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药用植物繁殖技术
  四、药用植物繁殖技术
  药用植物种类繁多,繁殖方法也很多,种植上常采用有性繁殖、无性繁殖和孢子繁殖等方法。近年来,随着科学技术的发展,已采用组织培养或细胞培养的方法来繁殖新个体。
  (一)有性繁殖
  有性繁殖也称种子繁殖,是由雌雄两性配子结合形成胚,再发展成新个体的过程。其后代有较强的可塑性和广泛的适应性。此法繁殖系数大,方法简单易行而经济,有利于引种、驯化和培育新品种,并可在短期内获得大量的苗木,所取得的苗木称实生苗。是种子植物的主要繁殖方法,如人参板蓝根决明党参桔梗黄芪等大部分中药材。但种子繁殖的后代容易产生变异,开花结果较迟,尤其是多年生木本药用植物用种子繁殖,其栽培与成熟年限较长。
  1.种子的基本特性 种子是处于休眠状态。具有生命的活体。其休眠是由于内在因素或外界条件的限制,一时不能发芽或发芽困难的现象。但是,有些种子收获后,在适宜发芽的条件下,因还未经过生理成熟(或叫生理后熟)阶段,而暂时不发芽的现象称为生理休眠。凡是由于种子得不到发芽所需的条件而暂时不能发芽的现象,称为强迫休眠。生理休眠的原因很多,一是胚尚未成熟;二是胚虽在形态上发育完全,但贮藏物质还没有转化成胚发育所能利用的状态;三是胚的分化虽已完成,但胚细胞原生质出现孤立现象,在原生质外包有一层脂类物质,透性降低;四是在果实、种皮或胚乳中存在抑制物质(如氢氰酸、氨、植物碱、有机酸、乙醛等〕,阻碍了胚的萌芽;五是由于种皮太厚太硬,或有蜡质,透水透气性差,影响了种子萌发。上述前三种情况属内在因素的生理休眠,均需通过后熟作用才能前发。种子休眠在生物学上及生产上均有重要意义,常可应用植物激素,以及各种物理、化学方法来促进或抑制发芽。如使用不同浓度的赤霉素或激动素来处理种子可促进种子发芽,乙烯则可使种子维持休眠。
成熟的种子,只要具备前发所需要的水、空气、温度等条件,都有生根发芽的能力。但由于种子的营养成分、构造和贮藏条件不同,它们的寿命有长短之分。种子的寿命是种子生活力的表现,系指在一定环境条件下生活力所能保持的最长年限。各种药用植物种子
数)的百分比。其计算公式如下:
  发芽率(%)=(发芽种子数/供试验种子总粒数)*100%
  发芽率的测定方法很多,通常采用普通发芽试验。即在干净种子中随机取试样4份,每份100粒或一定数量,分别均匀而整齐地排列在垫有充分湿润的吸水纸、细砂或纱布的发芽床或玻璃培养皿内,贴上标签后放置在温度适宜的地方。经常保持20~30℃的温度,并注意加水,维持60%~70%的湿度。在发芽试验中,应有专人管理,注意观察和记载。
  (2)种子的发芽势 发芽势的测定是与发芽率的测定同时进行的。发芽势是指种子在最适宜的发芽条件下,在规定的时间内发芽种子数占供试种子总数的百分比。即:
发芽势(%)=(规定天数内发芽种子数/供试验种子总数)*100%
  5.播种前种子的处理 播种前进行种子处理,不仅可以提高种子品质,防治种子病虫害,打破种子休眠,促进种子萌发整齐和幼苗健壮生长,而且手续简单,取材容易,成本低,效果大,是一项经济有效的增产措施,生产上已广泛采用。种子处理的方法很多,常用的方法可归纳简介如下:
  (1)化学物质处理
①普通药剂处理 根据种子的特性,选择适宜的化学药剂和适当的浓度处理种子,可收到良好的效果。如党参的种子在0.1%的小苏打、0.1%的漠化钾溶液中浸30分钟,捞起立即播种,一般发芽提早10-12天,发芽率提高10%左右。
