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關鍵詞:組培技術;園藝;應用
近年來,隨著人們生活質(zhì)量和思想素質(zhì)的提高,對園藝植物的需求日益加劇,然而許多高優(yōu)品種因繁殖周期長、效率低、變異等因素的影響,限制了其規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。自1902年德國植物生理學家Haberlandt提出“細胞全能性”理論以來,植物組培經(jīng)過近100年的發(fā)展,已日趨完善和成熟。在植物的快速繁殖、脫毒、基因工程方面發(fā)揮了巨大的作用。本文就組培技術在園藝植物中應用較廣的快速繁殖、脫毒及基因工程3方面作一簡單綜述。
1 快速繁殖
組培技術可利用植株的愈傷組織、細胞、器官等經(jīng)初代及繼代培養(yǎng)獲得完整的植株,一個單株一年可繁殖幾萬到幾百萬株植株,且組培技術能較好保持母株的優(yōu)良性狀。因此成為了園藝植物生產(chǎn)上廣泛應用的一項技術,尤其在名貴花卉和樹種的繁殖中顯得特別重要。
蘭花深受人們喜愛,具有很高的觀賞和商業(yè)價值,但自然條件下其繁殖困難,因此研究較多。復莖性蘭花可用莖尖快繁,已有效用于大花蕙蘭、卡特蘭、文心蘭等。Seeni等在火焰蘭的葉基部誘導出嫩芽,得到再生植株[1]。束冰等以蝴蝶蘭的的花梗為外植體進行組培,經(jīng)8代繼代培養(yǎng)后,獲得了無菌的蝴蝶蘭芽苗[2]。Chang等選取寒蘭根狀莖經(jīng)培養(yǎng)可獲得再生植株[3]。飄唇蘭利用自身根系誘導后就能獲得營養(yǎng)芽[4]。珠簾藤、高山杜鵑、月季等都可通過組培技術進行快速繁殖。
目前不僅藤本、草本類的園藝植物可利用組培技術快速繁殖,灌木、喬木也可利用組培技術快速繁殖。黃玲利用黑金剛嫩梢為材料,成功建立了黑金剛的組培快繁體系[5]。據(jù)報道,銀杏、歐洲花楸、小葉紅葉石楠等也都可利用組培技術快速繁殖。
2 脫毒
1943年White發(fā)現(xiàn)植物生長點附近的細胞病毒濃度很低,甚至不含病毒。Morel等(1952)用感染病毒的大麗花莖尖分生組織培養(yǎng)出無毒的新莖,但培養(yǎng)出來的新莖無法生根,后將新莖再嫁接到健康砧木上得到無毒植株。Morel(1960)利用莖尖培養(yǎng)得到了無毒的觀賞蘭花,并通過原球莖繼代培養(yǎng)周年生產(chǎn)蘭花試管苗。目前非洲菊、百合、香石竹、[6-7]等都可以通過莖尖培養(yǎng)獲得無毒苗木。
有的病毒使用莖尖培養(yǎng)難以脫毒或脫毒率低,用熱處理和莖尖培養(yǎng)相結合的方法培育無病毒母本苗效果較好。百合珠芽經(jīng)50℃熱水處理40 min, 培養(yǎng)30天后,切取0.8~1.0 mm莖尖培養(yǎng), 其脫毒率達100%[8]。水仙試管芽37℃熱水處理30天采0.2~0.3 mm微莖尖培養(yǎng), 可有效脫除多種病毒[9]。
Niimi等(2001)用百合的花藥進行培養(yǎng)也獲得了無毒植株。大麗花花培方法可以使脫毒苗的成功率到達25% [10]。花卉脫毒后具有花色艷麗、(下轉第42頁)(上接第17頁)花朵大、產(chǎn)量高等優(yōu)點,大大提高了其觀賞價值和商品性。
3 基因工程
基因工程育種能夠定向修飾花卉的性狀,可培育出新型花卉品種, 對觀賞植物種質(zhì)資源的創(chuàng)新, 打破種間雜交障礙,定向選育新品種提供了更為先進的手段。
Holtonand等將合成藍色翠雀素必需的F3c5cH酶基因轉到玫瑰中,從而獲得藍色的玫瑰 [11]。矮牽牛、等也通過轉基因技術獲得了新的變異類型。邵寒霜等將擬南芥的LFY cDNA 轉入,8株轉基因植株中有3株提早開花,2株推遲開花[12]。研究發(fā)現(xiàn)金魚草中1對CYC 和DICH 基因對花形狀的形成起關鍵作用。將ACC合成酶反義基因導入香石竹中, 可抑制花中乙烯的合成,使這種轉基因香石竹的觀賞壽命比普通香石竹延長了2 倍。
抗性育種是現(xiàn)代花卉育種的重要目標之一,通過導入不同功能的基因可獲得具有抗病、蟲、旱等抗性的品種。澳大利亞的研究人員將黃斑病毒的外殼蛋白基因導入香石竹,獲得抗黃斑病毒的轉基因植株。孟山都公司的研究人員把草甘膦的抗性基因導入矮牽牛,使其對草甘膦的抗性提高數(shù)倍。
4 結語
組培技術已得到廣泛的重視和應用,逐步向工廠化和商品化過渡。目前組培在園藝植物的快繁和脫毒方面應用較多,基因工程、種質(zhì)保存等方面應用較少,應加強這些方面的研究。(收稿:2014-10-16)
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關鍵詞 藥用植物栽培學 實驗教學 改革
藥用植物栽培學是研究藥用植物生長發(fā)育規(guī)律,產(chǎn)量、質(zhì)量構成因素及其與環(huán)境條件相適應的調(diào)控途徑,以其理論和技術來指導,使藥用作物獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、高效的一門科學[1]。藥用植物栽培學就是指導藥材生產(chǎn)的學科,實踐性強,實踐教學的過程能強化學生對理論知識的理解和運用,并培養(yǎng)其創(chuàng)新能力和實踐能力。實驗教學是藥用植物栽培學必不可少的教學環(huán)節(jié)。實驗教學作為高等學校教學體系的重要組成部分,在加強學生的實踐能力和創(chuàng)新意識,實現(xiàn)知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展方面一直發(fā)揮著重要作用[2]。
