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中草藥種植與氣候條件的關系

  氣候因子主要包括光照、溫度、降水等。


  (一)光照與中草藥


  1.光對藥用植物的生態作用 由于各種藥用植物在它們的系統發育過程中,長期處在不同的光照條件下,而形成對各種不同光照強度的適應性。所以根據不同種類的藥用植物對光照強度的要求不同,將植物分為三類:


  (1)喜光植物(陽性植物) 要求陽光充足的環境,若缺乏光照,則植物細弱,生長不良,產量很低。如:地黃、黃芪、紅花、決明、北沙參、芍藥等中草藥是喜光植物。


  (2)喜陰植物(陰性植物) 喜歡有遮蔭的環境,不能忍受強烈的日光照射。如人參、西洋參、黃連、細辛等。栽培這類中草藥需要人工搭棚遮蔭或種在林下蔭蔽處。


  (3)耐陰植物 它是前兩種植物中間類型,在光照良好或稍有蔭蔽的條件下都可生長,不至于受到特別損傷,如天門冬、款冬花、麥冬等。


  同種植物在不同的生長發育階段對光照強度的要求也不相同。如北五味子、黨參、厚樸等在幼苗期或移栽初期怕強光照射,必須注意短期蔭蔽。


  2.藥用植物對光照的反應 許多植物的花芽分化,開花結實,地下貯藏器官的發育,休眠與落葉等,對白晝與黑夜持續時間的長短有顯著的相關性。這種對光照時間長短的反應,稱為光周期現象。由于各種藥用植物長期生長在不同的光照條件下,因而它們對光照時間的要求各有不同。只有滿足了這種光照條件,它們才能正常生長發育。當然,植物這種對光照時間上不同要求的特性,在人為的控制下也是能夠改變的。根據各種藥用植物對光照時間長短的要求,可以把植物分為以下三大類:


  (1)長日照植物 在長于一定時間日照長度(臨界日長)下開花或促進開花,而在較短的日照下不開花或延遲開花,如小茴香、梔子、除蟲菊等。


  (2)短日照植物 在短于一定時間日照長度(臨界日長)下促進開花,而在較長的日照下不開花,如紫蘇、地黃等。


  (3)中日照性植物 對光照長短沒有嚴格的要求,如掌葉半夏、紅花等。


  這里要指出的是所謂臨界日長不是以12小時光暗信號為分界,也不是對日照長短要求的絕對數值,而是決定于每種植物對光照要求一個最低或最高的臨界值。如長日照植物天仙子其臨界日長為11小時,木槿為12小時。植物的這些特性在引種栽培中有著重要的意義,如從南方(短日照高溫條件)向北方(長日照低溫條件)引種,往往出現生育期和成熟期延遲現象,所以應引種早熟品種。反之亦然。


  3.光飽和點與光補償點


  (1)光飽和點 在一定光照強度下植物的光合速度隨光照強度的增加而增加。但光照強度超過一定范圍以后,光合速度減緩,當達到某一光照強度時,光合速度不隨光強的增加而加速,達到一個穩定的值,這時的光照強度稱為光飽和點。


  (2)光補償點 如果光強度減弱,光合速度將隨之減緩,待到光強度降到某一程度時,光合強度與呼吸強度相等。光合作用是吸收二氧化碳制造有機物質,而呼吸作用是放出二氧化碳,消耗有機物質,當吸收的二氧化碳與呼出的二氧化碳達到動態平衡時,即制造養料與消耗養料相等,達動態平衡時的光照強度稱為光補償點。植物只有在光補償點以上時才能積累干物質。在種植中草藥時,要根據不同中草藥的光照習性合理調光,使之光強不大于光飽和點,不低于光補償點。


  4.中草藥的合理密植與立體栽培 合理密植和立體栽培都是人類為提高光能利用率所采取的重要措施。所謂"光能利用率"是指植物所消耗的光能與照射到葉面的總光能之比。目前在一般情況下,人們僅能利用單位面積上獲得的全年輻射能的0.1%到1%~2%,可見,光能的利用還很不充分。


  合理密植:其要求是既保證植物群體得到最大發展,又使每一單株獲得充分光照。由于光合作用主要是通過植物葉片進行,而且在一定范圍內,葉面積大小與產量高低成正相關,因此要使單位面積產量高就應當保證有足夠的葉面積,但是葉面積也不宜過大。如果超過一定范圍,使葉片互相遮蔭,反而會降低總葉片的平均光合作用率。密植程度可以用葉面積系數和葉片的角度來決定。


  ①葉面積系數 即田間植物群體總葉面積與土地面積的比值。植物種類和生育期不同,最適宜的葉面積系數也不相同。生產上常根據植物整個生育過程中葉面積系數的動態分析,來決定適宜的播種量和栽植密度。