②生长刺激素处理 常用的激素有叫吸乙酸、a-萘乙酸、2,4-D、赤霉素等。例如党参种子用0.005%的赤霉素溶液浸6小时,发芽势提高125%,发芽率提高115.3%。
③微量元素处理 通常使用的微量元素有硼(B)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(CU)、铂(Mo)等,一般以浸种为宜。如桔梗种子用0.3%~0.5%的高锰酸钾溶液浸1天,种子和根的产量分别比对照高28.6%~33.3o和21.0%~51.5%。
  (2)物理因素处理
  ①浸种 对于大多数较容易发芽的种子,用冷水或温水(40~50℃左右)或冷、热水变温交替浸种,12-24小时,不仅能使种皮软化,增强透性,促进种子萌发,而且还能杀死种子内外所带病菌,防止病害传播。如穿心莲种子采用58℃温汤浸种或在37℃温水中浸24小时,比不浸种的发芽率提高25%。此外,还有大黄甘草白术防风泽泻决明等的种子,均属此类。
  ②晒种 播前晒种能促进某些种子的生理后熟,提高发芽势和发芽率,还能防治病虫害。晒种时间长短,要根据种子特性和温度高低而定。晒种时要经常翻动种子,促使受热均匀,防温度过高灼伤种子,并要防止混杂,保证种子纯度。
  ③擦伤处理 对于一些种皮硬实、含有胶质或蜡质、吸水力差的种子,可分别采用机械损伤、人工剥壳、搓擦或用硫酸、赤霉素等化学药剂和生长刺激素处理,以损伤种皮,使较难透水透气的种皮破裂,可增强透性,促进种子前发。如杜仲采用剪破翅果,取出种仁直接播种,在适宜温度(平均气温18~20℃)和保持土壤湿润的情况下,27天左右出苗率可达87.5%;又如鸡骨草、黄芪穿心莲等种皮有蜡质的种子,可先用细砂摩擦,使种皮微受损伤,再用35~40℃温水浸种1天后播种,发芽率可显著提高。属于此类的还有辛夷拳参山茱萸等。
  ④层积处理 对于要求在低温湿润条件下才能完成胚后熟的种子,常采用低温或湿砂层积低温处理的方法,以打破休眠,促使发芽。所谓层积处理,即用一层湿砂,一薄层种子,再盖一层湿砂,再撒一薄层种子,如此重复层层堆积的方法来处理种子。层积法是打破种子休眠常用的方法,如人参西洋参、黄莲、沙参五味子乌头、山茉萸、黄柏芍药银杏忍冬、吴茉萸等种子常用此法来促进后熟。
  ⑤射线处理 科学试验证明,α、β、γ、χ射线等低剂量(100-1000伦琴*)处理种子或种茎,有促进种子发芽、生长旺盛、早熟增产等作用。如延胡索种茎用Co60γ射线512伦琴和快中子2*10的6次方处理,分别比对照增产23%和19%,其生物碱含量亦高于对照。
  ⑥超声波处理 利用频率高达2万赫兹以上的超声波对种子进行短暂处理(15秒~5分钟),有促进发芽、加速幼苗生长、提早成熟、增加产量等作用。如桔梗种子用电功率250瓦、频率20千周的超声波处理13分钟,发芽率提高2倍,根产量较对照高2.2-2.7倍。
  (3)生物因素处理 药用植物栽培生产上采用细菌肥料拌种,可增加土壤有益微生物,把土壤和空气中植物不能直接利用的地素,变成相物可吸收利用的养料,以促进植物的生长发育。常用的菌肥有根瘤菌剂、固氮菌剂、磷细菌剂和“5406”抗生菌肥等。如豆科植物决明望江南等,用根瘤菌剂拌种后,一般可增产15%以上。
  6.播种期 大多数药用植物的播种通常以春。秋两季为多。对于一般耐寒性差的、生长期较短的一年生草本药用植物以及种子没有休眠特性的木本药用植物直在春季晚霜过后播种,如薏苡、紫苏板蓝根决明荆芥等。对于耐寒性较强,生长期较长或种子需要休眠的药用植物一般在酷暑过后秋凉时进行,如水飞蓟牛蒡子、红花厚朴、珊瑚菜等。木本药用植物一般宜春播,但一些硬粒种子,如马梅、山茱萸厚朴等以冬播为好。总之,应根据药用植物的生物学特性,结合当地的气候条件,做到不违农时,适时播种,尤其是在药用植物的引种过程中更应注意。
