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祁白芷氮、磷、钾积累特征研究



全 文 :祁白芷氮、磷、钾积累特征研究
贾蕾 1,2,彭 元 2,李存东 1※
(1.河北农业大学农学院,河北 保定 071001; 2.农业部管理干部学院,北京 102208)
摘要:研究表明,祁白芷积累的大量矿质元素中氮、钾最多,磷最少。祁白芷对氮素的主要积累期是在生长 140d以后,吸收的氮
素主要积累在地上部;磷素含量在生长 90d时最高,此时磷素分配以地上部为主,在生长 140~190d时磷素积累量最大,主要
积累在地下部;钾素含量在生长 165d时最高,在生长 140~190d时积累量最大。因此,在祁白芷生产上,前期宜少施氮肥、多施
磷肥,在生长 140d以后追施氮、磷、钾肥。
关键词:祁白芷;氮;磷;钾;积累
中图分类号:S567.23+9;S143 文献标识码:A
Study on N, P, K Accumulation in Angelica dahurica
JIA Lei1,2,Peng Yuan2,LI Cun- dong1※
(1.College of Agronomy, Hebei Agriculture University, Baoding, 071001 China;
2.Agricultural Management Institute ofMinistry of Agriculture , Beijing, 102208 China)
Abstract: Among the nutrients Angelica dahurica accumulated, the amount of N and K is more than P. After grown for 140 days, the plant
had the largest accumulation amount of N, which mainly distributed in the aboveground part. Plants content of P was higher when grown for
90 days, which distributed more in the aboveground part. The accumulation of P reached the highest when grown for 140~190d, distributed
more in the underground part. The content of K reached the highest amount when grown for 165 days. The plant accumulated K rapidly
when grown for 140~190d. Therefore, lower amount of Nwith higher amount of P should be applied in early period. And after grown for 140
days, N, P, K fertilizers should be used in practice.
Keyword: Angelica dahurica; Nitrogen; Phosphorus; Kalium; Accumulation
收稿日期:2009- 02- 13
基金项目:河北农业大学校级基金资助
作者简介:贾 蕾(1981-),女,硕士研究生,主研方向:药用植物生理生态。
※通讯作者:E- mail: nxylcd@mail.hebau.edu.cn
祁白芷为伞形科多年生草本植物[1],为河北省地道
药材,是著名的八大祁药之一。白芷(Angelica dahurica
(Fisch.ex Hoffm.) Benth. et Hook.f.)是我国常用中药之
一,可用于药品、食品、美容、化工等领域[2,3],具有较好
的开发价值[4]。前人对白芷的研究仅涉及施肥对白芷
产量的影响 [5,6],而对于白芷中氮、磷、钾吸收与积累
特性研究较少,且研究材料主要为川白芷。为此,本
试验就祁白芷氮、磷、钾吸收与积累特性进行了研
究,以期为制定科学施肥与生产管理提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
祁白芷种子来自河北省安国市中药材种植基地,
文章编号:1001- 4721(2009)02- 0034- 03
特 产 研 究Special Wild Economic Animal and Plant Research34
DOI:10.16720/j.cnki.tcyj.2009.02.007
试验在河北农业大学药用植物园进行。
供试土壤为壤土(基础地力见表 1),前作黄芪。
2005年 4月 21日播种,同年 10月 28日收获药材,营
养生长期 190d,田间管理按照常规栽培技术进行,试验
小区重复 3次。
1.2 取样及测定方法
从播种后 90d开始,在祁白芷营养生长期间,每隔
25d随机挖取具有代表性正常生长的植株 6株,带回室
内清洗干净,从根茎处将植株分为地上部叶片和地下部
根两部分,置烘箱中烘干至恒重,分别称量叶片和根的
干物重,采用 H2SO4- H2O2消煮法测定氮、磷、钾含量[7]。
2 结果与分析
2.1 祁白芷氮、磷、钾含量的动态变化
祁白芷生长发育过程中,氮、磷、钾作为主要营养
元素在不同生长时期的含量变化趋势不同,见表 2。
2.1.1 氮素含量的动态变化 氮是 3种主要矿质元素
速效 N
(mg/kg)
68.28
全 N
(%)
0.088
速效 P
(mg/kg)
43.52
速效 K
(mg/kg)
80.14
有机质
(%)
1.97
表 1 试验地基础养分含量
90
115
140
165
190
叶片
0.985 c
2.040 bc
2.313 abc
4.203 a
3.653 ab