實驗教學是大學教育中非常重要的環(huán)節(jié),對培養(yǎng)學生的動手能力、創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì)的提高都起著至關重要的作用[3]。實驗教學水平的高低,直接關系到所培養(yǎng)的人才是否具備從事相關科研的能力,畢業(yè)后能否適應社會發(fā)展的需求[4]。
廣東藥學院中山校區(qū) 2004 年建成,并新開設了中草藥栽培與鑒定和中藥資源與開發(fā)兩個中藥學本科專業(yè)。藥用植物栽培學分別是上述兩專業(yè)學生的必須課和專業(yè)限選課,與之發(fā)生關系的學科是很多的,有植物形態(tài)解剖、生理生化、生態(tài)群落、生物學、農(nóng)業(yè)氣象、土壤學、農(nóng)業(yè)化學、農(nóng)業(yè)昆蟲學、植物病理學等。上述學科各自從藥用植物的某一方面,或者從生活環(huán)境的某一側面研究與藥用植物生產(chǎn)有關的問題[4]。然而,我校為歷史悠久的藥學院校,沒有農(nóng)學背景,該科的實驗教學基本上按照傳統(tǒng)的教學模式,將實驗教學看做是驗證課堂理論的方法和輔助手段。這種傳統(tǒng)的實驗教學體制和內(nèi)容重在培養(yǎng)學生的基礎實驗技能,并通過實驗驗證,鞏固所學的理論知識,在這些方面無疑具有一定的作用。但同時也存在著明顯的不足,主要表現(xiàn)為:(1)實驗教學多為驗證式、被動式,實踐性不強,學生能力培養(yǎng)及素質(zhì)教育沒有得到很好體現(xiàn);(2)學生雖然參加了實驗教學中的各項技能學習,但多處于被動地位,該課程在學生簡單看來就是“種地”,學生對該學科的認識不夠深入和科學,導致學生在這方面的創(chuàng)新精神與實踐能力不太愿意表現(xiàn)出來;(3)又因校區(qū)建設是逐步完善,實驗室投入不夠多,基礎不夠堅,學生多為4 至 6 人一組開展實驗,獨立操作的時間相對較少;(4) 我校開設藥用植物栽培學實驗整體時間短(32學時),但中藥材生長的周期長,個別生產(chǎn)性實驗結果不能及時、客觀地反映出來,影響實驗教學結果。以上這些弊端導致培養(yǎng)的學生知識面窄,動手能力和解決實際問題的能力不強。
針對上述問題,結合我校人才培養(yǎng)目標,現(xiàn)就藥用植物栽培學實驗課的改革談一些體會。實驗教學內(nèi)容改革要符合當前形勢發(fā)展的需要,發(fā)揮地方優(yōu)勢和專業(yè)特色,培養(yǎng)出更多“寬口徑、厚基礎、重實踐”的高素質(zhì)人才。
1
優(yōu)化實驗教學課程內(nèi)容實驗教學內(nèi)容體系的改革必須處理好其與理論教學體系及試驗方法的關系,對實驗教學內(nèi)容體系進行整體優(yōu)化,使創(chuàng)新意識和實驗能力的培養(yǎng)貫穿于實驗教學的全過程,提高學生綜合素質(zhì)。
我們藥用植物栽培學實驗內(nèi)容有實驗一:種子活力、發(fā)芽率、發(fā)芽勢測定;實驗二:種子含水量、凈度、千粒重測定;實驗三:種子處理和播種育苗實驗;實驗四:枸杞扦插實驗;實驗五:藥用植物植株性狀考察。其中,有兩個是在室內(nèi)完成的驗證性實驗,有 3 個是在室外完成綜合性實驗,但是這些還不足以滿足目前的學生培養(yǎng)需求,應對內(nèi)容進行更新、充實,減少驗證性實驗內(nèi)容,增加部分綜合性試驗內(nèi)容。且藥用植物栽培學理論課教材是楊繼祥主編中國農(nóng)業(yè)出版社出版的,該教材主要偏重于北方藥用植物,而對南方藥用植物講述甚少。面對上述問題,我們嘗試把實驗一和實驗二合并,增加一個廣金錢草種子質(zhì)量標準研究的實驗;把枸杞枝條扦插實驗,改成不同生長調(diào)節(jié)劑處理廣藿香扦插的設計性實驗;將種子處理和播種實驗與藥用植物植株性狀考察這兩個實驗聯(lián)系起來,藥材種子播種后,學生參與日常的栽培管理,讓學生根據(jù)給定的實驗任務自行設計方案,獨立進行操作并得出結果。
根據(jù)藥材生長的周期長,我們把實驗內(nèi)容的順序按照時節(jié)調(diào)配。
在春季三月份,即開學初,做扦插實驗和播種實驗;中間做藥材種子質(zhì)量標準實驗;學期末做藥用植物植株性狀考察。
學生普遍認為設計性實驗更具有挑戰(zhàn)性,學生上實驗課的積極性有所提高,完成后更具有成就感。我們經(jīng)過詢問和調(diào)查對比發(fā)現(xiàn),學生產(chǎn)生了從被動式灌輸學習方式到主動尋知求學學習理念的轉變。
2 強化實驗場所建設
實驗室、校內(nèi)外實習基地等是實踐教學的物質(zhì)條件,就其功能而言,不只局限于技能的傳授和實踐能力的培養(yǎng),其更大的作用在于成為師生科技創(chuàng)新的基地。因此,提高實驗室儀器設備水平,完善實驗教學的政策、體制保障,是充分發(fā)揮實驗教學作用的前提,也是使之與高等學校教育目標相適應的必由之路[5]。
