药用植物栽培与环境的关系
药用植物生长发育与生存条件是辩证的统一。药用植物受环境的影响,在不同的环境下,同种药用植物其形态结构、生理、生化及新陈代谢等特征是不一样的。相同环境,对不同药用植物的作用也不相同。了解中药材栽培与环境条件的辩证统一关系,对获得高产稳产、优质高效的中药材是极其重要的诸多生态因子对药用植物生长发育的作用程度并不等同。其中光照、温度、水分、养分、空气等是药用植物生命活动不可缺少的,缺少其中任何一个方面,药用植物就无法生存,这些因子称为药用植物的生活因子。除生活因子外,其他因子对药用植物也有直接或间接的影响作用。
药用植物各生态因子之间是相互联系、相互制约的,它们共同组成了药用植物生长发育所必需的生态环境。若某些因子发生了改变,其他因子和生态作用也会随之而变化。同时各生态因子对药用植物生长发育又有其独特的作用,不能被其他因子所代替,在一定的时间、地点或生长发育的某一阶段,总有一个因素起主导作用。因此,生态因子对药用植物的影响是复杂的,往往是各因子综合作用的结果药用植物对每一个因子都有一最佳适应范围,以及忍耐的上限和下限,超过了这个范围,药用植物就会表现出异常,造成药材品质下降,减产,甚至绝收。药用植物种类繁多,生长习性各具特色,再加上复杂的环境条件,因此需要采取科学的“应变”措施,处理好药用植物与外界环境条件的相互关系使药用植物适应当地的环境条件,同时主动改善外界环境条件,使环境条件满足药用植物生长发育的要求,从而取得优质高产的栽培目标
一、温度与药用植物生长发育
温度是植物生长发育的重要环境因子之一,药用植物只能在一定的温度区间内进行正常的生长发育。植物生长和温度的关系存在“三基点—最低温度、最适温度和最高温度。超过两个极限温度范围,生理活动就会停止,甚至全株死亡。在此温度区间内,植物处在最适温度条件下的时间越长,对其生长发育和代谢就越有利。了解每种药用植物对温度适应的范围,及其与生长发育的关系,是确定生产分布范围和安排生产季节,夺取优质高产的重要依据
(一)药用植物对温度的要求
药用植物种类繁多,对温度的要求也各不一样,依据药用植物对温度的不同要求,可分为四类1.耐寒药用植物一般能忍耐-2~-1℃的低温,短期内可以忍耐10~-5℃低温,最适同化作用温度为15~20℃,如人参、细辛、百合、平贝母、大黄、羌活、五味子、薤白、石刁柏、刺五加等特别是根茎类药用植物到了冬季地上部分枯死,地下部分越冬仍能忍耐0℃以下,甚至到-10℃的低温
2.半耐寒药用植物通常能忍耐短时间一1~-2℃的低温,最适同化作用温度为17~23℃,如萝卜、菘蓝、黄连、枸杞、知母、芥菜等。在长江以南可以露地越冬,在华南各地冬季可以露地生长3.喜温药用植物种子萌发、幼苗生长、开花结果都要求较高的温度,同化作用最适温度为20~30℃,花期气温低于10~15℃则不宜授粉或落花落果,如颠茄、望江南、枳壳、川芎、金银花等4.耐热药用植物生长发育要求温度较高,同化作用最适温度多在30℃左右,个别药用植物可在40℃下正常生长,如槟榔、砂仁、苏木、丝瓜、罗汉果等。
药用植物生长发育对温度的要求因品种、生长发育的阶段不同而不同。一般种子萌发时期、幼苗时期要求温度略低,营养生长期温度渐渐增高,生殖生长期要求温度较高。了解掌握药用植物各生育时期对温度要求的特性,是合理安排播期和科学管理的依据。
(二)高温和低温的障碍
自然气候的变化总体上有一定的规律,但是超出规律的变化,如温度过高或过低,也时有发生。温度过高或过低,都会给植物造成生理障碍,使生产受到损失
