1、 药用植物栽培学 第一章 绪论 第一节 药用植物栽培学的性质、任务及特点 一、 药用植物栽培学的性质 1. 药用植物：是指含有生物活性成分，用于防病、治病的植物。 其中渗透多门学科的知识，如植物生理、生态、保护、育种、遗传、土壤、肥料、气象、真菌、药用植物、中药化学、中药资源等学科。 药用植物栽培学研究内容主要包括药用植物的产地和生态环境、种质资源和良种繁育、药用植物的生物学特性及生理生态学特点、规范化栽培技术、优质高产的田间管理、无公害的病虫害防治、中草药的质量控制、采收加工和贮运等。 三、药用植 物栽培学的特点 1、药用植物种类繁多，栽培技术涉及学科范围广。 2、多数药用植物栽培的研究处于
2、初级阶段。 3、药用植物栽培对产品质量要求的特殊性 4、中药材的道地性与特产栽培 道地药材： 指大家公认的、生长于某特定地区的、质量优良和疗效好的正品药材。全国道地药材约有 200种，约占常用药材的 2/5。 5、药材市场的特殊性 药材市场与一般农产品的市场不同，药材生产的服务对象是中医院、中药制药企业等。 第二节 药用植物栽培的历史和现状 现在药用植物栽培存在的主要问题： 1.种质资源退化问题突出 。 2.农药残留和重金属污染 问题。 3.中药材产地不同引起质量差异 。 4.产地采收加工缺乏统一的规范与标准。 5.野生或珍稀濒危中药资源破坏严重 。 第三节 药用植物规范化生产与发展方向 1、
3、 GAP 的概念： 中药材 GAP 是中药材生产质量管理规范 (试行 )（ Good Agricultural Practice for Chinese Crude Drugs）此过程的简称。是由国家食品药品监督管理局组织制定并负责组织实施的行业管理法规。 中药材 GAP 的研究对象是药用植物、药用动物及其赖以生存的环境（包括各生态因子），也包括人为的干预。所谓中药材的生 产全过程，以植物药为例，即指从种子经过不同的生长发育阶段到形成商品药材（产地加工或加工的产物）为止的过程。此过程一般不包括饮片炮制，一般炮制可看作是中药制剂的前处理。 2、中药材 GAP 的主要内容 中药材 GAP 是对中药
4、材生产中各主要环节提出的要求。共分 10 章 57 条， 2002 年 4 月 17 日颁布，并于2002 年 6 月 1 日起施行。 2003 年 9 月 19 日颁布了中药材生产质量管理规范认证管理办法（试行）和中药材 GAP 认证检查评定标准（试行）。 2003 年 11 月陕西天士力植物药业有限责任公司等首批 8 家中药材生产企业的丹 参等 8 种药用植物 GAP 基地通过正式认证。 3、关于标准操作规程 中药材 GAP 的制定是政府行为，为中药材生产提出遵循的准则。各生产基地应根据各自的生产品种、环境特点、技术状态、经济实力和科研实力，制定出切实可行的、达到 GAP 要求的方法和措施
5、，这就是标准操作规程（ standard operating procedure, SOP）。 SOP 制定是企业行为， SOP的制定是在总结前人经验的基础上，通过科学研究、技术实验，并经过生产实践证明操作的可行性，具有科学性、完备性、实用性和严密性。 二、 药用 植物栽培的发展方向 保证中药材、饮片和中成药质量，中药材生产是源头。我国中药材生产问题：种质不清，种植、加工技术不规范，农药残留量严重超标；质量责任不明确；质量不稳定，抽检不合格率居高不下；野生资源破坏严重等。因此 GAP 得以制定和实施。 实施 GAP，得到质量稳定、可控的药材，中药饮片、中成药的内在质量才能得到根本保证，中药现代
6、化才有可靠的物质基础。 实施 GAP 是促进中药产业化的重要措施之一。逐步改变落后、分散的药材种植、采集形式，把符合市场经济规律的企业组织形式引入药材生产。 第四节 我国药用植物资 源及区划 一、我国药用植物资源 中药包括药用植物、药用动物和矿物药材三大类。我国中药资源物种数已达 12772 种，药用植物占全部种数的 87，涉及 385 科， 2312 属，计 11118 种 (包括 9905 种、 1208 个种以下单位 )。 二、区划 1、中药区划的概念 研究中药资源与中药生产地域系统，通过分析中药资源区域分布与中药生产规律，从自然、经济和技术角度，进行生态环境、地理分布、区域特征、历史成
