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尿素态氮对滇龙胆漂浮育苗幼苗生长和生理特性的影响



全 文 :·中草药· 北方园艺2013(15):162~165
第一作者简介:李海峰(1971-),男,硕士,副教授,研究方向为药用
植物资源及生物技术。E-mail:lihfzh888@sina.com.
基金项目:大理州科技局2012年资助项目;大理学院2012年应用
开发基金资助项目;大理学院2011年中青年学术带头人培养计
划资助项目。
收稿日期:2013-03-07
尿素态氮对滇龙胆漂浮育苗幼苗生长和生理特性的影响
李 海 峰,张 德 全,段 宝 忠,袁 朗 白
(大理学院 药学与化学学院,云南 大理671000)
  摘 要:以滇龙胆成熟种子为试材,采用漂浮育苗法及植物生理学实验方法研究了尿素态氮
对浮育苗幼苗生长和生理特性的影响。结果表明:尿素态氮浓度在25~50mg/L范围内,有利于
幼苗茎叶生长;尿素态氮浓度为25mg/L时有利于根生长;同时叶片中叶绿素含量、硝酸还原酶
(NR)活性、根系活力极显著(P<0.01)高于未施氮和其它浓度处理;与对照相比,当尿素态氮浓度为
100mg/L时,幼苗的生长受到明显抑制,叶片中绿素含量和NR活性降低,根系活力也显著下降。
关键词:滇龙胆;漂浮育苗;尿素态氮;生长发育;生理特性
中图分类号:Q 945 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2013)15-0162-04
  滇龙胆(Gentiana rigescens Franch)属龙胆科龙胆属
多年生草本植物,别名坚龙胆、兰花根、青鱼胆、龙胆草
等[1]。滇龙胆是传统中药材龙胆的重要来源[2],是云南
道地药材,以根及根茎入药,具有清热保肝、杀菌、泻火、
健脾等作用,龙胆苦苷等裂环烯醚萜类成分是其主要活
性成分[3]。滇龙胆是龙胆泻肝汤、龙胆注射液、龙胆泻
肝片等180多种中成药的原料,据李智敏等[4]报道滇龙
胆药材仅在云南省每年需求量近1 000t,且主要依靠野
生资源。随着药厂对滇龙胆野生资源需求量的不断增
加,野生资源的供给就急剧下降,甚至濒临灭绝,目前滇
龙胆已被列为野生药材物种国家三级重点保护的濒危
物种。因此开展滇龙胆GAP(Good Agricultural Prac-
tice)规范化种植是解决药材资源紧缺的有效途径。种
子育苗标准操作规范是滇龙胆GAP规范化种植的基
础,是药材高产、优质、安全栽培的重要保证。
氮是构成植物蛋白质、核酸、尿素态氮脂的主要成
分,是原生质、细胞核和生物膜的重要组成成分,氮还是
酶以及许多辅酶和辅基NAD+、NADP+等的成分,是生
长素、细胞分裂素、维生素的成分,对生命活动起着重要
的调节作用,氮肥供给对幼苗根系生长具有重要影
响[5]。漂浮育苗技术在我国烤烟育苗应用上取得了重
大进展[6],但是有关药用植物漂浮育苗研究较少,更鲜
见有关尿素态氮对滇龙胆漂浮育苗幼苗生长和生理特
性影响的报道。因此,现以珍珠岩、蛭石、草炭混合成基
质,在其它营养素不变的条件下,研究不同浓度的尿素
态氮对滇龙胆漂浮育苗幼苗生长和生理特性的影响,以
期筛选出滇龙胆漂浮育苗最佳尿素态氮浓度,为滇龙胆
种子育苗标准操作规范、GAP规范化种植提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
滇龙胆种子于2011年采自云南省云龙县关坪镇药材
种植基地,并经课题组鉴定为龙胆科龙胆属滇龙胆(Gen-
tiana rigescens Franch)的果实,果实搓去种皮自然晒干,备
用。育苗基质和漂浮盘由大理州烟草公司烤烟漂浮育苗
材料厂提供,育苗基质由珍珠岩、蛭石、草炭混合而成。仪
器与试剂:HR20M高速冷冻离心机(湖南赫西仪器装备有
限公司);UV-759紫外可见分光光度计(上海奥析科学仪
器有限公司);BCD-276AK4KELON冰箱(广东科龙电器股份
有限公司);AB104电子天平(瑞士Metletoledo公司);GH-
50恒温水浴(北京新辰生物科技有限公司)等。试验用无机
试剂均为国药集团化学试剂有限公司生产的分析纯。
1.2 试验方法
试验于2012年在大理学院药物研究所温室进行。
试验设尿素态氮4个处理浓度:0(CK)、25、50、100mg/L。
P肥为KH2PO4,K肥为K2SO4,P2O5-K2O为10-20,其
它营养元素由 MS培养基配方提供。漂浮池规格为
380cm×140cm,池高为14cm,池底铺双层聚苯乙烯塑
料薄膜,水深8cm,漂浮盘规格为52cm×33cm,160穴。
