甘农大药用植物栽培学实验指导

1 2 4 6 8 9 2一、目的和要求(1)掌握种子的形态持征和类型(3)掌握种子处理技术二、仪器用品和实验材料(一)仪器用品放大镜、解剖镜、解剖用具、磁盘、纱布、单面刀片、电炉、培养皿、各类烧杯。(二)实验材料各类药用植物种子、赤霉素、乙醇。三、内容和步骤种子的类型和构造(一)有胚乳种子观察黄芪种子，呈扁平广卵形．一面较平．另一面较隆起。种皮坚硬，由三层结构组成：最外面一层为膜状．具黑褐色花纹；中层含黑褐色色素，内层为白色膜质。从种子表面观察，在种子较狭的一端有一浅色的突起，即种阜，能吸水，有利种子萌发。在种子腹面种阜内侧的小突起，即种脐．在放大镜下更加明显。种孔被种阜遮盖，一般看不见。小心剥去种皮，其内肥厚的部分为胚乳，用刀片平行于种子的宽面做纵切，把胚乳分为两半．用放大镜观察，能见到叶脉清晰的子叶，同时可看到胚根、极小的胚芽和(二)无胚乳种子1．观察经水泡胀的白扁豆种子呈扁卵圆形，种皮革质，淡黄白色，平滑，有时可见惊黑色斑点。一端有隆起的白色眉条状种阜，剥去后可见凹陷的疤痕即种脐，在种脐一端的冲皮上有钟孔。用于挤压种脐的两侧，可见有水自种孔溢出，种子萌发时，胚根即由此伸出突破种皮。冲脐的另一端有短的隆起部分为种脊。剥去种皮，可见两片肥厚的子叶，蓬开两片子叶，可见这两片子叶着生在胚轴上，胚轴的上端为胚芽．有两片比较清晰的幼叶。在胚轴的下端有一呈尾状的胚根。观察杏仁的外形：分辨出种脐、种脊及合点，去种皮能否分辨子叶胚根。①种皮外表皮；为一列薄壁细胞组成，散生长圆形、卵圆形的橙黄色石细胞，上半部露出于表面，下半部埋在薄壁组织中。下方为多层薄壁细胞组成的营养层，细胞多皱②种皮内表皮：为一列薄壁细胞，含黄色物质。3③外胚乳：为数列颓废的薄壁组织。⑤子叶细胞：为多列多角形薄壁细胞，含糊粉粒，较大的糊粉粒中有1细小草酸钙3．观察牵牛子表面灰黑色或淡黄白色，背面有一条浅纵沟，腹面校线的近端处有一凹点状种脐，左右面平坦。质坚硬，横切面可见极皱缩折叠呈大脑状的子叶。①种皮：外面为一列表皮细胞，有时分化成单细胞非腺毛，其下有一列扁小、类方形的细胞，含暗褐色内容物，称色素细胞。②栅状细胞层：由2—3列径向延长的细胞排列而成，外侧有一明显的光辉带。③营养层：由数列切向延长的薄壁细胞及颓废细胞组成，有细小的维管束贯穿其中。④内胚乳：接近营养层，外侧1—2列细胞类方形，壁稍厚，内部细胞的壁粘液化。⑤子叶：多数薄壁细胞组成，细胞中充满糊粉粒和脂肪油滴，并含草酸钙簇晶，在薄壁细胞间有众多类圆形的分泌腔。(1)绘蓖麻及白扁豆种子的外形图和纵削面图，注明各部分。(2)种皮结构与休眠有何关系?4561、了解取样的步骤和方法2、熟悉播种材料几种重要品质的检验方法3、掌握播种量的计算方法二、实验材料及用具2、用具：天平、发芽皿、直尺、瓷盘、镊子、刀片、大试管、滤纸。50ml烧杯等若干，0.1%四氮唑溶液，0.1%的酸性品红溶液，温箱。称量瓶等。三、内容和步骤种子检验一般分为田间检验（取样）和室内检验（扦样）。扦样的概念及四种样品的概念所谓扦样就是从一种种子中，按规定方法扦取有代表性种子的过程。扦取的样品一般分为小样，原始样品，平均样品，试样四种。小样：即从一批种子或部分种子中，用扦样器每次扦取的少量种子。原始样品：即各个小样混在一起的种子。平均样品：把原始样品平均混合后，从中分取二分之一或四分之一的样品。试样：在平均样品中，按规定要求和分析项目的需要而分取的样品。