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中 药 栽 培 学. 中 药 材 GAP 技 术. 概述. 中药材品种的确定 中药材产地环境 中药材栽培管理 中药材采收加工 中药材质量标准 中药材产量、品质与生产潜力. 中药材品种的确定. 种植的原因 1 、功能和疗效 2 、常用大宗药材,市场需求大,野生资源匮乏,品种混乱,混用品、伪品多 中药材基源有一原至多原的特性 一原:人参、杜仲 --- 易鉴定,但有不少栽培品种 二原:白芷 — 白芷(河北)、杭白芷(杭州、四 川) — 往往分布于不同地区 多原:黄连 — 黄连、三角叶黄连、云南黄连、短萼、
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中药栽培学 中 药 材 GAP 技 术
概述 • 中药材品种的确定 • 中药材产地环境 • 中药材栽培管理 • 中药材采收加工 • 中药材质量标准 • 中药材产量、品质与生产潜力
中药材品种的确定 • 种植的原因 1、功能和疗效 2、常用大宗药材,市场需求大,野生资源匮乏,品种混乱,混用品、伪品多 • 中药材基源有一原至多原的特性 一原:人参、杜仲---易鉴定,但有不少栽培品种 二原:白芷—白芷(河北)、杭白芷(杭州、四 川)—往往分布于不同地区 多原:黄连—黄连、三角叶黄连、云南黄连、短萼、 黄连等 有些为药典规定的正品,有些为地方习用品,分辨真伪。
中药材品种的确定 • 中药鉴定的重要性 中药资源丰富但种源混乱 物种鉴定有误,整个药材栽培就会错位 • 鉴定的方法 植物分类学 植物化学分类 高效液相色谱鉴定 中药材指纹图谱鉴定 显微鉴定
中药材产地环境 • 生态因子 气候因子—光照强弱,日照长短,光谱成分,温度(高低,变化),降水,空气、风速等 土壤因子—土壤结构,有机质,地温,水分、养分,土壤空气,酸碱度等 地形因子—地势、海拔高度、坡度、坡向等 生物因子—动物因子,植物因子,微生物因子 • 生活因子—日光、热量、水分、养分和空气
中药材产地环境 • 温度 临界点 临界点 死亡 忍受区 最适范围 忍受区 死亡 最低 最适 最高 1、耐寒植物和喜温植物 同一植物不同生育时期也有所不同 种子萌发、种苗生长<营养生长期<生殖器官发育期<产品器官形成期 花期最敏感 2、温度还影响其物质积累和转化
中药材产地环境 3、极端温度对药用植物的伤害 低温—冷害、霜冻 冷害:0℃以上的低温—叶绿素合成受阻,酶活性受影响,根系的生理活动受抑 霜冻:气温急剧下降到0℃以下,使茎叶等器官受害 高温又称热害—植物体非正常失水,叶片过度蒸腾失水,萎蔫死亡 4、春化现象 有的药用植物需要一定时期的低温诱导才能开花结实的现象
中药材产地环境 • 光照 1、充足的阳光对药用植物的生长发育是不可或缺的 种植密度要适宜 2、阳生植物(有的苗期要遮阴) 阴生植物 中间型植物—光照强度要求界于两者之间,但以阳光充足条件下生长健壮,产量高 3、光质的影响 太阳光谱中有可见光,不可见的红外光和紫外光 红光有利于碳水化合物的形成
中药材产地环境 蓝光有利于蛋白质合成 紫外光照射对果实成熟起良好作用,并能增加果实的含糖量 4、光周期的作用 长日照植物 红花 桂花 短日照植物 紫苏 菊花 中间型植物 丝瓜 曼陀罗 临界日长:植物成花所需要的极限光照时间 一般为12-14h 了解药用植物的光周期在引种和改变播期的应用
