药用植物栽培与环境的关系

药用植物栽培与环境的关系

药用植物在环境因子的作用下，经过长期的演化和适应，在地理的水平方向和垂直方向构成了有规律的区域化分布，形成了各自特有的与环境相适应的生理学特性。

（一）光照

光为植物的光合作用提供能量，是植物赖以生存的必需条件之一。根据药用植物对光强的反应可以阳生植物、阴生植物以及耐阴植物。阳生植物的光补偿点高，对强光的利用比阴生植物好，为全日照的3％～5％，光饱和点为全日照的100％；而阴生植物与阳生植物相比有较大的基粒且基粒片层数目多，叶绿素含量又较高；叶绿素b的相对含量也高，能吸收短波的蓝紫光。阴生植物能在较低的光照强度下充分地吸收光线，光补偿点低，为全日照的0．5％～1％，光饱和点为全日照的10％～50％。耐阴植物对光的需要处于阴生和阳生植物之间，它们既可在全光照下生长，同时又可以耐受一定程度的荫蔽。

植物的形态建成即生长和分化的功能，也受到光的控制。红光促进茎的伸长，蓝紫光能使茎粗壮，紫外光对植物的生长具有抑制作用。此外还存在植物对自然界昼夜长短规律性变化的反应即光周期现象。许多植物的休眠、落叶、地下器官的形成及种子萌发等与昼夜长短的变化有关。根据植物开花对日照长度的反应，又可分为长日植物、短日植物、中日植物和中间植物。短日性的南方植物在北方生长，营养期增长，往往要到深秋短日来临时才能开花，因而易受低温的危害；长日性的北方植物生长在南方的短日条件下，常常会早熟或因温度不合适而不能开花。因此，药用植物栽培必须根据药用植物的光周期的特点制定相应的栽培措施。此外，药用植物在不同生长时期对光照的要求也不一样，如黄连的“前期喜阴，后期喜光”的现象，西洋参春季的透光度应比高温的夏季的透光度稍大为宜。

（二）温度

植物的生长过程存在着生长的最低温度、最适温度和最高温度即三基点温度。温度直接影响植物体内各种酶的活性，从而影响植物的代谢即合成和分解的过程。在最适温度时，使各种酶最能协调地完成植物体的代谢过程，最利于生长，当温度低于或高于最适温度时，酶活性受到部分抑制，当温度低于最低温度或高于最高温度时，酶的活性受到强烈的抑制，同时高温和低温对植物的细胞产生直接的破坏，蛋白质变性，植物致死。温度影响光合作用和呼吸作用，但呼吸作用易受温度的影响。低温对于一年生冬性植物的开花有促进作用即春化作用。此外，许多药用植物种子的萌发需要低温处理，有的甚至需要两种或两种以上的温度交替作用才能萌发，如西洋参的种子需要经过较高的温度完成形态后熟，再经过低温完成生理后熟才能发芽。因此，在生产上多采用低温沙藏、遮荫、培土覆盖等措施来满足药用植物在不同生长时期对温度的要求。

（三）水分

水分是植物原生质的主要成分，使植物保持固有的姿态。在光合作用、呼吸作用、有机质的合成与分解过程中都有水分子的参与，水还可以作为植物矿质营养吸收和运输的媒介。植物的供水状态会直接或间影响植物的光合作用，如植物缺水时，植物根系吸收营养下降，叶子出现萎蔫，气孔关闭，影响二氧化碳进入，从而光合作用下降。水分过多，植物根系环境缺氧，抑制根系呼吸作用的进行，甚至厌氧细菌会产生有毒物质，不利于根系的生长，也影响光合作用的正常进行，如藏红花生长在水分过多的土壤中会引起藏红花球茎腐烂。植物水分的供应状况也影响到药用植物的代谢，如金鸡纳树在雨季并不形成奎宁，羽扇豆种子和植株其他器官中生物碱的含量，在湿润年份较干旱年份少。

（四）地势

海拔、坡度、坡向、地形外貌等都影响到当地气温、太阳辐射、湿度等因子的变化。如海拔升高，引起太阳辐射增强、气温下降和雨量分布增加。药用植物的分布，也就随着海拔的升高，而出现明显的成层现象，一般喜温的植物达到一定高度逐渐被耐寒植物所代替，从而形成垂直分布带。海拔高度不仅影响植物的形态和分布，而且可以影响到植物有效成分含量的变化。