3.710 a
2.873 b
0.928 c
0.973 c
0.554 d
全株
1.905 a
2.333 a
1.747 a
2.810 a
1.701 a
叶片
0.860 a
0.545 c
0.605 bc
0.659 b
0.453 d

0.455 c
0.490 bc
0.601 a
0.553 ab
0.503 abc
全株
0.723 a
0.526 bc
0.603 b
0.613 b
0.484 c
叶片
1.341 b
1.474 ab
1.245 b
1.743 a
1.105 b

0.626 b
0.830 ab
0.743 b
0.980 a
0.671 b
全株
1.100b
1.247ab
1.040b
1.414a
0.832c
N P K
表 2 不同生长时期祁白芷氮、磷、钾含量(%)
生长天数(d)
注:表中数值为参数的平均值,采用 LSD0.05法方差检验;具有相同字母表示差异不显著,具有不同字母表示差异显著,下表同。
中祁白芷需求量最大、含量最高的一种营养元素。祁白
芷全株氮素含量从生长 90~190d 期间呈双峰曲线变
化,在生长 115d和 165d时达到峰值,分别为 2.333%和
2.810%。叶片中氮素含量随植株生长逐渐增加,在生长
165d时达最大值 4.203%,此后含量有所下降,但不明
显。祁白芷叶片和根部氮素含量呈显著负相关关系(r
=- 0.614*)。根部氮素含量呈下降趋势,在生长 90d时
含量最高为 3.710%;此后迅速下降,至生长 140d时已
降至 0.928%;随后下降趋势渐缓,到生长 190d时氮素
含量仅为生长 90d时的 15%,这可能与根部干物质积
累较快导致的“稀释效应”有关。
2.1.2 磷素含量的动态变化 祁白芷对磷素需求较
少,植株中磷素含量较低。在生长 90d时,磷素含量最
高,为 0.723g/株;生长 115d时,磷含量迅速下降至
0.526%,此后磷含量略有变化,均不明显。叶片中磷素含
量呈双峰曲线变化,峰值分别出现在生长 90d和 165d
时。根部磷含量呈单峰曲线变化,在生长 90d时含量最
低,为 0.455%;在生长 140d时含量最高,为 0.601%。叶
片中和根部磷含量相比,在生长 90d时,祁白芷叶片中
磷含量显著高于根(F =675.340,P =0.001),此后差异逐
渐缩小,在生长 190d时根部磷含量略高于叶片。
2.1.3 钾素含量的动态变化 祁白芷全株中钾素含量
随生长进程呈双峰曲线变化,峰值出现在生长 115d和
165d,其中在生长 165d时含量最高,此后钾素含量迅速
下降。祁白芷叶片和根部钾素含量之间具有极显著的正
相关关系(r =0.709**),钾素含量变化趋势均与全株相
同,峰值都出现在生长 115d(含量为 1.47%和 0.83%)和
165d(含量为 1.74%和 0.98%),但叶片中钾素含量是根
部的 1.8倍,差异显著(F =134.392,P =0.007)。
2.2 祁白芷中氮、磷、钾的积累特性
祁白芷对氮、磷、钾的需求各不相同,各器官在不
同生长时期的积累特点也有差异,见表 3。相比而言,祁
白芷营养生长期间,对氮素的需求量最大,钾素次之,
磷素最少。
部位
全株
叶片