中药材产地环境 • 水 1、水的收支平衡直接影响药用植物的生长发育,也关系到产量和质量的提高 2、水的生理功能 水是药用植物的主要组成部分 水是植物体进行代谢的介质 水是维持植物形态挺立的必要条件 水可以增强植物的抗逆能力(比热大) 3、旱生植物—芦荟、甘草、天冬 湿生植物
中药材产地环境 中生植物—大多数陆生的药用植物 水生植物—泽泻、浮萍、金鱼藻 4、旱涝对药用植物的危害 旱—大气干旱,土壤干旱 叶片萎蔫,生长受阻,严重时死亡 抗旱性 涝—土壤水分过多,氧气缺乏 根及根茎类药材忌田间积水或土壤水分过 多,注意排水。
中药材产地环境 • 空气 1、氧气—呼吸必要因素 空气中氧气浓度降低到20%以下,茎叶 呼吸速率开始下降 根系生长适宜的土壤含氧量为10%-15% 改良土壤,中耕松土 2、二氧化碳—光合作用的重要原料 光合作用的最适二氧化碳含量约为1%左右 空气中的仅为0.02%-0.03% 3、其他废气 有的敏感,有的净化
中药材产地环境 • 土壤 土壤是药用植物生长发育所必需的水、肥、气、热的供给者 1、土壤肥力—基本特性 受人为因素影响,药用植物产量的高低是土壤有效肥力高低的重要标志 通过农田基础建设,精耕细作,合理的深耕改土、灌溉、种植、施肥、做到用养结合,土壤肥力就会不断得到提高 2、土壤酸碱度 不同药用植物对土壤的酸碱度要求不同
中药材产地环境 多数药用植物适于在微酸性或中性土壤中生长 土壤PH值可改变土壤原有养分的状态 PH在5.5-7.0间利于氮磷钾的吸收 PH>7.5会减弱植物对铁、钾、钙的吸收 PH<5或PH>9铝的溶解性增大,造成铝中毒 通常情况下种植物后,土壤略向酸性方向变化 3、药用植物与土壤养分 不同药用植物对土壤肥力大小及养分组成的要求不同
中药材产地环境 根茎类: 幼苗期—需氮量大,适量的磷和少量的钾 根茎器官形成期—需钾量增加,适量的磷少量的氮 种子果实类: 幼苗期—氮多,磷钾少些 生殖生长期:需磷量增大,少氮
中药材的栽培管理 • 生物学特性 1、植物形态 2、生长发育习性 不同植物具有不同的习性,在种植前要充分的了解,制定相对应的方案 生长是植物体积和重量的量变过程 发育是植物一生中形态、结构、功能的质变过程 药用植物的个体发育从形态和生理上可分为三个阶段—胚胎发生、营养器官发生和生殖器官发生 由营养器官发生阶段转到生殖器官发生阶段,各种药用植物都需要特定的温、光等环境条件
中药材的栽培管理 ①种子萌发 水分 温度 空气 种子休眠—胚的后熟 种子硬实 发芽的抑制物质 ②根的生长 根是植物体生长在土壤中的营养器官,具有向地性和向湿性。 根系生长的特点:向水性,向氧性,趋温性,趋肥性 磷肥促进根系生长 ③茎的生长 直立生长 缠绕生长 攀援生长 匍匐生长
中药材的栽培管理 植物的地下茎具有贮藏和繁殖的功能 根茎—黄连 郁金 藕 块茎—天麻 半夏 球茎—泽泻 鳞茎—百合 贝母 在栽培上通过修剪、摘心等措施来控制无效分枝,减少植物体营养的消耗 ④叶的生长 主要进行光合作用,气体交换和蒸腾作用 药用 贮藏作用和繁殖作用
中药材的栽培管理 ⑤生殖器官 花 果实 种子 ⑥药用植物生育进程及其生长 相关 a:S型生长进程 前期 慢 中期 快 后期 慢
中药材的栽培管理 b:植物生长相关性 地上部分与地下部分— 相互协调 相互制约 顶芽与腋芽、主根与侧根— 顶端优势 杜仲—保持 黄连—修根(抑制) 营养生长与生殖生长的相关 —相互依存 相互制约 以麦冬为例: 生长发育习性 1、叶丛生长 2、根的抽生 3、块根形成