在温度过低的环境中,植物的生理活动停止,甚至死亡。低温对药用植物的伤害主要是冷害和霜冻。冷害是生长季节内0℃以上的低温对药用植物的伤害,低温使叶绿体超微结构受到损伤,或引起气孔关闭失调,或使酶钝化,最终破坏了合能力;低温还影响根系对矿质养分的吸收,影响植物体内的物质运转,影响授粉受精。霜冻是指春季节里,由于气温急剧下降到0℃以下(或降至临界温度以下),使茎叶等器官受害高温障碍是与强烈的阳光及急剧的蒸腾作用相结合而引起的。高温使植物体非正常失水,进而产生原生质的脱水和原生质中蛋白质的凝固,高温不仅降低生长速度,妨碍花粉的正发育,还会损伤茎叶功能,引起落花落果等。
(三)春化作用
春化作用是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一年生植物(如冬性谷类作物)、大多数二年生植物(当归、白芷牛蒡)和部分多年生植物(菊)。
植物春化作用有效温度一般在0~10℃,最适温度为1~7℃,但因植物种类或品种的不同,各植物所要求的春化作用温度也有所不同。另外,不同植物对春化作用的低温所要求持的时间也不一样,一定范围内,冬性越强,要求的春化温度越低,春化天数越长。药用植物通过春化的方式有两种:一种是萌动种子的低温春化,如芥菜、大叶藜等;另一种是营养体的低温春化,如当归、白芷、牛蒡、菊花等。萌动种子春化处理掌握好萌动期是关,控制水分法是控制萌动状态的一个有效方法。营养体春化处理必须是在植株或器官长到一定大小时进行,没有一定的生长量,即使遇到低温,也不能进行春化作用。例如当归幼苗根重小于0.2g时,对春化处理没有反应;大于2g的根经春化处理后百分之百的抽薹开花;根重在0.2~2g之间时,抽薹开花率与根重、春化温度和时间有关。在药用植物栽培生产中,应根据栽培目的合理控制春化的温度及时期。如在当归栽培中,若要采收药材,则要防止“早期抽薹”现象,应控制温度和水分,避免春化;若要采种则需进行低温春化处理,促使其开花结实。
二、光照对生长发育的影响
光照对植物生长发育的影响主要有两个方面首先,光是绿色植物进行光合作用的必要条件;其次,光还可以调节植物的整个生长和发育。依靠光来控制植物生长发育的现象称为光的形态建成。光质、光强及光照时间都与药用植物生长发育密切相关,对药材质量和产量产生影响。
(一)光照强度对药用植物生长发育的影响
在一定的范围内,植物的光合速率是随着光照强度的增加而加快的,但超过一定范围后,光合速率的增加转慢,当达到某一光照强度时,光合速率不再增加,这种现象称光饱和现象,而这一光强称为光饱和点。在光照较强时,光合速率比呼吸速率,但随着光强减弱,光合速率逐渐接近呼吸速率,光合速率等于呼吸速率时的光强称为光补偿点。不同植物的光饱和点与光补偿点各不一样,对光照强度需求不同,据此可将植物分为阳生植物、阴生植和中间型植物三大类:
1.阳生植物(喜光植物或阳地植物)要求生长在直射阳光充足的地方,其光饱和点为全光照的%,光补偿点为全光照的3%~5%。若缺乏阳光时,植株细弱,生长不良,产量低。如北沙参、地黄、菊花、红花、芍药、山药、颠茄、龙葵、枸杞、薏苡、知母等植物
2.阴生植物(喜阴植物或阴地植物)不能忍受强烈的日光照射,喜欢生长在阴湿的环境或树林下面,光饱和点为全光照的10%~50%,而光偿点为全光照的1%以下。如人参、西洋参、三七、石斛、黄连、细辛、淫羊藿等
3.中间型植物(耐阴植物)处于喜阳和喜阴之间的植物,在日光照射良好的环境下能生长,但在微荫蔽情况下也能较好地生长。如天门冬、麦冬、冬花、豆蔻、款冬、莴苣、紫花地丁、大叶柴胡等。
药用植物生长发育中,在自然条件下,接受光饱和点左右的光照愈多,时间愈长,光合积累愈多生长发育最佳。