7、因、时空变化、区域变异，以及与中药数量、质量等相关因素的综合研究， 按区域相似性和区际差异性，将全国划分成不同级别的中药资源 保护和中药生产区域。 2、中药区划的目的： 揭示中药资源与中药生产的地域分异规律，明确各区域开发中药资源和发展中药生产的优势，为因地制宜地调整中药材生产结构和布局，正确地选建优质药材商品生产基地，逐步实现区域化、专业化生产提供科学依据。 3、中药区划的原则依据： 生产条件、特点的相对一致性；生产发展方向、途径、措施的相对一致性；中药区划与农业区划的相协调；不同等级中药区划的相衔接性；保持一定行政区划单元的完整性。中药区划应以自然区划（包括植被、农业气候、土壤区划等）为基
8、础，也应与农业区划（包括种植业、畜牧业、林 业及渔业区划等）和综合农业区划相协调。 第二章 药用植物栽培学理论基础 第一节 药用植物生长与发育 植物的生长发育是一个从量变到质变的过程，是植物按照自身固有遗传模式和顺序，在一定外界环境下，利用外界物质和能量进行分生、分化的结果。 生长 (Growth)是植物植物体积和重量的量变过程。生长可分为营养生长和生殖生长。 发育 (Development)是植物一生中形态、结构、机能的质变过程。经过一系列的质变以后，产生与其相似个体的现象。发育的结果，产生新的器官 花、种子、果实。 一、 药用植物的营养生长 （一 ） 根： 胚根发育而成。根的生理功能：固定
9、植株，从土壤中吸收水分和矿质养分，合成细胞分裂素、氨基酸等。许多药用植物的根是重要的药用部位。 二、药用植物的生殖生长 （一）花（ flower）的形成 当植物生长到一定时期，受到外界条件的刺激（主要是日照和温度变化）生长锥发生花芽分化，然后现蕾、开花、结实形成种子。因此，花芽分化是营养生长到生殖生长的转折点。 典型的被子植物的花一般都具有如下结构：花梗、花托、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊等。 其中具有花萼、花冠、雄蕊和雌蕊四部分的称完全花，缺少其中一部分或几部分的称为不完全花 。 花在花枝或花轴上的排列方式或开放次序称为花序。根据花轴的生长和分枝方式、开花次序以及花梗长短，花序可分为无限花序（总状
10、花序、圆锥花序、伞房花序、伞形花序、穗状花序、葇荑花序、头状花序、隐头花序）和有限花序。自然界中花序的类型比较复杂，有些植物是有限花序和无限花序混生的。 （二） 开花和传粉 植物开花的龄期、季节、花期长短不同。 1 2 年生草本药用植物一生只开一次花，多年生植物生长到一定时期才能开花。多数植物一旦开花，每年都开花（条件不适宜不开花），直到枯萎死亡为止。 花粉粒成熟，借外力的作用，从雄蕊 的花药传到雌蕊柱头上的过程，称为传粉。传粉的方式分为：自花传粉：指成熟的花粉粒落到同一朵花的柱头上的过程。 异花传粉：是指不同花朵之间的传粉，在栽培学上常指不同植株间的传粉，如薏苡、益母草、丝瓜等。常异花传粉：
11、是指异花传粉介于 5% 50%的传粉方式，以这种形式传粉的植物称常异花传粉植物。 （三） 果实和种子： 果实是由子房或与子房相连的附属花器官（花托、花萼、雄蕊、雌蕊等）发育而来，内含种子。种子由子房内的胚珠发育而成。 三、植物的生命周期及生长发育过程 （一）植物的生命周期 ：植物体从种子到新种子的 过程，称为植物的生命周期。 一年生植物 一年内完成种子萌发、开花结实、植株衰老死亡的过程的植物。如薏苡、红花等。 二年生植物 第一年种子萌发后进行营养生长，第二年抽薹开花结实至衰老死亡的植物。如当归、菘蓝等。 多年生植物 完成一个生命周期需三年或三年以上的时间。大部分多年生草本植物的地上部分，每年在
12、开花结实之后枯萎而死，地下部分则可存活多年。如人参、贝母、延胡索等。多年生植物大多可多次开花结实，少数一生只开花结实一次，如天麻等。也有个别植物一年多次开花，如忍冬等。 （二）、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。 种子时期： 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。 营养生长时期： 植株的根、茎、叶等营养体生长阶段。 生殖生长时期 ： 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。 （三）植物生长发育的周期性 1、植物生长曲线和生长大周期