坡度和坡向对药用植物的种植也有很大关系，如黄连喜冷凉气候，但是山高谷深，有寒风吹袭，易造成冻害，要选东北向和西北向坡度缓又避风的地段。如选阳坡种植，早春气温回升，嫩叶也发得早，由于早春气温不稳定，若遇寒流突然降温，嫩叶常受冻害。又如广东省培植砂仁的地区，在坡度300以下三面环山，一面空旷，坡向东南的斜地，首先修成梯田，保持水土，种条件下砂仁花多，果多，授粉昆虫多，结实率高。由此可见大地形中选择有利于药物生长的小地形十分重要。

（五）土壤

土壤是植物赖以生存的物质基础，土壤的结构、PH值、肥力、水分等与植物生长密切相关。一般药用植物适宜在有机质含量高，团粒结构，保水、保肥性能好，中性或微酸性的土壤上生长。如以根部、茎叶、花、果实入药的，可以种在地势平坦干燥，土层深厚，土质疏松肥沃，含有机质较多，理化性质好，保水保肥、排灌方便的土壤为宜。而砂质土壤一般质地过分疏松、缺乏有机质，蒸发量大，保水性能差，只宜种植北沙参、莨菪、王不留行等适于砂质土壤的中药。对于瘠薄粘重，缺乏有机质、通透性很差的土壤，可以种植杜仲、黄柏等木本药材。对于偏碱的土壤可以种植枸杞、麻黄、甘草、薏苡等。(中药研究)

