课件：药用植物栽培制度与土壤耕作.ppt

第四章 药用植物栽培制度与土壤耕作,第一节 药用植物的栽培制度,一、栽培制度 是某一地区所有栽培作物在空间和时间上的配置方式，以及配置这些作物所采用的种植体系，包括复种、单作、套作、混作、轮作与连作等。 二、复种 （一）定义 是指在同一田地上一年内接连种植两季或两季以上作物的种植方式。,根据一年内在同一田地上种植的植物季数，把一年种植两季植物称为一年两熟，如莲子泽泻（“”表示年内复种）；一年种植三季植物称为一年三熟，如绿肥（小麦或油菜）早稻泽泻；两年内种植三季植物，称为两年三熟，如莲子川芎夏甘薯（中稻）（符号“表示年间植物接茬播种）,耕地复种程度的高低，通常用复种指数来表示，即全年总收获面积占耕地面积的百分比。公式为： 耕地复种指数=(全年种植植物总收获面积耕地面积)100%,熟制是我国对耕地利用程度的另一种表示方法，它以年为单位表示种植的季数。一年三熟、一年两熟、两年三熟、一年一熟、五年四熟等都称为熟制。其中，对年播种面积大于耕地面积的熟制，如前三种，又统称为多熟制。,休闲是复种的反义词。休闲是指耕地在可种植植物的季节只耕不种或不耕不种等方式。农业生产中，对耕地进行休闲是一种恢复地力的技术措施，其目的主要是使耕地短暂休息，减少水分。养分的消耗，并蓄积雨水，消灭杂草，促进土壤潜在养分转化，为后作植物创造良好的土壤条件。,(二) 复种的条件 1热量条件热量是决定能否复种的首要条件。复种所要求的热量指标积温，不仅是复种方式中各种作物本身所需积温（喜凉作物以0积温计，喜温作物以10积温计）的相加，而应在此基础上有所增减。如在前茬植物收获后再复播后茬植物，应加上农耗期的积温。套种则应减去上、下茬植物伴生期间一种作物的积温。如果是移栽，则减去植物移栽前的积温。一般情况下，10积温在2 5003 600之间，只能复种早熟植物，或套种早熟植物；在3 6004 000之间，则可一年两熟，但要选择生育期短的早熟植物或者采用套种或移栽的方法；在4 0005 000之间，可进行多种植物的一年二熟；5 0006 500之间，可一年三熟；6 500可三熟至四熟。,2水分条件在热量条件能满足复种的地区能否实行复种，就要看水分条件了。即热量是复种的可能性首要条件，水分是复种可行性中的关键条件。例如热带非洲热量充足，可以一年三熟、四熟，但是一些地区由于干旱，在没有灌溉条件下，复种的发展受到很大的限制，因此只能一年一熟。降水量、降水分配规律、地上地下水资源、蒸腾量、农田基本建设等都影响着复种。从降水量看，我国一般年降水量达600 mm的地区，虽然热量能满足一年两熟的要求，但水分则成为限制因子。,3地力与肥料条件 在光、热、水条件具备的情况下，地力条件往往成为复种产量高低的主要矛盾，而且需要增施肥料才能保证多种多收。地力不足，肥料少，往往出现两季不如一季的现象。 4劳力、畜力和机械化条件 复种主要是从时间上充分利用光热和地力措施，需要在作物收获、播种的大忙季节，能在短时间内及时、保质保量地完成上季作物收获、下季作物播种以及田间管理工作。所以有无足够的劳力、畜力和机械化条件也是事关复种成败的一个重要因素。因此，自然条件相同时，当地生产条件、社会经济条件承载力则是决定复种的主要依据。,5技术条件与经济效益大小 除了上述自然、经济条件外，还必须有一套相适应的耕作栽培技术，以克服季节与劳力的矛盾，平衡各作物间热能、水分、肥料等的关系，如作物品种的组合，前后茬的搭配，种植方式(套种、育苗移栽)，促进早熟措施(免耕播栽、地膜覆盖、密植打顶，使用催熟剂)等。