我校以教學評估為契機,充分發(fā)揮地理優(yōu)勢,在校內(nèi)建設藥圃占地10 余畝,包括野生藥用植物保護區(qū)和藥用植物栽培實驗區(qū)。野生藥用植物保護區(qū)是未經(jīng)開墾的小山丘,所有植物都是自然生長的,經(jīng)調(diào)查約有 210 種藥用植物,可以豐富學生視野,讓學生“看得見,摸得著”,認識更多的藥用植物,為學生調(diào)查藥用植物生長環(huán)境提供場所;藥用植物栽培區(qū)約 4 畝,由相關專業(yè)老師指導,校中藥協(xié)會實踐部負責管理,學生可申請一定面積的土地,在自己申請的“一畝三分地”里耕作種植藥材。在教師的指導下定人定區(qū),栽培和管理藥用植物,如小駁骨、水茄、廣藿香、廣金錢草、何首烏等種植面積較大,還有其他藥用植物,使學生在勞動中自覺觀察比較自己的勞動成果,培養(yǎng)勞動的自覺性和責任感。中藥協(xié)會實踐部形成“老”會員對“新”會員進行“傳”、“幫”、“帶”的格局。在此過程中,教師隨時幫助學生解決栽培管理中出現(xiàn)的各種問題。同時為了進一步強化專業(yè)技能培養(yǎng),以便更好地為將來學習,為工作服務,教師還要求學生善于進行知識積累,二年的管理要求有詳細的工作記錄,這些記錄對以后專業(yè)課的學習有很好的幫助。
3
結合南方特色中藥材生產(chǎn)實際,以藥材 SOP 操作規(guī)程模擬中藥材 GAP 種植中藥資源是中醫(yī)藥事業(yè)和天然藥物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎,也是彰顯中醫(yī)藥國際競爭的優(yōu)勢所在。但長期以來,我國中藥資源無序和不加節(jié)制的開發(fā)利用,導致野生藥用植物資源逐年減少,部分資源緊缺,甚至瀕臨滅絕[6]。種質(zhì)資源是中藥材生產(chǎn)的源頭,是優(yōu)質(zhì)中藥材形成的物質(zhì)基礎,故種質(zhì)的優(yōu)劣對中藥的質(zhì)量和產(chǎn)量有決定性作用[7]。
在資源相對較緊張、生態(tài)環(huán)境日益惡化的今天,實行中藥材GAP種植,對于保證中藥資源的可持續(xù)利用,提高栽培藥材質(zhì)量,改善生態(tài)環(huán)境和實現(xiàn)人與自然的和諧共處有著巨大而深遠的意義,前景十分廣闊,發(fā)展也越來越迅速。
而作為中草藥栽培與鑒定和中藥資源與開發(fā)兩個中藥學本科專業(yè)的學生勢必了解、學習和研究中藥材GAP種植的相關知識和實踐。
我們選定具有一定研究基礎和代表性的“十大廣藥”之一廣藿香作為實驗研究對象,學生開展廣藿香的GAP 種植實驗。
要求學生參照劉大會等(
2009)中藥材仿生栽培的基本步驟,做一定的改動完成實驗,具體步驟:(1)文獻資料調(diào)研,全面了解選定藥用植物的已研究資料,通過文獻資料檢索, 寫出該種藥用植物的綜述報告, 作為對該中藥材進行GAP 種植的基礎背景資料。(2)產(chǎn)地生態(tài)環(huán)境和物種生物學特性研究,調(diào)研選定對象的野生資源分布區(qū)及其生長有優(yōu)勢優(yōu)質(zhì)種群的原生環(huán)境的自然生境條件,并對原生環(huán)境中藥用植物的生物學特性進行調(diào)研。在上述調(diào)研和資料收集的基礎上寫出研究報告,為制定藥用植物GAP 種植的技術方案提供依據(jù)。(3)藥用植物的生理學基礎研究,對藥用植物野外分布的優(yōu)勢優(yōu)質(zhì)種群開展定點跟蹤調(diào)查,并在同前人研究結果比較的基礎上寫出研究報告,進一步為制定藥用植物GAP 種植模式提供技術支撐。(4)生產(chǎn)基地的選址,在文獻資料收集和實地調(diào)研的基礎上,遵循可操作性原則,進行中藥材 GAP 種植基地的選址。(5)制定栽培技術方案,在前面工作的基礎上,進一步參閱農(nóng)作學、園藝學、設施農(nóng)業(yè)學、植物生理學、生態(tài)學、植物保護學、肥料學、藥用植物學、藥用植物栽培學、植物化學和管理學等各專業(yè)學科的相關知識,結合種植基地的自然和社會條件,因地制宜、注重實效,設計并制定該種藥用植物 GAP 種植的具體技術方案與實施方案。(6)基地建設和栽培技術的實施與完善,根據(jù)上述藥用植物 GAP 種植的技術方案,開展種植基地的建設,建立藥材田間復合生態(tài)系統(tǒng),實施各栽培技術方案,驗證并記錄栽培技術方案各步驟的實施效果,并根據(jù)田間實施效果對栽培技術方案進行不斷補充、修改和完善。同時,從藥材質(zhì)量、產(chǎn)量及經(jīng)濟和生態(tài)等方面進行中藥材 GAP 種植的效益分析,制定藥材生產(chǎn)的質(zhì)量標準,并撰寫栽培技術總結報告。(7)操作規(guī)程(SOP)的制定,根據(jù)上述 6 個操作步驟,制定出中藥材GAP 種植的標準操作規(guī)程(SOP)[8]。
在整個過程中,學生學習和應用成為一個統(tǒng)一的過程。
在學習中,學生更能體會到中藥材 GAP 種植是今后中藥材生產(chǎn)的主要模式,在掌握實驗技術的同時,科研實驗能力和論文寫作水平也相應提高。開展廣藿香的 GAP 種植實驗后,學生從試驗設計到實驗實施直到撰寫論文獨立完成該課題,可以激發(fā)學生的探求心理,培養(yǎng)科學研究意識,同時應用實驗技術和方法進行科學研究的能力也得到了提高。
