳植在经济效益上保存一定的劣势。。。本研究创立性地提出将耐阴性中药与光伏发电手艺连系，，，， ，，既能推进清洁能源建设，，，， ，，防治水土流失，，，， ，，又能提高经济效益。。。中国光能资源富厚却漫衍不均，，，， ，，各地天气差别显着，，，， ，，简单的中药作物显然无法知足各区光伏工程的需求。。。本研究充分剖析种种耐阴性中药植物，，，， ，，凭证其对温度、湿度、降水和土壤等条件的要求综合剖析，，，， ，，将光伏扶贫工程重点区域凭证地形和天气大致划分为东部、中部、西南部地区举行单独叙述。。。东部、中部地区天气差别较小，，，， ，，大部分作物可以引种莳植，，，， ，，中、东部地区的天气和土壤条件相似，，，， ，，降水集中在夏日，，，， ，，土壤大多为沙质土壤。。。凭证文献及视察研究，，，， ，，本研究总结出了适合在东部、中部地区与光伏发电相耦合的药用植物。。。板蓝根（Isatis tinctoria）作为东部、中部地区常见的二年生草本植物，，，， ，，喜温暖，，，， ，，耐寒，，，， ，，天下各地均有莳植，，，， ，，主产地为河北省安国市、江苏省南通市。。。板蓝根相宜在中等强度的光照下生长发育[1]，，，， ，，张劲松等[2]的研究发明过高的光合有用辐射强度会引发光抑制，，，， ，，造成板蓝根叶片的光相助用下降。。。同样有研究说明，，，， ，，在生长中期57.4%的郁闭度更有利于板蓝根的生长[3]。。。半夏[Pinellia ternata(Thunb.)Ten.ex Breitenb.]作为常见的植物性中药，，，， ，，需求量大且野生半夏供应有限，，，， ，，适合人工莳植。。。半夏喜温耐阴喜湿，，，， ，，多莳植在营养物质富厚的沙质土壤中，，，， ，，顺应性强，，，， ，，普遍漫衍在东北、华北及长江流域[4]，，，， ，，在国家划出的光伏扶贫重点实验规模中，，，， ，，河北省、辽宁省、吉林省、安徽省等地属于温带季风性天气，，，， ，，光照、温度、降水量均切合标准且已有大规模莳植。。。张丽霞[5]在贵州省的研究中发明全光照处置惩罚下，，，， ，，半夏倒苗状态显着，，，， ，，99%遮阴下倒运于其光相助用，，，， ，，但在遮阴95%处置惩罚下，，，， ，，半夏叶面积、叶绿素相对含量及叶片可溶性糖含量和未必根数目抵达最高。。。孟祥海等[6]在陕关中地区举行半夏盆栽试验，，，， ，，研究批注遮阴55%相较于遮阴80%，，，， ，，半夏产量及珠芽鲜重均有提升。。。薛建一律[7]在淮北的试验中，，，， ，，研究发明70%遮阴下半夏块茎鲜重及叶绿素荧光特征体现显着优于90%遮阴条件。。。由此可知，，，， ，，半夏的强顺应性支持其在光伏扶贫工业中普遍莳植以配合光伏发电，，，， ，，但差别地区、差别水土条件下，，，， ，，半夏关于遮阴条件要求差别，，，， ，，必需凭证外地现真相形无邪调解。。。高原地区主要包括西藏、青海等位于中国西南部的大部分地区，，，， ，，光照富足，，，， ，，降水地区差别较大。。。中药莳植可凭证外地温度、湿度、地形及排水状态等合理选择。。。黄连（Coptis chinensis Franch.）原生于海拔1 500 m的山地地区[8]，，，， ，，曾引种莳植于江苏省[9]、吉林省[10]两地，，，， ，，与原产地天气、土壤差别很大，，，， ，，但两地收获后，，，， ，，测定其有用因素小檗碱切合药典标准，，，， ，，说明黄连具有很强的顺应性。。。