药用植物栽培学

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1、中药材的地道性 传统意义上的地道药材是指传统中药材中具有特定的种质、特定的产区和特定的栽培技术及加工方法所生 产的中药材，其产品质优，品质稳定，疗效可靠。由于受科技水平的限制，缺乏有效的检测标准和手段， 人们很重视药材是否来自原产地，往往以地道药材作为质优的标志。将药材与地理、生境和种植技术等特 异性联系起来，把药材分为关药、北药、怀药、浙药、南药、云药及川药等。在众多的药材品种中，有的 药材地道性强，如四川的川芎、重庆的黄连、甘肃的当归、吉林的人参等。它们的地道性受地理环境、气 候条件等多种生态因素的影响大。这些因素不仅限定植物的生长发育，更重要的是影响药用植物次生代谢 物和有益元素种类及其

2、存在的状态。由于地道药材产品质量好，形成了商品化的专业生产。应当指出，并 非所有种类的药材都有很强的地道性。有的种类的地道性是由于过去受技术、交通等原因限制形成的，这 类药材引种后生长发育、品质与原产地一致，均可药用，如薯蓣（山药）、芍药、忍冬、菊花等。此外，由 于受环境条件或用药习惯改变的影响，所谓的地道药材也会发生一定的变迁，如地黄、泽泻及人参等。随 着科学研究水平的不断提高，在尊重传统地道药材的基础上，对中药材质量的评价将会有更加规范、科学 的标准。叶面积指数（LAI）：衡量药用植物叶面积大小常用叶面积指数（LAI）表示，叶面积指数是指药用植物群 体的总绿色叶面积与其所对应的土地面积之比

3、。根冠比（R/T）：植物的地下部分和地上部分的质量（鲜重或干重）之比，这一比例关系称为根冠比R/T）。 个体发育：植物从种子萌发开始到再收获种子为止的过程称为个体发育。以用种子繁殖的植物为例，可将植物的个体 生长发育进程分为三个阶段。 1.种子时期 指从种子的形成至开始萌发的阶段。这个时期可分为胚胎发育期、 种子休眠期、发芽期三个阶段。健康的母本植株在良好的光照、水分和养分的条件下，雌蕊柱头授粉，卵 细胞受精，胚珠发育成为成熟种子。采收以后的成熟种子都进入到休眠状态，有的休眠时间长，如山茱萸 黄连；有的休眠时间短，如红花等。种子经过休眠之后，在适宜的温度、水分等条件下可萌发。 2.营养生 长时

4、期 指植株的根、茎、叶等营养体生长旺盛期、休眠期。种子萌发后进入幼苗期，也就是营养生长初期。 多年生植物此时正是返青后开始抽生新苗和新枝的生长初期。这个时期，幼苗生长迅速，对温度适应能力 较弱。如人参、黄连等药用植物，为防止强光照射，需适当为幼苗遮阴。幼苗期后植物进入旺盛生长，按 固定的遗传模式和顺序分生、分化，形成不同形态、结构的营养器官（根、茎、叶）。此时 1 年生植物根系、 枝、叶生长旺盛，为下一阶段的开花、结实奠定营养基础。 2 年或多年生植物，利用根、茎、叶生长剩余 的光合产物积累养分，形成块根、块茎、球茎等贮藏器官（地下部分），如半夏、贝母等。其地上部分逐渐 枯萎或者虽保持绿色但停

5、止生长，进入休眠阶段，用以适应酷夏或严冬等不良外部环境。此时对植物应做 好保护措施，以免遭受寒、热伤害，并尽量减少养分消耗。 3.生殖生长时期 指植物在营养生长基础上，内 部开始发生一系列质的变化，逐渐转向生殖生长，孕蕾、开花、结实。这一时期可分为花芽分化期、开花 期、结果期。极性是指植物体器官、组织或细胞的形态学两端在生理上具有的差异性（即异质性）。极性是分化的第 一步，只有在细胞中建立了极性之后，才能形成有一定特点的形态结构。极性是在受精卵中已形成，一直 被保留下来。当胚长成新植物体时，仍然明显地表现出极性。不同器官极性的强弱不同，一般来说，茎 根叶。再生能力就是指植物体离体的部分具有恢复

