全 文 ：Ρεσεαρχη δεϖελοπ µεντ οφ χηεµιστρψ ανδ βιοαχτιϖε αχτιϖιτψ οφ πλαντ πεπτιδεσ
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( Χολλεγε οφ Βιοσψστεµ Ενγινεερινγ ανδ Φοοδ Σχιενχε , Ζηεϕιανγ Υνιϖερσιτψ, Ηανγζηου vtssu| , Χηινα)
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[ Κεψ ωορδσ] ³¯¤±·³¨ ³·¬§¨ ~ ¬¨·µ¤¦·¬²± ¤±§¶¨³¤µ¤·¬²±~¶·µ∏¦·∏µ¨ §¨·¨µ°¬±¤·¬²±~¥¬²¤¦·¬√¨©∏±¦·¬²±
≈责任编辑 李 禾 
≈收稿日期  ussx2sz2tu
≈基金项目   科技基础性工作和社会公益研究专项
kussv⁄Œ…vttsl
≈通讯作者  3黄璐琦 oר¯ }kstslywstwwtt2u|xx
药用植物栽培种植中的土壤环境恶化及防治策略
郭兰萍t o黄璐琦t 3 o蒋有绪u o吕冬梅t
kt1 中国中医科学院 中药研究所 o北京 tsszss ~u1 中国林业科学研究院 o北京 tsss|tl
≈摘要  针对药用植物长期栽培或连作中土壤环境恶化的特点 o综述了土壤养分缺乏 !土壤酸碱度变化 !有害
盐类含量增加 !土壤有害微生物增加 !土壤化感物质增加 !土壤理化性质改变等种种土壤环境恶化的表现 o指出药
用植物土壤环境恶化的综合防治手段 o包括 }选育抗逆境中药品种 !实施轮作等科学的栽培管理 !科学补充土壤营
养元素 !选用合适的物理处理技术 !开展营养液培养 !接种 ∂ „ 真菌栽培等 ∀
≈关键词  药用植物 ~土壤恶化 ~综合防治 ~„ ~自毒
≈中图分类号  ≥ xyz ≈文献标识码  „ ≈文章编号  tsst2xvsukussyls|2sztw2sw
药用植物栽培中 o存在一个突出问题 o即随着栽培年龄
的增加或栽培地的连作 o植株生育不良 o品质和产量均大幅
度下降 o如红花 !薏苡 !北沙参 !太子参 !川乌 !白术 !天麻 !当
归 !大黄 !黄连 !三七 !人参等≈t  ∀生产实践中发现 o土壤环境
恶化是药用植物栽培中普遍存在的问题 o绝大多数根和根茎
类药材忌连作 ∀如地黄连作引起严重病毒病 o药材减产 o同
一块地在 { ∗ ts年左右不能重茬 ~人参栽种到 x ∗ y年后发病
率急剧增加 o而且连作障碍严重 o老参地通常几十年不能重
茬等 ∀近年来 o随着栽培面积的不断扩大及中药材规范化种
植kŠ„°l的推行 o药用植物栽培中的土壤环境恶化及连作障
碍的危害日益突出 ∀
有关土壤环境恶化和连作障碍 o以及相关机制和防治措
施的研究在药用植物领域中涉及甚少 o尤其是植物化感作
用 !土壤环境胁迫 !菌根真菌等研究刚刚起步 ∀笔者借鉴农
业 !林业等方面土壤环境的研究成果 o结合药用植物栽培特
点 o综述了药用植物栽培种植中土壤环境恶化的情况及防治
策略 ∀
1 药用植物栽培中土壤环境恶化的特点
111 土壤环境恶化是药用植物长期栽培的必然结果 药用
植物多为宿根植物 o生长周期多为 u 年 o几年甚至几十年 ∀
这与生长周期短的作物不同 o土壤环境恶化不仅表现为重
茬 o还表现为随栽培年龄增加出现的一系列土壤环境问题 ∀
对于多年生或连作药用植物 o由于耕作 o施肥 !灌溉等方式固
定不变 o会导致土壤理化性质恶化 o肥力降低 o有毒物质积
累 o有机质分解缓慢 o有益微生物种类和数量减少 ∀因此 o土
壤环境恶化是药用植物栽培中无法回避的问题 o不能仅借助
常规的轮作倒茬解决 ∀
112 对药用植物次生代谢产物的追求加剧土壤环境恶化
药用植物含有大量次生代谢产物 o如黄酮 !蒽醌 !生物碱 !萜
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类 !酚酸类等 ∀这类小分子物质在栽培中很容易释放到环境
中 o从而改变根际土壤理化性质 o并进而影响土壤环境的微
生物群落结构 ∀同时 o这类小分子物质有不少是化感物质 o
会对其他植物甚至自身产生毒害作用 o直接影响药用植物生
长发育 ∀
药用植物的药效成分通常就是这些次生代谢产物 o提高
次生代谢产物含量是药用植物育种及栽培实践的目标 ∀长
期选择的结果 o使栽培药用植物次生代谢产物的含量不断提
高 o这不但可能使该药用植物在逆境下更容易释放化感物
质 o也使适应于该药用植物根际环境条件的病虫害逐年增
加 ∀因此 o相对于普通作物 o药用植物土壤环境恶化现象表
现的更严重 o地下部病虫危害严重 ∀
113 土壤环境恶化对根和根茎类药用植物造成极大危害
根和根茎类药材约占药用植物的 zs h o许多药用植物的根 !