  7.播种方法 药用植物的种子大多数可直播(即直接插于大田),但有的种子苗期需要特殊管理或生育期很长,宜先在苗床育苗,然后移植大田,如地黄人参、泽污、杜仲穿心莲等。在播种操作上大致可分为撒播、条播和穴播(点播)三种。一般苗床育苗以撒播、条播为好,大田直播则以点播或条播为宜。具体区分如下:
  (1)撒播法 是将种子均匀地撒手畦面上的方法。多适用于细粒种子及大量播种,如板蓝根。怀牛膝等。其缺点是幼苗拥挤,光照不足,通透性差,易徒长和发生病虫害。同时也浪费种子。
  (2)条播法 是将种子成行均匀播下的方法。其优点是光照充足,通透性好,幼苗生长健壮区便于管理。一般药用植物育苗多采用此法。
  (3)穴播法 又称点播,即按一定的行林距挖穴直接将种子播入穴内的方法。此法适于大粒或贵重药材种子的播种,如厚朴三七檀香安息香槟榔丁香等。
  8.播种深度 播种深浅和覆土厚薄与种子大小及其生物学特性、土壤状况、气候条件等多种因素有关。一般下处深度为种子直径的2~3倍。播种时应掌握以下原则:大粒
种子宜深,细小种子宜浅;砂质土宜浅,黏质土宜深;干旱季节和地区播种直深,湿润多雨季节宜浅;同样大小的种子,单于叶植物种子宜深,双子叶植物种子直浅;种根类直深,种茎类宜浅,播种的深浅,常决定出苗的好坏,应予以重视。
  9.播种量 药用植物种子的播量应根据播种方法、密度、种子千粒重、发芽率等情况而定。通常种植密度大、千粒重高而发芽率和清洁度低的种子,播种量应稍多些,反之,则可少些。
  10.育苗移栽
  (1)育苗 苗床要选择靠近移栽地、灌排方便、避风向阳、土壤疏松肥沃的田块。整地时要求精细整地,并适当施入马粪、羊粪、牛栏粪等农家肥或土杂肥作基肥,与土壤充分混匀后即可起畦开沟播种。
播种后的苗床管理是一项细致而重要的工作,也是培青壮苗的关键。在整个育苗期间,都要精心管理。注意间苗,及时除草、追肥,防治病虫害,尤其是要加强水分、空气和温度的调节,促进幼苗健壮生长。
  (2)移栽 一般草本植物在幼苗长出4-6片真叶时移栽,木本植物则须培育1~2年才能移栽。移栽时期应根据中草药种类和当地的气候而定。如杜仲厚朴等木本药用植物一般以秋季休眠期及大气湿度大的春季移栽最为适宜;学本药用植物除严寒酷暑外,其余时间均可移栽。移栽应选择阴天无风或晴天傍晚进行。移栽前一段的适当时期,应节制水肥,进行蹲苗。移栽时若苗床土壤较干燥,最好先浇水使土壤松软后再起苗。若能带上移栽则更易成活。
  栽植要按规定的株行距配置采用穴栽或沟栽。栽植深度以不露出或稍超过苗损原入土部分为宜。根系要自然伸展,覆土要细,适当压实,浇透定根水。木本中草药一般采用穴栽,挖穴宜大,穴底要平,并适当施用基肥;栽苗时可将主根剪短,对于常绿幼苗还要剪去部分枝叶;栽苗要扶正,并先填入细土,后填粗粒土,务使根系伸展;然后浇水湿透土壤,再覆土将穴填满并踩紧压实。
  (二)无性繁殖
  高等植物的一部分器官(如根、茎、叶等)脱离母体后能重新再生分化发育成为一个完整的植株。这种利用植物的部分营养器官进行繁殖而形成新个体的过程,称为营养繁殖。由于无性繁殖是利用植物的部分营养器官(根、茎、叶、芽)进行繁殖而形成新个体的过程,这种繁殖不通过植物的雌雄有性生殖器官,故又称为无性繁殖。所取得的苗木称为营养苗。