复种是一种集约化的种植，高投入，高产出，所以经济效益也是决定能否复种的重要因素。只有产量高，经济效益也增长时，提高复种才有生命力。,（三） 我国药用植物的主要复种方式,一年两熟制的各种复种组合图,两年三熟复种组合,三、间作、混作及套作 （一） 间作、混作及套作的概念 单作：是指在同一块田地上一个完整的生育期内只种植同一种作物的种植方式。这种方式种植植物单一，群体结构单一，全田种植植物对环境条件要求一致，生育期比较一致，便于田间统一管理与机械化作业。人参、西洋参、当归、郁金、菊花、莲子等单作居多。,间作：是指在同一田地上于同一生长期内，分行或分带相间种植两种以上植物的种植方式。比如在玉米、高粱地里，可于其株、行垄上间作穿心莲、菘蓝、补骨脂、半夏等。与单作不同，间作是不同种植植物在田间构成人工复合群体，个体之间既有种内关系，又有种间关系。间作时，不论间作的作物有几种，皆不增计复种面积。间作的植物播种期、收获期相同或不相同，但植物共处期长，其中至少有一种植物的共处期超过其全生育期的一半。间作是集约利用空间的种植方式。,混作：是指在同一块田地上，同时或同季节将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种植的方式。混作与间作都是由两种或两种以上生育季节相近的植物在田间构成复合群体，从而提高田间密度，充分利用空间，增加光能和土地利用率。两者只是配置形式不同，间作利用行间，混作利用株间。在生产上，有时把间作和混作结合起来。如玉米间大豆，玉米混小豆；玉米混大豆(小豆)，间种贝母；果树间小葱，果树混福寿草；山茱萸混种豌豆(或蚕豆)，山茱萸混种黄芩等,套作：是指在前季植物生长后期的株行间播种或移栽后季植物的种植方式，称为套种。如甘蔗地上套种白术、丹参、沙参、玉竹等。对比单作，它不仅能阶段性地充分利用空间，更重要的是能延长后季植物对生长季节的利用，提高复种指数，提高年总产量。它主要是一种集约利用时间的种植方式。,立体种植：是指在同一农田上，两种或两种以上的作物（包括木本）从平面、时间上多层次地利用空间的种植方式。如云南植物研究所建造人工林，上层是橡胶树，第二层是中药材肉桂和罗芙木，第三层是茶树，最下层是耐荫的名贵中药砂仁。形成了一个多层次的复合“绿化器“，使能量、物质转化效率及生物产量均比单一纯林显著提高。,立体种养：是指在同一块田地上，植物与食用微生物、农业动物或鱼类分层利用空间种植和养殖的结构；或在同一水体内，高经济价值的水生或湿生药用植物与鱼类、贝类相间混养、分层混养的结构。前者如玉米（甘蔗）和菌菇、莲子和鱼共同种养，后者如藻（海带）和扇贝、海参共养。,（二） 间作、混作、套作的技术原理及运用 1.选择适宜的植物种类和品种搭配 原理：使其互利，减少竞争 运用：在株型方面要选择高秆与矮秆、垂直叶与水平叶、圆叶与尖叶、深根与浅根植物搭配。在适应性方面，要选择喜光与耐荫，喜温与喜凉，耗氮与固氮等植物搭配。根系分泌物要互利无害，注意植物间的他感作用（allelophathy）。在品种熟期上，间、套作中的主栽植物生育期可长些，副作物生育期要短些；在混作中生育期要求要一致,2建立合理的密度和田间结构 密度和田间结构是解决间套作中植物间一系列矛盾，使复合群体发挥增产潜力的关键措施。间混套作时，其植物要有主副之分，既要处理好同一植物个体间的矛盾，又要处理好各间混套作植物间的矛盾，以减少植物间、个体间的竞争。就其密度而言，通常情况下主要植物应占较大的比例，其密度可接近单作时密度，副栽植物占较小比例，密度小于单作，总的密度要适当，既要通风透光良好，又要尽可能提高叶面积指数。