影響藥用植物生長發(fā)育的環(huán)境因子

一、溫度

植物生長和溫度的關(guān)系存在“三基點”——最低溫度、最適溫度、最高溫度。

（一）藥用植物對溫度的要求

·耐寒植物：人參、細辛、平貝母、大黃、羌活、五味子、刺五加;

·半耐寒植物：蘿卜、菘藍、黃連、枸杞、知母及芥菜;

·喜溫植物：顛茄、枳殼、川芎、金銀花;

·耐熱植物：檳榔、砂仁、蘇木、絲瓜、羅漢果、刀豆、冬瓜及南瓜。

（二）高溫和低溫的障礙

自然氣候的變化總體上有一定的規(guī)律，但是超出規(guī)律的變化（如溫度過高或過低）也時有發(fā)生。溫度過高或過低，都會給植物造成障礙，使生產(chǎn)受到損失。高溫障礙：高溫障礙是與強烈的陽光和急劇的蒸騰作用結(jié)合引起的。植物過度失水→降低生長速度→損傷莖葉→引起落花落果。低溫障礙：會致冷害與凍害。冷害是指生長季節(jié)內(nèi)0℃以上的低溫對藥用植物的傷害;凍害指由于氣溫急劇下降到0℃以下（或降至臨界溫度以下），使莖葉等器官受害。

（三）春化作用

春化作用是指由低溫誘導(dǎo)而促使植物開花的現(xiàn)象。藥用植物通過春化的方式有兩種：一是萌動種子的低溫春化，如芥菜、大葉藜、蘿卜等;二是營養(yǎng)體的低溫春化，如當(dāng)歸、白芷、牛蒡及菊花等。

二、光照

（一）光照強度對藥用植物生長發(fā)育的影響

陽生植物：北沙參、地黃、菊花、紅花、芍藥、薯蕷、枸杞、薏苡及知母。陰生植物：人參、西洋參、三七、石斛、黃連、細辛及淫羊藿。中間型植物：天門冬、麥冬、冬花、豆蔻、款冬、萵苣、紫花地丁及大葉柴胡。

（二）光質(zhì)對藥用植物生長發(fā)育的影響

光質(zhì)（或稱光的組成）對藥用植物的生長發(fā)育也有一定的影響。太陽光中被葉綠素吸收最多的是紅光，紅光對植物的作用最大，黃光次之。

·紅光能加速長日植物的生長發(fā)育，而延長短日植物的生長發(fā)育;

·藍紫光能加速短日植物的生長發(fā)育，而延遲長日植物的生長發(fā)育。

·紅光利于糖類的合成，藍光對蛋白質(zhì)合成有利，紫外線照射對果實成熟起良好作用，并能增加果實的含糖量。

·通常在長波長光照下生長的藥用植物，節(jié)間較長而莖較細;在短波長光照下栽培的植物，節(jié)間短而粗，后者利于培育壯苗。

（三）光周期的作用

植物通過感受晝夜長短變化而控制開花的現(xiàn)象稱為光周期現(xiàn)象。植物在生長發(fā)育進程中，必須經(jīng)過一定時間的適宜光周期后才能開花，否則一直處于營養(yǎng)生長狀態(tài)。

1.長日植物：日照必須大于某一臨界日長（一般12～14 h以上），或者暗期必須短于一定時數(shù)才能成花的植物。例如紅花、當(dāng)歸、牛蒡、蘿卜、紫菀及除蟲菊等。

2.短日植物：日照長度只有短于其所要求的臨界日長（一般12～14 h以下），或者暗期必須超過一定時數(shù)才開花的植物。例如紫蘇、菊花、穿心蓮、蒼耳、大麻及龍膽等。

3.日中性植物：對光照長短沒有嚴格要求，任何日照下都能開花的植物。例如曼陀羅、顛茄、地黃、蒲公英及千里光等。

4.中日性植物：只能在一定的日照長度下開花，延長或縮短日照時數(shù)都抑制其開花，例如某些甘蔗品種，只有在日照12.5 h下才能開花。

三、水

水不僅是植物體的組成成分之一，而且在植物體生命活動的各個環(huán)節(jié)中發(fā)揮著重要的作用。

（一）藥用植物對水的適應(yīng)性

旱生植物：蘆薈、仙人掌、麻黃、駱駝刺以及景天科植物。濕生植物：水菖蒲、水蜈蚣、毛茛、半邊蓮、秋海棠及燈芯草。中生植物：絕大多數(shù)陸生的藥用植物均屬此類。水生植物：澤瀉、蓮、芡實、浮萍、滿江紅、金魚藻。

