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药用植物栽培学黑龙江八一农垦大学2013年9月一、药用植物的引种驯化是研究野生药用植物通过人工培育，使野生变为家种，以及将药用植物引种到自然分布区以外新的环境条件下生长发育、遗传、变异规律的科学。第一节引种驯化概念及意义环境措施植物简单引种：驯化引种：如西洋参、胖大海、番红花、金鸡纳、肉豆蔻等药材为国外引进种类资源，用于丰富本地区药材植物资源，减少进口量。第一节引种驯化的概念及意义1.丰富本地区药用植物资源二、药用植物引种驯化的意义如天麻、阳春砂、罗汉果、防风、龙胆、丹参、何首乌等药用植物的人工驯化栽培；一是保证了药材供应；二是通过系统研究，提高品质。第一节引种驯化的概念及意义2.提高药材的产量和品质如人参、刺五加、茅苍术、甘草、肉苁蓉等药用植物的引种驯化是为了保证药材供应的同时有效的保护野生资源与环境。第一节引种驯化的概念及意义3.保护药用植物资源与环境遗传学上表现型是基因型与环境相互作用的结果。P=G+E（P：表型；G：基因型；E：环境）栽培学上表现型是基因型、环境及措施之间互作的结果。P=G+E+M（P：表型；G：基因型；E：环境；M:措施）引种驯化的遗传学基础就在于植物对环境条件的适应性的大小及其遗传。第二节引种驯化的理论和方法达尔文的遗传变异学说一、引种驯化的基本理论1、气候相似论：20世纪初期，德国林学家迈依尔提出：相似的气候、土壤等条件，才有引种成功的可能，采用同纬度地区间引种较有把握。2、米丘林的风土驯化理论：风土驯化的两条原则：实生苗作为风土驯化材料，使其在新的环境影响下，逐渐改变原来本性，适应新的条件，达到驯化效果。采用逐步迁移播种的方法。一、引种驯化的基本理论3、栽培植物起源中心学说：瓦维洛夫提出地球上植物分布是不均匀的，某一类作物的许多种不同类型集中在某些古老的农业国家（地区）或高山海洋相隔地区，这些集中的地区称为“栽培植物的起源中心”。种是起源中心地区产生的，再传播到其他地区，从起源中心的地区去引种原始材料是很重要的。一、引种驯化的基本理论12345678瓦维洛夫的作物起源中心8A8B一、引种驯化的基本理论主要起源作物有黍、稷、粟、高粱、大麦、荞麦、大豆、茶、大麻、苎麻等。1）中国起源中心（东亚中心）主要起源作物有薏苡、香蕉、绿豆、饭豆、豇豆、甘蔗、芝麻、红麻等。2）印度—马来西亚起源中心3）中亚细亚起源中心主要起源作物有普通小麦、密穗小麦、印度圆粒小麦、豌豆、蚕豆、非洲棉等。4）西亚中心主要起源作物有黑麦、葡萄、石榴、胡桃、无花果、苜蓿等。5）地中海起源中心许多蔬菜作物，包括甜菜和许多古老的牧草都起源于这一中心。为小麦、粒用豆类的次生起源地。6）埃塞俄比亚起源中心小麦、大麦的变种类型极其多样。主要起源作物有陆地棉、甘薯、番茄、花生、可可、橡胶树等和大量玉米变异类型。7）南美和中美洲起源中心4、其他引种理论生态历史分析法专属引种法与优势引种法区系发生法顺应与改造相结合引种驯化方法生境因子分析法协调统一原则农艺生态分类法因素论、节律同步轮一、引种驯化的基本理论1、大面积推广种植常用的、对常见疾病有疗效的药用植物；如西洋参、番红花、胖大海、白豆蔻等。2、积极引种需求量大的野、尤其是濒危药用植物；如肉苁蓉、冬虫夏草、金莲花等。3、引种需要进口的紧缺药用植物：如乳香、肉豆蔻、胖大海等。4、引种临床效果好的新药资源；如水飞蓟、绞股蓝、三尖杉等。