一般光强低于光饱和点,光照不足,若稍高于补偿点时,植物虽能生长发育,但产量低下,质量不佳。如果光强低于光补偿点,则植物不但不能制造养分,反而还消耗养分。因此,在生产上应注意合理密植,保证透光良好
药用植物在自然界中其各部位受光强度是不一致的,通常植物体外围茎叶受光强度大(特别是上部和向光面),植物体内部茎叶受光强度小。田间栽培的药用植物,是群体结构状态,群体上层接受的光照强度与自然光强基本一致(遮阳栽培或保护地栽培时,群体上层接受的光照强度也最高),而群体株高的2/3到距地面1/3处,这一层次接受的光照强度逐渐减弱。一般群体1/3以下的部位,受光强度均低于光补偿点。群体条件下受光强度问题较复杂,同一田间,植物群体光照强度与种植密度、行的方向、株形调整,以及套种、间种方式等密切相关。光照强度的不同,直接影响到光合作用的强度,这是最根本的。此外,也影响叶片的大小、多少、厚薄以及茎节长短、粗细等,这些因素都关系到植株的生长及产量的形成。因此,群体条件下,种植密必须适宜。某些茎皮类入药的药材,种植时可稍密些使株间枝叶相互遮蔽,减少分枝,茎秆挺直粗大,从而使茎皮质优高产。掌握药用植物需光强度等特性和群体条件下光强分布特点,是确定种植密度和间、混、套种植物的科学依据。
同一种植物在不同生长发育阶段对光照强度要求不同。例如厚朴幼苗期或移栽初期怕强烈阳光,尽量做到短期遮荫,而长大后,则不怕强光。黄连虽为阴生植物,但生长各阶段耐阴程度不同,在幼苗期最为耐阴,但栽后第四年则可除去遮荫棚,在强光下生长以利于根部生长。一般情况下,植物在开花结实阶段或块茎贮藏器官形成阶段,需养分较多,对光照要求较高。
虽然光是光合作用所必需的,但光照过强时尤其是炎热的夏季,光合作用会受到光抑制,光合速率下降。如果强光时间过长,甚至会出现光氧化现象,光合系统和光合色素会遭到破坏,低温、高温干旱等不良环境会加剧光抑制的危害。因此在药用植物栽培上应特别注意防止几种胁迫因子的同时出现,最大限度地减轻光抑制。
(二)光质对药用植物生长发育的影响
光质(或称光的组成)对植物的生长发育也有一定的影响。红光能加速长日照植物的生长发育,而延长短日照植物的生长发育;蓝紫光相反,加速短日照植物的生长发育,而迟长日照植物的生长发育。现已证明,红光利于碳水化合物的合成,蓝光对蛋白质合成有利,紫外线照射对果实成熟起良好作用,并能增加果实的含糖量。许多水溶性的色素(如花青苷)要求有强的红光,维生素C要求紫外光等。通常在长波长光照下生长的植物,节间较长,而茎较细;在短波长光照下生长的植物,节间短而粗,利于培育壮苗。
太阳光中被叶绿素吸收最多的是红光,红光对植物的作用最大;黄光次之。在太阳的散射光中,红光和黄光占50%~60%;在太阳的直射光中红光和黄光最多只有37%。一年四季中,太阳光各组分比例有明显的变化。另外,海拔也可以影响光的组成。
通过研究药用植物对光质的不同需求,根据药用植物种类的不同而选择合适的塑料薄膜,以满足药用植物生长的需求。例如,在人参、西洋参栽培中,各种色膜以淡色为好,色深者光强不足,生育不良,以淡黄、淡绿膜为最佳;而在当归的覆膜栽培中,增产率依次为黑色膜>蓝色膜>银灰色膜>红色膜>白色膜>黄色膜>绿色膜。
另外,药用植物总是以群体栽培,阳光照射在群体上,经过上层叶片的选择吸收,透射到下部的辐射光,是以远红外光和绿光偏多,因此,在高矮秆药用植物间作的复合群体中,矮秆作物所接受的光线光谱与高秆作物接受的光线光谱是不相同的。在栽培上,要合理调整好种植密度或搭配好间作物种,使各层叶片间接受的光质比较相近,满足作物生长发育对光质的不同需要。