中药材种植环境和条件里最重要的几个因素是什么？

在人工栽培的200多个中药材品种中，各个品种有各自的生长习性，每个品种对土壤、温度、水分、光照、温差等自然条件都有严格的要求。只有在砂壤土中生长良好的中药材品种，不能种植在粘重或沙质的土壤中，如丹参、半夏、白术、白芷、地黄等品种。在低温下完成生长周期的品种，遇高温会出现枯萎或倒苗，如红花、白芨、浙贝母等。有的品种喜土壤干旱，如白芍、甘草等；有的品种喜土壤湿润，如薏苡、泽泻等；而有的品种既怕旱又怕涝，要保持土壤见干见湿，才能正常生长，如白术、半夏等。各品种不同的生长时期对水分要求也不一样，如半夏生长前期要求土壤有一定的湿度即可，土壤含水量10-20%；生长中期土壤要见湿见干，含水量20-30%，并且空气湿度要大；生长的中后期，也是块茎的膨大期，如土壤过湿，含水量超过30%，5天半夏块茎就会出现大量的腐烂，半个月会迅速蔓延整个田块，造成大块茎的全部腐烂，甚至颗粒无收。要求长日照的红花等品种，如种植在短日照的地区，产量低，质量差。半夏在土壤干旱、温度较高的条件下，强光照直射，就会倒苗，必须人为采取遮阳措施，才能正常生长。甘草、丹参等根茎类品种，在进入生殖生长的时期，必须有一定的温差刺激，才能完成养分的积累。在中药材种植生产的实际操作中，怎样合理调节温度、水分、光照等之间的关系，这就是高产优质中药材种植技术；有人说半夏在温度超过30度就会倒苗，但经笔者多年实践得出，只要土壤湿润，含水量20%左右，在隐蔽的环境条件下，短时间温度达35度，半夏也能正常生长；即使温度低于30度，在干旱（土壤含水量10%以下）强光照的情况下，半夏地上植株也会枯萎倒苗。所以，要种植出即高产又优质的中药材商品，就需从技术方面，根据生物学的特性，科学选择土壤，论证最佳播种或栽培时间，合理调节温度、光照、水分之间的关系，保证种植的中草药能够正常的健壮生长，从而在优质的基础上获得最高产量。土壤是中药材生长的基础和场所，其环境质量是中药材GAP生产的先决条件。现代中药材生产必须充分重视地理环境、农业生态条件对产量品质的综合影响，以中药材GAP为核心指导，走中药材GAP基地建设的道路，以确保中药材质量的平衡稳定。
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下面是全方面的影响因素：
土壤环境质量指标是土壤和作物污染程度的硬性指标，包括地质、地貌、气候、水质、土壤、植被、工农业结构各生态因子及其相关因素，其中土壤背景值和土壤环境容量是土壤环境质量评价和监测的重要依据。
1.地质状况与GAP
中药材具有地域性特点，讲求道地性。地质、气候及生物等各因子组合的“地质背景系统(GBS)”制约着中药材的分布、生长发育及其产量和品质，也就是说中药材有效成分的形成和积累与地质背景系统有着密切关系，这是道地药材具有较强地域性的本质。究其原因，土壤是以母质为基础的，在气候、生物等作用下，不断地同外界进行着物质、能量、信息的交流，即通过“岩石(母质)-土壤-中药材”系统，将物质、能量、信息流(如矿质元素、地下水、地热等)，源源不断地传递给中药材，这从某种角度决定了中药材的种类、地域分布和内在成分含量。因此，中药材的GAP生产首先必须考虑的就是地质状况对中药材的产地制约，必须遵循“产地区划，讲求道地”的原则。 。
2.地形地貌与GAP
中药材主要分布于山区、丘陵、平原等大陆地貌类型中，海拔高度、坡度、坡向及地形地貌等影响着中药材的分布、生长发育。因为地形引起母质在地表进行再分配，进而引起光、热、水在母质和土壤中的再分配，各因子的综合作用，导致中药材随土壤呈现出纬度、经度、垂直地带性的“三向地带性”结合规律。中药材栽培在选择合适的地势类型的基础上，必须遵循“三向地带性”结合规律，在考虑经纬度、海拔的基础上进行引种驯化，扩大资源的再生繁衍，增强其产量品质。
3.气候因素与GAP
光、热、水、气是构成气候条件的主要因子，它们决定了成土过程的水热条件，是土壤环境系统中的重要因素，而且与中药材生长发育唇齿相关。
光照是中药材进行光合作用不可缺少的条件，不同类型的中药材对光照的要求不同，根据对光照时间长短和生长发育所需日光量的不同，中药材可分为阴生植物(如人参、细辛、黄精等)、阳生植物(如地黄、薏苡等)和中生植物；同时，中药材个体的生长发育时期不同，光照强度对其影响亦不相同。在造地、间作、套作时，对植物种类的选择和搭配以及间苗、整枝、合理密植等都要适应植物对光强度的要求。
温度是干扰中药材生产的最重要的环境因子，对土壤的发育主要表现在土壤风化作用上。植物的生长发育与温度存在最低、最适、最高温度“三基点”有着密切关联，植物的发育阶段不同，对温度“三基点”的要求也不尽相同，这是植物进化过程中对温度形成多样化适应的结果。
水是中药材生命活动过程中不可缺少的环境条件。从生物化学、生物物理学水平来说，水在生命系统中对有机体的热量平衡有着重要作用；从植物生态学水平来说，水对气候类型的形成与稳定起着重要作用。水分在植物体内含量最重，土壤水是植物根部吸收水分的主要源泉。不同植物对水分的需要量不同，这决定了物种的分布范围。根据中药材对水分的适应能力和适应方式，一般将其分为旱生、湿生、中生、水生等不同种类，这是它们对水条件长期适应的结果。尤其值得提醒的是，水质的好坏和污染程度直接影响药用植物产品的品质，因此，中药材GAP生产过程中，对水质的要求(包括灌溉水)均应有其规范的标准，如灌溉水质执行农田灌溉水质量标准GB 5084-92等。
大气由干净空气、水气和各种悬浮的固态杂质微粒组成，是环境的重要组成要素，为维持一切生命活动所必需。大气的质量好坏，对整个生态系统及中药材品质直接带来影响。氧和氮是地球一切生物呼吸和制造营养的源泉，中药材必须在通气良好的土壤中生长；CO2对植物光合效应影响巨大；但污染的空气(尤其是工业“废气”)对中药材品质则会产生严重危害。因此，在中药材GAP生产中，空气环境质量须执行一定的标准规范，如“大气环境”质量标准GB133095-82等。
4.土壤生态因子与GAP
中药材栽培生产除了要求土壤能提供良好的生根立足条件外，还要求土壤提供充足的营养、水分和空气(即土壤肥力)。品质纯正、质量稳定的中药材原料需要未受重金属和农药等污染的土壤条件。土壤质地、土壤有机质、土壤营养、土壤水分、土壤酸碱度、土壤空气及土壤微生物等均影响土壤肥力及中药材生长发育和产量品质，土壤污染程度是中药材品质好坏的重要影响因素，中药材GAP生产要求的土壤环境质量须有一定的规范标准，如执行GB15618-1995。
土壤质地是土壤中大小不同的土粒组合比例，按砂、粉、粘粒的组成比例，可将土壤分为砂土、壤土及粘土类。不同中药材要求的土壤类型均有较大的差异，一般保水保肥力强、疏松、团粒结构优良的砂壤土均能适应大多数中药材的生长要求。
土壤有机质是中药材和微生物的养料源泉，也是土壤肥瘦好坏的重要标志之一，它在改良土壤结构，提高土壤肥力，充分协调水、热、气关系起着巨大作用。
土壤水分是土壤肥力的重要成分，是中药材生长发育所需水分最重要的来源。
土壤酸碱度(即“土壤反应”)对土壤肥力及植物生长影响很大，大多数中药材喜在中性或微酸、微度域值。故中药材栽培中应注意土壤酸碱度并积极采取措施加以调控以适应中药材生长及质量的要求。
土壤营养(氮、磷、钾、微量元素、有机质等)是供中药材生长发育的“粮食”，是创造优质高产中药材必需的物质条件之一。植物的生长发育所需的营养均有其营养元素的平衡问题，土壤营养元素除碳、氢、氧来自大气外，其余元素基本上都来自土壤，而施肥和土壤自身的营养富集是土壤营养的重要来源。因此，合理施肥是中药材产量水平的关键，高品位施肥是中药材产品质量的重要保证。进行中药材GAP产品生产时，结合中药材生长发育规律和土壤营养的实际水平，寻求最佳的施肥模式，是中药材能达到“高效优质丰产”的重要措施。
土壤微生物、土壤有机质或土壤腐殖质是土壤肥力水平的重要体现因素。有些中药材必须借助土壤微生物的共生才能生长发育，同时土壤微生物又是土壤有机质的分解动力，这均为中药材的生长发育提供了优良的土壤环境条件。

