?药用植物栽培与环境的关系
(1)照明
光为植物的光合作用提供能量,是植物生存的必要条件之一。根据药用植物对光照强度的反应,可分为阳生植物、阴生植物和耐阴植物。阳生植物的光补偿点较高,对强光的利用优于阴生植物,为总日照的3% ~ 5%,光饱和点为总日照的100%。与阳生植物相比,阴生植物的基粒较大,基粒片层较多,叶绿素含量较高。叶绿素b的相对含量也较高,可以吸收短波蓝紫光。遮荫植物在低光强下能充分吸收光,光补偿点低,为总日照的0.5% ~ 1%,光饱和点为总日照的10% ~ 50%。耐荫植物需要介于阴生植物和阳生植物之间的光照。它们可以在充足的光照下生长,同时也能忍受一些阴凉。
植物的形态发生,即生长和分化的功能,也受光的控制。红光能促进茎的伸长,蓝紫光能使茎粗壮,紫外光能抑制植物的生长。此外,还有光周期现象,这是植物对自然界昼夜长短有规律变化的反应。许多植物的休眠、落叶、地下器官形成和种子萌发都与昼夜的变化有关。根据开花对日照长短的反应,植物可分为长日照植物、短日照植物、中日植物和中间植物。寿命短的南方植物生长在北方,营养生长期增加,往往要到深秋和短日照到来时才能开花,因此易受低温影响。长期北方植物在南方短期条件下生长,往往因温度不适宜而早熟或不能开花。因此,药用植物的栽培必须根据药用植物光周期的特点制定相应的栽培措施。此外,药用植物在不同的生长阶段对光的要求也不同,如黄连前期喜阴,后期喜光的现象。西洋参在春季的透光率要比高温的夏季略高。
(2)温度
植物生长过程中有三个基本点温度,最低温度、最适温度和最高温度。温度直接影响植物体内各种酶的活性,从而影响植物的新陈代谢,即合成和分解的过程。在最适温度下,各种酶能以最协调的方式完成植物的代谢过程,最有利于生长。当温度低于或高于最适温度时,酶活性被部分抑制。当温度低于或高于最低温度时,酶活性受到强烈抑制。同时,高温和低温直接破坏植物的细胞,造成植物的蛋白质变性和死亡。温度影响光合作用和呼吸作用,但呼吸作用对温度更敏感。低温能促进一年生冬季植物开花,即春化另外,许多药用植物的种子需要低温处理,有的甚至需要两种或两种以上的温度交替萌发。比如西洋参的种子需要在较高的温度下完成形态成熟,然后在较低的温度下完成生理成熟才能发芽。因此,生产中常采用低温储沙、遮荫、覆土等措施,以满足药用植物不同生长阶段的温度要求。
(3)水分
水是植物原生质的主要成分,它使植物保持固有的姿态。水分子参与光合作用、呼吸作用、有机物的合成和分解,水还可以作为植物矿质营养吸收和运输的介质。植物的供水状况会直接或间接地影响植物的光合作用。比如植物缺水时,植物根系对养分的吸收减少,叶片枯萎,气孔关闭,影响二氧化碳的进入,从而光合作用下降。水分过多,植物根系环境缺氧,抑制了根系呼吸,甚至厌氧菌会产生有毒物质,不利于根系的生长,也影响正常的光合作用。比如西红花在水分过多的土壤中生长,会导致西红花的球茎腐烂。植物的水分供应也会影响药用植物的新陈代谢。比如金鸡纳在雨季不形成奎宁,羽扇豆种子等器官中的生物碱含量在丰水年比干旱年少。
(4)地形
海拔、坡度、坡向、地形都影响当地温度、太阳辐射、湿度等因素的变化。如果海拔升高,太阳辐射会增加,温度会下降,降雨分布会增加。药用植物的分布,随着海拔的升高,出现明显的层化现象。一般喜温植物到一定高度后逐渐被耐寒植物取代,形成垂直分布带。海拔不仅影响植物的形态和分布,还影响植物中有效成分的变化。
坡度和坡向与药用植物的种植也有很大的关系,比如黄连喜气候寒冷,但山高谷深,有冷风吹,容易造成冻害。应选择东北、西北坡度平缓、避风的路段。如果选择阳坡种植,早春气温升高,嫩叶出得早。由于早春气温不稳定,如果寒流中气温骤降,嫩叶往往会被冻坏。又如广东省种植砂仁的地区,坡度在300°以下,三面环山,一面开阔,坡度向东南倾斜。首先,修建梯田是为了保持水土。在这种条件下,砂仁花多、果多、传粉者多、结实率高。可见,在大地形中选择一个有利于药物生长的小地形是非常重要的。
(5)土壤
土壤是植物赖以生存的物质基础,其结构、酸碱度、肥力、水分与植物生长密切相关。一般药用植物适合生长在有机质含量高、结构颗粒状、保水保肥性能好的中性或微酸性土壤中。根、茎、叶、花、果入药,可种植在地势平坦干燥、土层深厚、土壤疏松肥沃、有机质多、理化性状好、保水保肥、排灌方便的土壤中。而沙土一般质地过于疏松,有机质缺乏,蒸发量大,保水性能差。只有适合沙质土壤的中药,如北沙参、蜈蚣、王不留行,才可以种植。对于贫瘠、黏腻、缺少有机质、通透性差的土壤,可以种植杜仲、黄柏等木本药材。枸杞、麻黄、甘草和薏苡可以在碱性土壤中种植。