生长天数(d)
90
115
140
165
190
90
115
140
165
190
90
115
140
165
190
N
0.621c
3.204c
5.567c
17.211b
32.937a
0.213c
1.817bc
4.065bc
14.639ab
26.176a
0.408c
1.387bc
1.503bc
2.572b
6.761a
P
0.236c
0.722c
1.794c
3.756b
9.379a
0.186c
0.485c
1.063c
2.295b
3.244a
0.050c
0.237c
0.731bc
1.462b
6.136a
K
0.358c
1.713c
3.091c
8.658b
16.106a
0.290b
1.312b
2.187b
6.069a
7.919a
0.069c
0.401c
0.903bc
2.589b
8.187a
表 3 不同生长时期祁白芷氮、磷、钾的积累量 (g/株)
贾蕾,等:祁白芷氮、磷、钾积累特征研究第 2期 35
2.2.1 氮素积累量的动态变化 祁白芷对氮素的需求
较大,随植株生长氮素积累量逐渐增加。在生长
90~140d期间,氮素积累量较少,仅为 5.567g/株。在生
长 140~190d,氮素积累量较大,为 27.370g/株,是氮素
积累最多的时期。此时,从氮素在叶片和根部的分配情
况来看,由于氮素是叶绿素的重要组成成分,进行光合
作用必须有充足的氮来满足代谢的需要[8],吸收的氮素
大部分积累在叶片中,根部积累量仅占总量的 19%。在
生长 190d时,叶片和根部氮素积累量均达最大值。
2.2.2 磷素积累量的动态变化 祁白芷对磷素的需求
较少,仅为 9.379g/株,是氮素的 28%。随植株生长,磷
素的积累量呈指数增加,在生长 165~190d时,磷素积
累量最大,达 5.623g/株,是生长 90~115d时积累量的
8 倍。分析磷素在不同部位的积累情况,在生长
90~165d时,祁白芷吸收的磷素中 59%~79%积累在叶
片中;其中在生长 140~165d,叶片中磷积累量最大,为
1.232g/株。磷素是细胞质和细胞核的组成成分,并且参
与多种酶的组成,移动性较大,具有向生长中心运输积
累的特点[9],表明此时祁白芷的生长中心在地上部。在
生长 165~190d时,生长中心向根部转移,65%的磷素
积累在根部,此时根部磷素积累量最大,为 4.674g/株。
可见,生长 140~190d是祁白芷磷素供应的关键时期。
2.2.3 钾素积累量的动态变化 祁白芷对钾的吸收量
较多。随植株生长钾素积累量呈指数增加,其中生长
140~190d是积累的主要时期,全株中 81%的钾素积
累于此期间。尤其是在生长 165~190d时,钾素积累量
最大,达 7.448g/株,积累的钾素占总量的 46%。叶片中
钾素积累呈现慢 - 快 - 慢的变化趋势,在生长
140~165d时累积量最大,为 3.882g/株,此时祁白芷吸
收的钾 70%~81%积累在叶片中。根部钾素积累量随植
株生长逐渐增加,在生长 165~190d时积累量最大,是
此前钾素累计积累量的 2.2倍,明显高于叶片,此时根
部钾素积累量占全部积累量的 75%。
3 结论与讨论
在祁白芷吸收的大量矿质营养元素中氮、钾含量
高,磷含量低。在施用氮、磷、钾肥时应根据其含量进行
配比,多施用氮肥、钾肥,适当施用磷肥,既满足植株生
长的需要,又减少化肥的浪费与污染。
氮是祁白芷需求量最大的矿质元素。植株中氮素
含量呈双峰曲线变化,在生长 165d时达最大值;氮素
积累量呈逐渐增加趋势,在生长 140~190d时积累量最
大,且积累的氮素主要分布在叶片中。生长 140d以前,
祁白芷对氮素的需求较小,前期氮肥可少施;生长 140d
以后,祁白芷地上部和地下部氮代谢旺盛[10],宜重施氮
肥。
祁白芷对磷素的需求相对较少。全株磷素含量在
生长 90d时最高,此后逐渐降低;叶片中磷素含量在生
长 90d和 165d时较高;根部磷素含量在生长 140d时
最高。磷素在祁白芷中的积累量随植株生长逐渐增加,
尤其在生长 140~190d时积累最快、最多,且磷素积累
中心逐渐从叶片转向根,收获时根部磷素含量和积累
量均高于叶片。在施肥措施上,基肥宜多施磷肥,在生
长 140d左右增施磷肥,促进产量提高。
祁白芷对钾素的需求量较大,仅次于氮。随植株生
长,钾素含量呈双峰曲线变化,在生长 165d时达最大
值。由于钾是植株体内含量最丰富的阳离子,移动性
大,向新生部位运输较快,在生长 90~165d时,叶片中
钾素含量和积累量均高于根部。根部钾素积累在生长
165~190d时最迅速、积累量最大,是钾素在根部累积的
主要时期。因此,生产上宜在生长 140~165d期间施用
钾肥。
参 考 文 献
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[4] 王梦月,贾敏如,马逾英.白芷开发现状与前景[J].中国中
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特 产 研 究 2009年第 2期36