藥用植物栽培與環境的關係

藥用植物在環境因子的作用下,經過長期的演化和適應,在地理的水平方向和垂直方向構成了有規律的區域化分佈,形成了各自特有的與環境相適應的生理學特性。

(一)光照

光為植物的光合作用提供能量,是植物賴以生存的必需條件之一。根據藥用植物對光強的反應可以分為陽生植物、陰生植物以及耐陰植物。陽生植物的光補償點高,對強光的利用比陰生植物好,為全日照的3%~5%,光飽和點為全日照的100%;而陰生植物與陽生植物相比有較大的基粒且基粒片層數目多,葉綠素含量又較高;葉綠素b的相對含量也高,能吸收短波的藍紫光。陰生植物能在較低的光照強度下充分地吸收光線,光補償點低,為全日照的0.5%~1%,光飽和點為全日照的10%~50%。耐陰植物對光的需要處於陰生和陽生植物之間,它們既可在全光照下生長,同時又可以耐受一定程度的蔭蔽。

植物的形態建成即生長和分化的功能,也受到光的控制。紅光促進莖的伸長,藍紫光能使莖粗壯,紫外光對植物的生長具有抑製作用。此外還存在植物對自然界晝夜長短規律性變化的反應即光週期現象。許多植物的休眠、落葉、地下器官的形成及種子萌發等與晝夜長短的變化有關。根據植物開花對日照長度的反應,又可分為長日植物、短日植物、中日植物和中間植物。短日性的南方植物在北方生長,營養期增長,往往要到深秋短日來臨時才能開花,因而易受低溫的危害;長日性的北方植物生長在南方的短日條件下,常常會早熟或因溫度不合適而不能開花。因此,藥用植物栽培必須根據藥用植物的光週期的特點制定相應的栽培措施。此外,藥用植物在不同生長時期對光照的要求也不一樣,如黃連的「前期喜陰,後期喜光」的現象,西洋參春季的透光度應比高溫的夏季的透光度稍大為宜。

(二)溫度

植物的生長過程存在著生長的最低溫度、最適溫度和最高溫度即三基點溫度。溫度直接影響植物體內各種酶的活性,從而影響植物的代謝即合成和分解的過程。在最適溫度時,使各種酶最能協調地完成植物體的代謝過程,最利於生長,當溫度低於或高於最適溫度時,酶活性受到部分抑制,當溫度低於最低溫度或高於最高溫度時,酶的活性受到強烈的抑制,同時高溫和低溫對植物的細胞產生直接的破壞,蛋白質變性,植物致死。溫度影響光合作用和呼吸作用,但呼吸作用更易受溫度的影響。低溫對於一年生冬性植物的開花有促進作用即春化作用。此外,許多藥用植物種子的萌發需要低溫處理,有的甚至需要兩種或兩種以上的溫度交替作用才能萌發,如西洋參的種子需要經過較高的溫度完成形態後熟,再經過低溫完成生理後熟才能發芽。因此,在生產上多採用低溫沙藏、遮蔭、培土覆蓋等措施來滿足藥用植物在不同生長時期對溫度的要求。

(三)水分

水分是植物原生質的主要成分,使植物保持固有的姿態。在光合作用、呼吸作用、有機質的合成與分解過程中都有水分子的參與,水還可以作為植物礦質營養吸收和運輸的媒介。植物的供水狀態會直接或間影響植物的光合作用,如植物缺水時,植物根系吸收營養下降,葉子出現萎蔫,氣孔關閉,影響二氧化碳進入,從而光合作用下降。水分過多,植物根系環境缺氧,抑制根系呼吸作用的進行,甚至厭氧細菌會產生有毒物質,不利於根系的生長,也影響光合作用的正常進行,如藏紅花生長在水分過多的土壤中會引起藏紅花球莖腐爛。植物水分的供應狀況也影響到藥用植物的代謝,如金雞納樹在雨季並不形成奎寧,羽扇豆種子和植株其他器官中生物鹼的含量,在濕潤年份較乾旱年份少。

(四)地勢

海拔、坡度、坡向、地形外貌等都影響到當地氣溫、太陽輻射、濕度等因子的變化。如海拔升高,引起太陽輻射增強、氣溫下降和雨量分佈增加。藥用植物的分佈,也就隨著海拔的升高,而出現明顯的成層現象,一般喜溫的植物達到一定高度逐漸被耐寒植物所代替,從而形成垂直分佈帶。海拔高度不僅影響植物的形態和分佈,而且可以影響到植物有效成分含量的變化。

坡度和坡向對藥用植物的種植也有很大關係,如黃連喜冷涼氣候,但是山高谷深,有寒風吹襲,易造成凍害,要選東北向和西北向坡度緩又避風的地段。如選陽坡種植,早春氣溫回升,嫩葉也發得早,由於早春氣溫不穩定,若遇寒流突然降溫,嫩葉常受凍害。又如廣東省培植砂仁的地區,在坡度300以下三面環山,一面空曠,坡向東南的斜地,首先修成梯田,保持水土,這種條件下砂仁花多,果多,授粉昆蟲多,結實率高。由此可見大地形中選擇有利於藥物生長的小地形十分重要。

(五)土壤

土壤是植物賴以生存的物質基礎,土壤的結構、PH值、肥力、水分等與植物生長密切相關。一般藥用植物適宜在有機質含量高,團粒結構,保水、保肥性能好,中性或微酸性的土壤上生長。如以根部、莖葉、花、果實入藥的,可以種在地勢平坦乾燥,土層深厚,土質疏鬆肥沃,含有機質較多,理化性質好,保水保肥、排灌方便的土壤為宜。而砂質土壤一般質地過分疏鬆、缺乏有機質,蒸發量大,保水性能差,只宜種植北沙參、莨菪、王不留行等適於砂質土壤的中藥。對於瘠薄粘重,缺乏有機質、通透性很差的土壤,可以種植杜仲、黃柏等木本藥材。對於偏鹼的土壤可以種植枸杞、麻黃、甘草、薏苡等。

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