中草药种植与气候条件的关系
2012/3/5 来源: 阿里巴巴农业频道

  气候因子主要包括光照、温度、降水等。


  (一)光照与中草药


  1.光对药用植物的生态作用 由于各种药用植物在它们的系统发育过程中,长期处在不同的光照条件下,而形成对各种不同光照强度的适应性。所以根据不同种类的药用植物对光照强度的要求不同,将植物分为三类:


  (1)喜光植物(阳性植物) 要求阳光充足的环境,若缺乏光照,则植物细弱,生长不良,产量很低。如:地黄、黄芪、红花、决明、北沙参、芍药等中草药是喜光植物。


  (2)喜阴植物(阴性植物) 喜欢有遮荫的环境,不能忍受强烈的日光照射。如人参、西洋参、黄连、细辛等。栽培这类中草药需要人工搭棚遮荫或种在林下荫蔽处。


  (3)耐阴植物 它是前两种植物中间类型,在光照良好或稍有荫蔽的条件下都可生长,不至于受到特别损伤,如天门冬、款冬花、麦冬等。


  同种植物在不同的生长发育阶段对光照强度的要求也不相同。如北五味子、党参、厚朴等在幼苗期或移栽初期怕强光照射,必须注意短期荫蔽。


  2.药用植物对光照的反应 许多植物的花芽分化,开花结实,地下贮藏器官的发育,休眠与落叶等,对白昼与黑夜持续时间的长短有显著的相关性。这种对光照时间长短的反应,称为光周期现象。由于各种药用植物长期生长在不同的光照条件下,因而它们对光照时间的要求各有不同。只有满足了这种光照条件,它们才能正常生长发育。当然,植物这种对光照时间上不同要求的特性,在人为的控制下也是能够改变的。根据各种药用植物对光照时间长短的要求,可以把植物分为以下三大类:


  (1)长日照植物 在长于一定时间日照长度(临界日长)下开花或促进开花,而在较短的日照下不开花或延迟开花,如小茴香、栀子、除虫菊等。


  (2)短日照植物 在短于一定时间日照长度(临界日长)下促进开花,而在较长的日照下不开花,如紫苏、地黄等。


  (3)中日照性植物 对光照长短没有严格的要求,如掌叶半夏、红花等。


  这里要指出的是所谓临界日长不是以12小时光暗信号为分界,也不是对日照长短要求的绝对数值,而是决定于每种植物对光照要求一个最低或最高的临界值。如长日照植物天仙子其临界日长为11小时,木槿为12小时。植物的这些特性在引种栽培中有着重要的意义,如从南方(短日照高温条件)向北方(长日照低温条件)引种,往往出现生育期和成熟期延迟现象,所以应引种早熟品种。反之亦然。


  3.光饱和点与光补偿点


  (1)光饱和点 在一定光照强度下植物的光合速度随光照强度的增加而增加。但光照强度超过一定范围以后,光合速度减缓,当达到某一光照强度时,光合速度不随光强的增加而加速,达到一个稳定的值,这时的光照强度称为光饱和点。


  (2)光补偿点 如果光强度减弱,光合速度将随之减缓,待到光强度降到某一程度时,光合强度与呼吸强度相等。光合作用是吸收二氧化碳制造有机物质,而呼吸作用是放出二氧化碳,消耗有机物质,当吸收的二氧化碳与呼出的二氧化碳达到动态平衡时,即制造养料与消耗养料相等,达动态平衡时的光照强度称为光补偿点。植物只有在光补偿点以上时才能积累干物质。在种植中草药时,要根据不同中草药的光照习性合理调光,使之光强不大于光饱和点,不低于光补偿点。


  4.中草药的合理密植与立体栽培 合理密植和立体栽培都是人类为提高光能利用率所采取的重要措施。所谓"光能利用率"是指植物所消耗的光能与照射到叶面的总光能之比。目前在一般情况下,人们仅能利用单位面积上获得的全年辐射能的0.1%到1%~2%,可见,光能的利用还很不充分。


  合理密植:其要求是既保证植物群体得到最大发展,又使每一单株获得充分光照。由于光合作用主要是通过植物叶片进行,而且在一定范围内,叶面积大小与产量高低成正相关,因此要使单位面积产量高就应当保证有足够的叶面积,但是叶面积也不宜过大。如果超过一定范围,使叶片互相遮荫,反而会降低总叶片的平均光合作用率。密植程度可以用叶面积系数和叶片的角度来决定。


