矿质元素对菘蓝生长及有效成分积累的影响
摘要
菘蓝(Isatis indigotica Fort.)又名大青根、北板兰等。是十字花科(Cruciferae)菘蓝属一年或二年生植物,其根和叶是常用中药板蓝根和大青叶的主要来源。本文通过采用盆栽模拟试验、大田试验、室内分析等方法,研究了矿质元素对菘蓝生长及有效成分积累的影响,结果如下:
1.氮对菘蓝的株高、单株叶面积、叶绿素的含量、干物质积累均具有明显的促进作用,且氮磷配合施用时效果更好;氮、磷均可以提高菘蓝可溶性蛋白的含量,单施氮肥降低了菘蓝的根冠比,而单施磷肥增大了菘蓝根冠比,以菘蓝根和叶同时采收为目的时,以处理6(N:P=1.9930:1.9076)的效果最佳。
2.菘蓝叶生长高峰期出现在7月初,然后营养生长缓慢。而菘蓝根生长高峰期为7月中旬-9月,菘蓝根的生长高峰期晚于菘蓝叶,且在营养生长高峰期菘蓝叶和菘蓝根有效成分积累呈现下降趋势,直到营养生长增长缓慢或停滞增长时(9月-10月),有效成分含量有所上升,随后达到高峰。菘蓝叶中靛蓝和靛玉红的含量在7月中旬和9月中旬出现两次积累高峰,最高点在9月中旬,因此在生产上,可在7月中旬和9月中旬收割两次菘蓝叶。菘蓝根中靛蓝的合成积累峰值在7月中旬和10月上旬,其积累值最高点在10月上旬,靛玉红的合成积累的峰值在10月上旬,综合产量和有效成分含量,菘蓝根采挖的最佳时间为10月。
3.在氮、磷、钾、有机肥试验中,氮磷钾有机肥配施对菘蓝叶产量的贡献率大小为有机肥>钾>磷>氮,对靛蓝含量的贡献率大小为钾>氮>有机肥>磷,对靛玉红含量的贡献率大小是钾>磷>氮>有机肥。这四个因素过高或过低都不利于产量和品质的提高,因此要注意均衡施肥,以产量在24-34g/pot之间,靛蓝含量在0.24%-0.35%之间,靛玉红含量在0.19%-0.33%之间的最优化施肥配方为纯N2.12-2.42g/pot,P_2O_5 1.39-1.69g/pot,K_2O 1.98-2.29g/pot有机肥(蚯蚓粪)1.57-1.87g/pot。
4.在营养生长期间,喷施锌、铁对菘蓝体内叶绿素含量的提高具有明显的促进作用。菘蓝叶体内的铁、锰、铜、锌的含量随着生育期的延长,喷施次数的增加呈上升的趋势,以喷施锰和锌处理,效果显著。与对照相比,喷施铁、锰、锌对菘蓝叶和菘蓝根中靛蓝的合成均起到促进作用,增加了靛蓝的含量,对菘蓝叶中靛蓝的积累的影响顺序为:锌>锰>铁,而对菘蓝根中靛蓝积累的影响顺序为铁>锰>锌;铜抑制了菘蓝叶和菘蓝根中靛蓝的合成积累,降低了靛蓝的含量。喷施铁、锰对菘蓝叶和菘蓝根中靛玉红的合成积累表现为促进作用,而锌和铜降低了菘蓝叶和菘蓝根中的靛玉红的含量。
Isatis Indigotica Fort, is a common medical plant. Effects of mineral nutrients on the growth and effective ingredient accumulation of isatis indigotica were investigated by means of potted experiment and field experiment and chemical analysis. The results are as following:
1. N fertilization showed obvious positive effects on the shoot height, single leaf area, Chlorophyll, and dry matter accumulation. The content of soluble protein was increased after application of N and P fertilizers. R/S ratios was decreased when N fertilizer applied alone, and increased after P applied. The best performance was the sixth treatment in the treatment of mixed application.