人工种植中草药对环境可持续发展的意义

减少破坏，改善环境。
经人人文库查询资料得知，中草药种植可以进步居民收入，从而减少居民对环境的破坏，同时中草药种植可以改善生态环境，具有良好的开展前景、所以，应该扩大导草药种植范围，开展中草药种植产业，实现经济效益和生态效益的双赢。
以中国传统医药理论指导采集、炮制、制剂，说明作用机理，指导临床应用的药物，统称为中药。

影响药用植物生长的主要土壤因素是什么？

土壤肥力是植物生长好坏、能否获得高产的主要因素之一。土壤除能提供良好的立足条件外，还需要提供足够的营养、水、气条件才能使植物生长良好。影响药用植物生长的土壤因素很多，如，土壤质地、土壤有机质、土壤营养、土壤水分、土壤空气及土壤微生物等，下面仅介绍几个主要因素。

一、土壤质地

土壤的粗细，也就是土壤的机械组成，土壤中各种粒级配合的比例，或各粒级在土壤重量中所占的百分数，称为土壤质地。土壤是由数量不等的粘粒、砂粒和粉粒组成的。各种粒级的组成比例不同，就形成了各种土壤，主要可归纳为三类，即砂土、粘土和壤土。

质地不同，土壤所表现的肥力性状（如扎根条件，透水通气好坏，保持水分和养分的能力等）、耕作性能和生产性能也不同，对药用植物生长的影响也很大，特别是根茎类的药用植物对土壤质地的要求较严格。多数种类都喜欢在疏松的壤土中生长，这类土壤有利于根系的生长和地下根茎的发育。

（一）砂土类

砂粒含量较多，粘粒较少，土壤粒间孔隙大，小孔隙少，总孔隙度小。毛管作用弱，保水性差，但通气性良好，易干旱，耕性较好；因含粘粒少，保肥性能也差，养分容易淋失，有机质含量少，分解快，贫瘠；砂性土热容量小，土壤易增温也易降温，昼夜温差大，早春土温易上升发暖，但晚秋一遇寒流，温度下降快，植物容易遭受冻害。因此砂性土要多施肥，深施有机肥，施用化肥时要少施、勤施，基肥、追肥并重。