根茎 !块根和鳞茎等地下部分 o既是其营养成分积累的部位 o
又是药用部位 ∀这些地下部分极易遭受土壤中的病原菌及
害虫的危害 o导致减产和药材品质下降 ∀地下害虫种类很
多 o如蝼蛄 !金针虫 !蛴螬等分布广泛 ∀药用植物在长期栽培
中 o一旦根部被害后造成伤口 o导致病菌侵入 o更加剧地下部
病害的发生和蔓延 ∀由于地下部病虫害防治难度很大 o往往
经济损失惨重 ∀
2 药用植物栽培中土壤环境恶化表现
211 土壤养分缺乏 不同植物吸收土壤中营养元素的种
类 !数量及比例各不相同 o根系深浅与吸收水肥的能力也各
不相同 ∀长期种植一种药用植物 o因其根系总是停留在同一
水平上 o该药用植物大量吸收某种特需营养元素后 o就会造
成土壤养分的偏耗 o使土壤营养元素失去平衡 o造成部分营
养元素的缺乏 ∀
212 土壤酸碱度变化及有害盐类含量的增加 由于土壤中
有机质 !矿质元素的分解和利用 o以及微生物的活动都与土
壤酸碱度有关 ∀因此 o药用植物的生长发育要求不同的土壤
酸碱度 ∀如果土壤的酸碱度及有害盐类含量超出药用植物
根系生长的适应范围 o其生长就会受到阻碍 ∀
药用植物在多年连续栽培中 o土壤中所含植物自身生长
发育需要的元素越来越少 o根系分泌的有毒物质在土壤中大
量积累 o发生毒害或元素间拮抗 o使土壤酸碱度失去平衡 o进
而造成单盐毒害 ∀以土壤钙素为例 o当土壤呈强酸性或含钾
过高时 o有效钙含量降低 ~而钙素过多 o土壤偏碱性而板结 o
则使铁 !锰 !锌 !硼等成不溶性 o导致药用植物缺素症的发
生≈u  ∀
213 土壤有害微生物增加 药用植物病毒病的发生相当普
遍 o病毒寄生性强 !致病力大 !传染性高 o能改变寄主的正常
代谢途径 o使寄主细胞内合成的核蛋白变为病毒的核蛋白 o
所以受害植株一般在全株表现出系统性的病变 ∀病毒性病
害的常见症状有花叶 !黄化 !卷叶 !缩顶 !丛枝矮化 !畸形等 ∀
例如 o如腐霉菌引起人参 !三七 !颠茄等的猝倒病 ~又如北沙
参 !白术 !桔梗 !太子参 !白花曼陀罗和八角莲的花叶病等 ∀
真菌病害在药用植物上常造成毁灭性损失 o如人参 !西洋参
的黑斑病 !立枯病 !根腐病等 o都随生长年限增长传染蔓延 o
造成严重连作障碍 ∀
寄生线虫危害药用植物所表现的症状与病害相似 o故习
惯上将线虫作为病原物对待 ∀药用植物普遍受到线虫的危
害 o其中某些药材的根结线虫病和胞囊线虫病已成为生产上
的重要问题 o如人参 !川芎 !草乌 !丹参 !罗汉果 !牛膝等 ∀
总之 o多数药用植物都有一些具有专属性的有害微生物
或病原物 o多年栽培或连作可使这些有害微生物 o以及相关
病虫害不断积累 o周而复始地恶性循环式地感染危害药用植
物 ∀研究证实 o土壤微生物群落结构的改变是造成多年生药
用植物发病的主要原因 o重茬加深了药用植物与土壤环境之
间的矛盾 o使其难以正常生长发育 o造成土壤衰竭现象发生 ∀
214 土壤化感物质增加 植物根系分泌物的分泌是根系的
一种正常的生理现象 ∀但植物在逆境条件下根分泌的有机
物与正常条件下分泌的有机物不论是在种类或数量上都有