13、植物生长的基本方式呈现“慢 -快 -慢”的“ S”形变化曲线，这种曲线称为植物生长的 Logistic 曲线。 其生长速率呈 周期性变化所经历的三个阶段过程称为生长大周期。 2、季节周期性： 各种植物都有自身的年生长周期。休眠是植物在进化过程中所形成的对不良环境适应性的表现。药用植物体内某些活性成分也呈现周期性的变化，例如，三棵针在营养生长期与开花期小檗碱的含量变化不大，到结果期含量可增加一倍以上。 3、日生长周期性： 植物生长速率的日变化，与温度密切关系。植物正常的生长发育既需要光与暗的昼夜节奏，也要求温度的昼夜差异。通常在植物体内水分不亏缺的条件下，白昼适当高温有利于光合作用增强，夜间适当
14、低温使植物呼吸作用减弱，对光合产物的 消耗减少，净积累增多。因此，在一定温度范围的昼夜变化中，昼夜温差越大，植物的产量越高，质量就好。 四、植物生长发育的相关性： 高等植物的各种器官是一个统一整体。植株体内不同器官之间相互依存、相互制约的关系称为生长的相关性。 （一） 顶芽与侧芽、主根与侧根的相关性 植物主茎的顶芽抑制侧芽或侧枝生长的现象叫做顶端优势。由于顶端优势的存在，决定了侧芽是否萌发生长、侧芽萌发生长的快慢及侧枝生长的角度。顶芽抑制侧芽生长与内源激素和营养有关。 （二） 地上部分与地下部分的相关性： 地下部分和地上部分重量（鲜重或干重）之比 。称为根冠比（ R/T）。地上部分和地下部分生
15、长的相互影响，主要通过物质的分配实现，有时受环境条件的影响。 在药用植物的生产中，适当调整和控制根和地下茎类药物的根冠比，对药用植物产量的提高有很大关系。在生长前期，以茎叶生长为主，根冠比值较低。所以，根和地下茎类（薯蓣、白芷、地黄等）在生产前期要求较高的温度，充足的土壤水分和适量的 N 肥；而到了生长后期，就应适当降低土壤温度，施足 P 肥，使根冠比增大，从而提高产量。 （三） 营养生长与生殖生长的相关性 通过协调生殖生长和营养生长间的关系来调节产量。 大小年现象。主要 原因： （ 1) 与树体的营养条件有关。 结实过多时，营养大量消耗，枝条中的养料不足，花芽数减少，第二年花果数减少，出现小
16、年。小年结实少，消耗有机营养少，树体积累营养较多，结果枝数量增加，并有足够养分集中于花芽形成，花芽多而饱满，出现大年。 (2) 与体内激素变化有关。 特别是赤霉素影响花芽的分化。由于大年形成的果实多，种子多，种子中产生的赤霉素抑制了树体的花芽分化。当结果少时，种子产生的赤霉素少，花芽分化就多，从而形成大年。 生产上常用修剪及生长调节剂来疏花疏果，调节营养生长和生殖生长的矛盾，确保年年丰 收。 （四） 极性与再生 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）。 极性产生的原因与生长素的极性运输有关。不同器官生长素的极性运输强弱不同，茎 根 叶。由于茎的极性强，所以扦
17、插繁殖时，应注意将形态学下端插入土中，而不可倒插。 再生能力就是指植物体离体的部分具有恢复植物体其他部分的能力。 植物的器官、组织或单个细胞利用组织培养技术再生出完整的植株，甚至分化程度高的生殖细胞（花粉）也能诱导出完整植株。 生产上扦插、分根等无性繁殖，就是再生能力的应用。 第二节 药用植物生长发育所 需的环境条件 温度三基点：最高温度、适宜温度、最低温度 。 （一）药用植物对温度的要求 依据对温度的不同要求分为四类： 1、耐寒药用植物 一般能耐 -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。特别是根茎类药用植物地下部分越冬能耐 0以下，甚至 -10的低
18、温。 （二）高温和低温障碍： 温度过高或过低都会给植物造成障碍，使生产受损。 低温障碍指过低的温度可使植物生理活动停止，甚至死亡。低温对药用植物的伤害主要是冷害（ 0）和冻害（ 0或临界温度）。 高温障碍是与强烈的 阳光和急剧的蒸腾作用相结合而引起的。 （三）春化作用：春化作用指由低温诱导而促使植物开花的现象。需要春化的有一年生、大多数二年生和多年生植物。 2、分类 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。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、萝卜等；另一种是营养体的低温春化，如