（二）藥用植物的需水量和需水臨界期

植物在生長發(fā)育期間所消耗的水分中主要是植物的蒸騰耗水，所蒸騰的水量約占總耗水量的80%，蒸騰耗水量稱為植物的生理需水量，以蒸騰系數(shù)來表示。蒸騰系數(shù)是指每形成1 g干物質(zhì)所消耗的水分克數(shù)。

（三）旱澇對藥用植物的危害

1.干旱

缺水是常見的自然現(xiàn)象，嚴重缺水叫作干旱。干旱分大氣干旱和土壤干旱。干旱對植物造成的危害主要表現(xiàn)在：

干旱影響原生質(zhì)的膠體性質(zhì)，使原生質(zhì)結(jié)構(gòu)遭受破壞;干旱使細胞缺水，膨壓消失，植物呈現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象;干旱可以使植物氣孔關(guān)閉，蒸騰減弱，氣體交換和礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收與運輸緩慢;淀粉水解成糖，干物質(zhì)消耗多于積累;干旱使植物生長發(fā)育受到抑制，會招致細胞的死亡，植株干枯。

2.澇害

澇害是指長期持續(xù)陰雨致使地表水泛濫淹沒農(nóng)田，或田間積水、水分過多使土層中缺乏氧氣，根系呼吸減弱，植物最終窒息死亡。水澇對植物造成的危害主要表現(xiàn)在：

由于土壤空隙充滿水分，氧氣缺乏，植物根部正常呼吸受阻，影響水分和礦物質(zhì)元素的吸收;由于無氧呼吸而積累乙醇等有害物質(zhì)，植物因而中毒;氧氣缺乏，好氣性細菌如硝化細菌、氨化細菌等活動受阻，影響植物對氮素等物質(zhì)的利用;嫌氣性細菌活動大為活躍（如丁酸細菌等），在土壤中積累有機酸和無機酸，增大土壤溶液的酸性，同時產(chǎn)生有毒的產(chǎn)物如硫化氫、氧化亞鐵等，使植物根部細胞色素多酚氧化酶遭受破壞，呼吸窒息。

四、土壤

土壤是藥用植物栽培的基礎(chǔ)，是藥用植物生長發(fā)育所必需的水、肥、氣、熱的供給者。創(chuàng)造良好的土壤結(jié)構(gòu)，改良土壤性狀，不斷提高土壤肥力，提供適合藥用植物生長發(fā)育的土壤條件，是搞好藥用植物栽培的基礎(chǔ)。

（一）土壤的組成、結(jié)構(gòu)與質(zhì)地

土壤是由固體、液體、氣體三部分物質(zhì)組成的復(fù)雜整體。固體部分包括礦物質(zhì)顆粒、有機質(zhì)、微生物。其中土壤礦物質(zhì)是土壤的“骨架”，是組成土壤固體部分的最主要、最基本物質(zhì)，占土壤總重量的90%。土壤結(jié)構(gòu)以團粒結(jié)構(gòu)最好，團粒結(jié)構(gòu)是由腐殖質(zhì)與鈣質(zhì)將分散的土粒膠結(jié)在一起所形成的大小不同的結(jié)構(gòu)，它可以調(diào)節(jié)土壤水分和空氣的矛盾，能夠保墑蓄水、疏松通氣，并可不斷向植物提供養(yǎng)分。

土壤按質(zhì)地可分為沙土、黏土和壤土。

土壤顆粒中直徑為0.01～0.03 mm的土壤顆粒占50%～90%的土壤稱為沙土。沙土通氣透水性良好，耕作阻力小，土溫變化快，保水保肥能力差，易發(fā)生干旱。適合在沙土種植的藥用植物有仙人掌、北沙參等。含直徑小于0.01 mm的土壤顆粒在80%以上的土壤稱為黏土。黏土通氣透水能力差，土壤結(jié)構(gòu)致密，耕作阻力大，但保水保肥能力強，供肥慢，肥效持久、穩(wěn)定。壤土的性質(zhì)介于沙土與黏土之間，是最優(yōu)良的土質(zhì)。壤土土質(zhì)疏松，容易耕作，透水良好，又有相當(dāng)強的保水保肥能力，適宜種植多種藥用植物。

（二）土壤肥力

土壤肥力是指土壤供給植物正常生長發(fā)育所需水、肥、氣、熱的能力。衡量土壤肥力高低，不僅要看每個肥力因素的絕對儲備量，而且還要看各個肥力因素間搭配是否適當(dāng)。

（三）土壤酸堿度

各種藥用植物對土壤酸堿度（pH值）都有一定的要求。多數(shù)藥用植物適于在微酸性或中性土壤中生長。有些藥用植物（蕎麥、肉桂、黃連、檳榔、白木香和蘿芙木等）比較耐酸，另有些藥用植物（寧夏枸杞、土荊芥、藜、紅花和甘草等）比較耐鹽堿。