尹丽等[11]的研究批注，，，， ，，三年生黄连在45%遮阴率下，，，， ，，小檗碱的含量最高。。；；；；屏稍谥诙嗲樾翁炱律，，，， ，，与光伏工程扶贫地区保存高度重合，，，， ，，主要莳植于四川省，，，， ，，因此，，，， ，，本研究以为黄连可作为与光伏工程共生的草本植物之一。。。天麻（Gastrodia elata Bl.）为常用名贵中药材，，，， ，，具有避光性，，，， ，，喜欢凉爽湿润的情形[12]。。。野生天麻产量日益希罕，，，， ，，人工莳植天麻已初具规模，，，， ，，据研究，，，， ，，西南地区天麻素和羟基苯甲醇的总含量较西北、华中地区高[13]。。。杨婧等[14]的研究发明，，，， ，，在1 900 m海拔规模内，，，， ，，红天麻的有用因素最高，，，， ，，杂交天麻适合莳植在1 600 m的海拔规模内。。。同时有学者研究指出，，，， ，，相近纬度下，，，， ，，低海拔地区温度高则会抑制天麻中消化酶的活性，，，， ，，蜜环菌胞外酶活性随温度的升高先增添后降低，，，， ，，温度升高可能会破损其共生关系[15]。。。综合来看，，，， ，，天麻具有在西南地区生长药光互补工业的潜力。。。灵芝[Ganoderma lucidum(Curtis)P.Karst.]自古即是名贵中药材。。。灵芝为木腐生菌，，，， ，，多见于落叶阔叶林的枯木和树桩上，，，， ，，由于其市场青睐度较高，，，， ，，人工培育不在少数，，，， ，，段木或其他粮食作物秸秆均可作为灵芝的栽种质料[16]。。。金鑫等[17]研究发明70%遮阴率下，，，， ，，灵芝的原基时间提前，，，， ，，活性氧积累较少，，，， ，，酶活性最高，，，， ，，有利于灵芝生长。。。袁学军等[18]的试验得出了类似的结论，，，， ，，中等光照有利于灵芝多糖和三萜的合成，，，， ，，同时灵芝的人工莳植主要集中在东部、中部及南部地区，，，， ，，可在适当情形下与光伏发电连系。。。在光伏扶贫重点实验规模中，，，， ，，段木莳植可在安徽省、东北三省、四川省、贵州省等地实验，，，， ，，在河南省、河北省可代料莳植，，，， ，，配合光伏发电形成完整的工业链。。。川贝母（Fritillaria cirrhosa D.Don）耐寒喜温凉，，，， ，，喜荫蔽，，，， ，，降水量在700 mm以上最宜，，，， ，，以土层深挚富含腐殖质的沙土最佳[19]，，，， ，，凭证《中国药材产地生态相宜性区划》，，，， ，，川贝母适合生长在海拔2 700～4 500 m的宽大高原地区[20]。。。王娟娟等[21]基于Maxent和Arc GIS展望出川贝母的潜在相宜漫衍区在四川省西南部、云南省西北部及西藏自治区的东南部等地区，，，， ，，越发验证了这一点。。。光伏扶贫工程重点实验规模中，，，， ，，四川的阿坝、西藏的林芝和日喀则也是川贝母的相宜漫衍区。。。李西文等[22]的研究批注，，，， ，，遮阴后川贝母光合效率增添了31.1%，，，， ，，有用光反应光强域值增添了331.5μmol/（m2·s），，，， ，，提高了川贝母对光相助用的使用效率，，，， ，，也在一定水平上阻止了强光对光合机构的破损。。。同时有研究发明，，，， ，，川贝母、暗紫贝母等需细腻化治理，，，， ，，凭证其生长年限举行遮光度的调解，，，， ，，前3年需要包管遮光率在30%～70%[23,24,25]，，，， ，，无邪凭证天气、日照情形举行实时调解更能增进植株生长。。。