明显的不同 o这也是植物对环境胁迫下的一种适应性机
制≈v ow  ∀当根系处于逆境胁迫下 o将导致生理代谢障碍或植
物组织损伤 ∀植物可通过自身调节分泌专一性物质来适应
环境胁迫 ∀这些根系分泌物中有些为化感物质k¤¯¯¨ ²¯¦«¨ °¬2
¦¤¯¶l o如香草醛 !肉桂酸 !阿魏酸 !对羟基苯甲酸等 ∀除根分
泌外 o化感物质还可通过挥发 !淋洗 !残茬腐解等过程从植物
释放到环境≈x  ∀化感物质可以抑制周围植物的生长 o甚至可
以引起自毒作用 ∀化感物质的释放是植物争夺土壤中的养
分 !竞争生态位而形成的对外界环境的一种适应机制 ∀不同
药用植物根系的分泌物不同 o自毒物质更不相同 ∀多年生或
连作的药用植物 o其根系分泌的有机酸及有毒物质不断积
累 o不易清除 o造成根系生长不良 o危害药用植物的产量及质
量 ∀
215 土壤理化性质的改变 土壤是药用植物栽培的基础 o
药用植物的生长发育要从土壤中吸收水分和营养元素 o以保
证其正常的生理活动 ∀良好的土壤结构能满足药用植物对
水 !肥 !气 !热的要求 o因而是丰产的基础 ∀多年生或连作引
起元素的片面消耗 o致使土壤团粒结构破坏 o物理性状恶化 o
土壤板结 o透气性差 o≤’u和有害气体在根系周围积累到一定
浓度 o引起根系中毒 ∀一旦土壤中 ’u的浓度 !≤’u的浓度及孔
隙率等达不到根系正常生长的需要 o则会严重地阻碍了药用
植物的正常生长发育 ∀
总之 o多年生或连作造成药用植物根际土壤的恶化 o通
常是由多个因素引起 o而非某个因素单独作用的结果 ∀如养
分胁迫对植物造成生理伤害 o导致植物生理代谢的异常变化
和根系原生质膜透性的增加 o从而促进了分泌物的大量分
泌 ∀这些根系分泌物的大量增加又可能引起植物自毒作用 o
同时改变土壤微生物群落结构及土壤 ³‹ 值 o引起土壤物理
化学性质的改变 ∀如对人参连作障碍的综合分析表明 o土壤
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Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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病害占 vx h o线虫占 ty h o营养缺乏占 tu h o土壤酸化占
z h o土壤物理性状变坏占 x h o盐份积累占 x h o其他占 v h o
不明原因占 t{ h ≈y  ∀由此可见 o药用植物土壤环境恶化通常
表现为土壤环境的全面改变 o对其治理应采取多种手段的综
合治理策略 ∀
3 药用植物栽培种植中防治土壤环境恶化的措施和对策
311 抗逆境药用植物品种的选育 不同药用植物对逆境的
忍耐程度不同 ∀同一品种内 o单株之间抗性也有差异 ∀通常
在同一条件下 o抗性品种受到逆境的危害较非抗性品种为轻
或不受害 ∀如地黄品种金状元对地黄斑枯病比较敏感 o而另
一品种小黑英比较抗病 ∀由于抗性是一种可遗传的生物学
特性 o因此 o利用药用植物抗性 o选育抗病 !抗虫 !抗旱 !抗涝 !