19、当归、白芷、牛蒡及菊花等。 3、处理方法 种子春化处理在种子萌动期，控制水分是关键。营养体春化处理需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，也不进行春化作用。当归幼苗根重小于 0.2 g 时对春化处理没有反应；大于 2 g 春化处理后全部抽薹开花； 0.2 2 g 开花率与根重、春化温度和时间有关。 二、 光照： 1、光合作用 2、成花生理： 光调节植物的生长发育过程 3、形态建成：依靠光来控制植物的生长、发育和分化称为光的形态建成 4、光补偿点：光合速率等于呼吸速率时的光照强度。 5、光饱和点：当达到某一光照度时，光合速率就不再增加的现象称光饱和现象，此时的光照度称
20、为光饱和点。 （一）光照强度对药用植物生长发育的影响： 根据各 种植物对光照强度的需求不同，分为 阳生植物、阴生植物 和 中间型植物。 （ 1）阳生植物： 要求生长在直射光充足的地方，光饱和点为全光照的 100%，光补偿点为全光照的 3%5%，缺乏光照植株生长不良，产量低。 植物对于日照长短的反应，称光周期现象。 （ 1）长日植物： 日照必须大于某一临界日长（一般 12 14 h 以上），或者暗期必须短于一定时数才能成花的植物。例如红花、当归、牛蒡、紫菀、除虫菊等。 *临界日长： 昼夜周期中诱导短日植物开花所需的最长日照或诱导长日植物开花所的最短日照。 认识和了解药用植物的光周期反应，在 药用
21、植物栽培中具有重要的作用： 1、引种过程中，首先考虑引进的药用植物是否在当地的光周期诱导下能够正常生长发育、开花结实。 短日植物： 北种南引，开花提前，应引晚熟种；南种北引，开花推迟，应引早熟种。 长日植物： 北种南引，开花推迟，应引早熟种；南种北引，开花提前，应引晚熟种。 2、栽培时根据植物对光周期的反应确定适宜的播种期； 3、通过人工调节光周期，促进或延迟开花，在药用植物育种中发挥作用。如便于杂交、加速良种繁育、缩短育种年限等。 （二）药用植物对水的适应性： （ 1）旱生植物 能在干旱的气候和土壤环 境中维持正常的生长发育，抗旱能力强。如芦荟、仙人掌、麻黄、骆驼刺等。 1、干旱 缺水是常见
22、的自然现象，严重缺水叫做干旱。 2、涝害 地表水泛滥淹没农田，或田间积水、水分过多使土层中缺乏氧气，根系呼吸减弱，植物最终窒息死亡的现象。涝害对植物所造成的危害不是直接作用，而是间接影响。 四、土壤 （一）土壤的组成、结构与质地 土壤是在岩石矿物风化的基础上，经过长期的形成因素和成土过程的作用而产生。 至少包括： 土壤肥力指标： 有机质、结构、 pH、紧实度、渗滤性、持水率、耕层厚度、土壤质地、通气性、侵蚀状况、速 效养分含量； 土壤环境质量指标： 背景值、污染指数、污染物种类、环境容量、地表水地下水污染物； 土壤生物活性指标： 微生物量、 C/N、土壤呼吸、微生物区系、酶活性； 土壤生态指标
23、： 土壤动物类型数量、杂草、种群丰富度、多样性指数、均匀度指数、优势性指数等。 （二）土壤酸碱度： 土壤的酸碱度影响土壤养分的有效程度，过酸过碱的土壤易使磷素固定，难被植物吸收，也使氮素的转化受到影响。红黄壤酸性重，应施用一些石灰以中和酸性，施磷肥时不宜施酸性的过磷酸钙，要施碱性的钙镁磷肥。 五、微生物： 植物与周围环境生物的 互相作用是一种普遍现象。其中植物微生物的相互作用是重要形式之一。在叶围和根围区域植物体时刻与众多的有害、有益和中性微生物共同生存，并产生直接或间接的接触。植物为了适应复杂的生态环境，进化成很多形式的植物微生物共生体系统。 1、根瘤菌 固 N 微生物， G细菌，与豆科植物
24、形成共生关系，将空气中分子态 N 转化为植物可利用的化合态 N。 2、菌根 是自然界中一种普遍的植物共生现象，是土壤真菌与植物根系形成的互惠共生体。 3、内生菌 指一类在其部分或全部生活史存活于健康植物组织内部、不引发宿主植物表现出明显感染症状 的微生物。包括内生真菌和内生细菌。内生菌在植物体内广泛存在，其分布于植物的根、茎、叶、花、果实和种子等器官组织的细胞或细胞间隙。 4、兰科植物共生菌 兰科植物普遍存在共生菌现象，以天麻和石斛为典型代表。 第三节 药用植物产量构成与品质形成 一、药用植物产量及其构成因素 （一）药作植物产量 生物产量指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
