药用植物栽培学文档格式.docx

1、（Good Agricultural Practice for Chinese Crude Drugs）此过程的简称。其中，GAP是Good Agricultural Practice的缩写，是由我国原国家药品监督 管理局（现国家食品药品监督管理局）组织制定，并负责组织实施的行业管理 法规。实施中药材GAP，对中药材生产全过程进行有效的质量控制，是保证 中药材质量稳定、可控，保障中医临床用药安全、有效的重要措施。中药 材GAP的研究对象是生活的药用植物、药用动物及其赖以生存的环境（包括 各生态因子），也包括人为的干预。它既包括栽培物种、饲养物种（品种）， 也包括野生物种。第三节 药用植物规范化

2、生产与发展方向 2 中药材GAP的主要内容 （1） 产地生态环境。（2） 种质及繁殖材料。（3） 栽培与养殖管理。（4） 收获。（5） 初加工或称产地加工。（6） 包装。（7） 运输与贮藏。（8） 质量管理。（9） 人员及设备。（10） 文件管理。二、 药用植物栽培的发展方向 1 常用药用植物的规范化栽培体系建立及重要野生药 用植物的生物学特性、生长发育规律的研究。2 药用植物栽培中的生态学原理探讨。3 绿色中药材栽培技术的研究。4 种质资源的收集和保存及良种选育研究。5 现代生物技术在中药材栽培中的应用研究。一、 我国中药材资源概况 中药资源包括药用植物、药用动物和矿物药材三大类 我国中药资

3、源物种数已达12 772种，除其中不足1,的矿 物药材外，99,以上均为可更新的生物再生资源，尤以药用植 物为最，占全部种数的87,，涉及385科，2312属，计11 118 种（包括9 905种、1 208个种以下单位）。植物类药材中，根及 根茎类药材有200,250种;果实种子类药材有180,230种;全草类药材有160,180种;花类药材有60,70种;叶类药材 有50,60种;皮类药材有30,40种;藤木类药材有40,50种;菌藻类药材有20种左右;植物类药材加工品如胆南星、青黛、 竹茹等20,25种。第四节 我国药用植物的种类及分布 二、 我国药用植物生产的规模 在我国市场上流通的1

4、 000余种中药材中，常用的 为500,600种，其中主要依靠人工栽培的已达250多种， 且近一半已大部分或全部来源于人工栽培，如板蓝根、地 黄、人参等。其生产总量已占市场总需量的70%左右。可 以说，药用植物的栽培化将是大势所趋。据1998年统计，全国已有600多个中药材生产基地，药 材生产专业场1.3万个， 中药材专业户达34万户 ， 种植面 积达1 100多万亩，其中林木药材500多万亩，其他家种药材 600多万亩;民族地区药材种植面积占全国的11%，收购量占 全国的20%。家种药材产量最大的品种依次为地黄、山药、 茯苓、党参、当归等。药用植物栽培面积最大的省份是四川 省，其次为陕西、甘

5、肃和河南省。家种药材生产量最大的省 份是甘肃，主要为当归和党参等。2002年以来，随着国家中药现代化研究与产业化行动的推进和中药材GAP的实施，在全国范围内已先后建立了 180多种药用植物的规范化生产基地 三、 我国主要药用植物的分布 （一） 我国各主要区域适宜发展的药用植物种类 黄河以北的广大地区以耐寒、耐旱、耐盐碱的根及根茎类药 材居多，果实类药材次之。长江流域及我国南部广大地区以喜暖、喜湿润种类为多，叶 类、全草类、花类、藤木类、皮类和动物类药材所占比重较大。我国北方各省、区收购的家、野药材一般为200,300种;南 方各省、区收购的家、野药材300,400种。东北地区栽培种类以人参、辽

6、细辛为代表，野生种类则以黄 檗、防风、龙胆等为代表。华北地区的栽培种类以党参、黄芪、地黄、薯蓣、忍冬为代 表，野生种类则以黄芩、柴胡、远志、知母、酸枣、连翘等为代 表。华东地区栽培种类以浙贝母、忍冬、延胡索、芍药、厚朴、 白术、牡丹为代表，野生种类则以夏枯草、侧柏等为代表。华中地区栽培种类以茯苓、山茱萸、望春花、独活、 续断、酸橙等为代表，野生种类则以半夏、射干为代表。华南地区栽培种类以阳春砂、巴戟天、益智、槟榔、 佛手、广藿香为代表，野生种类则以何首乌、防己、草果、 石斛等为代表。西南地区栽培种类以黄连、杜仲、川芎、乌头、三七、 郁金、麦冬等为代表，野生种类则以川贝母、冬虫夏草、 羌活为代表