抗重茬等抗逆境的优质高产品种 o是克服药用植物长期栽培
或连作中土壤环境恶化的首要措施 ∀
312 实施轮作制度 轮作是有机栽培的基本要求和特性之
一 ∀由于轮作可均衡利用土壤中的营养元素 o把用地和养地
结合起来 o可以改变农田生态条件 o改善土壤理化特性 o可以
增加土壤生物多样性 o促进土壤中对病原物有拮抗作用的微
生物的活动 o抑制病原物的滋生 o抑制药用植物上单食性和
寡食性害虫 ∀因此 o无论是土壤培肥还是病虫害防治都要求
实行作物轮作 ∀
313 土壤消毒 用含 vz h 甲醛处理效果较好 o成本较低 ∀
处理时将定植穴内或栽植沟内的土壤挖起 o然后边填土边喷
洒福尔马林 ∀喷洒后用地膜覆盖土壤 o杀死土壤内线虫 !细
菌 !放射茵和真菌 o或用高剂量的溴甲烷 o效果明显 ∀
314 科学补充土壤营养元素 药用植物在长期栽培中 o应
适时进行土壤分析 o了解土壤营养元素亏损或积累情况 o然
后有针对性地确定施肥方案 o补充和调节土壤内的营养元
素 ∀应特别注意有机肥料和微量元素的应用 o同时增施充分
腐熟的有机肥 o改良土壤 o这样可使作物生长旺盛 o提高药用
植物的抗病能力 ∀
315 选用合适的物理处理技术 土壤物理处理技术是针对
土壤病虫害 !土壤养分失衡产生的一类土壤处理技术 o因其
无污染 o对综合解决药用植物温室连作障碍问题有重要意
义 ∀目前 o已应用于实践的土壤物理处理技术有土壤连作障
碍微水分处理技术 !土壤空间电场与 ≤’u结合的同补技术等 ∀
其解决连作土壤恶化的电化学原理包括直流电流的土壤相
分配灭菌消毒原理 o及脉冲电流和直流电流对土壤非游离态
营养元素游离化的作用原理两部分 ∀技术装备包括土壤水
电解技术装备 !空间电场技术装备 u种 ∀这 u类设备主要用
于解决老菜地和长期使用的育苗温室存在的连作障碍问题 ∀
在药用植物栽培种植中 o从技术和经济两方面考虑 o可选用
能够移动使用的 v⁄× 系列土壤连作障碍处理机进行土壤处
理 o在经济条件许可的情况下 o也可选用性能更加优异的空
间电场2≤’u同补技术系统 ∀后者是能够比较好地全方位解
决温室植物生长遇到的土传病害 !气传病害 !生理障碍的物
理技术 ∀随着该技术系统的成本降低 o它将成为设施农业推
广中的重点技术 ∀
316 开展营养液培养 营养液栽培方式 o由于不使用土壤 o
也称无土栽培 ∀营养液栽培主要有水培 !固形基质栽培 !喷
雾栽培等方式 ∀其中 o水培有深液型和营养液膜法的水培方
式 ~固型基质栽培主要有沙砾栽培 !砂培 !岩棉栽培等方式 ∀
无土栽培会使农作物的产量得以几倍 !几十倍地增长 o
加之其本身所固有的节肥 !节水 !省力 !高产 !防病虫等特点 o
在西方发达国家已成为园艺作物工厂化生产的重要形式 o欧
共体国家温室主要果菜和花卉的生产 zs h ∗ {s h 采用这种
形式 ∀无土栽培技术在我国虽然开发利用的时间不长 o但已
取得明显效果 o表现出了广阔的发展前景和巨大的开发潜
力 ∀这种栽培方式可以避免与土壤有关的连作障碍 o实现药
用植物清洁的生产 o对于药用植物的育苗栽培非常重要 ∀
317 接种 ∂ „ 真菌 菌根k°¼¦²µµ«¬½¤¨ l是土壤中的一类真
菌与宿主植物根系所建立的互惠共生体 ∀参与形成菌根的
真菌则称为菌根菌 o其中以泡囊丛枝菌根k√ ¶¨¬¦∏¯¤µ2¤µ¥∏¶¦∏¯¤µ
°¼¦²µ«¬½¤¨ o∂ „ 或 „l最为重要 ∀由于 ∂ „ 真菌的菌丝体
着生在植物根的皮层组织中 o能扩大植物根系的吸收面积 o
吸收植物不能吸收到的土壤营养元素和水分 o这种共生有利
于植物的生长发育 ∀研究发现 o„ 能参与植物许多生理生
化代谢过程 o对植物有多方面作用≈z2tv  o如促进植物生根 o提
高植物生物量 o提高移栽成活率 ~促进植物根系对矿质营养
吸收 o特别是提高植物对磷 !氮素及微量元素的吸收 ~提高植
物对干旱 !盐碱 !低温 !重金属污染等环境胁迫的抗性 o并且 o
通常可减轻土传病害的发生 ~同时 o接种 „ 真菌可提高作
物品质 o如烟草 !农作物等 ∀
