影響藥用植物生長發育的環境因子

一、溫度

植物生長和溫度的關系存在“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律，但是超出規律的變化（如溫度過高或過低）也時有發生。溫度過高或過低，都會給植物造成障礙，使生產受到損失。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。冷害是指生長季節內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而促使植物開花的現象。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;二是營養體的低溫春化，如當歸、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）光質對藥用植物生長發育的影響

光質（或稱光的組成）對藥用植物的生長發育也有一定的影響。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育，而延長短日植物的生長發育;

·藍紫光能加速短日植物的生長發育，而延遲長日植物的生長發育。

·紅光利于糖類的合成，藍光對蛋白質合成有利，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，節間較長而莖較細;在短波長光照下栽培的植物，節間短而粗，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象稱為光周期現象。植物在生長發育進程中，必須經過一定時間的適宜光周期后才能開花，否則一直處于營養生長狀態。

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才能成花的植物。例如紅花、當歸、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節中發揮著重要的作用。

（一）藥用植物對水的適應性

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，以蒸騰系數來表示。蒸騰系數是指每形成1 g干物質所消耗的水分克數。

（三）旱澇對藥用植物的危害

1.干旱

缺水是常見的自然現象，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在：

干旱影響原生質的膠體性質，使原生質結構遭受破壞;干旱使細胞缺水，膨壓消失，植物呈現萎蔫現象;干旱可以使植物氣孔關閉，蒸騰減弱，氣體交換和礦質營養的吸收與運輸緩慢;淀粉水解成糖，干物質消耗多于積累;干旱使植物生長發育受到抑制，會招致細胞的死亡，植株干枯。

2.澇害

澇害是指長期持續陰雨致使地表水泛濫淹沒農田，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，影響水分和礦物質元素的吸收;由于無氧呼吸而積累乙醇等有害物質，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，同時產生有毒的產物如硫化氫、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，是藥用植物生長發育所必需的水、肥、氣、熱的供給者。創造良好的土壤結構，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育的土壤條件，是搞好藥用植物栽培的基礎。

（一）土壤的組成、結構與質地

土壤是由固體、液體、氣體三部分物質組成的復雜整體。固體部分包括礦物質顆粒、有機質、微生物。其中土壤礦物質是土壤的“骨架”，是組成土壤固體部分的最主要、最基本物質，占土壤總重量的90%。土壤結構以團粒結構最好，團粒結構是由腐殖質與鈣質將分散的土粒膠結在一起所形成的大小不同的結構，它可以調節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分。

土壤按質地可分為沙土、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，土壤結構致密，耕作阻力大，但保水保肥能力強，供肥慢，肥效持久、穩定。壤土的性質介于沙土與黏土之間，是最優良的土質。壤土土質疏松，容易耕作，透水良好，又有相當強的保水保肥能力，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。

（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）藥用植物與土壤養分

藥用植物生長和產量形成需要有營養保證。藥用植物生長發育所需的營養元素有C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Cl、Mn、Zn、Cu、Mo、B等。這些營養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、葉綠素和酶的主要成分。缺乏N，植物體中蛋白質、葉綠素和酶的合成受阻，從而導致植物生長發育緩慢甚至停滯，光合作用減弱，植物體內物質轉化也將受到影響或停止，植株葉片變黃，生長瘦弱，開花早，結實少，產量低。例如西洋參根在缺氮時生長發育較差，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，制造有機物質能力強，營養體生長健壯，為優質高產打下了物質基礎。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，對提高參根質量和產量均有顯著作用。磷不足，蛋白質合成下降，糖的運輸受阻，營養器官中糖的含量相對提高，有利于花青素的形成，此時葉子呈現不正常的暗綠色或紫紅色，這是缺磷的表現。缺磷時老葉中的磷向幼嫩組織中轉移，因此缺磷時老葉先出現。磷過多時，葉上出現小焦斑，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、運轉和貯藏，促進氮的吸收，加速蛋白質的合成，促進維管束的正常發育，抗倒伏，抗病蟲害，促進塊根塊莖的發育，果實種子肥大飽滿，品質好。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量;施用Mo、Zn、Mn、Fe等微肥可使黨參獲得增產;對于人參，單施Mn肥比單施Cu肥和單施Zn肥的增產幅度大，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生毒害作用，因此在栽培中施用微量元素時應根據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

1.蛭石：由黑云母和金云母風化而成的次生物。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，對水及氨的吸附能力極強。

4.鋸末木屑與稻殼：質地較輕、容易獲取、價格便宜，混合使用效果尤佳。