  ②葉片角度 為了提高作物群體光能利用率,不僅要有一個最適葉面積,而且還要有適宜的葉片角度及方向。如葉子是垂直分布還是水平排列對光合作用有重要關系,因為葉片的配置方式直接影響葉片的受光量,如果只是葉面積雖大,但配制方式不好,彼此遮蔭,也就不能充分利用光能而影響產量。


  ③密植貴在合理 密植不是種植株數越多越好,相反密植超過了限度,反會減產,甚至顆粒無收。不同的植物種植的密度是不同的,體形細長的可適當密一些,如薏苡、荊芥要比芍藥密一些。即使同一植物,由于栽培目的不同,密度也應不同。一般收獲營養體的要比收獲果實、種子的適當密一些。同一植物在不同的地區,由于氣候、土壤、水、肥條件不同,栽培的密度也應有差別。如地黃,在河南每公頃90000株,產量最高,在北京每公頃150000株產量最高。同一作物,在同一地區相同的條件下,由于采取不同的栽培措施,稀密度也有所不同。如牛膝采用寬行短株距密植,植株個體及整個群體均生長良好,從而達到高產目的。總之,要因時,因地制宜,根據植物特性和栽培的需要來確定密度。


  (二)溫度與中草藥 溫度指植物生長期間的空氣及土壤溫度。氣溫受緯度、海拔高度、季節的影響。一年中氣溫最冷月和最熱月平均變化的相差,稱為年較差。把一日中氣溫變化的相差,稱為日溫差。一般來說,我國各地的日溫差和年較差由南向北增大;由東南沿海向西北內陸增大,由于土壤傳熱比空氣慢,所以地溫變化較小。


  1.溫度與藥用植物生長發育的關系 溫度的變化直接影響植物的光合和呼吸作用。在一般情況下,隨著溫度的升高光合作用和呼吸作用都要加強。但它們也都有一個最低及最高溫度,而且不同的植物對這三種溫度的要求是不同的。一般植物光合作用的溫度以25~35℃為最適,超過這個溫度,光合強度隨之下降,到40~50℃光合作用完全停止。


  光合作用是制造(合成)有機物質的,而呼吸作用相反,是分解(消耗)有機物質的。所以,白天溫度高晚上溫度低(日溫差大)有利于有機物質的積累。在冬天,溫室里晚上的溫度過高會影響植物生長。對于在植物生長發育過程中的最高溫度、最適溫度、最低溫度稱為溫度三基點。


  不同的植物或同一植物的不同發育時期對溫度的要求是不同的。如古柯、蘿芙木等的早期發育需要20~40℃的高溫期,而人參、北沙參等則需要經0~20℃的低溫階段,否則植株就不能正常生長發育。


  溫度對各種植物休眠與萌發也有很大的影響,各種植物萌發的溫度亦有它的最低、最適與最高的三基點。從植物萌發的適溫與基點溫度也可以發現植物種與原產地條件的關系。溫度的變化對植物的蒸騰與水分的吸收也有很大的影響。大氣溫度的增高會促進植物水分支出,土溫降低會減少植物吸水,如果這兩個因素結合在一起時即會產生對植物十分不利的影響。


  2.藥用植物不同種類對溫度的要求 不同植物種類對溫度的要求也不一樣。根據植物生長習性及原產地不同,可將植物分為熱帶、亞熱帶、溫帶和寒帶植物等四大類。


  (1)熱帶植物 我國熱帶植物分布在臺灣、海南及廣東、廣西、云南的南部熱帶地區。這些地區最冷月平均氣溫在16℃以上,極端最低溫度不低于5℃,全年無霜雪。熱帶藥用植物有:砂仁、肉豆蔻、胖大海、檳榔、古柯、丁香、安息香等。這些藥用植物喜高溫,當氣溫降到0℃或0℃以下時,就要遭受凍害,甚至死亡。


  (2)亞熱帶植物 我國的亞熱帶植物大多分布在華中、東南和西南各省的亞熱帶地區。這些地區的最冷月平均氣溫在0~16℃之間,全年霜雪很少。亞熱帶藥用植物如三七、厚樸、柑橘和樟等,喜溫暖、能耐輕微的霜凍。


  (3)溫帶植物 我國溫帶植物多分布在熱帶、亞熱帶以北的廣大地區。這些地區最冷月平均溫度在0℃以上,也有-25℃以下的,如黑龍江地區。這個地區的藥用植物種類很多,它們喜溫和至冷涼氣候,一般能耐霜凍和寒冷。其中如玄參、川芎、紅花、地黃、浙貝母和延胡索等喜溫和氣候;而人參、黃連、大黃、當歸等則要求冷涼氣候。


