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      珍稀藥用植物白及植株氮磷鉀吸收累積規(guī)律研究

      2019-05-28 09:26:12李朝楨時(shí)玉瑛
      耕作與栽培 2019年4期
      關(guān)鍵詞:全磷白及全鉀

      李朝楨,時(shí)玉瑛,李 婧,周 穎

      (貴州省植物園,貴陽(yáng) 550004)

      白及系蘭科白及屬多年生草本藥用植物,以白及塊莖作為入藥部位,是我國(guó)傳統(tǒng)大宗藥材[1]。白及有止血收斂、消腫生肌之功效,在治療吐血、外傷出血、咯血、潰瘍疼痛、癰瘡腫毒等的臨床療效顯著,白及還具有抗菌、抗炎、抗腫瘤、抗氧化、促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)等活性[2-3]。目前白及已從傳統(tǒng)的中藥材發(fā)展成為一種藥、食、工業(yè)、保健兼具觀賞的特種經(jīng)濟(jì)植物[4-7]。隨著白及市場(chǎng)需求量的進(jìn)一步擴(kuò)大,野生白及資源已漸漸不能滿足白及的市場(chǎng)需求,出于保護(hù)野生資源和滿足市場(chǎng)需求,大面積人工栽培迫在眉睫。植物營(yíng)養(yǎng)吸收特性的研究是其高產(chǎn)栽培的基礎(chǔ)之一[8-9],但目前關(guān)于白及營(yíng)養(yǎng)吸收及合理施肥等方面的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究旨在分析白及不同生長(zhǎng)時(shí)期各部位氮磷鉀含量變化及累積動(dòng)態(tài), 初步探明其氮磷鉀營(yíng)養(yǎng)吸收特性, 為珍稀藥用植物白及高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培及合理施肥提供理論依據(jù)。

      1 材料與方法

      1.1 研究區(qū)域概括

      施秉縣雙井鎮(zhèn)地處施秉縣東南面,“108°09′9~108°18′E,26°50′~27°58′8 N”之間,最高海拔1 235 m,最低海拔516 m,平均海拔700 m,屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫15 ℃,最冷月(一月)平均氣溫4.2 ℃,最熱月(七月)平均氣溫25 ℃,無(wú)霜期290 d左右,年降雨量1 075 mm,土壤類型主要為黑色石灰石和黃壤。本研究樣區(qū)分布于施秉縣雙井鎮(zhèn)龍?zhí)链遒F州科學(xué)院貴州省植物園產(chǎn)學(xué)研基地(地理位置東經(jīng)108°24′10″、北緯26°53′4″、海拔935 m),基地目前種植白及約20 hm2。

      1.2 樣品采集與制備

      于2018年7月至10月,按每月1日、11日及21日進(jìn)行采集樣品,樣區(qū)中白及為人工種植3年的且長(zhǎng)勢(shì)基本一致,每次抽取5株作為1個(gè)混合樣,共采集24個(gè)植株樣,采集的白及植株樣用自來(lái)水清洗后帶回實(shí)驗(yàn)室用去離子水洗去泥土,按地上部位、根和塊莖3個(gè)部位進(jìn)行處理。將洗凈的地上部位和根進(jìn)行105 ℃高溫殺青,殺青后以50 ℃恒溫烘干至恒重,烘干后進(jìn)行干物質(zhì)稱重統(tǒng)計(jì),稱重后用粉碎機(jī)粉碎,過(guò)60目篩充分混合均勻備用。將洗凈的白及塊莖用沸水煮至無(wú)白心后取出自然風(fēng)干,自然風(fēng)干后進(jìn)行干物質(zhì)稱重統(tǒng)計(jì),稱重后用粉碎機(jī)粉碎,過(guò)60目篩充分混合均勻備用。

      1.3 樣品測(cè)定方法

      白及氮磷鉀測(cè)定時(shí),分別取0.5 g樣品用濃硫酸-過(guò)氧化氫消煮,后定容至50 mL,靜置澄清作為待測(cè)液。氮磷鉀含量的測(cè)定方法分別為擴(kuò)散法、礬鉬黃比色法和火焰光度法。白及不同時(shí)期各部位氮磷鉀累積量,則分別以不同時(shí)期各部位氮磷鉀的含量乘以此時(shí)各部位干物質(zhì)重量,全株氮磷鉀累積量為各部位累積量的總和。

      1.4 數(shù)據(jù)處理方法

      原始數(shù)據(jù)采用Excel 2007軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì),去除異常值后,用Excel 2007軟件對(duì)各分析測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及變異系數(shù)分析。采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行差異性分析。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 白及干物質(zhì)累積規(guī)律