(三)光周期的作用
一天中,白天和黑夜的相对长度称为光周期。所谓“相对长度”是指日出至日落的理论日照时数而不是实际有阳光的时数。光周期是植生长发育的重要因素,影响植物花芽分化、开花、结实、分枝以及某些地下器官(块茎、块根、球茎、鳞茎等)的形成。植物对于白天和黑夜相对长度的反应,称为光周期现象。按照植物对光周期的反应,可分为三类。
1.长日照植物日照必须大于某一临界日长(一般12~14h以上),或者说暗期必须短于一定时数才能成花的植物。如红花、当归、牛蒡、紫菀、木槿、除虫菊等。
2.短日照植物日照长度只有短于其所要求的临界日长(一般12~14h以下),或者暗期必须超过。
一定时数才开花的植物。如紫苏、菊、穿心莲、苍耳、大麻、龙胆等
3.日中性植物对光照长短没有严格要求,任何日照下都能开花的植物。如曼陀罗、颠茄、地黄蒲公英、千里光等。
此外,还有一些植物,只能在一定的日照长度下开花,延长或缩短日照时数都抑制开花,称为中日性植物(或限光性植物)。例如某些甘蔗品种,只有在日照12.5h下才能开花。植物成花的光周期反应与植物地理起源和长期适应于生态环境有密切关系。寒带植物多属于长日性,其自然成花多在晚春和初夏;而热带和亚热带植物多属于短日性,成花期有些是在早春,有些则在夏末或初秋日照较短时;中日性植物可在不同的日照长度下成花,它们的地理分布则受温度等其他条件的限制。
临界日长是指昼夜周期中诱导短日照植物开花所需的最长日照时数或诱导长日照植物开花所需的最短日照时数。对长日照植物来说,日照长度应大于临界日长,即使是24h日照也能开花;而对于短日照植物来说,日照时数必须小于临界日长才能开花,然而日照太短也不能开花,植物可能会因光照不足,成为黄化植物。
植物感受光周期的部位是叶,诱导开花部位是茎尖的生长锥(分生组织)。叶片感受光周期效应后产生开花刺激素(激素性物质),传输到长锥而引起花芽分化。植物感受光周期信号的效应,不在种子发芽时,而是植物达到一定生理年龄长到一定大小才发生光周期反应。一般植株生理年龄越大对光周期的效应越敏感。未成熟的叶和衰老的叶敏感性均小,叶子在完成伸展期前后敏感最强。植物所需光周期(日照长度)诱导的天数随植物种类、年龄、光照长度、光照强度,以及外界温度而变化,如长日照植物天仙子2~3d,短日性植物苍、藜芦等接受10~16h(长暗期)光周期即可开花。某些植物在不同温度下光周期效应完全不同,如牵牛在较高温度下是短日性植物,而在较低温度下却成为长日性植物。在自然条件下长日与夏季高温、短日与冬季低温总是伴随的,从开花生理意义上讲,高温相当于光照作用,而低温相当于黑暗作用。栽上应把这两个因素与药用植物自身的生物学特性中的要求相协调。
光周期不仅影响植物花芽分化与开花,同时也影响植物器官的形成。如慈姑、荸荠球茎的形成,要求有短日照条件,而洋葱、大蒜鳞茎的形成要求有长日照条件。另外,如豇豆、赤小豆的分枝、结果习性也受到光周期的影响等
认识和了解药用植物的光周期反应,在中药材生产中具有重要的指导作用。栽培生产中应根据植物对光周期的反应确定适宜的播种期。如果以营养体为主要收获对象的药用植物,则可通过调节日照长度,抑制其转向生殖生长,再配合水肥条件,促进营养体生长而增加产量。引种过程中,必须首先考虑所要引进的药用植物是否能在当地光周期条件下正常生长发育、开花结实。长日照植物北移时,生长季节的日照比原产地为长,易于满足它对长日照的要求,发育将提前完成,生长期缩短。但长日照植物南移时,则其发育延迟,甚至不能成花。相反,短日照植物往北移时,夏季日照长而延缓发育,往南移时则提早成花。原产地与引入地的条件如差异太大,会导致过早或过晚成花,造成生产上损失。育种工作中,通过人工控制光周期,可以促进或延迟开花。现代选种与育种的趋势是选育对光周期反应不敏感的品种,使其能在世界范围内有广泛的适应性。