而马靖等[24,26]提出3年以上的川贝母需适量提高光照强度，，，， ，，古板遮阴棚仍需人力举行调解，，，， ，，耗材多，，，， ，，误差显着。。。本研究则以为可以通过光伏发电装备的自动化、智能化加以改善，，，， ，，循环使用装备，，，， ，，镌汰棚网耗材，，，， ，，清洁情形的同时加速川贝母莳植科学化、规范化。。。鱼腥草（Houttuynia cordata Thunb.）作为常见的药食同源中药材，，，， ，，喜温喜湿，，，， ，，耐旱耐涝，，，， ，，顺应性较强，，，， ，，普遍漫衍于中国中部、东南及西南各省区。。。齐帅等[27]基于Maxent模子展望出鱼腥草在中国的潜在适生区随着天气变暖将逐渐扩大。。。遮阴率为40%时，，，， ，，土壤单位面积地上部分产量最高，，，， ，，地下部分产量降低，，，， ，，挥发油含量降低，，，， ，，但地上、地下总黄酮因素差别不大[28]。。。石文婷[29]的研究发明60%以下的遮阴率与全光照对挥发油的影响类似。。。鱼腥草食用多为地下根茎，，，， ，，但常以全草入药。。。对药用鱼腥草可举行适当的遮光处置惩罚，，，， ，，以无邪顺应市场，，，， ，，提高经济效益。。。绞股蓝[Gynostemma pentaphyllum(Thunb.)Makino]为多年生草质攀援性藤本植物，，，， ，，属葫芦科绞股蓝属，，，， ，，喜温湿、不耐旱，，，， ，，主要漫衍在长江以南地区[30]。。。研究批注，，，， ，，棚网70%遮阴率下绞股蓝叶面积增大，，，， ，，叶绿素含量上升，，，， ，，具有阴生植物叶特点，，，， ，，这种特点比整日照下的中生叶结构特征的绞股蓝净光合速率高[31]，，，， ，，且光照强度为100μmol/（m2·s）条件下，，，， ，，20℃/30℃变温处置惩罚的情形有利于绞股蓝生物量和总皂苷含量的增添[32]，，，， ，，综合来看，，，， ，，绞股蓝具备加入光伏发电的特征。。。同时邵周玲等[33]基于Max Ent模子展望绞股蓝生长的极相宜区和高相宜区主要漫衍在云南东北部、长江中下游平原四川盆地西南方缘、大巴山-武陵山山区及雅鲁藏布江谷地及周围地区。。。绞股蓝对富厚四川省、云南省、西藏自治区光伏扶贫工程的作物选择大有裨益。。。光伏扶贫项目是中国一项福利性社会工程，，，， ，，在“双碳”的大配景下，，，， ，，国家一直出台政策在电价、光伏发电项目国家津贴竞价等方面予以支持[34]。。。阻止2019年底，，，， ，，中国周全完成光伏扶贫建设使命，，，， ，，建成光伏电站2 636万k W，，，， ，，受益农户达415万户。。。但光伏工业的生长良莠不齐，，，， ，，农村电网治理是漫衍式屋顶光伏电站发电，，，， ，，基本是自产自销，，，， ，，供大于求，，，， ，，工业化比例较低[35]，，，， ，，并且部分发电装备占用耕地，，，， ，，影响农村住民的起劲性，，，， ，，也阻滞光伏扶贫的生长。。。为牢靠光伏扶贫效果，，，， ，，本研究依据各地地理情形选取最相宜的耐阴中药材，，，， ，，耐阴中药材通过光伏组件的铺设改善生长情形，，，， ，，光伏发电与古板温室大棚连系，，，， ，，探索出一条可一连生长的新型高科技农业生态建设蹊径。。。不但有助于“双碳”新问题的推进，，，， ，，并且可以增进光伏企业工业手艺、治理能力的周全升级，，，， ，，增添光伏工业效果，，，， ，，为天下规模内的能源贫困提供新树模。。。