  无性繁殖的后代来自同一植物的营养体,它的个体发育不是重新开始,而是母体发育的继续,所以具有提早开花结果和能保持母本优良性状的优点,如山茱萸辛夷蔓荆子等采用此法。但无性繁殖的繁殖系数较低,有的种类如西红花地黄山药半夏等长期进行无性繁殖则易引起品种退化。
  药用植物种植上常将植物的茎、地下茎、根等作为无性繁殖的材料,这些材料称为种茎、种根或种栽(如白术称术栽)、栽子(如人参)、苓子(如川芎)等。种植上广义称为“种子”。无性繁殖最常用的有分离、扦插、压条、嫁接等繁殖方法。近年来又发展了组织培养新技术。
  1.分离繁殖 将植株的萌蘖、球茎、鳞茎、块茎、根茎或珠芽等营养器官,自母体上分割下来,繁殖成独立新个体的方法。此法简便,成活率高。分离时期因中草药品种和气候而异,一般在秋季(9-11月)或春季(2~4月)植株休眠期或前动前进行较好。根据采用母株的部位不同,常可分为以下几种:
(1)分萌蘖 如木瓜吴茱萸丁香等易前发根笑的药用植物,可在早春控取萌蘖,另行栽植,使之生长、发育成新个体。
(2)分球茎 如红花慈姑、唐菖蒲等,可将地下小球茎用来培育成新植株。
(3)分鳞茎 如百合贝母等,可将地下小鳞茎分瓣或切瓣进行繁殖,成为新个体。
(4)分块茎 如天南星、掌叶半夏延胡索地黄山药白芨等,可将地下新生的小块茎用来繁殖成新植株。
(5)分根茎 如射干紫菀马兜铃丹参芍药牡丹等,可在早春选取带芽的根茎,分割下来另行栽植。
(6)分珠芽 如半夏、黄独、卷丹等的叶腋部长有珠芽,取下叶繁殖成新个体。
  2.扦插繁殖 又称插条繁殖,是利用植物营养器官的再生能力和发生不定芽或不定根的性能,切取根、茎、叶的一部分,插入沙床或其他生根基质中,使其发根,成为新个体的一种快速繁殖方法。凡容易产生不定根的药用植物,均可采用扦插繁殖。此法经济简便,技术要求不高,在繁殖中被广泛采用。
  (1)影响插条成活的因素
①插条的内在因素 植物的扦插生根成活,首先决定于药用植物的种类和品种。不同种类、不同品种、同一植株的不同部位,根的再生能力均不相同。如无花果菊花连翘等技插最易发根;猕猴桃、柑橘、藿香次之;山楂大枣根插则易发技,而插枝则不易生根。枝条年龄对扦插影响也很大,枝龄较小,皮层幼嫩,其分生组织生活力旺盛,再生能力也强,易生根成活。还有插条中营养物质的淀粉和可溶性糖类含量高时发根力强,含氮有机物和硼等对报原基的形成和分化有一定的作用。此外,激素能加强淀粉和脂肪的水解,提高过氧化氨酶等的活性,促进新陈代谢,加强可溶性化合物向插条下部运行,从而加速细胞分裂和愈伤组织的形成,以提高插条的生长能力。
②环境条件 在扦插繁殖的插条生根期间,大气中应保持较大湿度,避免插条水分过多散失而枯萎。因此,插床土壤应保持湿润,其水分含量不能低于田间持水量的50%-60%,尤其在温度较高,光照较强的情况下,若水分不足,则影响插条的成活。其次,各种植物插条生根对温度与空气有一定的要求。一般插条生根最适土温为15%-20℃。土壤通气良好即有利于插条发根,故苗床以选择土质疏松、通气和保水状况良好的砂质壤上为宜。
  (2)促进插条生根的技术与方法 将采集的插穗,剪成10~15厘米左右长的小段,每段要带有两个以上的节位。然后,在其下端贴近节位处削成马耳形。为了提高扦插成活率,促进生根,可采用下列技术与方法进行处理:
①机械处理 对于某些扦插不易成活的植物,可预先在较长时期内选定枝条,采用环割、刻伤、缢伤等措施,使营养物质积累于伤口附近,然后剪取枝条扦插,可促进发根,提高成活率。

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