砂性土壤广泛分布于新疆、青海、甘肃、内蒙古等省区，华北平原、各地河流两岸及沿海地区也有分布。

此类土壤适宜种植一些耐旱性强的药用植物，如北沙参、甘草、麻黄等，北沙参主要产区山东烟台地区，多种植在海边砂土或砂质壤土上。由于砂土疏松，北沙参根系生长发育良好，主根入土深，可达40cm左右，同时分杈少，质量好。而生长在一般的粘壤土内，根系发育不良，主根短，分杈多，商品质量差。麻黄、甘草多分布在我国西北、内蒙古等省区干旱的沙丘、荒漠上，在粘重多湿的土壤里则生长不良。

（二）粘土类

这类土壤比较粘重，耕性差。粘粒含量较高，总孔隙度虽大，但土粒间孔隙小，小孔隙多，土壤的通气性透水性差，易积水，引起根的腐烂，甚至死亡，水分蒸发慢。不耐涝、不耐旱；土温低，温差变化小，有机质分解慢、腐殖质易积累；含矿物质养分丰富，特别是K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等阳离子含量较高。吸附性能较强，不易被水淋失，保肥力强。腐殖质含量高，氮的含量也较一般土壤高；因粘土较紧实、板结，湿时泥泞，干时坚硬，耕作费力，水、气常处于矛盾状态。

由于这类土壤物理性状较差，对多数药用植物均不适宜，常造成缺苗，同时根系发育不良，特别是根茎类或深根类的药用植物，根系不易舒展，主根不易深入较深的土层。因而支根多，品质差。适宜在粘土类生长的多为沼泽生或水生药用植物。如泽泻、菖蒲、芡实等，常种于水稻田或溪沟、池溏等低湿地方。此外，少数旱生的药用植物如川明参也适宜在排水良好的粘壤土上种植，生长良好，根充实，质量好。种于砂土或砂质壤土上的川明参，根含水量高，粉质少，不充实，加工后质量较差。

（三）壤土类

所含土粒的粗细比例适度，砂粘合宜，其性状介于砂性土和粘性土之间，兼有二者的优点。大小孔隙比例适当，通透性、保蓄性好。养分含量丰富，有机质分解快，土性温暖，耕性良好。

壤土类广泛分布于黄土地区、华北平原、松辽平原、长江中下游、珠江三角洲河网平原及河流两岸冲积平原上。

这类土壤是多数药用植物栽培最理想的土壤，特别是根茎类药用植物更喜欢在这种疏松肥沃的土壤上生长，有利根系的发育和根茎的膨大。如党参、当归、地黄、贝母、人参、丹参等。

有些根系较长的如黄芪、栝楼、山药、牛膝等，主根长30—100cm，有的甚至可达150cm。不但要求耕层是疏松的砂质壤土，同时也要求心土疏松。这样生长的主根直，分杈少，入土深，刨收容易，不易断根。如黄芪的主产区内蒙古，怀山药、怀牛膝主产区河南黄河岸边的武陟、温县等地，砂质壤土疏松、土层深厚、富含腐殖质及透水力强，生产的黄芪、怀山药、怀牛膝根长且直，不分杈或少分杈。加工后商品质量高，常出口，为国家换取大量外汇。

有些根系分布较浅的药用植物，如黄连、郁金等都要求上层疏松、下层紧密的土壤。因黄连地下根茎向上生长，须根多分布在表土层，所以疏松肥沃的表土层是根茎向上生长和膨大的良好环境。下层紧密的土壤，能使郁金块根不致于长得太深，挖收比较方便。

土壤质地对药用植物生长的影响，还可以从同一药用植物在不同的土壤类型中生长所表现的差异，看出土壤质地的显著影响。如杜永祥在黄芪栽种产生“鸡爪芪”原因的调查中看出，同一种黄芪（Astragalus membranaceus Bunge）在不同的土壤类型上种植，黄芪的生长表现有明显变化，发育状况有显著差异。