實驗結束后組織學生總結分析,提出實驗中遇到的問題、發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象,共同討論和總結,不僅提高了學生的知識水平,拓寬了學生的視野,而且為今后研究工作打下基礎。
這種結合實踐的討論,對于引發(fā)學生的科研興趣和求知欲也很有好處。通過開展像廣藿香的 GAP 種植這種研究式綜合性實驗,學生人人都可參與,人人都必須參與,解決在實驗室開展實驗時,學生“人為滿患”的問題,有利于充分發(fā)揮學生的主觀能動性,有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維和獨立工作的能力。
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結合大學生創(chuàng)新性實驗計劃,引導學生開展藥用植物栽培學科學前沿的研究創(chuàng)新性計劃實施的主體是學生,一個創(chuàng)新項目的實施,往往一個人是難以完成的,更多的是依靠集體智慧,需要一個穩(wěn)定高效的團隊[9]。
例如,我們考慮到苦參生長的周期長,在組建科研小團隊時,成員一、二、三年級學生都有,經(jīng)過查閱文獻,了解中藥栽培學的科學前沿,結合本校實際,在實驗條件滿足的情況下,我們選定研究課題為《苦參的引種實驗》。實驗過程中,老師對學生進行的每一項工作進行跟蹤監(jiān)控,及時解決學生遇到的問題,定時檢查學生項目的完成情況,對于學生取得的結果,要求學生及時地分析數(shù)據(jù),討論實驗結果的科學性。一方面培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維、提高了學生的綜合能力;另一方面也可以解決藥用植物栽培學實驗教學中實驗時間的限制,學生可以有更大空間學習和研究藥用植物栽培學的科學前沿,可以更好地提高學生的專業(yè)水平和科研能力。
總之,以上
4 種措施運用于藥用植物栽培學實驗教學中,取得了一定的積極效果。但在今后的實驗教學中,學校將繼續(xù)以培養(yǎng)學生動手能力、學生興趣和創(chuàng)新能力、提高學生綜合素質(zhì)為目的,緊扣中藥材生產(chǎn)的實際和科學前沿,與時俱進地更新實驗教學內(nèi)容,不斷改進實驗教學方法和手段,為學生創(chuàng)造更好的實驗條件和平臺,以保證實驗教學效果和教學質(zhì)量的提高,培養(yǎng)出更多“寬口徑、厚基礎、重實踐”的,符合社會生產(chǎn)需要的高素質(zhì)人才。
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【關鍵詞】病蟲害防治;園藝栽培;農(nóng)業(yè)
0.引言
在農(nóng)業(yè)園藝植物栽培的過程中,會存在一些不利因素所帶來的危害,而這些危害會使得植物的生長受到不良影響。如果對這些不利因素不進行控制的話,會讓農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量降低,從而帶來嚴重的經(jīng)濟損失,而昆蟲危害就是主要的不利因素之一。據(jù)有關數(shù)據(jù)統(tǒng)計,我國的蔬菜害蟲有兩百種以上,而常見的水果害超過了七百種,另外小麥害蟲、水稻害蟲、玉米害蟲、大豆害蟲均超過了兩百種,正是因為這些害蟲使得我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)值受到了很大的損害。為了提高我國整體性的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益,保障農(nóng)民的收入,病蟲害的防治將是關鍵一環(huán)。通過對病蟲害的有效防治,讓我國的農(nóng)業(yè)得到更好的收益,這將為我國國民經(jīng)濟的發(fā)展帶來巨大的促進作用[1]。
1.園藝栽培中病蟲害產(chǎn)生的原因
園藝栽培中病蟲害產(chǎn)生的原因主要有以下幾點:(1)園藝中的植物品種不夠豐富,過于單一,這就從側面上降低了生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力,讓生態(tài)系統(tǒng)不能夠對抗害蟲所帶來的危害。(2)由于在園藝栽培中會利用到一些栽培技術,而這些技術的使用會使得園藝的土質(zhì)受到影響,這也讓微生物的生存環(huán)境發(fā)生了變化,這樣就會讓病蟲害程度加深,嚴重制約到了植物的生長。(3)園藝環(huán)境較為溫和,這有利于植物的生長,但是也為部分害蟲帶來了良好的生存環(huán)境,這就讓害蟲能夠更好的繁殖,從而加深了病蟲的危害程度。(4)在害蟲的防治過程中僅僅是通過農(nóng)藥來進行防治,這種單一的化學手段如果使用周期較長會引起害蟲的變異,并讓害蟲產(chǎn)生相應的抗藥性,最終導致農(nóng)藥失效。與此同時也會使得病原菌發(fā)生致病性變異,這會加速植物的病變程度[2]。
2.如何有效防治農(nóng)業(yè)園藝栽培中的病蟲害
2.1采取有效的管理措施