（四）藥用植物與土壤養(yǎng)分

藥用植物生長和產(chǎn)量形成需要有營養(yǎng)保證。藥用植物生長發(fā)育所需的營養(yǎng)元素有C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Cl、Mn、Zn、Cu、Mo、B等。這些營養(yǎng)元素除空氣中能供給一部分C、H、O外，其他元素均由土壤提供。這里主要介紹下藥用植物三要素（肥料三要素）氮、磷、鉀。

1.氮（N）是蛋白質(zhì)、葉綠素和酶的主要成分。缺乏N，植物體中蛋白質(zhì)、葉綠素和酶的合成受阻，從而導(dǎo)致植物生長發(fā)育緩慢甚至停滯，光合作用減弱，植物體內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化也將受到影響或停止，植株葉片變黃，生長瘦弱，開花早，結(jié)實少，產(chǎn)量低。例如西洋參根在缺氮時生長發(fā)育較差，根細，體輕。氮素充足時，植物枝葉茂盛，葉色濃綠，光合作用旺盛，制造有機物質(zhì)能力強，營養(yǎng)體生長健壯，為優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)打下了物質(zhì)基礎(chǔ)。氮素過多時，植物組織柔軟，莖葉徒長，易倒伏，抵抗病蟲害能力減弱，阻礙發(fā)育過程，延遲成熟期。

2.磷（P）具有提高藥用植物的抗逆性，提高原生質(zhì)膠體的保水能力，減少水分損失，促進碳水化合物代謝增強抗寒性，加速細胞分裂和生殖器官的發(fā)育形成等作用。例如人參在開花前噴施磷肥，可以促進參根的形成和長大，對提高參根質(zhì)量和產(chǎn)量均有顯著作用。磷不足，蛋白質(zhì)合成下降，糖的運輸受阻，營養(yǎng)器官中糖的含量相對提高，有利于花青素的形成，此時葉子呈現(xiàn)不正常的暗綠色或紫紅色，這是缺磷的表現(xiàn)。缺磷時老葉中的磷向幼嫩組織中轉(zhuǎn)移，因此缺磷時老葉先出現(xiàn)。磷過多時，葉上出現(xiàn)小焦斑，是磷酸鈣沉淀所致。磷過多，會阻礙硅的吸收，易招致植株感病。磷還會與土壤中的鋅結(jié)合，所以磷過多會引起缺鋅病。

3.鉀（K）能增強植物的光合作用，促進碳水化合物的形成、運轉(zhuǎn)和貯藏，促進氮的吸收，加速蛋白質(zhì)的合成，促進維管束的正常發(fā)育，抗倒伏，抗病蟲害，促進塊根塊莖的發(fā)育，果實種子肥大飽滿，品質(zhì)好。缺鉀時，莖稈生長柔弱，易倒伏，抗旱、抗寒、抗病蟲能力減弱，新生根量減少。例如黃連缺鉀時根系發(fā)育不良，須根長度及稠密情況都不及正常植株，幾乎無新生須根。

·喜氮的藥用植物，如芝麻、薄荷、紫蘇、云木香、地黃、荊芥和藿香等。

·喜磷的藥用植物，如薏苡、五味子、枸杞、蕎麥、補骨脂和望江南等。

·喜鉀的藥用植物，如人參、甘草、黃芪、黃連、麥冬、山藥和芝麻等。

除氮、磷、鉀外，藥用植物生長發(fā)育還需要一定量的微量元素。例如施用硫酸鋅可提高丹參產(chǎn)量;施用Mo、Zn、Mn、Fe等微肥可使黨參獲得增產(chǎn);對于人參，單施Mn肥比單施Cu肥和單施Zn肥的增產(chǎn)幅度大，而施用Cu、Zn、Mo、Co等微量元素可增加皂苷的含量。但微量元素含量過高會產(chǎn)生毒害作用，因此在栽培中施用微量元素時應(yīng)根據(jù)土壤中微量元素種類和不同藥材的需求合理進行。

（五）藥用植物栽培常用基質(zhì)

1.蛭石：由黑云母和金云母風(fēng)化而成的次生物。能吸收大量的水，保水、持肥、吸熱、保溫。

2.珍珠巖：由一種含鋁硅酸鹽火山石經(jīng)粉碎加熱膨脹而形成。通氣性能好，易消毒和貯藏，而有效水量和吸收能力差。

3.泥炭：亦稱草炭、黑土，是古代湖沼植物埋藏于地下，在缺氧條件下分解不完全的有機物。酸性反應(yīng)，對水及氨的吸附能力極強。

4.鋸末木屑與稻殼：質(zhì)地較輕、容易獲取、價格便宜，混合使用效果尤佳。