棕色森林土（山地棕色砂砾土），其质地疏松，含腐殖质较少，砂性较大，排渗水力强，透气性好，水、肥、气、热协调，pH值呈微酸性。种植黄芪的根系长直，分杈甚少，根皮黄棕色，表皮光滑，无锈斑，无水眼，折断面纤维细腻，粉性好，呈鞭杆状，商品质量最好。

淋溶黑土（黑砂壤土），质地松散，渗水力好，保水力强，透气性好，有团粒结构，淋溶明显，三相协调，pH值呈中性或微酸性。种植黄芪的根较长直，分歧不多，根皮黑褐色，兼有少量锈斑，折断面纤维较粗，粉性较小，商品质量好。

碳酸盐黑土（盐碱土），质地较松，渗水力较好，保水力较差，含有盐碱，pH值呈碱性，有明显返碱。种植黄芪的根系较长，分杈较少，但因根皮受盐碱侵蚀，锈斑严重，折断面纤维木质化，粉性甚小，商品质量差。

沿江冲积砂土，质地疏松，渗水力好，保水力强，含水量大，腐殖质少，pH值呈微酸性。种植黄芪的根系长直，分杈较少，但因土壤含水量大，根皮水眼重，烂皮较多，商品质量较差，特别是地势低洼或多雨年份水眼、烂皮现象更为严重。

森林灰化土（白浆土），表土层腐殖质较多，质地松散，保水力强；心土层（称淀积层或白浆层）质地粘重紧密，渗水力甚差，透气性极不好，有石灰菌丝体，三相失调，pH值呈酸性。种植黄芪的主根短曲，伸至淀积层停止，致使根系变异，分衩甚多，呈鸡爪型，且因表土层保水力强，根皮锈斑多，水眼重，折断面纤维较粗，粉性较小，商品质量最差。

草甸土（草炭土），其成土地势低洼，腐殖质层深厚，排水力差，保水力强，含水量大，pH值呈酸性。种植黄芪的主根较短，分衩较多，水眼甚重，烂皮明显，商品质量低劣。

特举黑龙江省有代表性的两种土类列入表5—1。

表5—1 不同土壤类型对黄芪的生长发育影响

注：1.根粗部位：芦下10cm处粗度

2.均为本地种子

我国地域辽阔，地形复杂，各类土壤在各地都或多或少有分布。而各种药用植物由于长期生长在某一环境条件下，形成了对某种土壤的一定适应性。所以各种药用植物对土壤条件的要求，很不相同，在栽培时应根据药用植物的特性，选用相应的土壤栽培，才能达到优质高产的目的。

二、土壤有机质

土壤固相中除了矿物质外，还有一个重要的组成部分，就是土壤有机质。在自然土壤中有机质的含量多的可达10%以上，一般土壤则较少，约在0.5—3%之间。土壤有机质含量虽不多，但其作用很大，它不仅是养分的主要来源，而且对土壤一系列性质和生产性状的好坏也起着决定性作用。因此，土壤有机质被视为土壤肥力的中心，是评定土壤肥瘦好坏的重要标志之一。许多药用植物都喜欢在有机质含量高的腐殖质土生长。

（一）土壤有机质的来源和类型

土壤有机质主要来源于动植物和微生物的残体，以及施入的有机肥料，土壤有机质在土壤中都要经过微生物分解，由于分解的程度不同，一般可分为三类：

1.新鲜有机质

即很少被微生物分解的那一部分有机物，它们仍保持着解剖学上的特征，大部分为动植物的残体。

2.部分被分解的有机物

这类有机质已失去解剖学上的特征，呈暗褐色小块，对疏松土壤有良好的作用。

3.腐殖质

是彻底被微生物改造过的有机物，呈黑色或黑褐色的胶体物质，是复杂的高分子有机化合物，它与矿物质颗粒紧密结合，只能用化学方法分离，而不能用任何机械的方法分开，是土壤有机质中主要的类型，对土壤肥力影响很大。

（二）有机质在土壤肥力中的作用

1.植物养料的主要来源

土壤有机质含有植物所需的一切养分，如C、H、O、N、P、K、S、Ca、Mg以及多种微量元素。有机质经过微生物的矿质化作用，释放植物营养元素，供给植物和微生物生活的需要。微生物在分解有机质的过程中，取得生命活动所需要的能量，同时产生的CO2供植物的碳素营养。植物还能直接吸收某些简单有机化合物，如氨基酸、有机磷化合物以及高度分散的胶态及分子态腐殖质等。