通過采取有效的管理措施來對農(nóng)業(yè)園藝栽培中的病蟲害進行防治。在冬季到來之前,需要對枯枝和蟲枝進行處理,這樣將能夠有效地對害蟲蟲卵進行處理。在晴朗的天氣下,可以對土壤進行適當?shù)母?,并對土地進行深翻,這樣將能夠更好地殺死蟲卵,并且破壞害蟲的生存環(huán)境。在園藝管理方面需要進一步提高,讓樹勢得到強化,這樣可以讓植物自身的抗蟲能力變強。并且根據(jù)植物的特性來選擇對其周圍的生長環(huán)境進行處理。某些植物需要在干燥的環(huán)境中才能夠更好地生長,這就需要將其放置到向陽處;而有些植物需要在潮濕的環(huán)境中才能夠生存,這就需要將其放置在陰暗處,并注意灌澆。另外還要對栽培土的PH和濕度進行動態(tài)的控制。在化肥的選用上也要慎重,特別是在化肥的使用量上要進行嚴格控制。合理的施肥將能夠使得植物長勢良好,這樣就有效地減少害蟲的危害程度。另外還需要進行相應的輪作工作。一些害蟲以及致病微生物都是在地表層進行生命活動,如果園藝種植過程中僅僅是種植少數(shù)品種,這將讓害蟲得到良好的生存環(huán)境。上述情況還會對園藝土質(zhì)帶來一定程度的危害,會降低土壤的肥力,這樣就會使得植物整體性的長勢被影響,一旦植物長勢下降,就會使得病害蟲繁殖速度加快。而通過合理輪作可以改善土質(zhì),讓土壤肥力得到有效的提高,這樣可以降低病害蟲以及病原微生物的寄生性,也就能夠有效地控制植物病害情況[3]。
2.2減少農(nóng)藥防治,加強生物防治
在病害蟲的防治過程中,農(nóng)藥是必不可少的。在一定時間內(nèi),農(nóng)藥對病害蟲防治確實有很好的效果,但是如果長時間使用的話,則會讓害蟲出現(xiàn)相應的抗藥性,并且可能出現(xiàn)變異,這時候農(nóng)藥的效用會明顯降低。因此在病害蟲的防治中需要將農(nóng)藥與其他防治手段進行有效地結合來達到更好的防治效果。引進害蟲天敵就是一種良好的生物防治手段,比如說螳螂、瓢蟲以及一些鳥類都能夠給害蟲帶來一定的殺傷力,這樣就能夠讓防治效果更進一步。在引進天敵的同時,還需要對這些天敵進行有效地保護,加強天敵的繁殖,讓整個園藝栽培圈形成一個良性的生態(tài)環(huán)境圈。當然在這個過程中需要對農(nóng)藥的使用進行嚴格的控制,盡量少用甚至不用。在農(nóng)藥的使用過程中,不僅僅會殺死害蟲,也會對這些益蟲和天敵鳥類帶來很大的影響,更會讓整個生態(tài)圈受到破壞,這對于園藝栽培產(chǎn)品的生長是很不利的。
2.3選取優(yōu)良品種進行種植
隨著生物技術的不斷發(fā)展,園藝栽培技術水平也有了很大程度的提高。以雜交技術、生物誘導技術、遺傳技術進行品種改良,這樣將能夠帶來更好的育種原始材料。再利用基因剪切技術對品種的基因進行點綴,以此來增強品種的抗性。另外還可以向國外引進優(yōu)良品種進行移植和嫁接,以此來提高植物的綜合性抗病害能力。
3.常見病蟲害的防治
3.1炭疽病的防治
炭疽病一般侵染植物的葉片和其他幼嫩部分,會使得葉片出現(xiàn)卷曲和黃化,從而造成葉片脫落。其主要防治方法如下:要保持環(huán)境潔凈,對病花病葉要及時去除;加強水肥管理,保持適宜的濕度;在上述基礎上進行藥物防治,防止致病真菌在植株間傳播。
3.2灰霉病的防治
灰霉病會使得植物的莖、葉、花出現(xiàn)腐爛,長出灰色霉狀物,其主要防治方法如下:控制植物生長環(huán)境的濕度;對病花、病葉要及時處理并燒毀;用50%可濕性托布津粉劑800倍至1000倍稀釋液噴霧或澆灌7天至10天噴霧一次,預防1次至2次。
3.3根腐病的防治
顧名思義,根腐病會讓植物的根出現(xiàn)腐爛,同時病變還會進一步擴散,最后讓整個植物死亡。其主要防治方法是:保持基質(zhì)良好的排水環(huán)境,對介質(zhì)和栽培環(huán)境進行消毒;惡霜靈和代森錳鋅600倍至800倍液噴霧,1000倍液灌根,7天至10天定期用藥[4]。
4.結語
在農(nóng)業(yè)園藝栽培中病蟲害的防治的過程中,需要采用綜合防治方法才能讓園藝栽培作物得到更妥善的保護,這樣才能夠構建出一個相對穩(wěn)定、和諧的生態(tài)圈。另外在使用藥劑手段進行防治的時候,盡量減少農(nóng)藥的使用量,同時改進藥物的使用方法,利用一些天然的植物分泌素來作為防范手段,這樣將使得天敵能夠得到良好的保護,以此來提高防治的效果。 [科]
【參考文獻】
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關鍵詞 纈草;栽培技術;湖北恩施
中圖分類號 S567.23+9 文獻標識碼 B 文章編號 1007-5739(2013)20-0089-01
Cultivation Technology of Valeriana officinalis L. in Enshi District
YOU Jin-wen AI Lun-qiang
(Institute of Chinese Herbal Medicines,Hubei Academy of Agricultural Sciences,Enshi Hubei 445000)
Abstract Cultivation technologies of Valeriana officinalis L. in Enshi district were introduced,including soil selection and field management,breeding methods,prevention and control of plant diseases and pests,harvesting and processing,in order to provide technical basis.