二、引种驯化的主要任务1、引种目标及其可行性分析2、选择引入材料3、引种材料的收集和编号登记4、引种材料的检疫5、引种试验6、栽培性试验和推广三、引种驯化的程序•调查引种的种类•了解和熟识引种材料的生物学和生态学特性•调查引入材料的分布范围及其自然生态•借鉴前人的引种经验教训•分析引种主导生态因子•参考适应性相近的品种在本地区的表现•引种计划综合分析（植物-环境-措施）1、引种目标及其可行性分析：收集途径：交换，购买、赠送、考察收集登记：•材料名称编号•来源地•引种时间•引种人•材料状况2、引种材料的收集和编号登记3、引种材料的检疫1）危险病虫害分析及检疫对象评价2）疫区植物的消毒处理3）隔离种植4、引种试验引种试验的基本过程1）试种观察:药用特性、物候期、抗逆性指标、环境适应性2）品种比较试验3）区域试验栽培性试验和推广的基本程序1）栽培试验2）品种繁殖3）栽培技术推广5、栽培性试验和推广南种北引主要考虑：极限低温、致害温度持续时间及升降温的速度、霜冻、有效积温。菠萝：能忍受的极限低温是-1℃，如果冬季出现0℃以下低温的地区引种，会因为冻害影响生产栽培效果。选择向阳的南坡或座北朝南的“V”形地形较适宜引种实例与注意事项案例一1、低温2、春季旱风3、光照强度变化4、季节变化5、空气湿度6、水分、水质变化7、土壤性质南树北移存在问题1、防寒2、防风（临冬修剪）3、遮阳网4、加强管理5、人工喷雾6、补充酸性成分7、土壤改良南种北引的技术措施北种南引主要考虑：冬温过高、抗病性、高温高湿的抗性、日温差。宜选择北坡的通风低谷及高山凉爽的环境。一定时数的低温才能打破落叶树芽的生理休眠期，使之进入正常的生长。不同树种所需的低温时数不一样。李1128小时桃816—1276小时苹果1400—3684小时柿816—1032小时栗1440小时核桃1632—1920小时葡萄200—3580小时引种实例与注意事项案例二北树南移存在问题1、高温2、高湿3、光照减弱4、季节变化5、水分水质6、土壤特性1、适当稀植2、补光3、加强管理4、水分水质调整5、土壤改良北种南引的技术措施四、驯化引种的基本措施一）幼苗锻炼与培育幼苗锻炼：萌动种子处理、直播育苗生长发育节律调控逐步迁移与连续培养二）小环境气候的选择与营造三）选择与杂交育种四）设施栽培与现代生物学技术应用与原产地比较，植株不需要采取特殊保护措施，能正常生长发育，并获得一定产量。没有改变原有的药效成分和含量以及医疗效果。能够以原有的或常规可行的繁殖方式进行正常生产。引种后有较好的经济效益、社会效益及生态效益。六、药用植物引种驯化成功的标准外来物种入侵及防治策略什么叫入侵物种？1）通过有意或无意的人类活动而被引入一个非本源地区域；2）在当地的自然或人造生态系统中形成了自我再生能力；3）给当地的生态系统或地理结构造成了明显的损害或影响；1、外来入侵物种的引入路径有意引进包括用于养殖、种植等目的的引种，用于生物防治、绿化、水土保持、环境保护等目的的引进。1935年作为观赏植物引进，80年代扩散蔓延成杂草。现已成为平原城镇住宅旁、果园、茶园、桑园、农田边、高速公路和铁路沿线杂草，花粉量大，可导致花粉过敏。加拿大一枝黄花包括随航空、陆路、水路运输工具和压舱水的引入，随进出口货物和包装材料的引入，旅客无意引入等。自然入侵指物种随风媒、虫媒和鸟等媒介自然传播。无意引进1、外来入侵物种的引入路径2、外来入侵物种的特点1）生态适应能力强2）繁殖能力强3）传播能力强植物国家环保总局公布的首批入侵我国的16种外来入侵种（2003年1月）动物2、外来入侵物种种类植物部分紫茎泽兰薇甘菊空心莲子草豚草毒麦互花米草飞机草凤眼莲假高梁动物部分蔗扁蛾红脂大小蠹非洲大蜗牛湿地松粉蚧福寿螺牛蛙美国白蛾原产中美州，现分布于我国云南、广西、贵州、四川、台湾，排挤本地植物；侵入经济林和农田；全株有毒，危害畜牧业等。紫茎泽兰（解放草、破坏草）薇甘菊薇甘菊：原产中美洲，现广泛分布于我国香港、澳门、和广东珠江三角洲地区，严重危害6－8米以下的天然次生林、人工速生林、经济林和风景林。空心莲子草（水花生、喜旱莲子草）：原产南美洲，现几乎遍及我国黄河流域以南地区。危害为堵塞航道，影响水上交通；排挤其他植物；滋生蚊蝇，危害人类健康。空心莲子草豚草：为一种恶性杂草，原产北美洲，1935年发现于杭州，在我国见于东北、华北、华东和湖北。其危害性表现在：花粉是人类花粉病的主要病原之一；侵入农田，导致作物减产；释放多种化感物质，对禾木科、菊科等植物有抑制、排斥作用。