7、。西北地区栽培种类以天麻、杜仲、当归、党参、宁夏 枸杞等为代表，野生种类则以甘草、麻黄、大黄、秦艽、 肉苁蓉、锁阳等为代表。海洋药物以昆布、海藻等为代表种。（二） 我国直辖市、河北省适宜发展的主要药用植物种类 河北:知母、黄芩、防风、菘蓝、柴胡、远志、薏苡、菊、北苍术、 白芷、桔梗、藁本、紫菀、金莲花、肉苁蓉、酸枣等 北京:黄芩、知母、苍术、酸枣、益母草、玉竹、瞿麦、柴胡、远 志等。天津:酸枣、菘蓝、茵陈、牛膝、北沙参等。上海:番红花、延胡索、栝楼、菘蓝、丹参等。重庆:黄连、杜仲、厚朴、半夏、天冬、金荞麦、仙茅等。知母 黄芩 防风 第一节 药用植物生长与发育 植物的生长发育是一个从量变到质变的

8、过程，是植物 按照自身固有的遗传模式和顺序，并在一定的外界环境下， 利用外界的物质和能量进行分生、分化的结果。生长是植 物直接产生与其相似器官的现象。生长的结果，引起体积或重量的增加，是一量变的过 程。发育是植物通过一系列的质变以后，产生与其相似个 体的现象，发育的结果，产生新的器官-花、种子、果实。第二章 药用植物栽培生理学基础 由于药用植物种类的不同，它们的生长发育类型及对 外界环境的要求也不同。对于花、果类药用植物，如果营 养生长而没有及时地发育-开花结果，就会徒长。对于根、 根茎类药用植物，如果没有适当的营养生长-形成根或根 茎，而很快发育，就会成为先期抽薹;或因环境胁迫，营 养不良，

9、发生早抽薹、早花、早果现象，达不到栽培的目 的，有的根茎类药用植物因为发生抽薹现象，造成中药材 质量低下，不能入药，如菘蓝、白芷、当归等 一、 药用植物的营养生长 （一） 根的生长 许多药用植物的根是重要的药用部位，如人参、丹参、 党参、三七、龙胆、何首乌、乌头等。1 根的分类 按其形态分为:直根系:主根发达、较粗大、垂直向下生长，其中侧 根小或少，如桔梗、党参等 须根系:主根不发达或早期死亡，从茎的基部节上生 出许多大小、长短相似的不定根，簇生呈胡须状，无主次 之分，如龙胆、麦冬等 按入土深浅，将药用植物分为浅根系、深根系。浅根系:绝大部分都在耕层中，如半夏、白术、 山药、百合等。深根系:根

10、系入土较深，如药用植物黄芪，其 根入土深度可超过2 m，但80%左右的根系也主要 集中在耕层之中。2 根的变态 （ 1 ） 贮藏根 指根的一部分或全部肥大肉质，其内 贮藏营养物质。依形态不同可以分为圆锥形根、圆柱 形根、块根、圆球形根。（2） 气生根 生长在空气中的根，如石斛等。（ 3 ） 支持根 自地上茎节处产生一些不定根深入土 中，并含叶绿素能进行光合作用，增强支持作用，如 薏苡等。（ 4 ） 寄生根 插入寄主体内，吸收营养物质，如桑 寄生、槲寄等。（5） 攀缘根。不定根具有攀附作用，如常春藤等。（ 6 ） 水生根。水生植物漂浮中的根，如浮萍 （二） 茎的生长 植物的茎有地上和地下之分。地

11、下茎是茎的变态，在 长期进化过程中，为了适应环境的变化，形态构造和生理 功能上产生了许多变化。药用植物常见地下茎的变态有根 茎、块茎、球茎、鳞茎等。地下茎主要具有贮藏、繁殖的 功能。地上茎的变态也很多，如叶状茎或叶状枝、刺状茎、 茎卷须等。控制茎生长最重要的组织是顶端分生组织和 近顶端分生组织。前者控制后者的活性，而后者 的细胞分裂和伸长决定茎的生长速率。茎的节通 常不伸长，节间伸长部位则依植物种类而定，有 均匀分布于节间的，有在节间中部的，也有在节 间基部的。双子叶植物茎的增粗，是形成层活动 的结果，单子叶植物茎的增粗，是靠居间分生组 织活动。（三） 叶的生长 叶的主要的生理功能是进行光合作