中药材的栽培管理 2、生态环境条件 ①温度 喜温暖气候 ②光照 喜荫蔽,不宜强光照射 ③水分 喜土壤湿润 雨量丰富 ④土壤 疏松肥沃、湿润、排水良好的壤土或砂质壤土
中药材的栽培管理 • 种植技术 1、品种及类型 2、选地与整地 ①选地 根据所选药用植物的具体要求选择不同的土壤类型 栽培制度—一个地区或生产单位的植物布局和种植方式的总称 种植方式—复种 单作 间作 混作 套作 轮作与连作
中药材的栽培管理 复种—一年之内同一土地上种收两季或多季植物 单作—同一块田地上,一个完整的质素生育期间只 种植一种植物 间作—一个生长季内,在同一块田地上分行或分带 间隔种植两种或两种以上的生育季节相近的植物 混作—两种或两种以上生育季节相近的植物,按一定比 例混合撒播或同行混播在同一块田地上 套作—在前季植物生育后期,在其株行间播种或移栽后 季植物
中药材的栽培管理 间作、混作、套作的技术原理: a、充分利用生长季节 b、充分利用光能 c、充分利用土壤养分 d、增强群体抗逆性 间作、混作、套作的技术要点: a、选择适宜的植物种类和品种搭配 b、确定合理的田间配置 既要适当密度以截取较多阳光,又要通风透光良好 c、加强栽培管理 深耕细作 增施肥料 合理灌溉 调整播种期 及时间苗等
中药材的栽培管理 连作—同一块田地上连年种植同一植物的栽种方式 连作减产的原因: a、化学方面,土壤营养物质的偏耗和有毒物质的 积累 b、生物方面,伴生杂草增多,病菌害虫侵染源 增多 c、物理性状方面,连作同种植物,因自身代谢, 分泌某些物质增多,使土壤PH值等理化性状 变差,施肥效果降低
中药材的栽培管理 轮作—在同一块田地上,有顺序地轮换种植不同植 物的种植方式 轮作增产的原因: a、能均衡利用土壤营养元素,用养结合,提高地力 b、可减少病虫危害,消除土壤有毒物质 c、可改善田间生态条件和土壤理化性状 轮作中应注意的问题 a、叶类、全草类—前茬选择豆类或蔬菜 b、播种浅的细小种子的,选择豆类或收获期较早的中耕作物 做前茬 c、同种病害的要错开 d、轮作周期长的可单独安排轮作顺序
中药材的栽培管理 ②整地 a、可改善土壤耕层结构和地面状况,使土壤中的水、肥、气、热状况相互协调,提高有效肥力 b、耕翻后,土壤容重减低,孔隙度增加,通透性改善,促进养分释放,使土壤渗水,蓄水,保肥,供肥能力增加 c、耕翻深,度因药用植物根系分布区域和土壤性质而异,实践证明,产量有随深度的增加而提高的现象,而绝大多数药用植物根量的80%都集中在0-50cm范围内,一般认为旱地土壤翻耕深度以20-25cm为宜
中药材的栽培管理 d、注意 —不要把大量的底层土翻于耕层 —耕翻应与土壤改良和施肥结合起来 —对于大多坡地、荒地应依据地势横坡耕作或倾斜耕作,利于水土保持 以麦冬为例: 1、宜选择疏松肥沃,湿润或稍潮湿,排水良好的砂壤土,前茬以黄花苜蓿,紫云英地为好 2、在前茬收获后整地,翻耕20cm以上,使土壤细碎,疏松
中药材的栽培管理 • 育苗移栽 1、常用的繁殖方法有营养繁殖和有性繁殖 ①营养繁殖—由营养器官做繁殖材料产生新个体 (或子代)的繁殖方式 a、分割繁殖—把具有根、芽的部分从母体上分割下来,形成新的独立个体的繁殖方式 大多在每年春季萌动前进行 b、压条繁殖—将植物的枝条或茎压入土中,使其生根后与母体分离形成新个体的繁殖方式 一般常绿植物多在梅雨季节,落叶植物多在秋季 最简便,成活率最高