6、植物体其他部分的能力。 春化作用：指由低温诱导而促使植物开花的现象。需要春化的植物有冬性的 1 年生植物（如冬性谷类 作物）、大多数2 年生植物（当归、白芷）和有些多年生植物（菊）。光周期（周期现象）一天中白天和黑夜的相对长度称为光周期。 临界日长：是指昼夜周期中诱导短日植物开花所需的最长日照时数或诱导长日植物开花所需的最短日 时数。蒸腾系数：是指每形成1 g干物质所消耗的水分克数。（人参的蒸腾系数为150200 g）需水临界期：是指药用植物在一生中（1、2年生植物）或年生育期内（多年生植物）对水分最敏感的 时期。 栽培药用植物的目的是获得较多有经济价值的中药材，其产量通常分为生物产量和经济产

7、量。 生物产量是指药用植物在全生育期内通过光合作用和吸收作用，即通过物质和能量的转化所生产和积 累的各种有机物的总量。（计算生物产量时通常不包括根系（根类和根茎类药材除外）。在总干物质中，有 机物质占90%95%,矿物质占5%10%。严格地说,干物质不包括自由水，而生物产量则含水10%15%。） 经济产量是指栽培目标产品的收获量。药用植物中可供直接药用或供制药工业提取原料的药用部位的 产量,称之为药用植物的经济产量。影响药用植物品质形成的因素1. 对药用植物经济产品外观性状、质地和气味的影响因素 药用植物经济产品（药材）的色泽、形状、 体积、质地及气味等品质要求,是鉴别药材品质的重要方面。其品

8、质优劣也是由不同药用植物种类、品种 的遗传性和外界环境条件所决定的。2. 药用植物有效成分积累的影响因素 药用植物栽培中,有效成分的形成、转化和积累,是评价药材品 质的重要指标和关键。一般而论,影响药用植物有效成分形成、转化和积累的因素有下述诸方面：1） 药用植物遗传物质的影响：2） 药用植物生长年限的影响 3） 药用植物物候期的影响 4） 药用植 物不同器官与组织的影响 5） 药用植物环境条件的影响6） 药用植物栽培技术与采收加工的影响。栽培植物布局：是指一个地区或生产单位种植植物的结构与配置的总称。 复种：是指在同一田地上一年内接连种植两季或两季以上的种植方式。复种方法：1.在上茬植物收获

9、后,直接播种下茬植物 2.在上茬植物收获前,将下茬植物套种在其株、 行间（称套作）。单作：是指在同一块田地上种植同一种植物的种植方式,也称清种、净种。 间作：是指在同一田地上于同一生长期内,分行或分带相间种植两种或两种以上生育期相近植物的种 植方式。混作：是指在同一块田地上,同时或同季节将两种或两种以上生育期相近的植物按一定比例混合撒播 或同行混播的种植方式。套作：是指在前季植物生长后期的行间播种或移栽后季植物的种植方式。连作障碍的原因：归纳为以下五个方面：即土传真菌病害加重、线虫增多、化感作用、作物对营养元素的片面吸收和土 壤理化性状恶化。现有的一些研究认为造成中药材连作障碍的主要原因有三：

10、土壤肥力下降。药用 植物根系分泌物的自毒作用。 病原微生物数量增加，病虫害加剧。土壤耕性和宜耕性：在耕作过程中,土壤物理机械特性（包括黏结性、黏着性和可塑性等）的综合反 映，称为土壤耕性。适宜耕作状态的土壤耕性又称为土壤宜耕性。农田土壤耕作质量：它的好坏，主要取决于土壤特性、耕作工具与操作技术三方面。研究和掌握与土 壤耕作有关的土壤特性，确定宜耕期，采取正确的耕作措施，是土壤耕作质量的保证。分离繁殖：是将植物的营养器官，如根、茎或匍匐枝切割而培育成独立新个体的一种繁殖方法，此法 简便，成活率高。 1.分株繁殖 2.变态器官繁殖压条繁殖：是将母株上的一部分枝条压入土中或用其他的湿润材料包裹，促使

11、枝条的被压部分生根， 然后与母株分离，成为独立的新植株。压条繁殖比扦插、嫁接容易生根。 1.普通压条，有单枝压条， 波状压条，水平压条 2.堆土压条3.空中压条扦插繁殖；是利用植物营养器官的均衡作用，自母体割取任何一部分（如根、茎、叶等）在适当条件 下插入土、砂或其他基质中，利用其分生或再生能力产生新的根、茎，成为独立新植物的繁殖方式。 扦插繁殖经济简便，生产上广泛使用。影响扦插生根成活的因素内在因素： 1）植物种类和插条的年龄及部位 2）枝条的发育状况：枝条发育充实与否，营养物质的含 量，对插条的生根成活有很大影响。 2.外界因素 1）扦插基质：土壤质地直接影响到扦插枝条的生根成 活。2）温