土壤中氮素的来源主要是土壤有机质，这些有机质有的经过矿质化释放出植物可吸收态氮素，另外很多则经过分解合成作用而转化成土壤腐殖质，贮于土中。由于腐殖质比较稳定，分解缓慢，每年只有2—4%的氮释放为有效态，所以土中有效氮含量并不高，一般约占土壤全氮的1—2%。

土壤中磷的含量在0.1—0.04%之间，除了有机态磷有待分解释放外，无机磷也与钙、镁、铁、铝结合为不易溶解状态，因此这部分磷的释放也很重要。一方面含磷有机物分解释放出植物可吸收态磷，另一方面，由于有机质是一种络合剂，能与难溶性磷酸盐的盐基进行络合作用，从而也提高磷的可给性。

此外，土壤有机质所含的钾、钙、镁、硫、铁以及其它微量元素，随着有机质的分解，逐渐供植物利用。

2.对植物生长有刺激作用

可溶性胡敏酸在低浓度下（百万分之几至十万分之几）能刺激根系的生长，而在高浓度的情况下则抑制根系发育。

可溶性胡敏酸进入植物体后，能促进植物的呼吸作用，提高细胞膜的透性从而增加养分吸收的数量。

总之，低浓度可溶性的胡敏酸在作物生长的前期能促进根系的发育，后期能促进养分的吸收，而对作物吸收作用的促进则贯穿于作物的整个生命过程中。

3.能提高土壤保水保肥能力

半分解的有机物能使土壤疏松，大大增加了土壤的孔隙度，从而提高土壤的保水性。腐殖质又是亲水胶体，能吸持大量水分，其吸水率为400—600%，而粘粒的吸水率则为50—60%，比粘粒大10倍左右，所以能吸收更多的水分。

腐殖质是一种胶体物质，有多种功能团，如羧基和酚羟基上的H+，可与土壤溶液中的阳离子进行交换，使这些阳离子不致流失，同时腐殖质的代换量比粘粒大4—5倍。所以腐殖质能大大提高土壤的保肥力。

4.改善土壤物理性质

腐殖质是良好的胶结剂，能促进土壤团粒结构的形成。尤其在有钙离子存在的条件，腐殖质产生凝聚作用，使分散的土粒胶结成团聚体，可形成良好的水稳性团粒。腐殖质的粘结力比粘粒小11倍，粘着力比粘粒小一半，但都比砂粒大。因此，它能减低粘土的粘性，增加砂土的粘性，从而改善粘土的通透性和耕性，以及砂土的松散性。腐殖质还可使土色变黑，吸热能力加大，使土温提高。

5.促进土壤有益微生物的活动

土壤有机质是微生物营养和能量的主要来源。同时腐殖质能调节土壤的酸碱反应，使之有利于微生物的活动。

鉴于上述土壤有机质对改良土壤结构、提高土壤肥力的巨大作用，使得土壤具有疏松、透气、肥沃的特性，即水、肥、气得到充分的协调，创造了植物生长发育所需要的良好条件，也是多数药用植物生长最优良的条件。那些在山区林间自然形成的有机质含量丰富的土壤，即所谓腐殖质土最适于一些浅根系的多年生药用植物生长，如人参、黄连、细辛等，它们的根系都不大，只在表土层生长。黄连须根分布于表土层0—25cm处，而集中分布于5—10cm土层里，说明其根系的好气性，而腐殖质土既疏松又透气，是黄连根茎生长最优良环境。人参、西洋参及细辛，也属多年生阴生植物，光合作用能力较低，吸肥量少，植株生长缓慢，在生长期间不需要过多的速效性肥料。腐殖质土除具疏松特点外，其特性稳定，能源源不断地释放所需养分供吸收利用，因而使植株生长良好，不但产量高，质量也好。

三、土壤养分

见第六章药用植物营养与施肥，第二节药用植物的土壤营养。

四、土壤水分

（一）土壤水分对药用植物生长的影响

土壤水分在土壤形成中起着很重要的作用，是土壤肥力的重要因素。土壤中所进行的许多物质转化过程，如土壤中矿物养分的溶解和化，有机质的合成与分解都离不开土壤水分。而水分的多少也影响这一转化过程，土壤水分影响土壤通气状况和土壤的热状况，也影响土壤的氧化-还原过程，微生物的活动和有机质的分解。