„ 真菌应用于药用植物栽培的研究刚刚起步 o但已取
得可喜的成果 ∀如齐国辉等≈tw 研究了 v种丛枝菌根真菌对
银杏幼苗在重茬土中生长的影响 o结果表明 o不论土壤消毒
与否 !重茬土中 v种枝枝菌根真菌均可促进银杏幼苗的生
长 ∀魏改堂等证实 „ 可提高荆芥挥发油含量及曼陀罗中
莨菪碱和东莨菪碱的含量≈tx oty  ∀
多年生或连作药用植物土壤内 o根系分泌物和残留物分
解的有毒物质不断积累 o有害线虫和土壤微生物大量繁衍 o
使土壤中有益的 „ 真菌大量减少 ∀因此 o在栽种药用植物
根际直接接种 „ 真菌 o对提高药用植物产量 o提高中药引
种栽培的成活率 o克服药用植物栽种过程中盐的积累 o促进
养分吸收从而减少土壤中化肥和农药的使用量 o甚至提高药
用植物质量都有广阔的前景 ∀
4 小结
在生产实践中 o应根据药用植物根际土壤环境恶化的具
体表现 o不但要有针对性地选用土壤环境治理措施 o还要考
虑到药用植物根际土壤恶化的系统表现 o综合利用各种土壤
环境治理措施 o对土壤环境进行综合治理 ∀同时 o针对药用
植物的栽培生理学特点 o制定合理的种植制度和土壤耕作制
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度 o实施科学的田间管理 o如采用客土栽植 !秋天深翻 !调整
播期 !合理布局 !高温焖晒 !嫁接技术 o结合间作 !套作 !立体
经营等种植制度 o是克服药用植物栽培种植中土壤环境恶化
的长期而重要的措施 ∀
≈参考文献 
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≈z  × µ¨¨¶¤ ∞o°¤º¯ ²º¶®¤oŒµ¬¶≤«¤µ√¤·q‹ ¤¨√¼2° ·¨¤¯ ¶·µ¨¶¶¤±§§¨ √¨ ²¯³2
°¨ ±·¤¯ ³¤·¨µ±¶²©¤µ¥∏¶¦∏¯¤µ°¼¦²µµ«¬½¤¯ ©∏±ª¬q Αππλ Ενϖιρον Μιχροβι2
ολoussw ozs kttl }yywv q
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≈ty  魏改堂 o汪洪钢 q ∂ „ 菌根真菌对药用植物曼陀罗生长 !营养
吸收及有效成分的影响 1 中国农业科学 ot|{| ouukxl }xy q
Σοιλ δετεριορατιον δυρινγ χυλτιϖατιον οφ µεδιχιναλ πλαντσ ανδ ωαψστο πρεϖεντ ιτ
Š˜’ ¤±2³¬±ªt o ‹˜„‘Š ∏2 ¬´t oŒ„‘Š ≠²∏2¬∏u o∂ ⁄²±ª2° ¬¨t
(t1 Ινστιτυτε οφ Χηινεσε Ματεριαλ Μεδιχα , Χηινα Αχαδεµψ οφ Χηινεσε Μεδιχιναλ Σχιενχεσ , Βειϕινγ tsszss , Χηινα ;
u1 Χηινεσε Αχαδεµψ οφ Φορεστρψ, Βειϕινγ tsss|t , Χηινα)
[ Αβστραχτ] ׫¬¶³¤³¨µ¶∏°°¤µ¬½¨ §·«¨ ¤¶³¨¦·¶²©·«¨ ¶²¬¯ §¨·¨µ¬²µ¤·¬²± §∏¨ ·²¦²±·¬±∏²∏¶ªµ²º·«²© ° §¨¬¦¬±¤¯ ³¯¤±·¶o¶∏¦«¤¶±∏·µ¬·¬²±
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µ¨·¬¨¶√¤µ¬¤·¬²±q „±§·«¨ º¤¼¶·² ³µ¨√ ±¨·¤±§µ¨«¤¥¬¯¬·¤·¨·«¨ §¨·¨µ¬²µ¤·¨§¶²¬¯ º¤¶¬±§¬¦¤·¨§oº«¬¦«¬±¦¯∏§¨§¤±·¬2¤§√ µ¨¶¬·¼ ¶³¨¦¬¨¶¶¨¯¨ ¦·¬±ªo
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≈责任编辑 张宁宁 
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