副作植物为套作前作时，一般要为后播主作植物留好空行，共处期愈长，空行要多，土地利用率控制在单作的70以下。后播主栽植物单独生长盛期的土地利用率应与单作相近。在间作中，主栽植物应占有较大的播种面积和更大的利用空间，在早熟的副栽植物收获后，也可占有全田空间。高矮秆植物间作时，注意调整好两种植物的高度差与行比。调整的原则是高要窄，矮要宽，即高秆植物行数少，矮秆植物行数要多一些，要使矮秆植物行的总宽度大致等于高秆植物的株高为宜。间混套作行向，对矮秆植物来说，东西行向比南北行向接受日光的时间要多。,3采用相应的栽培管理措施 在间、混、套作情况下，虽然合理安排了田间结构，但仍有争光、争肥、争水的矛盾。为确保丰收，必须提供充足的水分和养分，使间套作植物平衡生长。通常情况下，必须实行精耕细作，因植物、地块增施肥料和合理灌水，因栽培植物品种特性和种植方式调整好播期，搞好间苗定苗，中耕除草等伴生期的管理。要区别植物的不同要求，分别进行追肥与田间管理，这样才能保证间套作植物都丰收。,(三) 间作、混作、套作类型 间作、混作、套作是我国精耕细作的组成部分，早在2 000多年前就有瓜与韭菜或小豆间作，桑与黍混作的记载。如今全国各地都有本地的间、混、套作经验。间、混作类型很多，除常规的作物、蔬菜间、混作类型外，还有粮药、菜药、果药、林药间、混作类型。,1间作、混作 (1)粮食作物、蔬菜间、混作中引入药用植物，如玉米麦冬(芝麻、桔梗、山药、细辛、贝母、川乌、川芍)。一类是在药用植物的间、混作中引入作物和蔬菜，如芍药(牡丹、山茱萸、枸杞)豌豆(大豆、小豆、大蒜、波菜、莴苣、芝麻)，川乌菠菜，杜仲(黄檗、厚朴、诃子、喜树、檀香、儿茶、安息香)大豆(马铃薯、甘薯)，巴戟天山芋(山姜、花生、木薯)等。,（2）果药间作，幼龄果树行间可间种红花、菘蓝、地黄、防风、苍术、穿心莲、知母、百合、长春花等；成龄果树内可间种喜阴矮秆药用植物，如辛夷、福寿草等。,（3）林药间作：人工营造林幼树阶段可间、混种龙胆、桔梗、柴胡、防风、穿心莲、苍术、补骨脂、地黄、当归、北沙参、藿香等，人工营造林成树阶段(天然次生林)，可间、混种人参、西洋参、黄连、三七、细辛、天南星、淫洋藿、刺五加、石斛、砂仁、草果、豆蔻、天麻等。,2套作类型： 以棉为主的套作区，可用红花、芥子、王不留行、莨菪（lng dng ）等代替小麦。 以玉米为主的套作，有玉米套郁金、川乌套种玉米。,四、轮作与连作 （一）概念： 轮作是在同一田地上有顺序地轮换种植不同植物的栽培方式。例如一年一熟条件下的白术小麦玉米三年轮作，这是在年间进行的单一作物的轮作，也有年内的换茬，例如南方的绿肥-莲子-泽泻油菜-水稻-泽泻小麦-莲子-水稻轮作，这种轮作由不同的复种方式组成，因此，也称为复种轮作。 连作与轮作相反，是在同一田地上连年种植相同作物的种植方式。而在同一田地上采用同一种复种方式称为复种连作。,（二）连作障碍及其原因 1.土壤养分失衡，导致难以满足植物生长发育全程或某一时期的养分需求。 2.土壤微生物群落结构改变，病原、害虫侵染源增多。 3.土壤中植物自身代谢的自毒物质增加。 4.土壤理化性质的改变。,（三）合理轮作的作用 1.均衡利用土壤养分 2.减少病、虫、草害 3.改善土壤理化性状，减少有毒物质,（四）连作 1不同作物、药用植物对连作的反应 （1） 忌连作的作物、药用植物。以玄参科的地黄、薯蓣科的山药，茄科的马铃薯、烟草、番茄，葫芦科的西瓜以及亚麻、甜菜等为典型代表。这类植物需要间隔五六年以上方可再种植。,（2） 耐短期连作作物、药用植物。甘薯、紫云英、菊花、菘蓝等作物，对连作反应的敏感性属于中等类型。