25、化所生产和积累的各种有机物的总量。 生物产量通常不包括根系（根和根茎类除外）。 经济产量指目标产品的收获量。 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 位产量为经济产量。 经济产量占生物产量的比例，即 生物产量转化为经济产量的效率 ，称为经济系数或收获指数。 经济产量生物产量经济系数 。 同一药用植物，因栽培的目不同，经济产量的概念也不同。 （二）产量构成因素： 药用植物的产量是指单位土地面积上药用植物群体的产量，即由个体产量和个体数量构成。由于药用植物种类不同，构成产量的因素各异。单位土地面积上的药用植物产量随产量构成各因素而变化。 （三）药用植物产量形成的特点： 干物质积累动态是
26、 Logistic 曲线（ “S“形曲线）模式，经历缓慢增长期、指数增长期、直线增长期和 减慢停止期。 相对生长率（ RGR） :即单位时间内单位重量植株的重量增加值。受比叶面积（ SLA) 、叶干重比（ LWR） 、净同化率（ NAR）的影响。 净同化率（ NAR）： 表示单位叶面积在单位时间内的干物质增长量。 叶面积比率（ LAR）： 叶面积与植株干重之比（ L/W）称叶面积比率，即单位干重的叶面积。 比叶面积（ SLA)： 又称叶面积干重比，为单位叶面积与叶干重之比，在某种意义上是叶子相对厚度的一种度量。 叶干重比（ LWR）： 叶的干重与植株干重之比。 植物生长率（ CGR）： 又叫做
27、群体生长率，表示单位时间、单位土地 面积上所增加的干物重。药用植物产量取决于叶面积指数，叶面积指数随药用植物种类、生育时期、种植密度及栽培环境等变化。 二、 药用植物品质及其形成 （一） 药用植物品质的内涵： 药用植物品质关系到中药质量及临床疗效。评价指标：一是化学成分，主要指药用成分或活性成分的多少，以及有害物质如化学农药、有毒金属元素的含量等；二是物理指标，主要是指产品的外观性状，如色泽、质地、大小、整齐度和形状等。 1、化学成分： 药用植物的功效是由所含的有效成分或叫活性成分作用的结果。活性成分含量、各种成分的比例等是衡量药用植物产品 质量的主要指标。中药防病治病的物质基础是其所含化学成
28、分，目前已明确的药用化学成分种类有：糖类、苷类、木质素类、萜类、挥发油、鞣质类、生物碱类、氨基酸、多肽、蛋白质和酶、脂类、有机酸类、树脂类、植物色素类及无机成分等。 2、农药残留物与重金属等外源性有害物质： 栽培药用植物有时需使用农药，虽然药用器官禁用，但也应检查有无化学农药残留。残留物超过规定者禁止作为药材。 3、色泽： 色泽是药材的外观性状之一，每种药材都有自己的色泽特征。许多药材本身含有天然色素成分，有些药效成分本身带有一定的色泽特征。不同质量的药材采用 同种工艺加工或相同质量的药材采用不同工艺加工，加工后的色泽，不论是整体药材外观色泽，还是断面色泽，都有一定的区别。 4. 质地 、 大
29、小与形状，药材的质地既包括质地构成（如肉质、木质、纤维质、革质和油质等），又包括药材的硬韧度（如体轻、质实、质坚、质硬、质韧、质柔韧 (润 )及质脆等）。 用药材大小和形状进行分等是传统方法。将药效成分与外观性状结合起来分等分级才更为科学。 (二 ) 药用植物品质形成的生理生化基础 品质则取决于所形成的特定物质，并随种质、品种类型和环境条件而有很大变化。这是由系统发育过程中生理生化作用 所形成的机能决定的。 药用植物产品器官多样，化学成分亦多种多样，结构复杂，效用各异，其品质和产量都是通过生长发育和代谢活动及其他生理生化过程实现的。初生代谢产物。通过体内一系列酶的作用使光合产物转化，形成结构复
30、杂的次生代谢产物。 药用植物活性成分绝大多数为次生代谢产物。 途径有四条：莽草酸、氨基酸、乙酸、甲瓦龙酸产生的代谢产物，亦有混合途径。 药用植物代谢类型可分为糖类与蛋白质类。 含鞣质、油脂、树脂及树胶等的多为糖类代谢类型；含生物碱等的多为蛋白质类代谢类型。 药用植物品质形成决定于代谢途径。 代谢活动是在酶的 控制下进行的，也就是由植物个体的遗传信息，通过转录和转译生成的酶来决定其代谢途径与能力。这一过程与外界环境条件有密切关系。如栽培中增加磷、钾和创造湿润环境，可促进糖类代谢过程，提高油脂等物质累积；氮素营养和适度干旱条件，促进蛋白质和氨基酸转化，加速生物碱等有效成分的积累。 （三） 影响药用