key words Valeriana officinalis L.;cultivation technology;Enshi Hubei
纈草為敗醬科纈草屬植物纈草(Valeriana officinalis L.)[1]。以干燥根莖入藥,中藥名珍珠香,別名七里香、小救駕、巴地麻(咸豐)、手爪七(咸豐)等。恩施州及武陵山地區(qū)資源比較豐富,野生分布于海拔1 500 m以上的山坡草地,是恩施州地道藥材品種之一。纈草適應能力較強,喜生長在較涼爽濕潤的環(huán)境,耐寒,忌高溫,耐強光,耐蔭蔽,一般生長在鄂西南海拔1 000~2 800 m的高山上,對土壤的選擇性不嚴格,但以土層深厚、疏松肥沃的砂壤土、壤土為佳。全州皆有分布,主要集中在恩施、建始、巴東、鶴峰、宣恩等縣市。纈草味辛、苦,性溫,具有安神、理氣、止痛的功能,主要用于治療神經(jīng)衰弱、失眠、癔病、癲病、胃腹脹痛、腰腿痛、跌打損傷等癥。近年的藥理研究表明,纈草有抗憂郁、鎮(zhèn)靜作用,能加強大腦皮層的抑制過程,減低反射興奮性,解除平滑肌痙攣;纈草中某些成分對動物有降低血壓的作用;還有某些抗菌作用和抗利尿作用,可加速體內(nèi)的血凝過程。從纈草中提取香精和香油,可用作高級卷煙和其他用食品的添加劑。纈草具有廣闊的發(fā)展前景,出口創(chuàng)匯潛力巨大[2-4]。現(xiàn)將恩施地區(qū)纈草栽培管理技術介紹如下,以供參考。
1 選地整地
宜選擇靠近水源、灌溉方便的低地,以土層深厚、疏松肥沃、排水良好的砂壤土、壤土為宜。
于播種前進行整地,深耕25~30 cm,整細耙平,結合翻耕施腐熟廄肥37.5 t/hm2,撒布均勻,翻入土中。再按廂寬1.2 m、溝寬0.3 m開廂,將廂面整成瓦背形,四周開好排水溝。
2 繁殖方法[5]
以種子繁殖為主,無性繁殖為輔;種子繁殖有直播和簡易育苗2種,無性繁殖主要是進行單芽點切塊繁殖。纈草種子千粒重0.6 g左右。在自然條件下,發(fā)芽率最高僅30%,采取集中育苗的方法可提高種子發(fā)芽率和出苗率。在纈草開花盛期進行除草,將行間土壤挖松整細,揀盡雜草、石塊,讓種子成熟后,自然均勻地散落在地上,15 d后開始發(fā)芽。1個月左右,苗高10 cm時,再除草1次。這種育苗方法既省工,又充分利用種子,且技術簡便,易于推廣。直播種子發(fā)芽率低,管理困難;無性繁殖操作復雜,目前恩施地區(qū)藥農(nóng)均采用種子育苗的栽培技術。
3 田間管理
3.1 移栽
在種子發(fā)芽1個月左右,苗高10 cm時,再除草1次,11月前后移栽至大田,移栽株行距20 cm×30 cm。
3.2 澆水保濕
恩施高山地區(qū)雨水充足,一般不需要澆水保濕。但偶爾播種后如遇晴天或土壤干燥,應在廂面蓋1層草以保持出苗期土壤濕潤;出苗后要及時將草層撤除。出苗初期遇干旱時,每隔5~6 d灌水1次,以后每隔15 d或1個月灌溉1次。
3.3 除草松土
除草要及時,見草就除,可防止因根系帶出種子或幼苗。幼苗高5~7 cm后可進行松土,并結合松土達到除草的目的。纈草根系密布在表層土壤,松土不宜過深。至6—7月后封壟,地上部相互郁閉,根系密布行間,不再松土;當根露出土面時,應及時培土。
3.4 追肥
一般全年要追肥2次,第1次追肥在苗高5~10 cm時進行,移栽田在返青后進行;第2次施肥在6月底進行。施尿素75 kg/hm2,或復合肥150 kg/hm2。施肥方法最好采用開溝條施,即在距植株10 cm左右處開淺溝,施后蓋土。
4 病蟲害防治
4.1 病害防治
纈草以野生資源為主,人工栽培歷史較短,病害較少。目前發(fā)現(xiàn)的病害主要有花葉病,該病發(fā)病較普遍,幼苗期更明顯,嚴重者植株矮縮不長。防治方法:一是選留無病株留種;二是注意防治田間蟲害,特別是蚜蟲,以減少病毒傳染。
4.2 蟲害防治
危害纈草的害蟲主要有螻蛄、蚜蟲等。螻蛄可用90%晶體敵百蟲50倍液與餌料配成毒餌誘殺。蚜蟲可用洗衣粉對成水溶液,或敵敵畏乳油1 000倍液噴霧防治。
5 采收加工
植株自然倒苗后(10月)至土壤結凍前(11月中旬),選晴天將根部挖起,運回加工。除去泥土、莖葉,曬干即成。亦可隨收隨銷,以新竹筐裝運,用具要消毒保持清潔,包裝物、運輸工具也要消毒,以防污染。置于陰涼干燥處,注意防潮、防蛀。商品規(guī)格如下:統(tǒng)裝,干貨。根莖呈圓錐形,黃棕色或暗棕色,長2~5 cm。直徑1 cm,上端留有莖基或葉痕。四周密生無數(shù)細長不定根。根長達20 cm,直徑約2 mm,外表面黃棕色至灰棕色。易折斷,斷面黃白色。角質(zhì),有特異臭氣。味先甜后稍苦、辣。無雜質(zhì)、蟲蛀、霉變。