原始样品摊放于桌面上，厚度不超过1厘米（大籽种子不超过5厘米）的正方形，用直尺就对角线分成四个三角形。除去对角线的三角形，剩下的再混合。按上述方法继续分到需要数量为止，将最后的两个对角三角形合在一起，作为一个平均样品供种子用分样器分取法：将同一检验单位所取来的全部种子混合后，通过分样器分为二等份，去其一份，将另一份连续分样到所需平均样品数量为止。成熟而干燥的种子、其色泽较深而有光泽；受虫害、病害为害的种子其色泽暗淡而无光泽，呈现青灰白色；堆放发热的种子，其色泽微棕色至暗红色；受潮的种子，其色泽呈灰色并略显白色；陈旧的种子，其色泽呈灰暗色而无光泽。检验方法：种子平铺在黑色桌面上观察。注意不应放在强光下进行。2、种子气味鉴定7新鲜种子有清香气味；发芽种子具有麦芽味；受病害种子具有霉臭味。检验方法：用鼻子闻，或将其至于铁丝网上，用蒸汽蒸2—3分钟后，再进行鉴定。3、种子清洁度的测定清洁度是指试样中除去杂质后所存留的种子重量占试样重的百分率。4、种子生活力的测定它是根据死细胞质具有被染色的能力，而活的细胞质则无染色能力的原理来进行的，因此，可以根据种胚染色与否来判断种子的生活力。测定方法有两种：酸性品红法和红然后两组试样分别称重。以克为单位（精确度达到0.1—0.01g，若误差超过平），种子用价是指种子的实用价值，实际上是指种子在生产上可以被利用的种子的百分率，也可将其称为种子的利用率。（三）播种量的计算然后根据测得的种子用价和田间出苗率，计算其实际播种量。8一、目的和要求掌握整地技术二、仪器用品和实验材料(一)试验地(二)实验材料三、内容和步骤(一)清除杂草清除杂草和病虫害药用植物收获后，翻耕可以将残茬和杂草以及表土内的害虫、虫卵、病菌孢子翻入下层土内，使之窒息，也可以将躲藏在表土内的地下室虫翻到地表，经曝晒或冰冻而消灭之，同时，将地表的杂草种子翻入土中，将原来在土层中的杂草种子翻在疏松、水分适宜的表土层内，促进杂草种子发芽，再用耙地措施，使杂草跟土分（二）翻埋肥料翻地前将基肥撒施在地上，通过整地翻埋。翻埋残茬和绿肥，混合土肥播种前在地表常存在前作的残茬、秸秆和绿肥、以及其他肥料，需要通过耕作，将它们翻入土中，通过土壤微生物的活动，促使其分解，并通过耕地、旋耕等土壤耕作，将肥料与土壤混合，使土肥相融，调节耕层养分分布。土壤翻耕之后，为了管理上的方便和植物生长的需要，整地后应随即作畦。畦的形式可分为高畦、平畦和低畦三种。高畦畦面比畦间步道高10～20cm，具有提高土温，加厚耕层，便于排水等作用。适于栽培根及根茎入药的药用植物。一般雨水较多、地下水位高，地势低洼地区多采用平畦畦面与畦间步道高相平，保水性好，一般在地下水位低、风势较强，土层深低畦畦面比畦间步道低10～15cm，保水力强。一般在降雨量少，易干旱地区或种植喜湿性的药用植物采用此方式。畦的宽度一般以1.3～1.5m为宜，过宽则不便于操作管理；太窄则步道增多，土地利用率减少。作畦时，要求畦面平整。(1)记录整地方法。(2)说明整地的意义。9一、目的和要求掌握药用植物育苗技术二、仪器用品和实验材料(一)试验地(二)实验材料农具、各类药用植物种子。三、内容和步骤药用植物种子大多数可直播于大田，但有的种子极小，幼苗较柔弱，需要特殊管理，有的苗期很长，或者在生长期较短的地区引种需要延长其生育期的种类，应先在苗床育苗，培育成健壮苗株，然后按各自特性分别定植于适宜其生长的地方。