31、植物品质形成的因素 1.对药材外观性状、质地和气味的影响因素 :药材的 色泽、形状、质地及气味 等是鉴别药材品质的重要内容， 是由药用植物种类、品种的遗传性和外界环境条件决定的。 多年生药用植物的 品质与栽培年限 关系也很密切。 采收季节 、时间也极重要。 2.有效成分积累的影响因素 （ 1） 遗传物质 :每种植物都有其独特的生物发育节律，植物遗传差异是造成其品质变化的内因。我国忍冬属植物有 98 种，其中有 10 多种植物的花蕾作为金银花用，含有绿原酸、异绿原酸等多种有效成分，但由于药用植物种类不同，其有效成分各异。 （ 2） 生长年限 :药用植物体内有效成分的形成和积累也与生长年限密切相关
32、。 （ 3） 物候期 :药用植物体内有效成分的累积，不仅随不同株龄有很大变化，而且随季节、物候期而变化。地上部分入药的，以生长旺盛的花蕾、花期有效成分积累高；地下部分入药 的，休眠期积累高。 （ 4） 不同器官与组织 :不同部位的有效成分积累规律不同。如薄荷主要有效成分是薄荷醇、薄荷酮等挥发油类以及黄酮类成分；栽培薄荷以获得薄荷醇型（或薄荷醇 +薄荷酮型）为主。经测定，不同部位叶片中精油成分差异很大，茎上部至下部叶含薄荷醇量逐渐增高，而薄荷酮含量逐渐减少。 （ 5） 环境条件 :药用植物各种生化反应的原料（物质、能量和信息）部分来自空气，受气温、光照、水分等因素影响；另一部分则由植物根系从土壤
33、中吸取，“地质背景系统”（ GBS）制约着其的分布、生长发育、产量及品质。环境条件对品质的影响是 复杂的，在不同生态因子作用下，活性物质变化与生态因子影响植物的代谢过程密切相关。 （ 6） 栽培技术 ;药用植物野生人工栽培，由于环境条件的改善，植株生长发育良好，为其活性成分的形成、转化和积累提供了良好条件，利于优质、高产。在药用植物栽培中，合理施肥也与产品品质关系密切。同种药用植物在不同产地，植株体内各器官积累 N、 P、 K 的数量不同。 第三章 药用植物种植制度与土壤耕作 第一节 药用植物种植制度 *2. 熟制： 是我国对耕地利用程度的另一种表示方法，它以年为单位表示种植的季数。 一年三熟
34、、一年两熟、两年 三熟、一年一熟、五年四熟等都称为熟制 。其中，对年播种面积大于耕地面积的熟制，又称多熟制。 3. 休闲： 指耕地在可种植植物的季节只耕不种或不耕不种等方式。 1. 药用植物化感自毒作用与连作障碍 （ 1）植物化感自毒作用 植物化感作用是指一种活体植物（供体）产生并以挥发、淋溶、分泌和分解等方式向环境释放次生代谢产物而影响邻近伴生植物（受体）的生长发育的化学生态学现象。当供体和受体为同种植物时产生抑制作用的现象为植物的化感自毒作用。 （ 2）连作障碍及其产生的原因 连作障碍： 在同一块土壤中连续栽培同种或同科作物时，即 使在正常的栽培管理状况下，也会出现生长势变弱、产量降低、品
35、质下降、病虫害严重的现象。日本也称“忌地”现象、连作障害；欧美称再植病害或再植问题；我国通常称“重茬问题”。 目前普遍认为产生连作障碍的原因归纳为五个方面： 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质恶化。而现有的研究认为造成中药材连作障碍的主要原因有三：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。 （ 2）翻耕时间 北方一年一熟或两熟的地区，在夏、秋季植物收获后以伏耕为主，秋收 植物和播植物以秋耕为主要翻耕时间。北方：伏耕秋耕，早秋耕晚秋耕，秋耕春耕。南方翻耕多在秋冬季进行，有利于晒垄冻垄。 （ 3）翻耕深度 因植物根系分布范
36、围和土壤性质而不同。须根系药用植物（薏苡、麦冬、薄荷）和地下块茎、块根植物（地黄、白术），其根系 89 90%集中分布在表土至 20 25cm 耕层内；直根系植物（白芷、柴胡）入土较深，但大部分集中在 30cm 以内。一般大田生产耕翻深度以旱地 20 25cm，水田 15 25cm 较适宜，在此范围内据不同土质稍作调整即可。 （ 4）翻耕后效 后效的长短因土壤特性、施 用有机肥数量、气侯条件以及作物栽培管理措施等情况而异。土壤肥沃、质地疏松、结构良好的，深耕后效长；在少雨地区，有冻土层、施有机肥较多的，深耕后效也较长，反之则较短。 3. 旋耕： 采用旋耕机进行。旋耕机上安装犁刀，旋转过程中起切