  ①叶面积系数 即田间植物群体总叶面积与土地面积的比值。植物种类和生育期不同,最适宜的叶面积系数也不相同。生产上常根据植物整个生育过程中叶面积系数的动态分析,来决定适宜的播种量和栽植密度。


  ②叶片角度 为了提高作物群体光能利用率,不仅要有一个最适叶面积,而且还要有适宜的叶片角度及方向。如叶子是垂直分布还是水平排列对光合作用有重要关系,因为叶片的配置方式直接影响叶片的受光量,如果只是叶面积虽大,但配制方式不好,彼此遮荫,也就不能充分利用光能而影响产量。


  ③密植贵在合理 密植不是种植株数越多越好,相反密植超过了限度,反会减产,甚至颗粒无收。不同的植物种植的密度是不同的,体形细长的可适当密一些,如薏苡、荆芥要比芍药密一些。即使同一植物,由于栽培目的不同,密度也应不同。一般收获营养体的要比收获果实、种子的适当密一些。同一植物在不同的地区,由于气候、土壤、水、肥条件不同,栽培的密度也应有差别。如地黄,在河南每公顷90000株,产量最高,在北京每公顷150000株产量最高。同一作物,在同一地区相同的条件下,由于采取不同的栽培措施,稀密度也有所不同。如牛膝采用宽行短株距密植,植株个体及整个群体均生长良好,从而达到高产目的。总之,要因时,因地制宜,根据植物特性和栽培的需要来确定密度。


  (二)温度与中草药 温度指植物生长期间的空气及土壤温度。气温受纬度、海拔高度、季节的影响。一年中气温最冷月和最热月平均变化的相差,称为年较差。把一日中气温变化的相差,称为日温差。一般来说,我国各地的日温差和年较差由南向北增大;由东南沿海向西北内陆增大,由于土壤传热比空气慢,所以地温变化较小。


  1.温度与药用植物生长发育的关系 温度的变化直接影响植物的光合和呼吸作用。在一般情况下,随着温度的升高光合作用和呼吸作用都要加强。但它们也都有一个最低及最高温度,而且不同的植物对这三种温度的要求是不同的。一般植物光合作用的温度以25~35℃为最适,超过这个温度,光合强度随之下降,到40~50℃光合作用完全停止。


  光合作用是制造(合成)有机物质的,而呼吸作用相反,是分解(消耗)有机物质的。所以,白天温度高晚上温度低(日温差大)有利于有机物质的积累。在冬天,温室里晚上的温度过高会影响植物生长。对于在植物生长发育过程中的最高温度、最适温度、最低温度称为温度三基点。


  不同的植物或同一植物的不同发育时期对温度的要求是不同的。如古柯、萝芙木等的早期发育需要20~40℃的高温期,而人参、北沙参等则需要经0~20℃的低温阶段,否则植株就不能正常生长发育。


  温度对各种植物休眠与萌发也有很大的影响,各种植物萌发的温度亦有它的最低、最适与最高的三基点。从植物萌发的适温与基点温度也可以发现植物种与原产地条件的关系。温度的变化对植物的蒸腾与水分的吸收也有很大的影响。大气温度的增高会促进植物水分支出,土温降低会减少植物吸水,如果这两个因素结合在一起时即会产生对植物十分不利的影响。


  2.药用植物不同种类对温度的要求 不同植物种类对温度的要求也不一样。根据植物生长习性及原产地不同,可将植物分为热带、亚热带、温带和寒带植物等四大类。


  (1)热带植物 我国热带植物分布在台湾、海南及广东、广西、云南的南部热带地区。这些地区最冷月平均气温在16℃以上,极端最低温度不低于5℃,全年无霜雪。热带药用植物有:砂仁、肉豆蔻、胖大海、槟榔、古柯、丁香、安息香等。这些药用植物喜高温,当气温降到0℃或0℃以下时,就要遭受冻害,甚至死亡。


  (2)亚热带植物 我国的亚热带植物大多分布在华中、东南和西南各省的亚热带地区。这些地区的最冷月平均气温在0~16℃之间,全年霜雪很少。亚热带药用植物如三七、厚朴、柑橘和樟等,喜温暖、能耐轻微的霜冻。


  (3)温带植物 我国温带植物多分布在热带、亚热带以北的广大地区。这些地区最冷月平均温度在0℃以上,也有-25℃以下的,如黑龙江地区。这个地区的药用植物种类很多,它们喜温和至冷凉气候,一般能耐霜冻和寒冷。其中如玄参、川芎、红花、地黄、浙贝母和延胡索等喜温和气候;而人参、黄连、大黄、当归等则要求冷凉气候。