播种量（g/亩）=[每亩需要苗株数×种子千粒重（g）]/[种子净度（%）×种子发芽"亩"是非法定计量单位，(亩=666.67)m2。播种方法有：条播、穴播和撒播露地苗床是在苗圃里不加任何保温措施，大量培育种苗的一种方法，木本药用植物如杜仲、厚朴、山茱萸等的育苗常采用。（二）保护地育苗土框、玻璃窗或塑料薄膜、草帘等几部分组成。设备简单，操作方便，保温效果也很好，因而在生产上被广泛采用。冷床的位置以向阳背风、排水良好的地方为宜，床地选好后，一般按东西长4m，南北宽1.3m的规格挖床坑，坑深10～13cm，在床坑的四周成床框，北床框比地面高30～35cm，南床框高出地面10～15cm，东西两侧床框成一斜面，床底整平，即可装入床土。冷床内装入的床土应当肥沃、细碎、松软，一般为细砂、腐熟的马粪或堆厩肥和肥沃的农田土，三者混合过筛成的，三者各为1/3。提高温床育苗的一种方法。温床一般宜东西走向，长度视需要而定，南北宽（床面宽）1.2m，再延长宽范围向下深挖50～60cm，四周用土筑成土框，北面高60cm，便于覆盖塑料薄膜。酿热物为新鲜骡、马、驴、牛粪、树叶、杂草以及破碎的秸秆。具体做法是：先将破碎的玉米秸秆浸透水，捞出后泼上人粪尿拌匀，然后再与3倍的新鲜骡马粪混合后，堆到苗床内盖膜发酵，待堆内温度上升到50～60℃时，选晴天中午摊开铺放于床底粉，上面铺上15cm厚的营养土，踏实耧平，床面要比地面低10cm。（3）塑料小拱棚。塑料小拱棚是利用塑料薄膜增温保湿提早播种育苗的一种方法。不少药用植物采用此法延长了生长期，提高了产量。床面易东长度视需要而定，高15～20cm，用树枝、竹竿做成拱形棚架，上盖塑料薄膜。在风大较寒冷的地区，北面应加盖草帘等风障，南面白天承受阳光热能，傍晚应覆草帘保暖，床土要疏松肥沃，整平后即可播种。实验六药用植物种植及生育期观察记载和田间管理清除杂草和病虫害药用植物收获后，翻耕可以将残茬和杂草以及表土内的害配成水溶液，用喷雾器直接喷到植物的茎叶上，通过茎叶的吸收，满足植一、目的和要求(1)掌握不同药用植物的采收时间。(2)熟悉常见药用植物的采收方法。二、仪器用品及实验材料(一)仪器用品显微镜、放大镜、劳动工具等。(二)实验材科标本园成熟或将近成熟的各类药用植物。三、内容与步骤(一)确定成熟期根和根茎类的药源植物有一年生、二年生、多年生之分，这类药材基本上是草本植物，大多数的采收期是在植株停止生长之后或者在枯萎期采收，也可以在春季萌芽前采因为根和根茎是重要的营养器官，贮藏了大量营养物质，活性成分含量相对也高，如人参、党参、黄芪、玉竹、知母等；有些植物生长期较短，夏季就枯萎了，如元胡、浙贝母、平贝母、半夏、太子参等；天麻则在初冬时采收，质坚体重，质优；而柴胡、关白附等部分品种花蕾期或初花期活性成分含量较高；有的植物只有在根芽未出土时才有所需要的活性成分，如仙鹤草芽等。皮类药材主要来源于木本植物干皮、枝皮和根皮，少数根皮来源于多年生草本植物，如白鲜皮。干皮和枝皮主要来源于乔木，可剥皮的乔木树龄一般在10年以上，或者更长，也就是说凡是可剥皮的树木应当是自身发育成熟的，即已经开花结实，活性成分含量较高，不仅质量好，而且产量、等级也高，枝皮可以看作干皮的附属品。干皮类药材的采收应在春末夏初时节进行，树木处于生长阶段初期，此时树皮内液剥离后伤口也易愈合。如杜仲、黄檗、厚朴等。