药用植物栽种中的土壤环境恶化及防治策略

土壤环境恶化是药用植物栽培中普遍存在的问题，绝数根和根茎类药材“忌”连作。如地黄连作病毒病严重，药材减产，同一块地在8～10年左右不能重栽。老参地通常几十年不能重栽等。多数中药材随栽培年龄的增加或栽培地的连作，植株生育不良，品质和产量均大幅度下降。 　　药用植物栽培中土壤环境恶化表现 　　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，根系深浅与吸收水肥的能力也各不相同。长期种植药用植物，因其根系总是停留在同一水平上，该药用植物大量吸收某种特需营养元素后，就会造成土壤养分的偏耗，使土壤营养元素失去平衡，造成部分营养元素的缺乏。 　　土壤酸碱度变化及有害盐类含量的增加 药用植物在多年连续栽培中，土壤中所含植物生长发育需要的元素越来越少，根系分泌的有毒物质在土壤中大量积累，发生毒害或元素间拮抗，使土壤酸碱度失去平衡，进而造成单盐毒害。以土壤钙素为例，当土壤呈强酸性或含钾过高时，有效钙含量降低；而钙素过多，土壤偏碱性而板结，则使铁、锰、锌、硼等成不溶性，导致药用植物缺素症的发生。 　　土壤有害微生物增加 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，多年栽培或连作可使些有害微生物，以及相关病虫害不断积累，周而复始地恶性循环式地感染危害药用植物。研究证实，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，重栽加深了药用植物与土壤环境之间的矛盾，使其难以正常生长发育，造成土壤衰竭现象的发生。 　　土壤化感物质增加 药用植物通过自身调节分泌专一性物质来抑制他种植物甚至种内其他植物的生长，从而增强自身竞争力的现象叫化感作用（其中对同种植物的抑制称植物自毒）。化感作用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。化感物质可通过根分泌、挥发、淋洗、残茬腐解等过程从植物释放到环境。不同药用植物根系的分泌物不同。多年生或连作的药用植物，其根系分泌的有机酸及有毒物质不断积累，不易清除，造成根系生长不良，危害药用植物的产量及质量。 　　土壤理化性质的改变 多年生或连作引起元素的片面消耗，致使土壤团粒结构破坏，物理性状恶化，土壤板结，透气性差，CO2和有害气体在根系周围积累到一定浓度，引起根系中毒。一旦土壤中CO2的浓度、CO2的浓度及孔隙率等达不到根系正常生长的需要，则会严重地阻碍了药用植物的正常生长发育。 　　防治土壤环境恶化的措施和对策 　　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，单株之间抗性也有差异。通常在同一条件下，抗性品种受到逆境的危害较非抗性品种为轻或不受害。利用药用植物抗性，选育抗病、抗虫、抗旱、抗涝、抗重栽等抗逆境的优质高产品种，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。 　　实施轮作制度 由于轮作可均衡利用土壤中的营养元素，把用地和养地结合起来,可以改变农田生态条件，改善土壤理化特性,可以增加土壤生物多样性，促进土壤中对病原物有拮抗作用的微生物的活动，抑制病原物的滋生，抑制药用植物上单食性和寡食性害虫。因此，无论是土壤培肥还是病虫害防治都要求实行作物轮作。 　　科学补充土壤营养元素 适时进行土壤分析，了解土壤营养元素亏损或积累情况，然后有针对性地确定施肥方案，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，同时增施充分腐熟的有机肥，改良土壤。 　　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，因其无污染，对综合解决药用植物温室连作障碍问题有重要意义。，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CO2结合的同补技术等。 　　开展营养液培养 营养液栽培方式，由于不使用土壤，也称为无土栽培。包括水培、固形基质栽培、喷雾栽培等方式。其中，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，并具有节肥、节水、省力、高产、防病虫、可避免与土壤有关的连作障碍等特点，对实现药用植物清洁的生产非常重要。 　　菌根技术 菌根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。其中以泡囊从枝菌根最为重要。研究表明，AM能参与植物许多生理生化代谢过程，对植物有多方面作用，如促进植物生根，提高植物生物量，提高移栽成活率；促进植物根系对矿质营养吸收，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；减轻土传病害的发生等。菌根技术应用于药用植物栽培的研究刚刚起步，但已取得可喜的成果。 　　此外，土壤消毒、超吸收植物、生物菌剂的联合应用等都是药用植物土壤修复的重要措施。在生产实践中，应根据药用植物根际土壤环境恶化的具体表现，并针对药用植物生理学特点，制定合理的种植制度和土壤耕作制度，实施科学的田间管理，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，结合间作、套作、立体经营等种植制度，综合利用各种土壤环境治理措施，从而实现土壤环境的综合治理。 郭兰萍 黄璐琦　中国中医科学院中药研究所