中药材的栽培管理 c、扦插繁殖—从植株上剪取营养器官如根、茎、叶的一部分插于土中,使其生根、萌芽产生新个体的繁殖方法 一般4月下旬至10月上旬均可进行 木本植物选一二年枝条,草本植物用当年生幼枝或幼芽做插穗 d、嫁接繁殖—将一植株植物上的枝条或芽接到另一株长有根系的植物上,使它们愈合生长在一起而形成一个统一新个体的繁殖方法 以花果类入药的木本药用植物应用较多
中药材的栽培管理 ②有性繁殖 自然条件下,种子繁殖简便而经济,繁殖系数大,是种子植物繁衍后代的主要方法,有利于引种驯化和新品种的培育 2、播种 ①种子的清选和处理 a、一般种子的纯度应在96%以上,净度不低于95%,发芽率不低于90% 清选的方法有筛选,风选,液体比重选
中药材的栽培管理 b、播前种子处理 晒种—提高发芽势和发芽率,杀菌 消毒—是预防病虫害的重要环节之一 浸种催芽—创造种子发芽所需的适宜条件,促 进种子播后迅速扎根出苗 催芽的时间和温度因植物种类和季节而异 ②播种量 播种量小和过大都影响产量 要考虑气候条件,土壤肥力,品种类型和种子质量及田间出苗率等因素的影响
中药材的栽培管理 ③播种期 一般根据气候条件、栽培制度、品种特性、病虫害发生情况和种植方式综合考虑 a、气候条件—气温和低温时主要因 通常以当地气温或地温能满足植物的发芽要求是,作为最早的播种期 b、栽培制度 套作等—前作收获期决定后作移栽期 育苗移栽的播期要早,直播要晚些 c、种类品种特性
中药材的栽培管理 ④播种方式 大多数药用植物的种子可直播于大田,但有些特殊情况,需要先在苗床育苗,再移植大田 一般苗床育苗以撒播、条播为好;田间直播以穴播、精量播为好 a、撒播—多用于生长期短的或育苗 优点:省工,土地利用率高 缺点:种子分布不均,出苗率低,幼苗生长不整齐,杂草多,田间管理不便 b、条播—生育期较长或营养面积大的药用植物
中药材的栽培管理 优点:植株分布均匀,出苗整齐,便于间、套作 c、穴播—又称点播,一般丘陵和山区应用较普遍 适用于生长期较长的用药植物 d、精量播种—按一定的行株距和播种深度单粒播种,适用于珍稀、珍贵药用植物的播种 3、育苗 与直播相比:可缓和季节矛盾,充分发挥地力,延长植物生长期,便于苗期精细管理等,但根系易受伤,入土浅,不利于直根系的根系形成,成本高 高
中药材的栽培管理 ①保护地育苗 包括温室,温床,阳畦和塑料薄膜拱棚育苗 ②露地育苗 ③无土育苗 培养基和营养液 在冬季或早春育苗时,需特设温室
中药材的栽培管理 4、移栽 ①前准备 a、田地准备:整地作畦 b、种苗准备:检验检疫 ②移栽时期和方法 a、时期-根据不同药用植物的特点和各地气候土壤条件确定 喜冷—土壤表层温度稳定在5-10℃ 喜温—土壤表层温度不低于10-15℃ 多年生落叶木本—落叶后和春季萌动前成活率高 常绿—秋季或新梢停止生长期
中药材的栽培管理 b、方法—大多穴栽法 于穴底施足底肥 取细土覆于表面,培土到子叶以下为宜,有些可施催苗肥 ③栽植密度 a、药用植物种类和生长习性 b、气候土壤 c、管理水平 ④栽后保苗 移栽损伤根部,还苗期 遮阴 防寒 防冻 保湿 及时补苗 适时修剪 以黄连为例 p25
中药材的栽培管理 • 田间管理 —药用植物栽培从播种到收获的整个生长发育期间,于田间所进行的一系列技术管理措施 —主要内容包括: 间苗、定苗、中耕除草、追肥、排灌、培土、打顶、摘蕾、整枝、修剪、遮阴、病虫害防治等 —不同药用植物根据特性不同方式不同
中药材的栽培管理 1、间苗与定苗 出苗较多,避免幼苗、幼芽之间相互拥挤、遮蔽、养分争夺,适当拔除,选留壮苗 间苗过迟,幼苗生长过密,植株易遭病虫害,同时扎根过深,易伤害附近植株 具体次数因视药用植物种类而异 最后一次间苗即定苗 结合间苗还应及时补苗 2、中耕、培土和除草 a、中耕—借助畜力或机械力使土壤疏松