盛夏不宜剥皮，一是植株生长旺盛，对水、营养物质需求量多，因此内部流通交换加快，活性成分含量低；二是剥皮后水和营养物质向上供应量减少易造成植株死亡，尤其是全环剥。秋冬皮部和木质部不易剥离，即使剥离也不能形成愈伤组织，极容易造成植株死亡，南方有些树种除外，如川楝皮、包括乔木的木质部或其中的一部分，大部分全年都可采收，如苏木(心材)、沉香等；木质藤本植物宜在全株枯萎后采收或者是秋冬至早春前，如忍冬藤、络石藤、槲寄生等，质地好，活性成分含量较高；草质藤本植物宜在开花前或果熟期之后采收，如首乌藤(夜叶是植物进行光合作用的场所，在植物开花前或者果实未完全成熟时采收，色泽、质地均佳，如艾叶、紫苏叶等；少数的品种需经霜后来收，如桑叶等；有的品种一年当中可采收几次，如枇杷叶、菘蓝叶(大青叶)等。花类药材入药时有整朵花，也有使用花的一部分，如番红花(柱头)。在整朵花中有的是用花蕾，如金银花、辛夷、款冬花、槐花等；有的是用开放的初花，如菊花、旋复花等，这些只能根据花期来采收；有的则需根据色泽变化来采收，如红花；有些品种还要分批次采收，如红花、金银花；花粉类中药材的采收，宜早不宜迟，否则花粉脱落，如此类药材分为地上全草和全株全草。地上全草宜在茎、叶生长旺盛期的初花期采收，枝繁叶茂，活性成分含量较高，质地、色泽均佳，如淡竹叶、龙芽草、紫苏梗、益母草、荆芥等；全株全草类宜在初花期或果熟期之后采收，如蒲公英，辽细辛等；低等植物石韦等四季都可采收。在商品中药材中，果实和种子未有进行严格的区分。从植物学的角度来看，果实中包含种子。从入药部位来看，有的是果实与种子一起入药，如五味子、枸杞子、马兜玲等；还有用果实的一部分，如陈皮和大腹皮(果皮)、丝瓜络(果皮中维管束)、柿蒂(果实中的宿存萼)。果实入药，多数是成熟的，有少量的是以幼果或未成熟如龙眼肉(假种皮)、肉豆蔻(种仁)、莲子芯(胚芽)；此外还有其制品，如淡豆豉、大麦芽从采收时间上看，以果实或种子成熟期为准则，外果皮易爆裂的种子应随熟随采。(二)采收方法1、根和根茎类：采收时用人工或机械挖取均可，除净泥土需要趁鲜加工的要及时加工，否则影响质量，如红参等。2、干皮采收的方法有全环状剥皮、半环状剥皮和条剥。剥皮时间应选择多云，无风或小风，或者清晨、傍晚时剥取，使用锋利刀具在欲剥皮的四周将皮割断，深度以割断树皮为准，力争一次完成，以便减少对木质部的损伤，向下剥皮时要减少对形成层的污染和损伤；把剥皮处进行包扎，根部灌水、施肥有利于植株生长和新皮形成。剥下的树皮趁鲜除去老的栓皮，如黄檗、苦楝、杜仲等，根据要求压平，或发汗，或卷成筒状，阴干、晒干或烘干。根皮的采收应在春秋时节，用工具挖取，除去泥土、须根，趁鲜刮去栓皮或用木棒敲打，使皮部和木部分离，抽去木心，如白鲜皮、香加皮、地骨皮、五加皮等，然后晒干或阴干。3、茎类采收时用工具砍割，有的需要修剪去无用的部分，如残叶或细嫩枝条，根据要求切块、段或趁鲜切片，晒干或阴干。4、叶类药材采收时要除去病残叶、枯黄叶，晒干、阴干或炒5、花类中药材主要是人工采收或收集，花类药材宜阴干或低温干燥。6、全草类采收时割取或挖取，大部分需要趁鲜切段，晒干或阴干，带根者要除净泥7、果实多是人工采摘，种子类为人工或机械收割，脱粒，除净杂质，稍加晾晒。列表说明所观察的药用植物的成熟及采收方法特征。一、目的和要求(1)掌握不同药用植物的产地加工技术。(2)熟悉常见药用植物的加工特点。二、仪器用品及实验材料(一)仪器用品清洗器具、切药刀、切药机、烘箱等。(二)实验材科标本园各类成熟的药用植物。