12、度：春季扦插时，气温比地温上升快。气温高，枝条易于发芽；但地温低不利于发根，往往 造成枝条死亡。3） 水分 4）氧气 5）光照：光照可提高土壤温度，促进插条生根。 促进插条生根成活的方法1. 机械处理，处理后生长素和糖类积累在伤口区或环剥口上方，并且加强了呼吸作用，提高了过 氧化氢酶的活动，从而促进细胞分裂和根原体的形成，有利于促发不定根。有剥皮、刻伤等方法，主 要用于不易成活的木本药用植物扦插。1）剥皮 2）纵刻伤3）环剥 4）缢伤2. 黄化处理，黑暗促进根组织的生长，解除或降低植物体内一些物质如色素、油脂、樟脑、松脂 等对细胞生长的抑制，阻碍愈伤组织的形成和根的发生。扦插前选取枝条用黑布、

13、泥土等封裹，遮阳， 3 周后剪下扦插，易于生根。3. 温水处理有些植物枝条中含有树脂，常妨碍插条切口愈伤组织的形成且抑制生根。可将插条浸入3035C的温水中2 h,使树脂溶解，促进生根。4. 加温处理，早春扦插常因温度低生根困难，需加温催根，方法有温床和冷床两种。 1） 温床催 根：即用塑料薄膜温床、阳畦和火炕等。 2）冷床催根：将插条倒插于阳畦床内湿润的细砂中，上部接 近生根部位盖一层马粪以增加温度。温度保持在2028C，约20 d后发根。该方法可操作性差。5. 化学药剂处理，药剂处理能显著增强插条新陈代谢作用。6. 生长调节剂处理，生长调节剂处理可促进插条内部新陈代谢，提高水分吸收，加速贮

14、藏物质分 解转化；同时促进形成层细胞分裂，加速插条愈伤组织形成。处理方法有液剂浸渍、粉剂蘸黏7. 其他处理，一些营养物质也能促进生根，如蔗糖、葡萄糖、果糖、氨基酸等。丁香、石竹等插条下 端用5%10%蔗糖溶液浸泡24 h后扦插，生根成活率显著提高。一般来说，单用营养物质促进生根 效果不佳，配合生长素使用效果更为明显。 嫁接：也称接木。将一种植物的枝或芽接到另一种植物的茎或根上，使之愈合生长在一起形成一个独 立的新个体，称嫁接繁殖。供嫁接用的枝或芽叫接穗，承受接穗的植株叫砧木。 影响嫁接成活的因素1. 内在因素，包括砧木和接穗之间的亲和力、两者的营养状况及其他内含物状况等。 1）亲和力： 亲和力

15、是砧木和接穗在内部组织结构上、生理上和遗传上彼此相同或相近的程度，表示砧木和接穗经 嫁接而能愈合生长的能力。 2）砧木与接穗的生活特性：一般植物生长健壮，接穗和砧木储有较多养分， 容易成活。如砧木根压高于接穗则容易成活，反之不易成活。 3）植物内含物2. 外界因素1）环境条件：环境条件主要指温度和湿度。 2）嫁接技术：嫁接成活的关键是接穗和 砧木两者形成层紧密结合，产生愈伤组织。所以接穗削面要平，接入时才能与砧木紧密结合，两者的 形成层对准，有利于愈合。动作要准确快捷，捆扎松紧适度。种子成熟：包括形态成熟和生理成熟。生理成熟就是种子发育到一定大小，种子内部干物质积累 到一定数量，种胚已具有发芽

16、能力。形态成熟就是种子中营养物质停止了积累，含水量减少，种皮坚 硬致密，种仁饱满，具有成熟时的颜色。一般情况下，种子的成熟过程是经过生理成熟再到形态成熟， 但也有些种子形态成熟在先而生理成熟在后。种子的寿命：种子从发育成熟到丧失生活力所经历的时间。种子休眠的原因 种子成熟后，即使给予适宜的外界环境条件仍不能萌发，此时的种子称为休眠状态种子。种子休 眠的原因主要有以下几个方面：一）种皮限制，很多种子往往因为种皮的存在而引起休眠。如将胚单 独取出，给以合适的培养基，则胚能萌发。这里种皮包括种壳、果壳及胚乳。二） 胚未成熟有些种子 的胚在形态上已经发育完全，但在生理上还未成熟，必须通过后熟才能萌发。 1.高低温型 其胚后熟 需要由高温至低温顺序变化，其胚的形态发育在较高的温度下完成，其后需要一定时期低温完成其生 理上的转变才能萌发。 2.低温型 胚后熟要求低温湿润条件，生产上要求秋播或低温砂藏。如乌头、 黄连、