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基本參數(shù)

生物炭在中藥材栽培中的應(yīng)用

藥用植物體內(nèi)次生代謝產(chǎn)物通常是中藥發(fā)揮臨床療效的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是衡量藥材品質(zhì)的重要指標(biāo)。和農(nóng)作物相比，中藥材生產(chǎn)在追求藥材產(chǎn)量的同時(shí)，更加注重藥材的品質(zhì)，采取有效措施對(duì)提升中藥材品質(zhì)至關(guān)重要。

目前栽培類藥材中70%以上是根與根莖類藥材，這些藥用植物的根與根莖不僅是營(yíng)養(yǎng)器官，也是用藥部位，其生長(zhǎng)發(fā)育事關(guān)中藥材產(chǎn)量與品質(zhì)。大多數(shù)根與根莖類藥材屬于多年生藥材，生長(zhǎng)周期達(dá)幾年甚至十幾年。在長(zhǎng)期栽培過程中，根及根莖與土壤密切接觸，其藥材的產(chǎn)量和品質(zhì)易受到根際土壤環(huán)境的影響。根際微生物直接或間接作用于植物的根與根莖，促進(jìn)或抑制其生長(zhǎng)及有效成分的積累，從而影響藥材品質(zhì)。另外，大多數(shù)根與根莖類藥材在栽培過程中都有連作障礙現(xiàn)象。有學(xué)者指出土壤理化性質(zhì)、微生物群落、化感物質(zhì)等因素協(xié)同互作造成的根際微生態(tài)環(huán)境惡化是中藥材連作障礙形成的主要原因�？梢姡纳仆寥牢⑸鷳B(tài)環(huán)境是緩解連作障礙和提高藥材產(chǎn)量與品質(zhì)的重要舉措。研究表明生物炭具有改善土壤根際微生態(tài)區(qū)系的能力，促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育，是緩解中藥材連作障礙之利器。目前生物炭在中藥材栽培方面的研究較少，具體表現(xiàn)主要在以下2個(gè)方面。

3.1 提高次生代謝產(chǎn)物含量

生物炭在提高藥用植物體內(nèi)次生代謝產(chǎn)物的積累和促進(jìn)藥材品質(zhì)形成具有較大的應(yīng)用潛力。通過盆栽實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，施用生物炭可以提高穿心蓮中總酚/類黃酮的含量以及抗氧化 的活性。發(fā)現(xiàn)生物炭能夠顯著提高半夏藥材水溶性浸出物、有機(jī)酸和總生物堿的含量，達(dá)到改善半夏藥材品質(zhì)的效果。通過向2種基礎(chǔ)基質(zhì)中分別添加生物炭，發(fā)現(xiàn)生物炭處理均能顯著提高鐵皮石斛中多糖含量。目前生物炭在提高藥用植物次生代謝產(chǎn)物機(jī)制方面尚不深入。

3.2 緩解中藥材連作障礙

生物炭在改良土壤理化性質(zhì)、改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)等方面具有較大的潛力，可用于緩解中藥材的連作障礙。通過向田間老參地施加生物炭，發(fā)現(xiàn)連作土壤中人參種苗的保苗率、根重及根長(zhǎng)顯著提高。將竹炭和稻殼炭加入蘭州百合的連作土壤中發(fā)現(xiàn)，生物炭的添加不僅可以提高土壤中有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷和有效鉀的含量，還可以通過提高有益細(xì)菌、降低致病真菌的豐度，使微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯的變化，從而提高了蘭州百合的產(chǎn)量和品質(zhì)。生物炭還可以有效緩解三七、穿心蓮等藥用植物的連作障礙。生物炭緩解中藥材連作障礙的機(jī)制主要表現(xiàn)在2個(gè)方面。一方面，生物炭自身多孔隙結(jié)構(gòu)為土壤微生物的生存繁殖提供場(chǎng)所，促進(jìn)有益微生物的生長(zhǎng)。另一方面，生物炭利用其較強(qiáng)的吸附能力和離子交換能力，提高土壤養(yǎng)分的固持能力，降低連作土壤中化感物質(zhì)酚酸濃度，從而有效提高了土壤肥力，改善植物根系土壤環(huán)境。目前有關(guān)生物炭緩解藥材連作障礙的機(jī)制研究尚不深入。