影响药用植物生长的主要土壤因素是什么？

Answer 1

土壤肥力是植物生长好坏、能否获得高产的主要因素之一。土壤除能提供良好的立足条件外，还需要提供足够的营养、水、气条件才能使植物生长良好。影响药用植物生长的土壤因素很多，如，土壤质地、土壤有机质、土壤营养、土壤水分、土壤空气及土壤微生物等，下面仅介绍几个主要因素。

一、土壤质地

土壤的粗细，也就是土壤的机械组成，土壤中各种粒级配合的比例，或各粒级在土壤重量中所占的百分数，称为土壤质地。土壤是由数量不等的粘粒、砂粒和粉粒组成的。各种粒级的组成比例不同，就形成了各种土壤，主要可归纳为三类，即砂土、粘土和壤土。

质地不同，土壤所表现的肥力性状（如扎根条件，透水通气好坏，保持水分和养分的能力等）、耕作性能和生产性能也不同，对药用植物生长的影响也很大，特别是根茎类的药用植物对土壤质地的要求较严格。多数种类都喜欢在疏松的壤土中生长，这类土壤有利于根系的生长和地下根茎的发育。

（一）砂土类

砂粒含量较多，粘粒较少，土壤粒间孔隙大，小孔隙少，总孔隙度小。毛管作用弱，保水性差，但通气性良好，易干旱，耕性较好；因含粘粒少，保肥性能也差，养分容易淋失，有机质含量少，分解快，贫瘠；砂性土热容量小，土壤易增温也易降温，昼夜温差大，早春土温易上升发暖，但晚秋一遇寒流，温度下降快，植物容易遭受冻害。因此砂性土要多施肥，深施有机肥，施用化肥时要少施、勤施，基肥、追肥并重。

砂性土壤广泛分布于新疆、青海、甘肃、内蒙古等省区，华北平原、各地河流两岸及沿海地区也有分布。

此类土壤适宜种植一些耐旱性强的药用植物，如北沙参、甘草、麻黄等，北沙参主要产区山东烟台地区，多种植在海边砂土或砂质壤土上。由于砂土疏松，北沙参根系生长发育良好，主根入土深，可达40cm左右，同时分杈少，质量好。而生长在一般的粘壤土内，根系发育不良，主根短，分杈多，商品质量差。麻黄、甘草多分布在我国西北、内蒙古等省区干旱的沙丘、荒漠上，在粘重多湿的土壤里则生长不良。

（二）粘土类

这类土壤比较粘重，耕性差。粘粒含量较高，总孔隙度虽大，但土粒间孔隙小，小孔隙多，土壤的通气性透水性差，易积水，引起根的腐烂，甚至死亡，水分蒸发慢。不耐涝、不耐旱；土温低，温差变化小，有机质分解慢、腐殖质易积累；含矿物质养分丰富，特别是K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等阳离子含量较高。吸附性能较强，不易被水淋失，保肥力强。腐殖质含量高，氮的含量也较一般土壤高；因粘土较紧实、板结，湿时泥泞，干时坚硬，耕作费力，水、气常处于矛盾状态。

由于这类土壤物理性状较差，对多数药用植物均不适宜，常造成缺苗，同时根系发育不良，特别是根茎类或深根类的药用植物，根系不易舒展，主根不易深入较深的土层。因而支根多，品质差。适宜在粘土类生长的多为沼泽生或水生药用植物。如泽泻、菖蒲、芡实等，常种于水稻田或溪沟、池溏等低湿地方。此外，少数旱生的药用植物如川明参也适宜在排水良好的粘壤土上种植，生长良好，根充实，质量好。种于砂土或砂质壤土上的川明参，根含水量高，粉质少，不充实，加工后质量较差。

（三）壤土类

所含土粒的粗细比例适度，砂粘合宜，其性状介于砂性土和粘性土之间，兼有二者的优点。大小孔隙比例适当，通透性、保蓄性好。养分含量丰富，有机质分解快，土性温暖，耕性良好。

壤土类广泛分布于黄土地区、华北平原、松辽平原、长江中下游、珠江三角洲河网平原及河流两岸冲积平原上。

这类土壤是多数药用植物栽培最理想的土壤，特别是根茎类药用植物更喜欢在这种疏松肥沃的土壤上生长，有利根系的发育和根茎的膨大。如党参、当归、地黄、贝母、人参、丹参等。

