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药用植物栽培不可忽视植物化感作用
http://www.100md.com 2002年12月11日 《中国中医药报》 第1866期
     在自然界,生态系统的调控过程是相互促进(相生)或相互抑制(相克)的协调过程,生态系统的化学调控是指生物体产生的生物活性物质能在生物体之间传递信息并导致生物体的相互作用。植物化感作用是植物之间传递信息的一种方式,它是指一个活体植物(供体植物)通过地上部分(茎、叶、花、果实或种子)挥发、淋溶和根系分泌等途径向环境中释放某些化学物质,从而影响周围植物(受体植物)的生长和发育。这种作用或是相互促进(相生),或是相互抑制(相克)。从广义上讲,化感作用也包括植物对周围微生物和以植物为食的昆虫等的作用,以及由于植物残体的腐解而带来的一系列影响。自然界中广泛存在着这种作用,所以近二十年来它成为一个逐渐被世界各国科学家重视的新研究领域:生态学和生物化学相交叉的边缘学科——生态生物化学。

    植物化感作用对药用植物栽培的重要性

    目前,在栽培的药用作物中,根类植物占70%左右,并且存在着一个突出问题,即绝大多数根类药材忌“连作”,连作的结果是使药材品质和产量均大幅度下降。然而对连作障碍及其机制和调控研究甚少,而植物化感作用正是植物发生连作障碍的重要因素之一。在我国大力开展引种驯化、人工栽培的过程中,药用植物之间、药用植物与其它作物之间的合理的种群格局是至关重要的,而植物化感作用对其会有相当的影响。
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    此外,对药用植物而言,由于是以利用其药效为目的,所以药材的质量比其产量显得更加重要。当前,我国正在推广实施中药材生产的GAP标准,为达到药材产品高效、安全、无污染的目标,采取生物控制将是不可缺少的手段和方法,而植物化感作用也正是这一研究领域的重要方面。

    药用植物与其他植物的根本区别在于它们含有特定的生理活性物质,而这些化学物质又往往是植物的次生代谢物质,并分布在药用植物的各个器官,如根、茎、叶、花、果实、种子等,这一特点与植物能产生化感作用是一致的,所以药用植物更易产生化感物质,从而发生化感作用。

    植物化感作用的应用现状

    植物化感作用被日益重视仅是近二十年的事,其研究的广度和深度还远远不够,加上其量微少,环境因素复杂,研究手段和方法还存在一系列困难,所以已获得可应用的结果尚少,但有些研究成果一经应用就显示出惊人的效应,尤其是对生态环境和世界的可持续发展方面有很重要的意义。对其应用可初步归纳为以下几个方面:
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    1.杂草的生物控制和防治(包括水草生物):这方面的应用研究是本领域研究的热点,有些研究结果已得到应用。如在捷克每公顷草场施用麦仙翁素1.2g就能抑制其它杂草而增加牧草产量。

    2.有益植物的合理组合:提高植物的营养效应,减少病虫害,达到提高作物产量和品质的目的——主要是指农业生产上所采用的混用、轮作、间作和套作等。

    3.净化水质:水域富营养化已是一个严重的环境污染问题,利用某些水生植物的化感物质克藻,吸收大量水域养分的特点,则运用了生物控制达到净化水质的目的。在滨内布置以凤眼莲为主体的生态系统就是成功的范例。

    4.化感品种的培育:目前这方面的研究工作也是针对控制杂草,保持良好的环境。

    5.保持合理的种群格局:对林地、草地的生态平衡有着重要作用。

, 百拇医药     植物化感作用在药用植物栽培中的应用前景

    1.合理的轮作、间作和套种制度的建立:通过研究药用植物和其它作物的化感作用,建立合理的轮作、间作和套种的耕种制度,可有效地利用化感作用控制田间杂草并降低作物之间的负效应,提高药材的质量、产量和土地的产出率。

    2.有效化感物质的利用:以天然的有效化感物质的先导物,通过人工合成施入土壤系统,使之不仅控制病虫害、杂草,而且由于这种化合物的易降解性,不会给土壤环境带来污染问题。

    3.合理的秸杆还田技术:利用有化感物质的植株体还田后腐烂释放出有效的化感物质,控制早期农田杂草的生长和防治或减轻病虫害的发生,并提高土壤肥力。

    4.加快特殊药用植物的繁育:在药用植物栽培中,有一些原产高寒山区的、喜阴的或短命的药用植物种子有较深的休眠习性,例如西洋参从果实成熟到种子萌发需要18~22个月,给西洋参栽培带来很大困难。目前已有报道,西洋参果实中存在多种抑制物质是使种子具有休眠特征的主要原因,现已分离鉴定出4种抑制物质——乙酸、丁酸、异丁酸和苯乙酮。除西洋参外,到目前为止,发现种子含有抑制物的药用植物有:人参、葫芦巴、山茱萸、刺楸、伊贝母、茜草、红豆杉、黄连、和肉苁蓉等。但这些报道只停留在抑制物的提取和初步分离的水平或只是局限于植物激素ABA研究,对其发芽抑制物质的研究很少,所以植物化感物质在揭示药用植物种子休眠机制和调控方面不仅具有理论意义,而且还具有实用价值。, 百拇医药(赵杨景)