6 參考文獻
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關鍵詞:無土栽培 基質(zhì) 發(fā)展
無土栽培以人工制造的作物根系環(huán)境取代了土壤環(huán)境,可有效解決傳統(tǒng)土壤栽培中難以解決的水分、空氣、養(yǎng)分的供應矛盾,使作物根系處于最適宜的環(huán)境條件,從而充分發(fā)揮作物的增產(chǎn)潛力。目前,世界上應用無土栽培技術的國家和地區(qū)已達100多個,由于其栽培技術的逐漸成熟和發(fā)展,應用范圍和栽培面積也不斷擴大,經(jīng)營與技術管理水平空前提高,實現(xiàn)了集約化、工廠化生產(chǎn),達到了優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效和低耗的目的。近年來,因為環(huán)境污染問題使人們對食品安全意識增強,對蔬菜等食品的品質(zhì)要求越來越高,無土栽培是近年來的一種新興技術,能生產(chǎn)出符合人們需要的產(chǎn)品,也是實現(xiàn)設施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要途徑之一。因此,了解和認識無土栽培方法、途徑和方向對于我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展有很重要的意義。
一、我國無土栽培的發(fā)展概況
目前,世界上的無土栽培技術發(fā)展有兩種趨勢:一種是高投資、高技術、高效益類型,如荷蘭、日本、美國、英國、法國、以色列及丹麥等發(fā)達國家,無土栽培生產(chǎn)實現(xiàn)了高度機械化。其溫室環(huán)境、營養(yǎng)液調(diào)配、生產(chǎn)程序控制完全由計算機調(diào)控,實現(xiàn)一條龍的工廠化生產(chǎn),實現(xiàn)了產(chǎn)品周年供應,產(chǎn)值高經(jīng)濟效益顯著。另一種趨勢是以發(fā)展中國家為主,尤其是以中國為代表,根據(jù)本國的國情和經(jīng)濟技術條件,就地取材搞土法上馬。手工操作,采用簡易的設備。這些國家發(fā)展無土栽培的目的是改造環(huán)境、節(jié)約用水和土地資源,解決人民的基本生活需要。
我國開展無土栽培研究工作的時間比較晚,20世紀80年代中期我國農(nóng)業(yè)部把無土栽培列為重點攻關課題,組織全國攻關。“七五”(1985~1990)期間我國無土栽培研究主要集中在引進和比較各種無土栽培系統(tǒng)的優(yōu)劣,至“七五”末期我國基本形成了北方以基質(zhì)栽培為主,東南沿海地區(qū)以薄層營養(yǎng)液膜法(NFT)栽培為主,華南熱帶地區(qū)以深液流水(DFT)栽培為主的無土栽培發(fā)展格局。但無論是北方的基質(zhì)栽培,還是東南沿海的NFT栽培和華南的DFT栽培,均用營養(yǎng)液灌溉作物根系。我國從事無土栽培技術研究的部門和單位約50多個。除研制不同類型的栽培裝置外,重點研究營養(yǎng)液膜栽培和不同材料基質(zhì)培的配套技術,并在全國普及推廣,使我國的無土栽培從實驗研究階段進入商品化生產(chǎn)時期,獲得一批具有中國自主知識產(chǎn)權的農(nóng)業(yè)高新技術,使國外的先進實用技術實現(xiàn)國產(chǎn)化。無土栽培的植物也擴大到蔬菜、花卉、西瓜、甜瓜及草莓等20多種,但絕大部分用于蔬菜生產(chǎn)。
二、無土栽培的設施系統(tǒng)構造
(一)基質(zhì)栽培
基質(zhì)栽培是指在容器或栽培床內(nèi)裝填一定數(shù)量的基質(zhì),通過澆灌營養(yǎng)液栽培作物的方法。主要包括槽栽培法、袋培法、盆栽法、巖棉培等形式。使用固體基質(zhì)的營養(yǎng)液栽培具有性能穩(wěn)定、設備簡單、投資少、管理容易及不易傳染根系病害等優(yōu)點。近期使用的基質(zhì)主要有巖棉、泥炭、沙、蛭石、珍珠巖及鋸木屑等?,F(xiàn)已證明,巖棉和泥炭是較好的基質(zhì),但我國的農(nóng)用巖棉尚在試用階段。多數(shù)靠進口,成本較高。巖棉是一種用多種巖石熔融在一起形成巖漿,然后噴成絲狀,冷卻后稍微壓縮而成的疏松多孔的固體基質(zhì),因巖棉制作過程是在高溫條件下進行的,故經(jīng)過高溫消毒,不含病毒和其他有機物。