有些根系较长的如黄芪、栝楼、山药、牛膝等，主根长30—100cm，有的甚至可达150cm。不但要求耕层是疏松的砂质壤土，同时也要求心土疏松。这样生长的主根直，分杈少，入土深，刨收容易，不易断根。如黄芪的主产区内蒙古，怀山药、怀牛膝主产区河南黄河岸边的武陟、温县等地，砂质壤土疏松、土层深厚、富含腐殖质及透水力强，生产的黄芪、怀山药、怀牛膝根长且直，不分杈或少分杈。加工后商品质量高，常出口，为国家换取大量外汇。

有些根系分布较浅的药用植物，如黄连、郁金等都要求上层疏松、下层紧密的土壤。因黄连地下根茎向上生长，须根多分布在表土层，所以疏松肥沃的表土层是根茎向上生长和膨大的良好环境。下层紧密的土壤，能使郁金块根不致于长得太深，挖收比较方便。

土壤质地对药用植物生长的影响，还可以从同一药用植物在不同的土壤类型中生长所表现的差异，看出土壤质地的显著影响。如杜永祥在黄芪栽种产生“鸡爪芪”原因的调查中看出，同一种黄芪（Astragalus membranaceus Bunge）在不同的土壤类型上种植，黄芪的生长表现有明显变化，发育状况有显著差异。

棕色森林土（山地棕色砂砾土），其质地疏松，含腐殖质较少，砂性较大，排渗水力强，透气性好，水、肥、气、热协调，pH值呈微酸性。种植黄芪的根系长直，分杈甚少，根皮黄棕色，表皮光滑，无锈斑，无水眼，折断面纤维细腻，粉性好，呈鞭杆状，商品质量最好。

淋溶黑土（黑砂壤土），质地松散，渗水力好，保水力强，透气性好，有团粒结构，淋溶明显，三相协调，pH值呈中性或微酸性。种植黄芪的根较长直，分歧不多，根皮黑褐色，兼有少量锈斑，折断面纤维较粗，粉性较小，商品质量好。

碳酸盐黑土（盐碱土），质地较松，渗水力较好，保水力较差，含有盐碱，pH值呈碱性，有明显返碱。种植黄芪的根系较长，分杈较少，但因根皮受盐碱侵蚀，锈斑严重，折断面纤维木质化，粉性甚小，商品质量差。

沿江冲积砂土，质地疏松，渗水力好，保水力强，含水量大，腐殖质少，pH值呈微酸性。种植黄芪的根系长直，分杈较少，但因土壤含水量大，根皮水眼重，烂皮较多，商品质量较差，特别是地势低洼或多雨年份水眼、烂皮现象更为严重。

森林灰化土（白浆土），表土层腐殖质较多，质地松散，保水力强；心土层（称淀积层或白浆层）质地粘重紧密，渗水力甚差，透气性极不好，有石灰菌丝体，三相失调，pH值呈酸性。种植黄芪的主根短曲，伸至淀积层停止，致使根系变异，分衩甚多，呈鸡爪型，且因表土层保水力强，根皮锈斑多，水眼重，折断面纤维较粗，粉性较小，商品质量最差。

草甸土（草炭土），其成土地势低洼，腐殖质层深厚，排水力差，保水力强，含水量大，pH值呈酸性。种植黄芪的主根较短，分衩较多，水眼甚重，烂皮明显，商品质量低劣。

特举黑龙江省有代表性的两种土类列入表5—1。

表5—1 不同土壤类型对黄芪的生长发育影响

注：1.根粗部位：芦下10cm处粗度

2.均为本地种子

我国地域辽阔，地形复杂，各类土壤在各地都或多或少有分布。而各种药用植物由于长期生长在某一环境条件下，形成了对某种土壤的一定适应性。所以各种药用植物对土壤条件的要求，很不相同，在栽培时应根据药用植物的特性，选用相应的土壤栽培，才能达到优质高产的目的。

二、土壤有机质

土壤固相中除了矿物质外，还有一个重要的组成部分，就是土壤有机质。在自然土壤中有机质的含量多的可达10%以上，一般土壤则较少，约在0.5—3%之间。土壤有机质含量虽不多，但其作用很大，它不仅是养分的主要来源，而且对土壤一系列性质和生产性状的好坏也起着决定性作用。因此，土壤有机质被视为土壤肥力的中心，是评定土壤肥瘦好坏的重要标志之一。许多药用植物都喜欢在有机质含量高的腐殖质土生长。

（一）土壤有机质的来源和类型

土壤有机质主要来源于动植物和微生物的残体，以及施入的有机肥料，土壤有机质在土壤中都要经过微生物分解，由于分解的程度不同，一般可分为三类：

1.新鲜有机质

即很少被微生物分解的那一部分有机物，它们仍保持着解剖学上的特征，大部分为动植物的残体。

2.部分被分解的有机物

这类有机质已失去解剖学上的特征，呈暗褐色小块，对疏松土壤有良好的作用。

3.腐殖质

是彻底被微生物改造过的有机物，呈黑色或黑褐色的胶体物质，是复杂的高分子有机化合物，它与矿物质颗粒紧密结合，只能用化学方法分离，而不能用任何机械的方法分开，是土壤有机质中主要的类型，对土壤肥力影响很大。