  (4)寒带植物 我国无寒带地区,仅西部地区有高寒山区,常年积雪,这些地区有雪莲花生长。


  (三)水分与中草药 水分对植物的生存具有重要意义,水是植物细胞的重要组成部分,其原生质含水80%以上。嫩茎、幼根等的含水量可达90%以上,没有水就没有植物。水是植物合成有机物的重要原料;是植物新陈代谢的重要介质,没有水溶解一切养料,新陈代谢就不能进行。水是器官运动的调控者。由于水有最高的比热、最大的气化热及较大的热传导率,高热时能降温,冷时降温慢,对抵抗自然灾害能发挥重要作用。


  自然界中的植物,对水分条件也有高度的适应能力和多种多样的适应方式,因而形成各种不同的类型。


  1.早生植物 如仙人掌、沙棘、芦荟、龙舌兰、甘草、麻黄等。这类药用植物具有发达的根系,或有良好的抑制蒸腾的结构、发达的贮水构造和辅导组织等"早生结构",具有显著的耐旱能力,适应在地势高燥少雨的地区栽培。


  2.水生植物 如睡莲、莲等根系极不发达,没有抑制蒸腾的构造,输导组织衰退,而通气组织特别发达,所以它们一般不能离开水生环境。


  3.湿生植物 如泽泻、慈姑、菖蒲、意苡等。湿生植物根系浅,侧根少而短,抑制蒸腾的构造和输导组织弱化,而且通气组织发达,适宜在沼泽、河滩、低洼地、山谷林下等环境生长。


  4. 中生植物 大多数药用植物都属这一类,如地黄、浙贝母、延胡索等。中生植物的根系、输导系统、机械组织和节制蒸腾作用的各种结构,都比湿生植物发达,但不如旱生植物。它们在干旱情况下容易枯萎,在水分太多时又容易发生涝害。因此,在栽培这类植物过程中,注意适当的排灌能有效地提高药材的产量和质量。


  (四)空气和风与中草药 这里所指的空气是指近地面的大气与土壤里所有气态物质的总称。这些气态物质常对植物产生影响。


  1.空气与药用植物生长发育的关系 空气中对药用植物生长发育有关系的成分有氧、二氧化碳、水气、尘埃和工厂的废气等。


  大气中的二氧化碳是植物进行光合作用的必要原料,其含量随工业的发展逐步在提高,一般在0.03%。土壤里的二氧化碳含量较高,一般在0.15%~0.65%。当含量高到2%~3%,对根系的呼吸不利,有毒害作用。研究表明,在一般情况下,光合作用二氧化碳的浓度以1%左右最适宜。在塑料薄膜温室内,每天从上午8时到下午5时,像决明和大豆(开花到种子成熟)群体中通入含有二氧化碳 800~1200毫升/立方米的空气,可提高它们种子产量40%~50%。


  氧是植物呼吸作用的必要气体,土壤空气中的氧含量很少,同时变化不定,常成为植物地下部分呼吸的限制因素。


  水气影响空气的温度,工厂的大量废气(二氧化硫、氨化氢等),烟雾及尘埃等会严重影响药用植物的生长和发育。某些中草药可吸收有毒气体,减轻环境污染,如1公顷柳杉一年可吸收720千克二氧化硫,柑橘树的吸硫能力也很强,能吸硫达叶重的0.8%。丁香、夹竹桃、八角等中药树叶吸硫能力也很强。丁香、柑橘还能吸收有害气体氛及氟化氢等。


  2.风与药用植物生长发育的关系 风是空气的运动形式。风对药用植物生长发育的影响是多方面的。它是决定地面热量(冷、热气团)与水分(干燥与湿润的气团)运转的因素,有的风对植物起着直接的影响,如台风、海陆风、山风与谷风等。


  风媒花植物要依靠微风来进行传粉。很多植物的果实和种子依靠风来传播,以达到繁殖后代或扩大繁殖地区。微风对防止轻微的霜冻有利。


  风的直接害处是损伤或折断植物的枝叶造成落花、落果使植物倒伏。在播种时如风大,种子就不易均匀地撒下,出苗即疏密不匀。风的间接害处是改变空气的温度和湿度,能使土干燥,地温降低,细土吹走等。这些都对药用植物生长不利。控制和防避风的危害对水土保持和创造有利的小气候有重要意义。