黃花蒿化感作用與友好栽培研究.pdf

1、黃花蒿又名青蒿(ArtemisiaannuaL.)，為菊科一年生或越年生草本植物，是提取青蒿素的唯一原料。目前，全世界有40％左右的人口受到瘧疾威脅，青蒿素是世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦治療瘧疾的首選藥物。
　　 我國黃花蒿種植面積和青蒿素產(chǎn)量約占全世界的90％以上，重慶市是中國黃花蒿的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)區(qū)，種植面積和青蒿素產(chǎn)量分別占全國的70％和80％。青蒿素是黃花蒿分泌最多，在土壤中存在時間最長的化感物質(zhì)，降低土地生產(chǎn)力，抑制周圍和后茬植

2、物生長，危害土壤和水體生態(tài)環(huán)境。在人工種植黃花蒿的過程中，隨著青蒿素的含量和產(chǎn)量的提高，釋放到環(huán)境中青蒿素大幅度增加，化感危害更加嚴重。論文采用生態(tài)學(xué)野外樣方調(diào)查、培養(yǎng)試驗、盆栽試驗和田間試驗等方法，研究了野生黃花蒿的群落特征及周圍植物的存在狀況，青蒿素對陸生和水生植物的化感效應(yīng)及機理，輪作種植模式對后茬作物及自身的影響、施肥技術(shù)和水分管理對黃花蒿生長、青蒿素含量和產(chǎn)量，初步形成了青蒿素高產(chǎn)、土地利用高效的友好栽培技術(shù)。主要結(jié)果如下:<

3、br>　　 對南方9個省市48個樣地野生黃花蒿種群調(diào)查發(fā)現(xiàn)，黃花蒿群落處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。在野生黃花蒿不同群落中，出現(xiàn)頻率最高的9個種對中，5種為菊科植物，3種禾本科植物，聯(lián)結(jié)性較低。在野生黃花蒿群落中和周圍，十字花科和茄科等植物極少，表明黃花蒿對其他植物具有化感效應(yīng)，抑制植物的生長發(fā)育。
　　 在土壤中添加黃花蒿產(chǎn)生的化感物質(zhì)—青蒿素，不同程度抑制小麥、油菜和莖瘤芥等3種后茬作物的生長，生物量降幅高達41.1～51.7％，且對

4、莖瘤芥的抑制作用低于油菜和小麥。青蒿素抑制其它植物生長，有利于擴大黃花蒿生存空間，增強競爭優(yōu)勢。但是，在黃花蒿種植區(qū)，選擇抗化感作用較強的后茬作物可提高土地利用率和整體生產(chǎn)力。高濃度的青蒿素降低后茬作物葉綠素但提高類胡蘿卜素含量，說明青蒿素促進葉綠素分解，導(dǎo)致光合速率下降，干物質(zhì)積累減少。此外，青蒿素顯著抑制氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收，與根系活力和硝酸還原酶活性降低有關(guān)。在黃花蒿收獲后，適度延遲播種和移栽后茬作物可以減輕對后茬作物的危害。

5、>　　 在人工培養(yǎng)液中，不同濃度青蒿素顯著抑制綠藻生長，綠藻密度可降低74.5％（蛋白核小球藻）和61.8％（斜生柵藻）。青蒿素使綠藻培養(yǎng)液溶解氧減少，綠藻葉綠素和蛋白質(zhì)含量降低，說明青蒿素抑制綠藻生長與光合作用降低，蛋白合成受到干擾有關(guān)，大規(guī)模種植黃花蒿會降低水體自凈能力和生產(chǎn)力，加劇污染負荷，魚類減產(chǎn)和滅絕等;但分散種植和精細采收，有益于降低水體青蒿素濃度，減輕水環(huán)境風(fēng)險。此外，青蒿素提高培養(yǎng)液電導(dǎo)率和綠藻細胞丙二醛含量，說明青蒿

6、素還能破壞細胞膜結(jié)構(gòu)，造成胞內(nèi)溶液外滲，致藻細胞死亡;但低濃度青蒿素適度提高綠藻超氧化物歧化酶和過氧化氫酶，有益于加速消除活性氧和自由基，減輕對綠藻細胞的危害。
　　 在重慶市黃花蒿種植區(qū)，采用黃花蒿—莖瘤芥輪作種植模式，青蒿素的含量和產(chǎn)量、以及單位土地的年收入等顯著高于黃花蒿—小麥和黃花蒿—油菜輪作種植模式。施用有機肥，尤其是有機無機適量配施顯著促進黃花蒿生長，提高青蒿素含量和產(chǎn)量，減輕種植黃花蒿對土壤細菌、真菌和放線菌數(shù)量的

7、抑制作用，提高土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性，促進黃花蒿養(yǎng)分吸收。在干旱條件下，黃花蒿生長受到抑制，生物量的降幅高達69.36％，青蒿素產(chǎn)量可降低81.56％;同時黃花蒿葉片細胞膜透性增加，葉片水勢、葉綠素含量，根系活力和氮、磷、鉀吸收量顯著降低。但輕度干旱提高了葉片青蒿素和根系磷、鉀含量，故施用磷鉀肥有益于提高黃花蒿抗旱性。此外，干旱使黃花蒿葉片脯氨酸含量增加了10余倍，增幅遠遠高于葉綠素、根系活力、養(yǎng)分吸收量和青蒿素含量的減少，說明脯