三、药用植物与水
水不仅是植物体的组成成分,而且在植物体生命活动的各个环节中发挥着重要的作用。首先,它是原生质的重要组成成分;其次,水还直接与植物的光合作用、呼吸作用、有机质的合成与分解;再次,水是植物对物质吸收和运输的溶剂,水可以维持细胞组织紧张度(膨压)和固有形态,使植物细胞正常地生长发育。因此,没有水就没有植物的生命,水分是植物生长发育必不可少的环境条件之药用植物的含水量有很大的不同
般植物的含水量占组织鲜重的70%~90%;水生植物含水量最高,可达鲜重的90%以上,有的能达到98%;肉质植物含水量约占鲜重的90;草本植物含水量约占80%;木本植物含水量约占70%,树干水量40%~50%;就是干果和种子的含水量也有10%~15%。处于干旱地区的旱生植物含水量则较低。
(一)药用植物对水的适应性
根据药用植物对水分的适应能力和适应方式,可划分成以下几类
1.旱生植物这类植物能在干旱的气候和土壤环境中维持正常的生长发育,具有高度的抗旱能力如芦荟、仙人掌、麻黄、骆驼刺以及景天科植物等。
2.湿生植物生长在潮湿的环境中,蒸腾强度大,抗旱能力差,水分不足就会影响生长发育,以致萎蔫。如水菖蒲、水蜈蚣、灯心草等植物
3.中生植物此类植物对水的适应性介于旱生植物与湿生植物之间,绝大多数陆生药用植物均属此类,其抗旱与抗涝能力都不强。
4.水生植物此类药用植物生活在水中,根系不发达,根的吸收能力很弱,输导组织简单,但通气组织发达。水生植物中又分挺水植物、浮水植物、沉水植物等。如泽泻、莲、芡实等属于挺水植物浮萍、眼子菜、满江红等属浮水植物;金鱼藻属沉水植物除了水生药用植物要求有一定的水层外,其药用植物主要靠根系从土壤中吸收水分。当土壤处在适宜的含水量条件下,根系入土较深,构形合,生长良好;在潮湿的土壤中,根系不发达,多分布于浅层土壤中,易倒伏,生长缓慢,而且容易导根系呼吸受阻,滋生病害,造成损失;在干旱条件下植物根系下扎,入土较深,直至土壤深层因此,在药用植物栽培过程中,要加强田间水分管理,保证根系正常生长发育,从而获得优质高产的中药材。
药用植物种子萌发必须要有水的参与,水在种子萌发过程中的生理作用主要表现为:①水分可以软化种皮,增加其透性,使胚根容易突破种;②水分使种子中的凝胶物质转变为溶胶物质,加强代谢③水分参与营养物质的水解;④各类可溶性水解产物通过水分运输到正在生长的幼芽、幼根,为种子的萌发创造必要条件。种子在吸收了大量的水分后,其他的生理活动才逐渐开始。例如,当归在种子吸水量达到自身重量的25%时,种子开始萌动,而当吸水量达到40%时,种子萌发速率最快。人参、西洋参种子的后熟也要有水分的参与,但水分过多易导致种子霉烂,一般人参种子的贮藏水分控制在10%~15%,西洋参的控制在12%~14%
(二)药用植物的需水量和需水临界期
1.需水量药用植物在不同生长发育阶段对水分需求也不同,总的来说前期需水量少,中期需水量多,后期需水量居中。从种子萌发到苗期需水量少
般土壤含水量保持在田间持水量的50%~70%;中期营养器官生长较快,覆盖大田,生殖器官很快分化形成,此期间需水量大,一般保持田间持水量的70%~80%;而后期为各个器官增重、成熟阶段,需水量减少,土壤含水量应保持田间持水量的60%~70%。