12、用、气体交换和蒸腾作 用。叶生长发育的状况和叶面积大小对植物的生长发育及 产量影响极大。1 叶的类型和排列 2 叶片的构造 3 叶的变态 4 叶的发生与生长 当植物生长到一定时期，植物体受到外界条件的刺激 （主要是日照和温度的季节性变化）引起生长锥发生花芽 分化，然后现蕾、开花、结实形成种子。因此，花芽分化 是营养生长到生殖生长的转折点。（一） 花器官的形成 （二） 开花和传粉 （三） 果实和种子的生长发育 1 果实的形成 2 种子的发育 3 种子对果实的影响 二、 药用植物的生殖生长 1 成花素假说 植物在适宜的光周期诱导下，叶片产生一种类似激素 性质的物质即成花素（florigen），传递

13、到茎尖端的分 生组织，从而引起花芽分化。2 开花抑制物假说 植物在非诱导条件下，体内产生一种或几种开花抑制 物，从而使植物不能开花;植物在诱导条件下，阻止了这 些开花抑制物的产生，或者使开花抑制物降解，从而使花 的发育得以进行。三、 植物发育的理论 3 碳氮比假说 植物体内糖类与含氮化合物的比值即C/N高时，植株就 开花;而比值低时，植株就不开花。4 阶段发育学说阶 植物的生长与发育不是一回事。对于一二年生植物的 整个发育过程，具有各个不同的阶段。每一阶段对环境有 不同的要求，而且阶段总是一个接着一个地进行的。目前 明确了两个阶段，即春化阶段和光照阶段。此外还有营养物质转移假说和多因子控制模型

14、。根据花芽开始分化的时间及完成分化全过程所需时间 的长短不同（随植物种类、品种、地区、年份及外界环境 条件而异），花芽分化可分以下几个类型:1 夏秋分化类型 花芽分化一年一次，于6,9月高温 季节进行，至秋末花器的主要部分已完成花芽分化，第二 年早春后开花。其性细胞的形成必须经过低温。如许多木 本类植物，如牡丹、丁香、梅花等。贝母等植物在进入夏 季后，地上部分枯死进入休眠状态，花芽分化却在夏季休 眠期间进行。四、 花芽分化的类型 2 冬春分化类型 原产温暖地区的某些木本植物多属此类型。如柑橘类 从12月,次年3月完成花芽分化，特点是分化时间短并连 续进行。一些二年生植物和春季开花的宿根植物仅在

15、春季 温度较低时进行花芽分化。3 当年一次分化的开花类型 一些当年夏秋开花的种类，在当年枝的新梢上或花茎 顶端形成花芽。如萱草、菊花等，基本属此类型。4 多次分化类型 一年中多次发枝，每次枝顶均能形成花芽并开花，如 月季、忍冬。这些植物通常在花芽分化和开花过程中，其 营养生长仍继续进行。5 不定期分化类型 每年只分化一次花芽，但无固定时期，只要达到一定 的叶面积就能开花，主要视植物体自身养分的积累程度而 异。如凤梨科和芭蕉科的某些种类。（一） 植物的生命周期 一个植物体从合子经种子发芽，进入幼年期、成熟期， 形成新合子的过程，称为植物的生命周期。根据周期不同 可把植物分成:一年生植物一年内完成

16、种子萌发、开花结实、植株衰 老死亡的过程的植物。如薏苡、红花等。二年生植物第一年种子萌发后进行营养生长，第二年 抽薹开花结实至衰老死亡的植物。如当归、菘蓝等。五、 植物的生命周期及生长发育过程 多年生植物每完成一个从营养生长到生殖生长的周期 需三年或三年以上的时间。大部分多年生草本植物的地上 部分每年在开花结实之后枯萎而死，而地下部分的根和根 状茎、鳞状茎、块茎则可存活多年。如人参、贝母、延胡 索等。其中有一部分多年生草本植物能保持四季常青，该 类植物每年通过枝端和根尖生长维持形成层生长连续增大 体积。多年生植物大多数一生中可多次开花结实，少数植 物一生只开花结实一次，如天麻等。也有个别植物一