（二）有机质在土壤肥力中的作用

1.植物养料的主要来源

土壤有机质含有植物所需的一切养分，如C、H、O、N、P、K、S、Ca、Mg以及多种微量元素。有机质经过微生物的矿质化作用，释放植物营养元素，供给植物和微生物生活的需要。微生物在分解有机质的过程中，取得生命活动所需要的能量，同时产生的CO2供植物的碳素营养。植物还能直接吸收某些简单有机化合物，如氨基酸、有机磷化合物以及高度分散的胶态及分子态腐殖质等。

土壤中氮素的来源主要是土壤有机质，这些有机质有的经过矿质化释放出植物可吸收态氮素，另外很多则经过分解合成作用而转化成土壤腐殖质，贮于土中。由于腐殖质比较稳定，分解缓慢，每年只有2—4%的氮释放为有效态，所以土中有效氮含量并不高，一般约占土壤全氮的1—2%。

土壤中磷的含量在0.1—0.04%之间，除了有机态磷有待分解释放外，无机磷也与钙、镁、铁、铝结合为不易溶解状态，因此这部分磷的释放也很重要。一方面含磷有机物分解释放出植物可吸收态磷，另一方面，由于有机质是一种络合剂，能与难溶性磷酸盐的盐基进行络合作用，从而也提高磷的可给性。

此外，土壤有机质所含的钾、钙、镁、硫、铁以及其它微量元素，随着有机质的分解，逐渐供植物利用。

2.对植物生长有刺激作用

可溶性胡敏酸在低浓度下（百万分之几至十万分之几）能刺激根系的生长，而在高浓度的情况下则抑制根系发育。

可溶性胡敏酸进入植物体后，能促进植物的呼吸作用，提高细胞膜的透性从而增加养分吸收的数量。

总之，低浓度可溶性的胡敏酸在作物生长的前期能促进根系的发育，后期能促进养分的吸收，而对作物吸收作用的促进则贯穿于作物的整个生命过程中。

3.能提高土壤保水保肥能力

半分解的有机物能使土壤疏松，大大增加了土壤的孔隙度，从而提高土壤的保水性。腐殖质又是亲水胶体，能吸持大量水分，其吸水率为400—600%，而粘粒的吸水率则为50—60%，比粘粒大10倍左右，所以能吸收更多的水分。

腐殖质是一种胶体物质，有多种功能团，如羧基和酚羟基上的H+，可与土壤溶液中的阳离子进行交换，使这些阳离子不致流失，同时腐殖质的代换量比粘粒大4—5倍。所以腐殖质能大大提高土壤的保肥力。

4.改善土壤物理性质

腐殖质是良好的胶结剂，能促进土壤团粒结构的形成。尤其在有钙离子存在的条件，腐殖质产生凝聚作用，使分散的土粒胶结成团聚体，可形成良好的水稳性团粒。腐殖质的粘结力比粘粒小11倍，粘着力比粘粒小一半，但都比砂粒大。因此，它能减低粘土的粘性，增加砂土的粘性，从而改善粘土的通透性和耕性，以及砂土的松散性。腐殖质还可使土色变黑，吸热能力加大，使土温提高。

5.促进土壤有益微生物的活动

土壤有机质是微生物营养和能量的主要来源。同时腐殖质能调节土壤的酸碱反应，使之有利于微生物的活动。

鉴于上述土壤有机质对改良土壤结构、提高土壤肥力的巨大作用，使得土壤具有疏松、透气、肥沃的特性，即水、肥、气得到充分的协调，创造了植物生长发育所需要的良好条件，也是多数药用植物生长最优良的条件。那些在山区林间自然形成的有机质含量丰富的土壤，即所谓腐殖质土最适于一些浅根系的多年生药用植物生长，如人参、黄连、细辛等，它们的根系都不大，只在表土层生长。黄连须根分布于表土层0—25cm处，而集中分布于5—10cm土层里，说明其根系的好气性，而腐殖质土既疏松又透气，是黄连根茎生长最优良环境。人参、西洋参及细辛，也属多年生阴生植物，光合作用能力较低，吸肥量少，植株生长缓慢，在生长期间不需要过多的速效性肥料。腐殖质土除具疏松特点外，其特性稳定，能源源不断地释放所需养分供吸收利用，因而使植株生长良好，不但产量高，质量也好。