植物需水量的大小还常受气候条件和栽培措施的影响。低温、多雨、空气湿度大,蒸腾作用减弱则需水量减少;反之,高温、干旱、空气湿度低、风速大,药用植物蒸腾作用增强,则需水量增大。密植程度与施肥状况也使需水量发生变化。密植后,单位土地面积上个体总数增多,叶面积大,蒸腾量大,需水量随之增加,但地面蒸发量相应少。作物研究报道指出,土壤中缺乏任何一种元素都会使需水量增加,缺磷、缺氮尤其如此,缺钾、硫、镁次之,缺钙影响最小。在药用植物栽培中,要根据植株形态、植物生育期、气象条件和土壤含水量等情况制定相应合理的灌溉措施。
2.需水临界期药用植物在一生中(一、二年生植物)或年生育期内(多年生植物),对水分最敏感的时期,称为需水临界期。如植物从种子萌发到苗期,虽然需水量不大,但对水分很敏感,这一时期若缺水,则会导致出苗不齐,缺苗,水分多又会发生烂种烂芽,因此,这一时期就是一个需水临界期。多数药用植物在生育中期因生长旺盛,需水较多,其需水临界期多在开花前后阶段。例如薏苡的需水临界期在拔节至抽穗期,而有些植物如蛔蒿、黄芪、龙胆等的需水临界期在幼苗期。
(三)旱涝对药用植物的危害
缺水是常见的自然现象,严重缺水叫干旱。干旱对植物造成的危害主要表现在:①干旱影响原生质的胶体性质,降低原生质的水合程度,增大原生质透性,造成细胞内电解质和可溶性物质大量外渗,原生质结构遭受破坏;②干旱使细胞缺水,膨压消失,植物呈现萎蔫现象;③干旱可以改变各种生理过程,使植物气孔关闭,蒸腾减弱,气体交换和矿质营养的吸收与运输缓慢;④由于淀粉水解成糖,增加呼吸基质,使光合作用受阻而呼吸强度反而加强,干物质消耗多于积累;⑤干旱使药用植物生长发育受到抑制,水分亏缺影响细胞的分生、分化,并加速叶片衰老,叶面积缩小,茎和根系发育不良,开花结实少;⑥干旱造成细胞严重失水超过原生质所能忍受的限度时,会导致细胞死亡,植株干枯植物对干旱具有一定的适应能力,这种适应能力称为抗旱性。药用植物中比较抗旱的如知母、甘草、红花、黄芪、绿豆、骆驼刺等。这些抗旱植物在一定的干旱条件下,仍有一定产量,如果在雨量充沛年份或灌溉条件下,其产量可以大幅度地增长。
涝害是指长期持续阴雨,致使地表水泛滥淹没农田,或田间积水,或水分过多缺乏氧气,根系呼吸减弱,最终窒息死亡。根及根茎类药用植物对田间积水或土壤水分过多非常敏感。红花、芝麻等也不耐涝,地面过湿便易死亡
土壤水分过多,对药用植物造成的危害,不在于水分的直接作用,而在于间接的影响。土壤空隙充满水分,氧气缺乏,植物根部正常呼吸受阻,影响水分和矿质元素吸收,同时,由于无氧呼吸而积累的乙醇等有害物质,引起植物中毒。另外,氧气缺乏,好气性细菌如硝化细菌、氨化细菌、硫细菌等活动受阻,影响植物对氮素等营养物质的利用;同时,厌气性细菌活动大为活跃(如丁酸细菌等),在土壤中积累有机酸和无机酸,增大土壤溶液酸性,产生有毒的还原性产物如硫化氢、氧化亚铁等,使根部细胞色素多酚氧化酶遭受破坏,导致窒息。药用植物栽培上常采取排涝措施,如起高畦、开凿排水沟等以避免水涝对药用植物的危害。
生产上应根据药用植物不同生长发育时期的需水规律及气候条件、土壤水分状况,适时、合理灌溉和排水,保持土壤的良好通气条件,以确保中药材产量稳定、品质优良。
四、土壤与药用植物生长发育的关系
土壤是药用植物栽培的基础,是药用植物生长发育所必需的水、肥、气、热的供给者。除了少数寄生和漂浮的水生药用植物外,绝大多数药用植物都生长在土壤中。因此,创造良好的土壤结构,改良土壤性状,不断提高土壤肥力,提供适合药用植物生长发育的土壤条件,是搞好药用植物栽培的基础一)土壤的组成与质地。