(二)無基質(zhì)栽培
無基質(zhì)栽培不用基質(zhì),而是將植物的根連續(xù)或斷續(xù)浸在營養(yǎng)液中生長,又稱水培。此外,將作物根系懸掛在栽培槽內(nèi),用間斷噴霧的方法供給營養(yǎng)液,稱為霧培。霧培也屬于無基質(zhì)栽培。目前以營養(yǎng)液膜技術(NFT)和浮板毛管水培技術(FCH)兩種為主。營養(yǎng)液膜技術(NFT)的特點是循環(huán)供液的液流呈膜狀,僅以數(shù)毫米厚的淺液流流經(jīng)栽培槽底部,水培作物的根墊底部接觸淺液流吸水、吸肥,上部暴露在濕氣中吸氧,較好地解決了根系吸水與吸氧的矛盾。但存在液流淺、液溫不穩(wěn)定、一旦停電停水植株易枯萎以及根際環(huán)境穩(wěn)定性差等不足,限制了其發(fā)展。
三、無土栽培技術的特點
(一)產(chǎn)量高、品質(zhì)好、節(jié)省費用
無土栽培能充分發(fā)揮作物的生產(chǎn)潛力,與土壤栽培相比,產(chǎn)量可以成倍或幾十倍的提高,如荷蘭溫室番茄無土栽培年產(chǎn)量高達600000kg/hm2,中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所采用有機生態(tài)型無土栽培技術生產(chǎn)番茄,年產(chǎn)量達到300 000kg/hm2。
無土栽培不僅產(chǎn)量高而且品質(zhì)好。例如,番茄的外觀形狀和顏色好,維生素C的含量可增加30%,礦物質(zhì)含量增加近一倍。
無土栽培的類型和方式多種多樣,各地可根據(jù)實際情況就地取材,篩選出各種無土栽培設施替代品或采用人工、半人工管理的方式進行嘗試,增強無土栽培技術的實用性。如用爐渣、鋸末、菌糠代替蛭石、草炭基質(zhì),用各種水泥、磚、土槽代替泡沫、塑料栽培槽等,均能降低成本、增加效益,收到較好的效果。
(二)無污染、清潔衛(wèi)生
無土栽培的生產(chǎn)場地沒有土壤,作物生長在栽培曹或容器內(nèi),水份、養(yǎng)分均通過管道或專用的供液系統(tǒng)供應,現(xiàn)場清潔衛(wèi)生。因水培施用的是無機肥料,故沒有臭味污染環(huán)境。這對室內(nèi)種花尤為適宜。
(三)省力省工、易于管理
無土栽培不需中耕、翻地、鋤草等作業(yè) ,省力省工。澆水追肥同時解決,有工業(yè)系統(tǒng)定時、定量供給,管理十分方便。一些發(fā)達國家已進入微電腦控制時代,供液及營養(yǎng)液成份的調(diào)控全用計算機管理,與工業(yè)生產(chǎn)的方式相似,日本稱之為“健幸樂美”農(nóng)業(yè)。
無土栽培采用有機基質(zhì)和有機肥,不僅各種營養(yǎng)元素齊全,其中微量元素豐富。因此,管理上只需要著重考慮氮、磷、鉀、三要素的供應量及其平衡狀況,無需嚴格考慮各種元素在施肥時的配制比例,大大簡化了操作管理過程,一般的人員就可完成。
四、今后的發(fā)展前景展望
隨著全球耕地的減少,水資源的緊缺,無土栽培技術的發(fā)展成為必然。美國已將無土栽培列為國該國本世紀要發(fā)展的十大高技術交流會上,就是關于宇宙空間植物栽培的研究報告,那只能是無土栽培。因而無土栽培技術在日本,已被許多科學家做為研究”宇宙農(nóng)場”的有力手段,人們稱為太空時代的農(nóng)業(yè),已經(jīng)不再是不可思議的問題。我國無土栽培技術的應用起步較晚,無土栽培技術水平雖處于初級階段,但我國是一個具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ陌l(fā)展中國家,隨著改革開放的深入發(fā)展、農(nóng)村經(jīng)濟條件的逐步改善和人民生活水平的不斷提高,預計今后無土栽培將會出現(xiàn)蓬勃發(fā)展的新局面。無土栽培的興起,將使農(nóng)業(yè)、園藝、林業(yè)、花卉生產(chǎn)及開發(fā)等進入一個新的發(fā)展階段。無土栽培技術具有十分廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻:
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