毒麦原产欧美洲地中海地区，现广布世界各地，是我国限制检疫对象。可造成麦类作物严重减产。麦种受真菌侵染产生毒麦碱，能麻痹中枢神经。人食用含4%毒麦的面粉，就能引起中毒。毒麦做饲料时也可导致家畜、家禽中毒。毒麦互花米草原产美国东南部海岸，1979年引入我国，分布于我国上海、浙江、福建、广东、香港。危害为破坏近海生物栖息环境，影响滩涂养殖；堵塞航道，影响船只出港；影响海水交换能力，导致水质下降，并诱发赤潮；威胁本土海岸生态系统，致使大片红树林消失。互花米草飞机草（香泽兰）原产中美洲1934年在云南发现，现分布于我国台湾、广东、香港、澳门等地。叶有毒，含香豆素。用叶擦皮肤会引起红肿、起泡，误食嫩叶会引起头晕、呕吐，还能引起家畜和鱼类中毒，并是叶斑病原的中间寄主。飞机草凤眼莲（水葫芦）原产巴西，见于我国华北、华东、华中和华南的19个省（自治区、直辖市），作为猪饲料推广后大量逸生，堵河道、破坏水生态系统等。凤眼莲假高梁假高梁假高梁（石茅、阿拉伯高粱）原产地中海地区，现分布与我国16个省（自治区、直辖市）。通过生态位竞争使作物减产，还可能成为多种致病微生物和害虫的寄主。此外，该种可与同属其他种杂交。假高梁蔗扁蛾(香蕉蛾)原产非洲，1987年随巴西木进入广州，现传入我国10余个省、直辖市、威胁农作物、果树、名贵花卉等。强大小蠧（红脂大小蠧）原产非洲，现分布于我国山西、陕西、河北、河南等地，严重危害松树。非洲大蜗牛（褐云玛瑙螺）原产非洲东西部，20世纪20年代末在福建厦门发现，现已扩散到我国香港、台湾、海南、广西等地，已成为危害农作物、蔬菜和生态系统的有害生物。湿地松粉蚧原产美国，1988年随湿地松无性系穗进入我国，广东、广西、福建等地有报道，严重危害松林。福寿螺(大瓶螺)原产来马逊河流域，1981年引入，现广泛分布于我国广东、广西、福建、云南、浙江等地，危害水稻，威胁入侵地的水生贝类、植物，也是一些寄生虫病的中间宿主。牛蛙（美国青蛙）原分布于北美洲，1959年引入我国，现几乎遍及我国北京以南地区，由于其适应性强，易于入侵扩散，使本地两栖类面临减少和绝灭的危险。美国白蛾(秋幕毛虫、秋幕蛾)原产北美洲，现分布于我国辽宁、河北、山东、天津、陕西、等地，危害果树、林木、农作物及野生植物等200多种植物。中药材野生抚育：中药材野生抚育是依据动植物药材生长特性及对生态环境条件的要求，在其原生或相类似的环境中，人为或自然增加其种群数量，使其资源量达到能为人们采集利用，并能继续保持群落平衡的一种药材生产方式。包括了药用植物保护抚育（也称半野生栽培）和药用动物野生抚育。第三节药用植物的抚育管理1、药用植物野生抚育管理的意义第三节药用植物的抚育管理提供高品质的道地性野生药材较好的保护珍稀濒危药用植物有效保护中药资源生长的生态环境有效的节约耕地，实现低投入高产出2、药用植物野生抚育的基本方式中药材野生抚育的基本方式有：封禁、轮采抚育、人工管理、人工补种、仿野生栽培等。在生产实践中，因药材种类、药材所处的自然社会经济环境及技术研究状况不同，可采用其中的一种或多种方法。第三节药用植物的抚育管理以封闭抚育区域、禁止采挖为基本手段，促进目标药材种群的扩繁。即把野生目标药材分布较为集中的地域通过各种措施封禁起来，借助药材的天然下种或萌芽增加种群密度。封禁的措施有划定区域、采用公示牌标示、政府公告、人工看护、围封等各种方式。典型的药材有野生甘草的围栏护管。封禁依据野生资源所能提供药材产品的承受能力和中药材的合理采收季节划定轮采抚育周期，使药材达到可持续利用的优良环境。这类方式包含两方面内容：①当抚育目标达到一定生产能力时，有计划地采集开发；当生产能力下降到期一定程度时。转为保护抚育状态。②根据药材的采收季节，在保证药材质量的前提下，尽量避开其繁殖季节，划定轮采区域。轮采抚育更新人工管理指在封禁基础上，对野生药用植物种群及其所在的生物群落或生长环境施加人为管理，创造有利条件，促进药用植物种群生长和繁殖。人工补种在封禁基础上，根据野生药材的繁殖方式