土壤是由固体、液体、气体三部分物质组成的复杂整体。固体部分包括矿物质颗粒、有机质、微生物。其中土壤矿物质是土壤的“骨架”是组成土壤固体部分的最主要、最基本物质,占土壤总重量的90%;土壤有机质是植物残体、枯枝、落叶、残根等和动物尸体、人畜粪便在微生物作用下,分解产生的一种黑色或暗褐色胶体物质,常称为腐殖质,它能调节土壤的水、肥、气、热,满足植物生长发育需要;土壤微生物包括细菌、放线菌、真菌、藻类和鞭毛虫、变形虫等,其中有些细菌(如硝化细菌、氨化细菌、硫细菌等)能够对有机和矿质营养元素进行分解,为植物生长发育提供营养,具有重要作用。液体是指含有可溶性养分的土壤溶液。气体是指固体部分空隙间的空气。它能为种子发芽、根系的生命活动以及好气性细菌的分解活动提供所需要的氧气。组成土壤的三类物质不是孤立存在的,也不是机械地混合,而是相互联系、相互制约的统一体,并在外界因素的作用下,发生复杂的变化。
土壤按质地可分为沙土、黏土和壤土。沙土气透水性良好,耕作阻力小,土温变化快,保水保肥能力差,易发生干旱。适于在沙土种植的药用植物有仙人掌、北沙参、甘草、麻黄等。黏土通气透水能力差,土壤结构致密,耕作阻力大,但保水保肥能力强,供肥慢,肥效持久、稳定。所以,适宜在黏土中栽种的药用植物不多,如泽泻等。壤土的质介于沙土与黏土之间,是最优良的土质。壤土土质疏松,容易耕作,透水良好,又有相当强的水保肥能力,适宜种植多种药用植物,特别是根及根茎类的中药材更宜在壤土中栽培,如人参、黄连、地黄、山药、当归、丹参等。
(二)土壤肥力
土壤肥力是指土壤供给植物正常生长发育所水、肥、气、热的能力。水、肥、气、热相互联系相互制约。衡量土壤肥力高低,不仅要看每个肥力因素的绝对贮备量,而且还要看各个肥力因素间搭配是否适当。
土壤肥力因素按其来源不同分为自然肥力与人为肥力两种。自然土壤原有的肥力称为自然肥力,它是在生物、气候、母质和地形等外界因素综作用下,发生发展起来的。人为肥力是在自然土壤的基础上,通过耕作、施肥、种植植物、兴修水利改良土壤等措施,人为创造出来的肥力。自然肥力和人为肥力在栽培植物当季产量上的综合表现,称为土壤的有效肥力。药用植物产量的高低,与土壤有效肥力的高低密切相关。
我国各地土壤肥力差异很大,自然条件下,土壤肥力完全符合药用植物生长发育的极少。如何根据药用植物的需肥规律和土壤肥力状况科学地协调好药用植物与土壤的关系,并通过相应的耕作改土、灌溉施肥以及调整种植方式等措施来达到用地养地相结合的生产目的,是药用植物规范化种植研究的重要任务之一。
(三)土壤酸碱度
各种药用植物对土壤酸碱度(pH)都有一定的要求。多数药用植物适于在微酸性或中性土壤中生长。有些药用植物(荞麦、肉桂、黄连、槟榔、白木香、萝芙木等)比较耐酸,有些药用植物(枸杞土荆芥、藜、红花、甘草等)比较耐盐碱。
各地各类的土壤都有一定的pH,一般土壤pH变化在5.5~7.5之间。土壤pH可以改变土壤原有养分状态,并影响植物对养分的吸收。土壤pH在5.5~7.0之间时,植物吸收氮、磷、钾最容易;土壤pH偏高时,会减弱植物对铁、钾、钙吸收量,也会减少土壤中可溶态铁的数量;在强酸(pH<5)或强碱(pH>9)条件下,土壤中铝的溶解度增大,易引起植物中毒,也不利于土壤中有益微生物的活动。此外,土壤pH的变化与病害发生也有关,一般酸性土壤中立枯病较重。总之,选择或创造适宜于药用植物生长发育的土壤pH,也是获取优质高产的重要条件。
声明:本文章内容来源于《中药材规范化种植(养殖)技术指南》,原著于么厉、程慧珍、杨智,等,如涉及版权请及时联系本文编辑予以处理,谢谢合作。
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