三、土壤养分

见第六章药用植物营养与施肥，第二节药用植物的土壤营养。

四、土壤水分

（一）土壤水分对药用植物生长的影响

土壤水分在土壤形成中起着很重要的作用，是土壤肥力的重要因素。土壤中所进行的许多物质转化过程，如土壤中矿物养分的溶解和化，有机质的合成与分解都离不开土壤水分。而水分的多少也影响这一转化过程，土壤水分影响土壤通气状况和土壤的热状况，也影响土壤的氧化-还原过程，微生物的活动和有机质的分解。

植物的生命活动也离不开水：首先水分是植物体的重要组成部分，一般植物体内含有60—80%的水分；种子发芽需要水分；水是植物进行光合作用的原料之一，没有水光合作用就不能进行；植物生长发育所需要的养分，必须溶于水后才能被吸收，并输送到植物体所需要的各部分去；植物需吸收大量水分，才能保证叶面蒸腾的需要，以降低并稳定植物体温，使植物在强烈的日光下进行光合作用而不致灼伤。

植物虽需大量水分，但不能盲目给土壤浇水，因土壤中的水、气常处于矛盾状态，水分太多则影响土壤的通气，也影响根系的吸收作用，从而影响根系正常的生命活动，以致于影响全株的生长。药用植物种类多，特性各异，对水分的要求也各有不同。有些药用植物不需要太多的水分，即所谓耐旱的药用植物如麻黄、甘草等，土壤湿度大则生长不良，或引起烂根；有些药用植物则需要较多的水分，如泽泻、菖蒲、芡实等，甚至可以在淹水的嫌气条件下生长，土壤太干则生长不良；而绝大多数药用植物则需在干湿适当的土壤条件下生长，过于潮湿的土壤，常引起烂根，导致全株死亡，太干容易缺苗或生长不良。所以在生长期间应注意水分管理，若天旱不雨，要注意浇水，雨后应及时排水，避免土壤通气不良致使植株窒息死亡。

（二）土壤水分含量及其有效性

1.土壤含水量的表示方法

自然条件下土壤保持的水分含量称为土壤含水量，其表示：方法有以下几种：

（1）重要百分率

即土壤含水量占土重的百分率，一般以烘干土重为基数。

（2）容积百分数

土壤含水量的重量百分数虽然普遍采用，但要说明土壤水分占土壤孔隙的容积，或水分与空气在土壤中所占容积的比率等则不方便，为此应以土壤中水分体积占土壤体积的百分数来表示。

（3）相对含水量

为了更好地说明土壤水分的饱和程度，有效性和水、气状况，在植物栽培中，常用土壤自然含水量占田间持水量的百分数来表示土中水分状况，称为相对含水量。

（4）水层厚度（mm）表示

为了使土壤所含实际水量与降雨量和蒸发量进行比较，将一定深度土层中所含实际水量换算成水层厚度（mm）来表示，有时也称土壤蓄水量（mm）。

水层厚度（mm）=土壤含水量（水重%）×容重×土层厚度（cm）×102.土壤水分对植物的有效性

土壤水分的有效性是指土壤水分能否被植物利用以及利用的难易。土壤水分并非全部都能被植物利用，它取决于根毛吸力和土壤吸力之间的矛盾。当土壤水分充足时，土壤吸水力仅为8—0.5个大气压，水分运动快，植物可以吸收到所需水分。随着植物对水分的吸收和土壤水分的蒸发，土壤水分越来越少，土壤对水的吸力愈来愈大，植物吸水就愈来愈困难。当土壤吸水力达到15个大气压（约等于根的吸水力）时，根毛就不能再吸进水分，植物便呈现永久萎蔫，所以萎蔫系数是土壤有效水分的下限。当土壤含水达到田间持水量时，其能量水平已接近自由水，土壤吸力约为1/3个大气压，这时土壤水分有效性最高，是有效水分含量的上限。田间持水量以上的水分是多余的无效水分，甚至是有害的，因多余的水分会使土壤通气不良，影响根系的生长活动。实际上土壤水分达到植物生长阻滞含水量时，植物的正常生长已受到影响。因而在土壤尚未达到生长阻滞含水量以前，就要抓紧时间及时灌溉。

土壤最大有效水贮量，受土壤质地、结构、松紧状况和有机质含量等条件的影响。就质地而言，砂土最少，壤土最大，粘土比壤土小。

此外，土层深度也是影响土壤有效水量的一个重要因素，在其他因素相同的情况下，土层深的有效水量显然多于土层浅的。所以，通过深耕改土加深耕层也是增加土壤有效水量的一个重要措施。