三、内容与步骤(一)加工目的1.去除非药用部位、杂质、泥沙等，纯净药材。如根和根茎类药材要除去残留茎基和叶鞘等；全草类药材要除去其它杂草和非入药的根与根茎；花类药材要除去霉烂或不2.按药典规定的标准，加工修制成合格的药材。3.保持活性成分，保证疗效。一些含有苷类药材如苦杏仁、白芥子、黄芩等经过初加工后可破坏其含有的酶，从而使活性成分稳定不受破坏，保证疗效。4.降低或消除药材的毒性、刺激性或副作用，保证用药安全。(二)加工方法1．清洗清洗是药材与泥土等杂质进行分开的一种行之有效的方法。一般在药材采收后，趁鲜水洗，再进行加工处理。根据不同要求可选择不同的清洗方法，清洗方法有2．去皮根、地下茎、果实、种子及皮类药材常需去除表皮(或果皮、种皮)，使药材光洁，内部水易向外渗透，干燥快。去皮要厚薄一致，以外表光滑无粗糙感，去净表（1）手工去皮。一些形状极不规则的根、地下茎、树皮和根皮，多采用手工去皮，如桔梗、白芍、山药、杜仲、黄柏、肉桂等。一般手工去皮宜趁鲜时进行，去皮易尽，工效也高。以果皮入药的，趁鲜时剥离果皮，如陈皮、青皮等，也属于手工去皮。（2）工具去皮。用于药材干燥后或干燥过程中去皮。常用的工具有撞笼、撞兜、木桶、筐、麻袋等。将药材装入以上工具，摇动、推送，使药材相互冲撞摩擦，即可去掉而且避免发生中毒。一般使用小型搅拌机去皮，如半夏、天南星、泽泻等。专一的去皮机械还有浙贝母去皮机等。（4）化学去皮。用石灰水浸渍半夏，可使其表皮易脱落。3．修整用刀、剪等工具去除非药用部位或不利于包装的枝叉，使之整齐，便于捆扎、包装，或为了等级划分之过程。修整工艺要根据药材的规格、质量要求来制定。剪除芦头、须根、侧根，进行切片、切瓣、截短、抽头等多在药材干燥之前进行。剪除残根、芽苞，切削不平滑部分等，常在药材干燥后进行。4．蒸、煮、烫将鲜药材在蒸汽或沸水中进行不同时间的加热处理，均系在药材干燥之前进行。其目的在于驱除药材组织中的空气，破坏氧化酶，阻止氧化，避免药材变色，减少活性成分的损失，保证药材的性味不致发生质的变化；使药材细胞中原生质凝固，产生质壁分离，利于水分蒸发，迅速干燥；使加入的辅料易向药材组织中渗透；通过高温破坏药材中的有毒物质，或使一些酶失去活力而不致分解药材中的活性成分，或天麻、黄精)等的初加工。蒸是将药材盛于笼屉中置沸水锅上加热，利用蒸汽进行的热处理。蒸的时间长短依目的而定，以利于干燥为目的，蒸至熟透心，蒸汽直透笼顶为度，如菊花、天麻、天冬等；以去除毒性为目的，蒸的时间宜长，如附片需蒸12～48h。煮和烫是将药材置沸水中煮熟或熟透心的热处理。煮的时间长，药材需煮熟，如天麻。烫的时间很短，以煮至熟透心为止，西南地区习称"潦"，如川明参、石斛、黄精等，烫后干燥快。判断煮、烫是否熟透心，可以从沸水中取出1～2支药材，向其吹气，外表迅速"干燥"的为熟透心；吹气后外表仍是潮湿的，或是干燥很慢，表示尚未熟透心，应继5．浸漂浸漂是指浸渍和漂洗。浸渍一般时间较长，有的还加入一定辅料。漂洗时间短，换水勤。漂洗的目的是减轻药材的毒性和不良性味，如半夏、附子等；抑制氧化酶的活性，以免药材氧化变色，如白芍、山药等。浸漂要注意药材在形、色、味等方面的变化，掌握好时间、水的更换、辅料的用量和添加的时机。漂洗用水要清洁，换水要勤，以免发臭引起药材霉变。6.切制一些较大的根及根茎类药材，往往要趁鲜时切成片或块状，利于干燥。