2. The peak period of shoot growth of isatis indigotica appeared in the first ten days of July, then root (woad) growth becomes fast untill September. The peak period of root growth is later than isatis indigotica, and the content of effective ingredients discreased until growth is steady or stops increase (September-October).and then the content of effective ingredients increase and reachs maximum. Isatis indigotica should generally be harvested in July and September, when it contains highest content of indigotin and indirubin.Wheres the woad should be harvested in October because maximum content of indigotin in woad appeared in middle July and early October and indirubin happended in early October. Based on the integrated analysis of yield and content of the effective ingredients, the woad should be harvested in October.
3. In the experiments of N, P, K and organic manure application, the model analysis showed that yield was influenced greatly by N, P, K and organic manure, and the effects of nutrient elements was in the order of organic manure >K > P>N, the indigotin content was also influenced greatly by N, P,K and organic manure and the order is K>N>Organic manure>P, the indirubin content in the order of K>P>N> Organic manure. The high yield and high quality obtained under the condition of the reasonable combination and rational ratio of N, P, K and organic manure. According to mathematical model, target yield and quality could be obtained with N rate of 22.12-2.42g N /pot, 1.39-1.69gP_2O_5/pot, 1.98-2.29gK_2O/potand 1.57-1.87g organic manure/pot.
4. In pot experiment chlorophyll content of isatis indigotica was increased greatly by spraying Fe and Zn during the vegetative growth stage. The contents of Fe, Mn, Cu and Zn in the isatis indigotica are increasing with growth stages and the spraying time. The contents of Fe and Mn in isatis indigotica are increased greatly by spraying Fe and Mn compared with control. The
accumulation of indigotin in indigotica and woad was promoted by spraying Fe, Mn, Zn and the influence order of the isatis indigotica is Zn>Fe>Mn, but woad order is Fe > Mn > Zn. The accumulation of indigotin in isatis indigotica and woad was restrained by spraying Cu. The indirubin content in isatis indigotica and woad are increased by spraying Fe and Mn.The indirubin content in isatis indigotica and woad are discreased by spraying Zn and Mn.
1.氮对菘蓝的株高、单株叶面积、叶绿素的含量、干物质积累均具有明显的促进作用,且氮磷配合施用时效果更好;氮、磷均可以提高菘蓝可溶性蛋白的含量,单施氮肥降低了菘蓝的根冠比,而单施磷肥增大了菘蓝根冠比,以菘蓝根和叶同时采收为目的时,以处理6(N:P=1.9930:1.9076)的效果最佳。
2.菘蓝叶生长高峰期出现在7月初,然后营养生长缓慢。而菘蓝根生长高峰期为7月中旬-9月,菘蓝根的生长高峰期晚于菘蓝叶,且在营养生长高峰期菘蓝叶和菘蓝根有效成分积累呈现下降趋势,直到营养生长增长缓慢或停滞增长时(9月-10月),有效成分含量有所上升,随后达到高峰。菘蓝叶中靛蓝和靛玉红的含量在7月中旬和9月中旬出现两次积累高峰,最高点在9月中旬,因此在生产上,可在7月中旬和9月中旬收割两次菘蓝叶。菘蓝根中靛蓝的合成积累峰值在7月中旬和10月上旬,其积累值最高点在10月上旬,靛玉红的合成积累的峰值在10月上旬,综合产量和有效成分含量,菘蓝根采挖的最佳时间为10月。
3.在氮、磷、钾、有机肥试验中,氮磷钾有机肥配施对菘蓝叶产量的贡献率大小为有机肥>钾>磷>氮,对靛蓝含量的贡献率大小为钾>氮>有机肥>磷,对靛玉红含量的贡献率大小是钾>磷>氮>有机肥。这四个因素过高或过低都不利于产量和品质的提高,因此要注意均衡施肥,以产量在24-34g/pot之间,靛蓝含量在0.24%-0.35%之间,靛玉红含量在0.19%-0.33%之间的最优化施肥配方为纯N2.12-2.42g/pot,P_2O_5 1.39-1.69g/pot,K_2O 1.98-2.29g/pot有机肥(蚯蚓粪)1.57-1.87g/pot。
4.在营养生长期间,喷施锌、铁对菘蓝体内叶绿素含量的提高具有明显的促进作用。菘蓝叶体内的铁、锰、铜、锌的含量随着生育期的延长,喷施次数的增加呈上升的趋势,以喷施锰和锌处理,效果显著。与对照相比,喷施铁、锰、锌对菘蓝叶和菘蓝根中靛蓝的合成均起到促进作用,增加了靛蓝的含量,对菘蓝叶中靛蓝的积累的影响顺序为:锌>锰>铁,而对菘蓝根中靛蓝积累的影响顺序为铁>锰>锌;铜抑制了菘蓝叶和菘蓝根中靛蓝的合成积累,降低了靛蓝的含量。喷施铁、锰对菘蓝叶和菘蓝根中靛玉红的合成积累表现为促进作用,而锌和铜降低了菘蓝叶和菘蓝根中的靛玉红的含量。
