破译千重气象 激活三晋药香 ——山西省气象科学研究所赋能中药材产业高质量发展纪实

时间:2026-05-13 15:17    来源:山西科技报

■本报记者 王瑶

山西,素有“北药宝库”之美誉,这片表里山河不仅孕育了深厚的历史文明,更拥有得天独厚的中药材资源。如今,中药材产业已不仅是山西农业的一张名片,更是推动乡村产业兴旺、促进农民增收致富的特色优势主导产业,成为乡村振兴的重要支撑。然而,在产业蓬勃发展的背后,如何进一步挖掘资源潜力、规避自然风险、提升药材品质,已成为产业高质量发展亟待破解的课题。

多年来,山西省气象科学研究所的科研人员深入田间地头,从药农生产的痛点中提炼科学问题,成功将气象数据转化为提升药材品质的“密码”,推动山西中药材产业从“知天而作”向“用天而优”跨越,在三晋大地上书写了气象科技赋能特色农业的生动篇章。

问需于田唤醒产业自觉

近年来,我省通过一系列政策组合拳,为中药材产业的高质量发展构建起坚实的制度保障与行动框架。据统计,全省分布的中药材达1788种,占全国总数的14%,其中道地药材就有30多种。2025年,全省中药材种植面积达560万亩(其中野生抚育280万亩)。大宗中药材道地品种连翘、黄芩、黄芪、柴胡、党参等年产量分别占该品种全国总产量的50%、40%、30%、25%和20%。产地初加工市场主体超400家,药材总产量达66万吨,年产值达125亿元。此外,道地药材的“道地性”,本质上是药材对特定气候长期适应的结果。

“我们在调研中深切感受到,中药材企业、种植合作社和广大农户以及文旅部门对中药材气象服务的需求非常迫切。”山西省气象科学研究所高级工程师贺洁颖告诉记者。

政策是导向,需求是动力。从种植规划的“种什么、种在哪”,到灾害应对的“何时防、怎么防”,再到品质保障与采购决策中的采收时机、产量预判,甚至康养小镇的气候适宜性评估、科研的数据支撑,都离不开精准的气象服务。

山西省气象科学研究所深耕农业气象领域数十载,已在大宗作物与特色林果服务领域构建起成熟体系。然而,道地中药材,尤其是探究气象条件与药材品质形成(次生代谢产物积累)关联性的系统性研究尚处于起步阶段,这也意味着没有现成的路可走,没有成熟的经验可搬。

“这恰恰是最吸引我们的地方,正因为少有人研究,才更具有科研价值和业务填补空间。选择中药材,既是响应中央号召、服务地方发展的需要,也是我们发挥自身优势、开拓科研新领域的最优选择。我们不需要跟在别人后面走,我们可以做开拓者、做探路者,从零开始,一步一个脚印地踩出一条路来。”贺洁颖说。

扎根田野破解品质密码

“如果不是去了连翘地,我们不会知道‘倒春寒’能让人一夜返贫;如果不是亲自去了党参地,我们不会知道‘烂根’是最大的痛;如果不是去了黄芩地,我们不会知道‘道地性’背后隐藏着气候密码……”这些来自田间地头最朴素的感慨,成为山西省气象科学研究所科研团队的行动号角。

秉持“从实践中来,到实践中去”的科研理念,团队选取连翘、党参、黄芩这三个承载着药农希望与痛点的典型品种展开攻关。他们将土壤差异、品种特性、管理措施等因素科学地嵌入试验方案,让每一组数据都能有效剥离出气象的独立作用,而这份扎根实践的科研决心,最终转化成丰硕的且具有开创性的科研成果。

针对连翘花期冻害问题,科研团队在安泽、临猗两地建立了观测点,设计了自然条件与人工气候箱两种互为补充的试验方案,对连翘主要气象灾害的精细化指标展开了长达四年的研究。经过连续四个花期的观测与试验,团队不仅明确了连翘器官的抗寒性顺序(叶芽>子房>花柱>柱头>花瓣),更构建了温度—时间—冻害等级三维指标体系。这意味着,当预报气温降至临界值时,气象部门便能精准预警,将一夜返贫的风险降到最低。

针对党参“烂根”问题,科研团队深入分析了连阴雨的发生空间分布、频率和强度,并结合党参生长特性进行了风险区划。研究发现,党参生长季内降水量主要集中在结果—成熟阶段,而长治市东北部降水较少,壶关、平顺南部及沁源南部降水最多,连阴雨导致的土壤水分饱和是“烂根”的主要因素。这一研究成果不仅可以直接指导药农进行品种选择、种植选址,还能为灾害防御提供科学依据,更有效降低了灾害损失。

从“防灾”到“优生”,科研的脚步从未停歇。

针对黄芩种植,科研团队收集了2014—2023年黄芩产地的生长发育指标、品质检验等数据,运用生态位模型,成功反推出了黄芩各生长期温度、降水等关键因子的适宜范围。这不仅回答了哪里最适合种黄芩这一现实问题,更为黄芩的道地性提供了坚实的气象学解释,让道地药材的“金字招牌”更加闪亮。

转化成果惠及千家万户

科研成果不应束之高阁,而要成为药农手中的“新农具”。

为了让药农听得懂、学得会、用得上,科研团队将研究成果转化为了一系列接地气的科普产品。同时,依托药材气象适宜性和灾害性指标成果,还制作了专业气象服务材料模板,为不同中药材的气象服务指标开发了一套管理系统。这些举措,为未来实现自动化、精细化气象服务打下坚实基础。

此外,在霜冻防御方面,科研团队依托多个“揭榜挂帅”研究项目,正在开展梯度温度观测设备、防霜冻风机等设备研发,这些科研成果不仅能实时监测试验区不同高度的温度变化情况,还能结合机器学习算法,为农产品建立霜冻预测模型。通过智能控制平台,自动联动启停风机扰动逆温层,利用逆温暖区空气能起到防霜冻效果。这些设备如同忠诚的气象卫士,既能发布降温预警,又能自动执行防御措施,真正地实现了观测即服务,为精准防霜提供了强有力的硬件支撑。

“我们不能只告诉药农明天要降温,而是要告诉他明天凌晨气温将降至-2℃,你的连翘正值盛花期,请务必在今晚11点前做好冻害防御物资准备,并在凌晨3-5点气温最低时开始实施。气象数据本身是冰冷的,但服务可以是温暖的。只有把论文写在大地上,把实验室建在田野里,我们的科研才有生命力;只有把服务融入产业链,与农技、植保、市场营销紧密结合,我们的成果才有价值。”山西省气象科学研究所高级工程师岳江说。

从连翘的防冻预警,到党参的防涝区划,再到黄芩的适生区分析,山西省气象科学研究所的科研人员秉持“慢工出细活”的科研精神,将论文写在三晋大地上。

“未来,我们将继续围绕我省十大道地药材,依托潞党参、连翘气象服务基地、农业气象试验站等平台,从道地中药材气候适宜性与灾害性两个维度,将气象数据转化为中药材产业的新质生产力,构建科研和业务服务体系;持续为药材种植规划、生长品质体检、防灾风险预警提供支撑,也将继续为‘北药宝库’的提质增效保驾护航,让三晋大地的道地药材香飘更远。”贺洁颖说。