17、年多 次开花，如忍冬等。（二） 个体发育 个体发育可用种子繁殖的植物为例，植物从种 子萌发开始到再收获种子为止的过程，叫个体发 育。可将植物的生长发育进程分为三个阶段。1 种子时期 指从种子的形成至开始萌发的 阶段。这个时期可分为胚胎发育期、种子休眠期、 发芽期三个阶段。2 营养生长时期 植株的根、茎、叶等营养 体生长旺盛期、休眠期。3 生殖生长时期 指植物在营养生长基础上， 内部开始发生一系列质的变化，逐渐转向生殖生 长，孕蕾、开花、结实。这一时期可分为花芽分 化期、开花期、结果期。（三） 植物生长发育的周期性 1 植物生长曲线和生长大周期 当植物生长到一定阶段后，由于内部和外部环境（包 括

18、空间、水、肥、光、温等条件）的限制，使植物生长的 基本的方式呈现慢-快-慢的S形变化曲线，这种曲线称 为植物生长的Logistic曲线。这种生长速率呈周期性变化 所经历的三个阶段过程称为生长大周期，或称大生长周期 （grand period of growth）。生长过程中每一时期的长短及速度，一方面受该器官 的生理机能的控制;另一方面又受到外界环境的影响。果 实的生长速度，受种子发育及种子量的影响很大。利用这 些关系，可以通过栽培措施控制产品器官-块茎、果实等 的生长速度及生长量，以达到高产的目的。植物生长周期 的规律表明，任何需要促进或抑制生长的措施都必须在生 长速率达到最高前实施用，否则

19、任何补救措施都将失去作 2 季节周期性 就温度而言，只有在季节温度变化符合植物各个时期 的生育进程所要求的最适温度时，植物才会有良好的生长 发育。药用植物体内某些有效成分含量的高低，有时也呈 现周期性的变化，这对于确定中药材的适宜采收期有很大 关系。例如，三棵针在营养生长期与开花期小檗碱的含量 变化不大，到了结果期，其含量可增加一倍以上。3 日生长周期性 六、 植物生长发育的相关性 植株体内不同器官之间相互依存、相互依赖、相互制 约的这种关系称为生长的相关性。生长相关的机制是多种多样的。有的是由于有机营养 物质供应与分配的结果;有的是一种器官比其他器官消耗 更多的水分与矿质盐类的结果;还有的是

20、由于各种植物激 素调节的结果。在药用植物生产上常利用肥水管理、合理 密植及修剪、摘心、整形等措施调整各部分间生长上的相 互关系，以达到产品器官高产优质的目的。（一） 顶芽与侧芽、主根与侧根的相关性 在生产上，有时需要利用和保持顶端优势。例如，玄参 打顶使侧枝大量萌发而耗费营养，增产不明显。有时则需要消 除顶端优势，以促进分枝生长。例如，菊花摘心，可增加分枝 数，以提高花的产量。（二） 地上部分与地下部分的相关性 在药用植物的生产中，适当调整和控制根和地下茎类药物 的根冠比，对药用植物产量的提高有很大关系。在生长前期， 以茎叶生长为主，根冠比达到较低值。所以，根和地下茎类药 物在生产前期要求较高

21、的温度，充足的土壤水分和适量的N肥;而到了生长后期，就应适当降低土壤温度，施足P肥，使根冠 比增大，从而提高产量。（三） 营养生长与生殖生长的相关性 植物的营养生长和生殖生长之间存在着相互依赖、相 互制约的辩证统一关系。主要表现在营养生长是生殖生长 的基础，即生殖器官的绝大部分养分是由营养器官同化合 成的。只有在根、茎、叶生长良好的基础上，到一定时候 才能有花芽分化，开花结实。（四） 极性与再生 极性是指植物体器官、组织或细胞的形态学两端在生 理上具有的差异性（即异质性）。再生能力就是指植物体离体的部分具有恢复植物体其 他部分的能力。第二节 药用植物生长发育所需的环境条件 诸多生态因子对药用植