Isatis Indigotica Fort, is a common medical plant. Effects of mineral nutrients on the growth and effective ingredient accumulation of isatis indigotica were investigated by means of potted experiment and field experiment and chemical analysis. The results are as following:
1. N fertilization showed obvious positive effects on the shoot height, single leaf area, Chlorophyll, and dry matter accumulation. The content of soluble protein was increased after application of N and P fertilizers. R/S ratios was decreased when N fertilizer applied alone, and increased after P applied. The best performance was the sixth treatment in the treatment of mixed application.
2. The peak period of shoot growth of isatis indigotica appeared in the first ten days of July, then root (woad) growth becomes fast untill September. The peak period of root growth is later than isatis indigotica, and the content of effective ingredients discreased until growth is steady or stops increase (September-October).and then the content of effective ingredients increase and reachs maximum. Isatis indigotica should generally be harvested in July and September, when it contains highest content of indigotin and indirubin.Wheres the woad should be harvested in October because maximum content of indigotin in woad appeared in middle July and early October and indirubin happended in early October. Based on the integrated analysis of yield and content of the effective ingredients, the woad should be harvested in October.
3. In the experiments of N, P, K and organic manure application, the model analysis showed that yield was influenced greatly by N, P, K and organic manure, and the effects of nutrient elements was in the order of organic manure >K > P>N, the indigotin content was also influenced greatly by N, P,K and organic manure and the order is K>N>Organic manure>P, the indirubin content in the order of K>P>N> Organic manure. The high yield and high quality obtained under the condition of the reasonable combination and rational ratio of N, P, K and organic manure. According to mathematical model, target yield and quality could be obtained with N rate of 22.12-2.42g N /pot, 1.39-1.69gP_2O_5/pot, 1.98-2.29gK_2O/potand 1.57-1.87g organic manure/pot.
4. In pot experiment chlorophyll content of isatis indigotica was increased greatly by spraying Fe and Zn during the vegetative growth stage. The contents of Fe, Mn, Cu and Zn in the isatis indigotica are increasing with growth stages and the spraying time. The contents of Fe and Mn in isatis indigotica are increased greatly by spraying Fe and Mn compared with control. The
accumulation of indigotin in indigotica and woad was promoted by spraying Fe, Mn, Zn and the influence order of the isatis indigotica is Zn>Fe>Mn, but woad order is Fe > Mn > Zn. The accumulation of indigotin in isatis indigotica and woad was restrained by spraying Cu. The indirubin content in isatis indigotica and woad are increased by spraying Fe and Mn.The indirubin content in isatis indigotica and woad are discreased by spraying Zn and Mn.
引文
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