37、割、打碎、掺和土壤的作用。一次完成耕、耙、平、压等作业。 旋耕常只耕深 10 12cm，不能长期使用，多年连续旋耕会使耕层变浅，影响根系下扎。易导致土壤理化状况变劣，故旋耕应与翻耕轮换应用。 （四）少耕或免耕技术 1. 少耕 是指在常规耕作的基础上尽量减少不必要的土壤耕作次数，以降低 生产成本、减少对土壤结构破坏的耕作方法。目前采用的主要有： 保留翻地作业而去掉耙耢土壤作业措施，翻地后直接播种； 保留翻、耙、耢作业环节，去掉中耕； 去掉翻地，连年耙茬； 采用凿型犁深松耕， 1/3 残茬留在地面覆盖土壤，防止风蚀； 采用旋耕全面旋耕； 采用免耕垄作。 2.免耕 又称零耕、直接播种法。 是指在植物
38、播种前不必犁、耙整理土地，直接在茬地上播种，播后植物生长期间也不使用农具进行土壤管理的耕作方法。 （五）砂田耕作技术 砂田耕作技术是以砂石作为覆盖土壤的一种耕法。主要分布在西北半干旱向干旱过 渡地区，土壤水分成为这一地区农业生产的绝对限制因素。应用砂石覆盖地面，砂石间隙大，有很好的渗水作用，且保护土壤，滞阻水分蒸发。而且还吸收太阳辐射，增温快、温差大，促进植物快长早发，起到增产增质的作用。 第四章 药用植物繁殖与良种繁育 植物产生和自身相似的新个体以繁衍后代的过程叫繁殖。 有性繁殖是由雌雄两性配子结合形成的种子产生新个体。 无性繁殖是由植物营养器官（根、茎、叶等）的一部分培育出新个体。植物组织
39、和细胞培养所繁殖的新个体，也属于无性繁殖范畴。 第一节 药用植物营养繁殖 营养繁殖： 是以营养器官为材 料，利用植物的再生能力，分生能力、以及与另一植物通过嫁接愈合为一体的亲和能力来繁殖和培育植物的新个体。 再生能力： 是指植物体的一部分能够形成自己所没有的其他部分的能力，如叶扦插后可长出芽和根，茎或枝扦插后可长出叶和根。 分生能力： 是指植物能够长出新的营养个体的能力，包括产生可用于营养繁殖的一些特殊的变态器官，如鳞茎、球茎、根状茎等。 优点： 营养繁殖所得的新植株能保持母体的优良性状。同时个体发育阶段是在母体上进行，比种子繁育的实生苗高，有利于提早开花结实。 缺点： 营养繁殖苗的根系不如实
40、生苗的发达（嫁接苗除外） 、且抗逆能力弱，有些药用植物若长久使用营养繁殖易发生退化、生长势减弱等现象。 解决办法：在生产上应有性繁殖与无性繁殖交替进行。 常用的营养繁殖方法： 分离繁殖 , 压条繁殖 , 扦插繁殖 , 嫁接繁殖 . 一、 分离繁殖： 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。 二、 压条繁殖： 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。 （一）普通压条： 适用于枝条离地面 近且容易弯曲的植物。 （二）堆土压条 （又称
41、直立压条或壅土压条） （三）空中压条： 具体做法是：在母株上选 1 2 年生枝条将其压处刻伤或环割，将松软细土和苔藓混合后裹上，外用薄膜包扎，上下两头捆紧，要经常给压条处浇水保持泥土湿润，待长出新株后，便与母株分离栽植。 三、 扦插繁殖： 扦插繁殖是自母体割取任何一部分（如根、茎、叶等），插入土、砂或其他基质中，利用其分生或再生能力，成为独立新植物的一种繁殖方式。扦插繁殖经济简便，生产上广泛使用。 （一）扦插的生物学基础 1.不定根的形成： 不定根由植物的茎、叶等器官发出，其 发根位置不定，所以称不定根。不同植物器官的再生能力差异很大，同一植物的同一器官因脱离母体的生长发育时期不同，再生能力也
42、有所差异。 枝（茎）插一般都带有芽，芽向上抽成枝，插条基部向下分化出根，形成完整的植株。在此过程中，不定根的发生有两种情况：一种是由潜伏根原基发育形成根。另一种是诱导形成新根原基。植物扦插以后，两种生根方式经常并存。 2.不定芽的形成： 定芽发生于茎的一定位置，即节上叶腋间。不定芽的发生则没有一定位置，在根、茎、叶上都可能分化发生，但大多数在根上发生。许多植物的根在未脱离母体时，特别是根受伤的 情况下都容易形成不定芽。 3.极性： 在扦插的再生作用中，器官的生长发育均有一定的极性现象。无论枝条还是根段都总是下端发生新根，而在上端发出新梢，因此在扦插时注意不要倒插。 （二）影响扦插生根成活的因素