滇龙胆种子参照东林等[7]的方法进行处理,每穴播种3~5
粒种子,每个处理3次重复,每重复3个漂浮盘,随机排
列。播种前和播种后45、60、75d时用蒸馏水将一定比
例的肥料完全溶解后与育苗池水混合施肥。
1.3 项目测定
播种后每天记录种子萌发情况,播种50d后间苗
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北方园艺2013(15):162~165 ·中草药·
1次,每穴只留1株健壮的幼苗。在滇龙胆幼苗成苗期测
定株高、根长、根数、茎叶干质量和根干质量。株高和根长
用直尺测定;茎叶干质量和根干质量用电子分析天平测
定;参照邹琦等[8]的方法,在滇龙胆幼苗大十字期(6~
7叶)、成苗期(8~9叶)测定生理特性指标;叶绿素含量采
用丙酮提取法测定;硝酸还原酶(Nitrate reductase,NR)活
性采用磺胺-萘胺比色法测定;根系活力采用红四氮唑法
测定;各处理随机抽取12株幼苗,每个处理重复3次。
1.4 数据分析
所有试验数据均采用SPSS 13.0统计软件进行差
异显著性分析(LSD法)。
2 结果与分析
2.1 不同浓度尿素态氮对滇龙胆漂浮育苗幼苗植物学
性状的影响
播种20~50d滇龙胆种子胚芽突破种皮萌发形成
子叶(图A);子叶出土后胚根开始生长,从子叶出土到小
十字期(4~5叶,图B)需要20~30d,这段时期茎叶生长
缓慢,根生长较快;从小十字期到大十字期(6~7叶,
图C)根、茎叶生长较快;大十字期后根、茎叶生长较慢,
植株逐渐变强壮,经过25~20d生长得到可供移栽的滇
龙胆漂浮苗(8~9叶,图D)。
图1 滇龙胆漂浮育苗种子萌发及植株形态发生
注:A.种子萌发;B.小十字期(4~5叶);C.大十字期(6~7叶);D.成苗期(8~9叶)。
Fig.1Seeds germination and plant morphogenesis of Gentiana rigescens Franch in the floating system
Note:A.Seeds germination;B.4~5leaves stage;C.6~7leaves stage;D.8~9leaves stage.
  由表1可知,不同浓度尿素态氮对滇龙胆漂浮育
苗幼苗的各项植物学性状影响较大,尿素态氮浓度在
25~50mg/L范围内,幼苗株高极显著高于对照和其它
处理(P<0.01);尿素态氮浓度为50mg/L时,幼苗茎叶
干质量极显著高于对照和其它处理(P<0.01);尿素态
氮浓度在0~25mg/L时,幼苗根长极显著高于其它处
理(P<0.01);尿素态氮浓度为25mg/L时,幼苗根干重
极显著高于对照和其它处理(P<0.01)。说明尿素态氮
浓度为50mg/L时,有利于幼苗茎叶生长,植株生长较
快;尿素态氮浓度为25mg/L时,有利于幼苗根的生长,
根长最长、根干重最高。因为滇龙胆药材以根及根茎入
药,幼苗根系的质量对药材产量及品质有重要影响,所以
    表1 尿素态氮对滇龙胆漂浮育苗
幼苗植物学性状的影响(x±s,n=12)
  Table 1Efects of urea-nitrogen level on the botanical
characters of GentianarigescensFranch seedlings in the floating system
处理
Treatments
/mg·L-1
株高
Plant height
/cm
根长
Root length
/cm
茎叶干重
Dry weight of
stem and leaf/g
根干重
Dry weight of
roots/g
0(CK) 3.0±0.20Bb 4.7±0.10Aa 0.3369±0.0008Cc 0.2488±0.0002Bb
25  3.6±0.20Aa 4.8±0.32Aa 0.3662±0.0025Bb 0.2810±0.0066Aa
50  3.7±0.21Aa 3.7±0.21Bb 0.3725±0.0010Aa 0.1614±0.0012Cc
100  1.6±0.25Cc  2.8±0.25Cc 0.1219±0.0013Dd 0.1111±0.0014Dd
  注:数据后大小写字母分别表示P<0.01和P<0.05水平显著性差异。下同。
Note:The little and capital letter mean diferences from control at 0.05and 0.01
levels respectively.The same below.