22、物生长发育的作用程度并不等 同，其中光照、温度、水分、养分和空气等是药用植物生 命活动不可缺少的，缺少其中任何一项，药用植物就无法 生存，这些因子称为药用植物的生活因子。除生活因子以 外，其他因子对药用植物也有直接或间接的影响作用。每一个因子对药用植物的生长都有一最佳适应范围， 以及忍耐的上限和下限，超过了这个范围，药用植物就会 表现出异常，造成药材减产，品质下降，甚至绝收。一、 温度对生长发育的影响 温度是植物生长发育的重要环境因子之一，药用植物 只能在一定的温度区间内进行正常的生长发育。植物生长 和温度的关系存在三基点-最低温度、最适温度、最高 温度。超过两个极限温度范围，生理活动就会停止

23、，甚至 全株死亡。（一） 药用植物对温度的要求 药用植物种类繁多，对温度的要求也各不一样，依据 药用植物对温度的不同要求，可分为四类:1 耐寒药用植物一般能耐-2,-1?的低温，短期内可 以忍耐-10,-5?低温，最适同化作用温度为15,20?。如人参、细辛、百合、平贝母、大黄、羌活、五味子、薤 白、石刁柏及刺五加等。特别是根茎类药用植物在冬季地 上部分枯死，地下部分越冬仍能耐0?以下，甚至-10?的 低温。2 半耐寒药用植物通常能耐短时间-1,-2?的低温， 最适同化作用温度为17,23?如萝卜、菘蓝、黄连、枸 杞、知母及芥菜等。在长江以南可以露地越冬，在华南各 地冬季可以露地生长。3 喜温

24、药用植物种子萌发、幼苗生长、开花 结果都要求较高的温度，同化作用最适温度为 20,30?，花期气温低于10,15?则不宜授粉或 落花落果。如颠茄、枳壳、川芎、金银花等。4 耐热药用植物生长发育要求温度较高，同 化作用最适温度多在30?左右，个别药用植物可 在40?下正常生长。如槟榔、砂仁、苏木、丝瓜、 罗汉果、刀豆、冬瓜及南瓜等。（二） 高温和低温的障碍 低温对药用植物的伤害主要是冷害和冻害。冷害是生长季节内0?以上的低温对药用植物的伤害。低 温使叶绿体超微结构受到损伤，或引起气孔关闭失调，或使酶 钝化，最终破坏了光合能力。低温还影响根系对矿质养分的吸 收，影响植物体内物质转运，影响授粉受精。

25、冻害是指春秋季节里，由于气温急剧下降到0?以下（或降 至临界温度以下），使茎叶等器官受害。高温障碍是与强烈的阳光和急剧的蒸腾作用 相结合而引起的。高温使植物体非正常失水，进 而产生原生质的脱水和原生质中蛋白质的凝固。高温不仅降低生长速度，妨碍花粉的正常发育， 还会损伤茎叶功能，引起落花落果等。（三） 春化作用 春化作用是指由低温诱导而促使植物开花的现象。需 要春化的植物有冬性的一年生植物（如冬性谷类作物）、 大多数二年生植物（当归、白芷）和有些多年生植物 （菊）。植物春化作用有效温度一般在0,10?，最适温度为 1,7?，但因植物种类或品种的不同 药用植物通过春化姆绞接辛街郑阂恢质敲榷肿拥?

26、低温春化，如芥菜、大叶藜、萝卜等;另一种是营养体的 低温春化，如当归、白芷、牛蒡、洋葱、大蒜、芹菜及菊 花等。二、 光照对生长发育的影响 光质、光照度及光照时间都与药用植物生长发育 密切相关，对药材品质和产量产生影响。（一） 光照强度对药用植物生长发育的影响 根据各种植物对光照度的需求不同，通常分为阳 生植物、阴生植物和中间型植物 （1）阳生植物（喜光植物或阳地植物）。要求生长在直射 阳光充足的地方。其光饱和点为全光照的100%，光补偿点为 全光照的3%,5%，若缺乏阳光时，植株生长不良，产量低。例如北沙参、地黄、菊花、红花、芍药、山药、颠茄、龙葵、 枸杞、薏苡及知母等。（2） 阴生植物（喜阴植物或称阴地植物）。不能忍受强烈的 日光照射，喜欢生长在阴湿的环境或树林下，光饱和点为全光 照的10%,50%，而光补偿点为全光照的1%以下。例如人参、 西洋参、三七、石斛、黄连、细辛及淫羊藿等。（3） 中间型植物（耐阴植物）。处于喜阳和喜阴 之间的植物，在日光照射良好环境能生长，但在微 荫蔽情况下也能较好地生长。例如