43、 1、内在因素： （ 1）植物种类和插条年龄及部位、（ 2）枝条的发育状况。 2、外在因素： （ 1）扦插基质： 土壤质地直接影响到扦插枝条的生根成活。 扦插地宜选择结构疏松、通气良好、能保持稳定土壤水分的沙质壤土。采用蛭石等作扦插基质，就是为了既通气又保湿。 （ 2）温度： 扦插时如能提高地温则有利于插条生根成活。一般白天气温 达 21 25 ，夜温为 15 ，土温为 15 20 或略高于平均气温 3 5 时，就可以满足生根需要。 （ 3）水分： 扦插需保持适当的湿度。注意灌水，使土壤水分含量不低于 60% 70%，大气湿度以 80% 90%为宜，避免插条水分散失过多而枯萎。 （ 4）氧气：
44、 基质通气不良，插条因缺氧而影响生根 （ 5）光照： 光照可提高土壤温度，促进插条生根。 （三）扦插时期 扦插时期因植物种类、特性、扦插方法和气候不同而异。 草本植物适应性较强，扦插时间要求不严，除严寒或酷暑外，其他季节均可进行。 木本植物扦插可分为休眠期扦插和生长 期扦插。落叶木本大多采用休眠期扦插。常绿植物多在 6 7 月梅雨季节进行。 （四）扦插方法： 1、硬枝扦插， 2、绿枝扦插， 3、根插法切取植物的根插入或埋入土中的繁殖方法。 （五）促进插条生根成活的方法 1、机械处理 有剥皮、刻伤、环剥和缢伤等方法。适用于不易成活的木本药用植物扦插。 原理：处理后生长素和糖类积累在伤口区或环剥口
45、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。 2、黄化处理 扦插前选取枝条用黑布、泥土等封裹，遮阳，三周后剪下扦插，易于生根。 原理： 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、松脂等阻碍愈伤组织的形成和根的发生。 3、温水处理 可将插条浸入 30 35 的温水中 2 h，使树脂溶解，促进生根。 4、加温处理 早春扦插因温度低生根困难，温床和冷床加温催根。 （ 1）温床催根：即用塑料薄膜温床、阳畦和火炕等。插条基部温度保持在 20 28，气温最好是在 810以下。为保持湿度，要经常喷水。 （ 2）冷床催根： 将插
46、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。温度在 20 28，约 20 d 后发根。 该方法可操作性差。 5、化学药剂处理 常用的化学药剂：有高锰酸钾、醋酸、二氧化碳、氧化锰、硫酸镁、磷酸等。 高锰酸钾溶液处理插条，可以促进氧化，使插条内部的营养物质转变为可溶状态，增强插条的吸收能力，加速根的发生。一般采用的浓度为 0.03% 0.1%，嫩枝插条用 0.06%左右处理为宜。生根较难的植物处理 1024 h，较易生根的处理 4 8 h。 6、生长调节剂处理 生产上常用的生长调节剂：萘乙酸、 ABT 生根粉、吲哚乙酸、吲哚丁酸等。 处理方法：液剂浸渍、粉剂蘸粘。 注意：生
47、长调节剂浓度过大时，其刺激作用会转 变为抑制作用，使有机体内的生理过程遭到破坏，甚至引起中毒死亡。 7、其它处理 一些营养物质也能促进生根，如蔗糖、葡萄糖、果糖、氨基酸等。例丁香、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。 （六）扦插后的管理： 扦插后，插条要及时浇水或灌水、经常保持湿润，特别是绿枝扦插。嫩枝扦插还应遮阴，在未生根之前，如果地上部已展叶，则应摘除部分叶片。当新苗长到 15 cm 时，应选留一个健壮直立的芽，其余的芽除去。 四、嫁 接繁殖： 嫁接繁殖（也称接木繁殖）：将一种植物
48、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。 接穗：供嫁接用的枝或芽。 砧木：承受接穗的植株。 嫁接繁殖的优点： （ 1）能保持母本的优良特性，嫁接后长成的苗木变异性较小。（ 2）嫁接苗能促进苗木的生长发育，提早开花结果和进入盛果期。如山茱萸实生苗需 8 10 年才开始开花结果， 20 年后方进入盛果期，但嫁接苗只需 2 3 年即可结果， 10 年后便进入盛果期。（ 3）嫁接不仅可用于栽培，也可用于育种，从而缩短育种工作年限。（ 4）通过嫁接，可利用砧木对 接穗的生理影响，提高嫁接苗对环境的适应能力，如提高抗寒、抗旱、抗病虫害等能力。（ 5）通过高接，可以把品质差的品种改换成优良的新品种。在花果类木本药用植物上具有广阔的应用前景。 嫁接后的管理 （一）嫁接生物学原理： 植物嫁接繁殖成活是根据植物创伤愈合的特性，主要依靠接穗和砧木接合部形成层的再生能力。 （二）影响嫁接成活的因素 1. 内在因素 （ 1）亲和力：砧木和接穗在内部