滇龙胆漂浮育苗营养液中尿素态氮适合浓度为25mg/L。
2.2 不同浓度尿素态氮对滇龙胆漂浮育苗幼苗叶片中
叶绿素含量的影响
图2 不同浓度尿素态氮对滇龙胆漂浮育苗
不同生育期幼苗叶片中叶绿素含量的影响
Fig.2 Efects of diferent concentrations urea-nitrogen on
chlorophyl contents of Gentiana rigescens Franch seedling
leaves at diferent growth stages in the floating system
由图2可知,不同浓度尿素态氮对滇龙胆漂浮育苗
幼苗叶绿素含量的影响较大,幼苗在大十字期,尿素态
氮浓度在0~25mg/L时,幼苗叶片中叶绿素含量极显
著高于其它处理(P<0.01);幼苗在成苗期,尿素态氮浓
度为25mg/L时,幼苗叶片中叶绿素含量极显著高于对
照和其它处理(P<0.01)。尿素态氮浓度过高和过低都不
利于叶绿素的合成,营养液中适宜浓度的尿素态氮是叶绿
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·中草药· 北方园艺2013(15):162~165
素合成的关键,幼苗只有较高的叶绿素含量,才能具有较
强的光合作用能力,促进茎、叶和根系的生长。因此该试
验结果表明,滇龙胆漂浮育苗营养液尿素态氮浓度为
25mg/L时,能极显著提高幼苗叶片中叶绿素含量。
2.3 不同浓度尿素态氮对滇龙胆漂浮育苗幼苗叶片中
NR活性的影响
由图3可知,不同浓度尿素态氮对滇龙胆漂浮育
苗幼苗叶片中NR活性的影响较大,在大十字期和成
苗期,尿素态氮浓度在0~25mg/L时,幼苗叶片中
NR活性极显著高于其它处理(P<0.01),其中成苗期
叶片中NR活性高于大十字期;在大十字期,尿素态氮
浓度为25mg/L时,幼苗叶片中NR活性显著高于对照
(P<0.05)。因此,在滇龙胆漂浮育苗营养液中保持一定
浓度的尿素态氮能够促进幼苗叶片中NR活性增强,从而
增加植株对硝态氮的吸收和利用,促进茎、叶和根系的生
长。试验结果表明,滇龙胆漂浮育苗营养液中尿素态氮浓
度为25mg/L较为适宜NR活性增强,尿素态氮浓度过高
时反而抑制NR活性,阻碍植株对硝态氮的吸收和利用。
图3 不同浓度尿素态氮对滇龙胆漂浮育苗
不同生育期幼苗叶片中NR活性的影响
Fig.3 Efects of diferent concentrations urea-nitrogen on
NR activities of Gentiana rigescens Franch seedling leaves at
diferent growth stages in the floating system
2.4 不同浓度尿素态氮对滇龙胆漂浮育苗幼苗根系活
力的影响
由图4可知,不同浓度尿素态氮对滇龙胆漂浮育苗
幼苗根系活力影响较大,在大十字期尿素态氮浓度为
25mg/L时,根系活力极显著高于其它处理(P<0.01);
在成苗期尿素态氮浓度为25mg/L时,根系活力极显著
高于其它处理(P<0.01),且显著高于对照(P<0.05)。
随着尿素态氮浓度的升高幼苗根系活力逐渐降低,可能是
因为尿素在脲酶的作用下分解成游离态氨,过量的氨对滇
龙胆幼苗产生毒害作用,抑制根系活力所致。较强的根系
活力是生产优质种苗的根本保证。试验结果表明,尿素态
氮浓度25mg/L时,能极显著促进幼苗中根系活力提高,
促进植株茎、叶和根系的生长;与对照相比,当尿素态氮浓
度为50~100mg/L时,根系活力也显著下降。
图4 不同浓度尿素态氮对滇龙胆漂浮育苗
不同生育期幼苗根系活力的影响
Fig.4 Efects of diferent concentrations urea-nitrogen on
the root activities of Gentiana rigescens Franch seedling
leaves at diferent growth stages in the floating system
3 结论与讨论
氮是植物生长发育必须的大量元素,对植物茎、叶和
根系生长具有重要影响,特别植物幼苗对氮肥的施用量特
别敏感。该试验结果表明,尿素态氮浓度在25~50mg/L
范围内时,有利于幼苗茎叶生长;尿素态氮浓度为
25mg/L时有利于根生长,同时叶片中叶绿素含量、NR活
性、根系活力极显著高于对照和其它处理(P<0.01),因为
滇龙胆药材以根及根茎入药,活性成分主要在根及根茎中
合成与积累,所以幼苗根系的质量直接影响药材产量与品
质,因此,滇龙胆漂浮育苗营养液中尿素态氮浓度为
25mg/L较适宜;与对照相比,当尿素态氮浓度为
100mg/L时,幼苗的生长受到明显抑制,叶片中绿素含量
和NR活性降低,根系活力也显著下降,这与寿森炎等[9]
和习向银等[10]研究结果相似。该试验仅考虑尿素态氮单
因素对滇龙胆漂浮育苗幼苗植物学性状和生理特性的影
响,有关氮、磷、钾间的协同作用还有待于进一步研究。
参考文献
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461
北方园艺2013(15):165~168 ·中草药·
第一作者简介:宋晋辉(1978-),女,河北安国人,硕士,讲师,现主
要从事作物与微生物生态研究工作。
责任作者:张立峰(1961-),男,河北深州人,本科,教授,博士生导师,现
主要从事旱作农业生态研究工作。E-mail:zlf@mail.hebau.edu.cn.