      對(duì)貴州白及從7月至10月期間分地上部位、塊莖及根3個(gè)部位進(jìn)行干物質(zhì)累積規(guī)律研究,研究統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。結(jié)果可以看出,白及地上部位、塊莖及根和全株總的干物質(zhì)累積量隨生長(zhǎng)時(shí)間的不同存在顯著性差異,地上部位的干物質(zhì)累積量以8月的最高,隨生長(zhǎng)時(shí)間表現(xiàn)為8月>7月>9月>10月。從白及塊莖干物質(zhì)累積量來(lái)看,也以8月白及塊莖干物質(zhì)累積量最大,隨生長(zhǎng)時(shí)間表現(xiàn)為8月>10月>7月>9月。白及根部位的干物質(zhì)累積量變化規(guī)律與地上部位和白及塊莖不同,其10月的干物質(zhì)累積量顯著高于其他生長(zhǎng)時(shí)間,總體表現(xiàn)為10月>8月>9月>7月。將白及地上、塊莖及根3個(gè)部位干物質(zhì)累積量相加得白及全株總干物質(zhì)累積量變化規(guī)律,白及全株干物質(zhì)累積量以8月時(shí)全株干物質(zhì)總累積量顯著最高,表現(xiàn)為8月>10月>9月份>7月。

      表1 貴州白及干物質(zhì)動(dòng)態(tài)累積規(guī)律統(tǒng)計(jì)結(jié)果(g/株)

      取樣時(shí)間地上部位塊莖根全株總干重平均值45.80b169.07c40.90d255.77d7月標(biāo)準(zhǔn)差6.32 39.50 4.42 42.28 變異系數(shù)(%)13.79 23.37 10.80 16.53 平均值56.70a237.05a72.15b365.90a8月標(biāo)準(zhǔn)差2.26 29.06 9.69 41.01 變異系數(shù)(%)3.99 12.26 13.43 11.21 平均值23.30c 167.70d 66.33c 257.33c 9月標(biāo)準(zhǔn)差15.05 24.53 4.71 35.62 變異系數(shù)(%)64.59 14.63 7.09 13.84 平均值13.60d 199.50b 74.63a 287.73b 10月標(biāo)準(zhǔn)差6.1038.2513.5057.82變異系數(shù)(%)44.8519.1718.0920.09

      注:不同小寫(xiě)字母表示不同地區(qū)間差異顯著(p<0.05)。

      2.2 白及氮磷鉀含量變化規(guī)律

      對(duì)貴州白及從7月至10月期間分地上部位、塊莖及根3個(gè)部位進(jìn)行氮磷鉀含量分析,并對(duì)白及地上部位、塊莖及根和全株氮磷鉀含量建立動(dòng)態(tài)曲線,如圖1所示。全氮隨生長(zhǎng)時(shí)間的增加呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì);白及塊莖中全磷的含量在7月至9月之間趨于緩慢增加后基本保持不變,9月到10月白及塊莖中全磷含量增加,且增加幅度比較顯著;白及塊莖中全鉀的含量在7月至10月之間沒(méi)有顯著的變化,基本保持平穩(wěn)趨勢(shì)。白及根中全氮、全磷和全鉀動(dòng)態(tài)曲線顯示,根中全氮從7月到10月先降低后逐漸升高,在8月含量最低;根中全磷含量隨生長(zhǎng)時(shí)間先降低后趨于平穩(wěn);根中全鉀含量在7月到10月期間變化不明顯,在7月到8月根中全鉀含量略有所升高。白及地上部位主要是指白及葉及葉鞘等,從白及地上部位全氮、全磷與全鉀變化趨勢(shì)來(lái)看,可以發(fā)現(xiàn)全氮變化顯著,從7月到10月地上部位中全氮含量先降低后升高再降低;地上部位全磷含量在7月和8月基本保持不變,后含量從8月到10月逐漸降低;地上部位全鉀含量隨生長(zhǎng)時(shí)間的變化,含量變化不顯著,基本保持不變。從白及全株中全氮、全磷及全鉀含量動(dòng)態(tài)變化來(lái)看,全氮含量隨生長(zhǎng)時(shí)間變化顯著,8月含量最低,總體為先降低后升高的趨勢(shì);全磷在7月到9月之間基本維持不變,在10月有所增加;全鉀含量隨生長(zhǎng)時(shí)間變化不明顯。