  (4)寒帶植物 我國無寒帶地區,僅西部地區有高寒山區,常年積雪,這些地區有雪蓮花生長。


  (三)水分與中草藥 水分對植物的生存具有重要意義,水是植物細胞的重要組成部分,其原生質含水80%以上。嫩莖、幼根等的含水量可達90%以上,沒有水就沒有植物。水是植物合成有機物的重要原料;是植物新陳代謝的重要介質,沒有水溶解一切養料,新陳代謝就不能進行。水是器官運動的調控者。由于水有最高的比熱、最大的氣化熱及較大的熱傳導率,高熱時能降溫,冷時降溫慢,對抵抗自然災害能發揮重要作用。


  自然界中的植物,對水分條件也有高度的適應能力和多種多樣的適應方式,因而形成各種不同的類型。


  1.早生植物 如仙人掌、沙棘、蘆薈、龍舌蘭、甘草、麻黃等。這類藥用植物具有發達的根系,或有良好的抑制蒸騰的結構、發達的貯水構造和輔導組織等"早生結構",具有顯著的耐旱能力,適應在地勢高燥少雨的地區栽培。


  2.水生植物 如睡蓮、蓮等根系極不發達,沒有抑制蒸騰的構造,輸導組織衰退,而通氣組織特別發達,所以它們一般不能離開水生環境。


  3.濕生植物 如澤瀉、慈姑、菖蒲、意苡等。濕生植物根系淺,側根少而短,抑制蒸騰的構造和輸導組織弱化,而且通氣組織發達,適宜在沼澤、河灘、低洼地、山谷林下等環境生長。


  4. 中生植物 大多數藥用植物都屬這一類,如地黃、浙貝母、延胡索等。中生植物的根系、輸導系統、機械組織和節制蒸騰作用的各種結構,都比濕生植物發達,但不如旱生植物。它們在干旱情況下容易枯萎,在水分太多時又容易發生澇害。因此,在栽培這類植物過程中,注意適當的排灌能有效地提高藥材的產量和質量。


  (四)空氣和風與中草藥 這里所指的空氣是指近地面的大氣與土壤里所有氣態物質的總稱。這些氣態物質常對植物產生影響。


  1.空氣與藥用植物生長發育的關系 空氣中對藥用植物生長發育有關系的成分有氧、二氧化碳、水氣、塵埃和工廠的廢氣等。


  大氣中的二氧化碳是植物進行光合作用的必要原料,其含量隨工業的發展逐步在提高,一般在0.03%。土壤里的二氧化碳含量較高,一般在0.15%~0.65%。當含量高到2%~3%,對根系的呼吸不利,有毒害作用。研究表明,在一般情況下,光合作用二氧化碳的濃度以1%左右最適宜。在塑料薄膜溫室內,每天從上午8時到下午5時,像決明和大豆(開花到種子成熟)群體中通入含有二氧化碳 800~1200毫升/立方米的空氣,可提高它們種子產量40%~50%。


  氧是植物呼吸作用的必要氣體,土壤空氣中的氧含量很少,同時變化不定,常成為植物地下部分呼吸的限制因素。


  水氣影響空氣的溫度,工廠的大量廢氣(二氧化硫、氨化氫等),煙霧及塵埃等會嚴重影響藥用植物的生長和發育。某些中草藥可吸收有毒氣體,減輕環境污染,如1公頃柳杉一年可吸收720千克二氧化硫,柑橘樹的吸硫能力也很強,能吸硫達葉重的0.8%。丁香、夾竹桃、八角等中藥樹葉吸硫能力也很強。丁香、柑橘還能吸收有害氣體氛及氟化氫等。


  2.風與藥用植物生長發育的關系 風是空氣的運動形式。風對藥用植物生長發育的影響是多方面的。它是決定地面熱量(冷、熱氣團)與水分(干燥與濕潤的氣團)運轉的因素,有的風對植物起著直接的影響,如臺風、海陸風、山風與谷風等。


  風媒花植物要依靠微風來進行傳粉。很多植物的果實和種子依靠風來傳播,以達到繁殖后代或擴大繁殖地區。微風對防止輕微的霜凍有利。


  風的直接害處是損傷或折斷植物的枝葉造成落花、落果使植物倒伏。在播種時如風大,種子就不易均勻地撒下,出苗即疏密不勻。風的間接害處是改變空氣的溫度和濕度,能使土干燥,地溫降低,細土吹走等。這些都對藥用植物生長不利。控制和防避風的危害對水土保持和創造有利的小氣候有重要意義。

 

 

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