这类作物在连作二三年内受害较轻。 （3） 耐连作作物、药用植物。这类作物有水稻、甘蔗、玉米、麦类、莲子、贝母及棉花等作物。其中又以水稻、棉花的耐连作程度最高，苋科的怀牛膝耐连作程度也比较高。此外，莲、洋葱、大麻、平贝母等也较耐连作。,2连作的应用 （1） 连作应用的必要性。同一植物多年连作后常产生许多不良的后果。但是，当前生产上许多栽培植物运用连作的依然相当普遍，这是由于： 社会需要决定连作。有些作物，如粮、棉、糖等，是人类生活必不可少的，经济需求量大，不实行连作便满足不了全社会对这些农产品的需求。 资源利用决定连作。为了充分利用当地优势资源，不可避免地出现最适宜作物的连作栽培。 经济效益决定连作。有些不耐连作的作物，如烟草由于种植的经济效益高，其种植相隔年限由原来的“四年两头种“变为“两年一种“。栽培植物结构决定连作在商品粮、棉、中药材GAP基地建设，植物种类必然出现单一化现象。,（2） 连作应用的可能性。某些植物耐连作特性允许连作；新技术推广应用允许连作，其中化学技术的应用相当广泛，采用先进的植保技术，以新型的高效低毒的农药、除草剂进行土壤处理或茎秆叶片处理，可有效地减轻病虫草的危害，而农业技术的应用如进行合理的水分管理可以减轻土壤毒素。,（五） 茬口顺序与安排 1茬口与不同类型植物茬口特性 茬口是植物轮作换茬的基本依据。所谓茬口是植物在轮作中给予后植物以种种影响的前茬植物及其茬地的泛称。茬口特性是栽培某一植物后的土壤的生产性能，是在一定的气候、土壤条件下栽培植物本身的生物学特性及其措施对土壤共同作用的结果。,2不同类型作物茬口特性 （1） 抗病与易感病类植物。禾本科植物对土壤传染的病虫害的抵抗力较茄科、葫芦科、豆科等较强，前者比较耐连作，后者不宜连作。 （2） 富氮与富碳耗氮类植物。富N类植物主要是豆科植物。其中多年生豆科牧草富N作用最显著。禾谷类植物以土壤中吸收的N较多，但能固定大量C素，有利于维持或增加土壤有机质水平。 （3） 半养地作物。主要有棉花、油菜、芝麻等作物。 （4） 密植作物与中耕作物。密植如麦类、大豆、花生及多年生牧草，由于密度大，覆盖面积大，保持水土作用较好。中耕作物如玉米、棉花行距较大，覆盖度较小，又经常中耕松土，易引起土壤冲刷。 （5） 休闲：休闲是作物轮作中一种特殊类型的茬口，是许多作物的好茬口。休闲在北方旱区意义重大，它是旱区作物稳产、高产的重要措施。,3茬口顺序的安排生产上，茬口顺序安排要考虑前、后茬作物、药用植物的病虫草害以及对耕地的用养关系。在安排药用植物茬口应注意的问题有： 叶类、全草类药用植物，如菘蓝、毛花洋地黄、穿心莲、薄荷、北细辛、长春花、颠茄、荆芥、紫苏、泽兰等，要求土壤肥沃，需N肥较多，应选豆科或蔬菜作前作。 用小粒种子进行繁殖的药用植物，如桔梗、柴胡、党参、藿香、穿心莲、芝麻、紫苏、牛膝、白术等，播种覆土浅，易受草荒危害，应选豆茬或收获期较早的中耕植物作前茬。,有些药用植物与作物、蔬菜等都属于某些病害的寄主范围或是某些害虫的同类取食植物，安排轮作时，必须错开此类茬口。如地黄与大豆、花生有相同的胞囊线虫，枸杞与马铃薯有相同的疫病，红花、菊花、水飞蓟、牛蒡等易受蚜虫危害。 有些药用植物生长年限长，轮作周期长，可单独安排它的轮作顺序：如人参需轮作20年左右、黄连需轮作710年、大黄需轮作5年以上。,第二节 土壤耕作,壤耕作就是用机械方法，改善耕层土壤的物理状况，调节土壤固相、液相、气相的比例关系，建立良好的耕层构造，以协调土壤中的水、肥、气、热等诸因素。,一、药用植物对土壤的要求 1.深厚的土层和耕层 2.耕层土壤松紧适宜，并相对稳定，能协