      表2 白及氮磷鉀含量動(dòng)態(tài)分配規(guī)律

      項(xiàng)目 塊莖 根 地上部位 平均值(g/kg)比例(%)平均值(g/kg)比例(%)平均值(g/kg)比例(%)全株(g/kg)全氮7月6.9123.638.9930.7513.3445.6229.248月8.3745.512.9415.997.0838.5018.399月10.6336.057.4825.3611.3838.5929.4910月13.5242.607.9324.9810.2932.4231.74全磷7月1.0017.182.8248.452.0034.365.828月1.7929.302.2236.332.1034.376.119月1.6931.352.3343.231.3725.425.3910月4.6557.842.3829.601.0112.568.04全鉀7月2.2030.222.5034.342.5835.447.288月2.1828.572.8337.092.6234.347.639月2.2029.612.7637.152.4733.247.4310月2.2530.702.7136.972.3732.337.33

      2.3 白及氮磷鉀動(dòng)態(tài)分配規(guī)律

      對(duì)貴州白及從7月至10月期間,按地上、塊莖及根3個(gè)部位進(jìn)行氮磷鉀分配比例統(tǒng)計(jì),白及氮磷鉀含量分配動(dòng)態(tài)規(guī)律結(jié)果如表2所示。白及植株中全氮分配比例,7月以地上部位比例最高,7月表現(xiàn)為地上部位>根>塊莖;8月和10月以塊莖中比例最高,8月表現(xiàn)為塊莖>地上部位>根;9月以地上部位中比例最高,9月表現(xiàn)為地上部位>塊莖>根。全磷分配規(guī)律表現(xiàn)為,7月和8月均以根中全磷分配比例最高,表現(xiàn)為根>地上部位>塊莖;9月以根中全磷分配比例最高,表現(xiàn)為根>塊莖>地上部位;10月以塊莖中全磷分配比例最高,表現(xiàn)為塊莖>根>地上部位。全鉀在白及地上部位、塊莖和根3個(gè)部位中分配規(guī)律表現(xiàn)為,7月以地上部位分配比例最大,為地上部位>根>塊莖;8月、9月和10月全鉀在3個(gè)部位中分配規(guī)律相同,均為根>地上部位>塊莖。將白及按地下部分(塊莖和根)和地上部位來(lái)處理,7月至10月期間,白及中全氮、全磷和全鉀含量均表現(xiàn)為地下部分(塊莖和根)養(yǎng)分含量高于地上部分。

      2.4 白及氮磷鉀累積動(dòng)態(tài)規(guī)律

      對(duì)貴州白及從7月到10月期間氮磷鉀吸收累積比例進(jìn)行分析,如表3所示。從表3可以發(fā)現(xiàn),白及對(duì)氮的吸收累積大于對(duì)磷和鉀的吸收累積量,為喜氮植物,但白及對(duì)磷和鉀的吸收累積量在不同生長(zhǎng)時(shí)間存在差異,7月到9月白及對(duì)磷的吸收累積量最小,而10月白及對(duì)鉀的吸收累積量最小。從圖2可以看出,白及塊莖中全氮的吸收累積量隨時(shí)間的增加總體呈現(xiàn)增加趨勢(shì),10月全氮的吸收累積量約是7月的2倍;白及塊莖中全磷的變化規(guī)律和全氮相似,7月到9月全磷的吸收累積量比較穩(wěn)定,10月吸收累積量增加,約是7月時(shí)全磷的吸收累積量的3倍;白及塊莖中全鉀的吸收累積量變化比較平緩,基本保持穩(wěn)定。根中全氮的吸收累積量從7月到10月先降低后逐漸增加,根中全磷和全鉀的吸收累積變化趨勢(shì)相似,從7月到10月緩慢增加,總體變化不大。與白及塊莖和根不同,地上部位中全氮、全磷及全鉀的吸收累積量隨生長(zhǎng)時(shí)間的增加均出現(xiàn)了降低的趨勢(shì),地上部位中全氮的吸收累積量降低現(xiàn)象明顯。從全株白及全氮、全磷及全鉀的吸收累積規(guī)律來(lái)看,全氮、全磷及全鉀的吸收累積量從7月到10月總體都在升高,但9月均存在一次略微的降低。

      表3 白及氮磷鉀吸收累積比例規(guī)律

      取樣時(shí)間N∶P∶K7月1.00∶0.18∶0.27 8月1.00∶0.27∶0.33 9月1.00∶0.19∶0.24 10月1.00∶0.33∶0.20

