栽培密度及耕作制度對丹參產量與有效成分含量之影響--討論-1 - 農業知識入口網

中草藥栽培的最終目標是用來保健與疾病治療，若只追求高產量，但有效成分含量低，便會降低或失去其藥用價值，然而產量過低，卻又會影響農民收益，故建立適合該作物的栽培技術與耕作方式，讓栽培者有所依據，掌握生產技術要點，可生產出高產與優質的中草藥。在栽培中草藥上，生產者為求高產量來增加收益，因而作物密植與連作栽培方式常在生產過程中過度使用。栽培密度影響丹參的根系在土壤中的分佈，而根部的分枝數與根徑則決定根部表皮面積，進而影響丹參酚酸B及丹參酮IIA的含量。丹參植株分枝多，若栽培密度大，在植株生長至中、後期時，其地上部生長茂盛會相互遮蔭，影響下位葉片之光合作用，特別是在夏季高溫高濕環境下，易導致枯萎或病蟲害發生。因此合宜的栽培密度對於植株的土壤養分吸收、生長空間、日照、通風、病蟲害防治等，甚至最後的收穫操作活動等皆有影響，是提高丹參根部產量與品質的有效措施。
針對不同中藥材的使用部位，其對環境需求與栽培年限亦不同，一些根部類藥材如地黃、太子參、丹參等都不宜連作（Lin et al., 2011; Lin et al., 2015; Liu et al., 2016; Wu et al., 2016）。據統計，在中國約有70％的塊根類藥用植物有不同程度的連作障礙問題，進而影響作物產量與品質，通常在同一區塊土地收穫後，需要間隔數年才可再度種植同種作物，此嚴重影響中藥材資源的可持續利用性，並限制中藥產業的進一步發展（Zhang and Lin, 2009）。過去研究顯示，連作栽培所引發的問題主要有三個，如土壤肥力下降、由土壤引起的病蟲害以及植物根系所分泌的自毒性物質（Linet al., 2011）。近年來有研究認為，連作障礙是由植物根系所釋放物質進入土壤中，改變土壤物理與化學性質，促成根圈（rhizosphere）土壤微生物群落多樣化發展，影響營養循環和能量流動，最後影響植物生育與產量（Lin et al., 2015; Wuet al., 2011; Wuet al., 2013）。此種根圈微生態結構失衡問題，在地黃連作中亦有發現，連作栽培導致葉綠素含量減少，光合作用能力和根系活力下降，其相關的蛋白質合成下降，導致塊根無法正常膨大使產量減少、主要藥用成分梓醇（catalpol）含量變少以及土壤病害嚴重等，讓作物生長陷入惡性循環之困境，對外界環境如乾旱、高溫、病蟲害等防禦能力下降，直接或間接影響其產量與品質（Lin et al., 2011; Zhang and Lin, 2009）。另外，太子參連作栽培，根部分泌酚類物質導致根圈土壤微生物群落改變及結構失衡，增加對土壤病原菌的易感性，使太子參再度種植的發病率增加（Wu et al., 2016）；而太子參與水稻或大豆輪作，能促進土壤中重要酶的活性，以及使有益微生物群落增加，提高其產量及多醣類（polysaccharide）與皂苷（saponin）等主要藥用成分含量（Lin et al., 2015）。