(含挥发性成分的药材不适宜产地加工，因切制后容易造成活性成分的损失。)切制方法有手工切制法和机械切制法(剁刀式切药机和旋转式切药机)。7.发汗鲜药材加热或半干燥后，停止加温，密闭堆积使之发热，内部水分就向外蒸发，当堆内空气含水气达到饱和，遇堆外低温，水气就凝结成水珠附于药材的表面，如人出汗，故称这个过程“发汗"。发汗是药材加工常用的独特工艺，它能有效地克服干燥过程中产生的结壳，使药材内外干燥一致，加快干燥速度；使某些挥发油渗出，化学成分发生变化，药材干燥后更显得油润、光泽，或者香气更浓烈。(1)普通发汗。将鲜药材或半干燥药材堆积一处，用草席等覆盖任其发热，达到发汗的目的,叫做普通发汗。此法简便，应用最广，如玄参、板蓝根、大黄、黄芪等。此外，采取白天晾晒，夜晚堆积使药材回软，也属于普通发汗，如薄荷等。(2)加温发汗。将鲜药材或半干燥药材加温后密闭堆积使之发汗，叫做加温发汗。例如，厚朴、杜仲用沸水烫淋数遍加热，然后堆积发汗；云南加工茯苓是用柴草烧热后，垫草一层，再相间铺放茯苓和草，最后盖草密闭使之发汗。前者叫发水汗，后者叫发火汗。此外，要切实掌握好发汗时间和次数。一般半干燥和基本干燥的药材，发汗一次即可；鲜药材、含水分较多的肉质根或地下茎，发汗的时间宜稍长，次数可多些。气温高的季节，发汗时间宜短，以免发生霉烂变质；气温低的季节，发汗时间宜稍长柔软的目的，在干燥过程中必需进行揉搓，如党参、山药、麦冬、玉竹等。9．干燥干燥是药材加工的重要环节，除鲜用的药材外，绝大部分要进行干燥。（1）自然干燥法利用太阳的辐射、热风、干燥空气达到药材干燥的目的。晒干为常用方法，将药材铺放在晒场或晒架上晾晒，但含挥发油的药材、晒后易爆裂的药材均不宜采用此法；阴干是将药材放置或悬挂在通风的室内或荫棚下，避免阳光直射，利用水分在空气中自然蒸发而干燥，此法主要适用于含挥发性成分的花类、叶类及全草类药材。晾干则将原料悬挂在树上、屋檐下，或晾架上，利用热风、干风进行自然干燥，也叫风干，常用于气候干燥、多风的地区或季节，如大黄、菊花、川明参等。在自然干燥的过程中，要常翻动使药材受热一致，以加速干燥。药材干燥程度已达五成以上时，一般应短期堆积回软或发汗，促使水分内扩散，再继续晾或晒干。（2）人工加温干燥法根据加热设备不同，人工加热干燥法可分为炕干、烘干、红外干燥等法。现一般多用煤、木炭、蒸汽、电力等热能进行烘烤。具体方法有直火烘烤干燥、火炕烘烤干燥、蒸汽排管干燥设备(利用蒸汽热能干燥)、隧道式干燥设备(利用热风干燥)、火墙式干燥室、电热烘干箱、电热风干燥室、太阳能干燥室、红外与远红外干燥、微波、冷冻干燥设备等。一般温度以50～60℃为宜，此温度对一般药材的成分没有多大破坏作用，却能很好的抑制酶的活性。对于含维生素较多的多汁果实类药材可用70～90℃的温度，以利迅速干燥。但对含挥发油或须保留酶活性的药材，如薄荷、杏仁目前，干燥机械设备如红外干燥机、微波加热器等也用于中药材加工，对提高药材质量，降低成本起到有利作用。如红外线加热干燥系利用一种介于可见光和微波之间的波长(0.75～1000μm)的电磁波，其具强大的能量，能射入生物的组织，可使组织升温；当物体吸收特定波长的红外线后，就产生自发的热效应。由于这种热效应产生于物体内部，所以能有效地加热物体，并且加热速度快，干燥效果好，不影响药材的品质。微波加热系利用微波进行加热，微波是指频率大于300MHz和波长短于1m的高频交流电；劳动强度小，并具有灭菌效果好等优点。