基金 项 目:公 益 性 行 业(农 业)科 研 专 项 经 费 资 助 项 目
(201003053);张家口市科技局资助项目(1012005C-6)。
收稿日期:2013-03-04
影响野生口防风抽薹因素的研究
宋 晋 辉1,张 继 宗2,周 盛 茂2,张 立 峰2
(1.河北北方学院 农科系,河北 张家口075000;2.河北农业大学 农学院,河北 保定071001)
  摘 要:采用实地调查取样方法,对河北省坝上地区口防风的群体龄级、个体生物量以及再
生分枝结构进行了实证研究,以期明晰野生口防风的种群结构特征以及抽薹的影响因素,建立栽
培防风高产优质技术体系。结果表明:坝上地区野生口防风表现明显的衰退型种群结构特征;防
风抽薹发育与株体生物量有关;芦头与根部被机械损坏能够控制植株不抽薹,其再生的多个分枝
的抽薹发育存在异步性。持续的防风药材供应必须实现人工栽培化,每年切断芦头有利控制防
风抽薹、延长生长年限与保障防风药材的品质。
关键词:口防风;抽薹;坝上地区
中图分类号:S 567 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2013)15-0165-04
  防风为伞形科植物防风[Saposhnikovia divaricata
(Turcz.)Schischk.]的未抽花茎植株的干燥根,是治疗
外感风寒的常用中药[1],也是许多中成药的主要原料和
我国传统的出口药材,年需求量在2 000t以上。防风喜
温凉气候,能耐寒旱逆境,是张家口地区的道地药材,俗
    
称“口防风”[2-3]。近年来由于大量采挖及草原开垦,野生
资源已近枯竭,因此在适合防风生长的荒坡地或耕地进
行人工栽培成为从根本上解决市场需求的有效途径;同时
防风的多年生习性也能发挥其冬春覆被地面防风固沙的
生态效用。但人工栽培的防风在第2年或第3年会有大
量植株抽薹开花,根部随之木质化,严重影响药材的品质
和产量[4-5]。该研究以调查检测野生防风为基础,实证研
究防风生长的立地环境条件以及抽薹影响因素,以期为栽
培防风控制抽薹的技术创新奠定理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验地概况

野生防风的采样围绕农业部张北农业资源与生态
Effects of Urea-nitrogen on Growth and Physiological Characteristics of
Gentiana rigescens Franch Seedlings in the Floating System
LI Hai-feng,ZHANG De-quan,DUAN Bao-zhong,YUAN Lang-bai
(Colege of Pharmacy and Chemistry,Dali University,Dali,Yunan 671000)
Abstract:Taking the mature seeds of Gentiana rigescens Franch as materials,the efects of urea-nitrogen on growth and
physiological characteristics of Gentiana rigescens Franch seedlings in the floating system were explored by floating
nursery law and plant physiology experimental method.The results showed that it would be beneficial to the growth of
seedlings stem and leaf if the urea-nitrogen concentration were in the range of 25~50mg/L,and it would be beneficial to
the root growth if the urea-nitrogen concentration was 25mg/L.At the same time,leaf chlorophyl content,NR activity,
and root activity were significantly higher than those not treated with urea-nitrogen or treated with other concentrations
urea-nitrogen(P<0.01).Compared with the control group,urea-nitrogen concentration of 100mg/L would inhibit
significantly seedling growth,the leaf chlorophyl content and NR activity both decreased,and the root activity also
decreased significantly.
Key words:Gentiana rigescens Franch;floating;urea-nitrogen;growth and development;physiological characteristics
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