      3 結(jié)論與討論

      白及地上部位的干物質(zhì)累積量以8月的最高,隨生長(zhǎng)時(shí)間表現(xiàn)為8月>7月>9月>10月,地上部位隨生長(zhǎng)時(shí)間的累積變化規(guī)律與白及生長(zhǎng)規(guī)律相似,每年10月寒露過(guò)后白及葉片開(kāi)始發(fā)黃倒苗,白及葉片的枯萎使得白及地上部位干物質(zhì)累積量在10月開(kāi)始降低。白及塊莖干物質(zhì)累積量也以8月白及塊莖干物質(zhì)累積量最大,隨生長(zhǎng)時(shí)間表現(xiàn)為8月>10月>7月>9月。白及根部位的干物質(zhì)累積量在10月的干物質(zhì)累積量顯著高于其他生長(zhǎng)時(shí)間,總體表現(xiàn)為10月>8月>9月>7月。白及為塊莖類藥用植物,綜合白及塊莖干物質(zhì)累積量的變化規(guī)律,從考慮白及產(chǎn)量來(lái)看,以8月為采收時(shí)間最高,其次是10月?,F(xiàn)白及普遍接受的人工種植采收時(shí)間為寒露節(jié)后,即10月,白及發(fā)揮藥效的主要成分為白及多糖,應(yīng)進(jìn)一步研究白及多糖在不同生長(zhǎng)時(shí)間白及塊莖中白及多糖含量,以便綜合白及產(chǎn)量及白及品質(zhì)來(lái)優(yōu)化白及的采收時(shí)間。

      圖2 白及氮磷鉀吸收累積動(dòng)態(tài)曲線

      白及塊莖中全氮隨生長(zhǎng)時(shí)間的增加呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì);白及塊莖中全磷的含量在7月至9月之間趨于緩慢增加后基本保持不變,9月到10月白及塊莖中全磷含量增加;白及塊莖中全鉀的含量在7月至10月之間基本保持平穩(wěn)趨勢(shì)。白及根中全氮從7月到10月先降低后逐漸升高,在8月含量最低;根中全磷含量隨生長(zhǎng)時(shí)間先降低后趨于平穩(wěn);根中全鉀含量在7月到10月期間變化不明顯。白及地上部位中全氮變化顯著,從7月到10月地上部位中全氮含量先降低后升高再降低;地上部位全磷含量在7月和8月基本保持不變,從8月到10月逐漸降低;地上部位全鉀含量隨取樣時(shí)間的變化,含量變化不顯著,基本保持不變。白及全株的全氮含量隨時(shí)間變化顯著,8月含量最低,總體為先降低后升高的趨勢(shì);全磷在7月到9月之間基本維持不變,在10月增加;全鉀含量隨時(shí)間變化不明顯。從全氮、全磷及全鉀含量變化動(dòng)態(tài)曲線來(lái)看,白及全株中全氮含量受根的全氮含量影響較大,而全株的全鉀含量與白及塊莖聯(lián)系較大。

      白及為喜氮植物,白及對(duì)氮的吸收累積大于對(duì)磷和鉀的吸收累積量,但7月到9月白及對(duì)磷的吸收累積量最小,而10月白及對(duì)鉀的吸收累積量最小。這說(shuō)明在白及不同生長(zhǎng)時(shí)期可根據(jù)情況分別追施不同配比的氮磷鉀肥,以滿足白及植株不同生育階段生長(zhǎng)中對(duì)氮磷鉀的需求。其中施肥主要以施氮肥為主,9月底開(kāi)始適當(dāng)增加磷比例而降低鉀的比例。從地上部位和地下部位全氮、全磷和全鉀分配比例來(lái)看,7月至10月期間,全氮、全磷及全鉀在白及中主要分布在地下部位,且隨時(shí)間的增加,地下部位全氮、全磷和全鉀分配比重在增加,主要原因,可能與白及此期主要集中于地下部分生長(zhǎng)發(fā)育有關(guān),特別是白及塊莖品質(zhì)的形成。同時(shí)因白及主要以塊莖入藥,本研究?jī)H對(duì)其這一時(shí)期的營(yíng)養(yǎng)吸收特性進(jìn)行了探討,而其出苗時(shí)和消苗后的營(yíng)養(yǎng)吸收情況將有待于進(jìn)一步研究。根據(jù)以上分析,建議在白及生產(chǎn)中以底肥氮磷鉀肥為主,后期根據(jù)白及生長(zhǎng)情況考慮噴葉面肥方式進(jìn)行追肥,以加快白及對(duì)養(yǎng)分的吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)。

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