中药材的栽培管理 中耕能使土壤疏松,空气流通,促进保水,早春还可提高低温 b、培土—结合中耕把土壅到植株基部 越冬过夏,防止根部外露,防止倒伏,促进生根 中耕培土的时间、次数、深度因职务种类、环境太偶见和精耕细作程度而异 中耕培土以不伤根、不压苗、不伤苗为原则 c、田间除草—消灭杂草,减少水肥消耗,防止病虫滋生和蔓延 化学除草 安全、有效、可控
中药材的栽培管理 3、追肥 ①时期:除定苗后追施外,一般在萌发前、现蕾 开花前、果实采收后及休眠前进行 ②一般多用速效性肥料 ③方式:根外追肥、根侧追肥 4、灌溉与排水 药用植物从播种到收获的吸水需求量是少 多 少 ①灌溉的方法 地面灌溉 地下灌溉 喷灌 滴灌
中药材的栽培管理 ②排水 我国目前以地面明沟排水为多 5、 摘蕾与打顶 利用植物生长的相关性,人为调节其体内养分的重新分配,从而促进药用植物部分生长发育 ①摘蕾 多用于根及地下茎入药的药用植物 增产 宜早不宜迟 ②打顶 摘除顶芽 促进枝叶生长 打顶不宜在有雨露时进行,以免引起伤口溃烂,感染病害
中药材的栽培管理 6、整枝与修剪 改善通风透光条件,加强同化作用,增强植物抵抗力,减少病虫害,合理调节养分和水分运转,减少养分的无益损耗 多用于木本药用植物及少数草本 少数药用植物根据需要进行修根,促进主根生长 7、覆盖、遮阴和支架 ①覆盖 保持地温,防杂草 时期依具体情况而定 稻谷 落叶 谷壳 废渣 草木灰 泥土等
中药材的栽培管理 ②遮阴 一些药用植物喜阴湿,怕强烈阳光直射(人参 黄连) 除搭遮荫棚外,还常用间种、套作、混作、林下栽种等方法 ③支架 攀援、缠绕和蔓生药用植物 支架或棚架
中药材的栽培管理 • 平衡施肥技术 施肥不仅能供给植物营养,增加产量,改善品质,增强对不良环境的抗逆能力,而且还能改良土壤理化性状,提高土壤肥力 1、主要营养元素的生理功能 a、氮—蛋白质、叶绿素和酶的主要成分 缺乏:叶色灰绿、黄或红色,植株矮小,叶子与茎皮提早衰老,根系发育不良 过量:茎叶徒长,易倒伏,抗病虫能力减弱,延迟成熟 b、磷—细胞核的重要成分 主要集中在种子中,能促进提早开花结果,还能促进根系发育,特别是侧根和细根
中药材的栽培管理 缺乏:树冠发育停滞,叶片古铜色,叶背的叶脉紫色,侧根黄棕色,粗糙,发育不良 c、钾—植物代谢过程中某些酶的活化剂 使茎秆强韧抗倒伏 缺乏:根系生长受阻,叶片发育受到抑制,从老叶到新叶发黄,干枯 d、铁—参与叶绿素合成及植物体内氧化还原过程 是某些酶和蛋白质的成分 缺乏:表现在嫩叶上,叶片小,浅黄色 e、锌—促进种子形成 缺乏:植株呈矮生状,叶小而扭曲,严重不能产生种子
中药材的栽培管理 f、其他 硼—参与蛋白质的合成,氮素与糖类的代谢 钼—与生物固氮和维生素C的形成有关 铜—酶的成分,参与叶绿素的合成及糖和蛋白质的代谢 锰—促进种子的萌生及幼苗生长 镁—叶绿素的构成元素,促进植物对磷的吸收 2、肥料的种类和性质 ①无机肥料 氮肥,磷肥,钾肥,石灰和石膏,微量元素肥和复合肥等
中药材的栽培管理 特点:体积小,易溶于水,肥效快,能为植物所直 接吸收利用 长期单独大量施用会造成土壤板结,甚至破坏土壤团粒结构,耕作性能变坏
中药材的栽培管理 ②有机肥料(农家肥料) 农家各种废弃物,如人畜粪尿,堆肥,油饼,沟塘泥,草木灰,骨粉等 特点:种类多,来源广,成本低,含大量有机质和植物所需的各种营养元素,是一种完全肥料 迟效、肥效长—一般用作基肥