植物的生命活动也离不开水：首先水分是植物体的重要组成部分，一般植物体内含有60—80%的水分；种子发芽需要水分；水是植物进行光合作用的原料之一，没有水光合作用就不能进行；植物生长发育所需要的养分，必须溶于水后才能被吸收，并输送到植物体所需要的各部分去；植物需吸收大量水分，才能保证叶面蒸腾的需要，以降低并稳定植物体温，使植物在强烈的日光下进行光合作用而不致灼伤。

植物虽需大量水分，但不能盲目给土壤浇水，因土壤中的水、气常处于矛盾状态，水分太多则影响土壤的通气，也影响根系的吸收作用，从而影响根系正常的生命活动，以致于影响全株的生长。药用植物种类多，特性各异，对水分的要求也各有不同。有些药用植物不需要太多的水分，即所谓耐旱的药用植物如麻黄、甘草等，土壤湿度大则生长不良，或引起烂根；有些药用植物则需要较多的水分，如泽泻、菖蒲、芡实等，甚至可以在淹水的嫌气条件下生长，土壤太干则生长不良；而绝大多数药用植物则需在干湿适当的土壤条件下生长，过于潮湿的土壤，常引起烂根，导致全株死亡，太干容易缺苗或生长不良。所以在生长期间应注意水分管理，若天旱不雨，要注意浇水，雨后应及时排水，避免土壤通气不良致使植株窒息死亡。

（二）土壤水分含量及其有效性

1.土壤含水量的表示方法

自然条件下土壤保持的水分含量称为土壤含水量，其表示：方法有以下几种：

（1）重要百分率

即土壤含水量占土重的百分率，一般以烘干土重为基数。

（2）容积百分数

土壤含水量的重量百分数虽然普遍采用，但要说明土壤水分占土壤孔隙的容积，或水分与空气在土壤中所占容积的比率等则不方便，为此应以土壤中水分体积占土壤体积的百分数来表示。

（3）相对含水量

为了更好地说明土壤水分的饱和程度，有效性和水、气状况，在植物栽培中，常用土壤自然含水量占田间持水量的百分数来表示土中水分状况，称为相对含水量。

（4）水层厚度（mm）表示

为了使土壤所含实际水量与降雨量和蒸发量进行比较，将一定深度土层中所含实际水量换算成水层厚度（mm）来表示，有时也称土壤蓄水量（mm）。

水层厚度（mm）=土壤含水量（水重%）×容重×土层厚度（cm）×102.土壤水分对植物的有效性

土壤水分的有效性是指土壤水分能否被植物利用以及利用的难易。土壤水分并非全部都能被植物利用，它取决于根毛吸力和土壤吸力之间的矛盾。当土壤水分充足时，土壤吸水力仅为8—0.5个大气压，水分运动快，植物可以吸收到所需水分。随着植物对水分的吸收和土壤水分的蒸发，土壤水分越来越少，土壤对水的吸力愈来愈大，植物吸水就愈来愈困难。当土壤吸水力达到15个大气压（约等于根的吸水力）时，根毛就不能再吸进水分，植物便呈现永久萎蔫，所以萎蔫系数是土壤有效水分的下限。当土壤含水达到田间持水量时，其能量水平已接近自由水，土壤吸力约为1/3个大气压，这时土壤水分有效性最高，是有效水分含量的上限。田间持水量以上的水分是多余的无效水分，甚至是有害的，因多余的水分会使土壤通气不良，影响根系的生长活动。实际上土壤水分达到植物生长阻滞含水量时，植物的正常生长已受到影响。因而在土壤尚未达到生长阻滞含水量以前，就要抓紧时间及时灌溉。

土壤最大有效水贮量，受土壤质地、结构、松紧状况和有机质含量等条件的影响。就质地而言，砂土最少，壤土最大，粘土比壤土小。

此外，土层深度也是影响土壤有效水量的一个重要因素，在其他因素相同的情况下，土层深的有效水量显然多于土层浅的。所以，通过深耕改土加深耕层也是增加土壤有效水量的一个重要措施。

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