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不同钾肥用量对白花丹参产量及药材品质的影响



全 文 :山 东 农 业 科 学 2014,46(10):60 ~ 62,67 Shandong Agricultural Sciences
收稿日期:2014 -07 -13;修回日期:2014 -08 -05
基金项目:山东省自然科学基金项目“白花丹参有效成分的化学指纹图谱与养分吸收规律的研究”(项目编号:ZR2011CQ045);国家
科技重大专项“中药材种子种苗和种植(养殖)标准平台”(编号:2012ZX09304006)
作者简介:张锋(1979 -),女,山东曲阜人,博士,副研究员,从事药用植物育种与栽培生理研究。E - mail:zhangfeng0723@ 126. com
* 通讯作者:单成钢(1970 -),男,山东烟台人,研究员,主要从事药用植物育种与栽培研究及科技推广工作。E - mail:shancheng-
gang@ 126. com
不同钾肥用量对白花丹参产量及药材品质的影响
张锋,韩金龙,倪大鹏,朱彦威,单成钢*
(山东省农业科学院农产品所药用植物研究中心,山东 济南 250100)
摘 要:为保护和开发白花丹参,完善其栽培理论,本研究设置 5 个不同施钾处理,对白花丹参进行人工
栽培试验,测定其生长发育、产量、品质、养分利用情况。结果表明,钾肥与白花丹参产量关系密切,适当施用
钾肥可促其生长。然而,随施钾量和产量的增加,钾素的利用率下降,根中有效成分含量也降低,但干物质和
有效成分产量均比对照处理提高,白花丹参最适施钾量为 253. 6 kg /hm2。
关键词:白花丹参;钾肥;产量;品质
中图分类号:S567. 5 + 30. 6 文献标识号:A 文章编号:1001 -4942(2014)10 -0060 -04
Effects of Different Potassium Fertilizer Rates on
Yield and Quality of Salvia miltiorrhiza Bunge f. alba
Zhang Feng,Han Jinlong,Ni Dapeng,Zhu Yanwei,Shan Chenggang*
(Medicinal Plant Research Centre,Institute of Farm Products Processing,
Shandong Academy of Agricultural Sciences,Jinan 250100,China)
Abstract In order to protect and utilize Salvia miltiorrhiza Bunge f. alba,and improve its cultivation
techniques,5 different potassium fertilizer treatments were set to study the effects on its growth and develop-
ment,yield,quality and nutrient utilization. The results showed that potassium fertilizer had close relation-
ships with yield of Salvia miltiorrhiza Bunge f. alba. Suitable rate of potassium fertilizer could promote its
plant growth. However,with the increase of yield and application rate of potassium fertilizer,the potassium
use rate and active components in root decreased,while the dry matter and output of active components in-
creased compared with CK. The optimal application rate of potassium fertilizer for Salvia miltiorrhiza Bunge f.
alba was 253. 6 kg /hm2 .
Key words Salvia miltiorrhiza Bunge f. alba;Potassium fertilizer;Yield;Quality
白花丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge f. alba)为
唇形科植物丹参(Salvia miltiorrhiza Bge.)的白花
变型,花冠为白色或淡黄色,不同于正品丹参的紫
色或紫红色花冠,以根部入药,味苦,性微寒,除具
有丹参的生物活性和用途外,对治疗血栓性脉管
炎具有独特疗效[1]。主要分布于山东境内,为山
东道地药材[2]。野生资源十分稀少,属珍稀濒危
药用植物[3,4]。
钾作为植物生长发育不可缺少的大量营养元
素,在植物体内的功能主要是激活酶,促进植物体
内碳水化合物的运输和转化[5,6],钾对许多重要反
应的酶起着活化剂的作用。由此可见,钾素不仅与
产量有密切关系,还在很大程度上影响着丹参根中
有效成分含量,对提高作物产量,改善品质具有重
要意义。虽然丹参具有悠久的使用历史,但因其栽
培理论研究起步晚,现有理论并不完善,目前鲜有
钾肥影响丹参生产的相关报道,尤其未见对白花丹
参的栽培理论研究。本试验以白花丹参为研究对
象,采用不同施钾量进行人工栽培试验,研究其对
产量、品质和养分吸收利用的影响,为白花丹参这
一珍稀资源的保护、开发及利用提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验于 2012 年 8 月 ~ 2013 年 12 月进行在章
丘市龙山镇进行,白花丹参来自莱芜,采用种子繁
殖,2012 年 8 月育苗,2013 年 4 月移栽至大田,种
植密度为 11 万株 /hm2,基施尿素 400 kg /hm2,过
磷酸钙 350 kg /hm2。
1. 2 试验设计
试验钾肥为 KCl,设 5 个施钾(K2O)量,分别
为 0(CK)、100 kg /hm2(K1)、200 kg /hm2(K2)、
300 kg /hm2(K3)、400 kg /hm2(K4),小区面积 2
m ×6 m,随机排列,重复 3 次。
1. 3 测定内容和方法
于 2013 年 7 月 10 日起,每间隔 30 天取样一
次,共 5 次。采用多点随机混合取样,分地上部和
地下部两部分。采集到的材料 105℃ 杀青后,
60℃烘干至恒重,称重后粉碎,过 40 目筛。
2013 年 11 月 10 日收获根,每处理收获面积
为 2 m ×2 m。收获后洗净泥土,晒干称重测产。
对收获晒干后的丹参每处理选取有代表性的 10
株测量根长、根直径。
丹参酮ⅡA和丹酚酸 B 含量测定采用 HPLC
法。利用日立 L - 2000 色谱仪,色谱柱为 Dia-
monsil C18(4. 6 mm ×250 mm,5 μm),柱温 25℃。
丹参酮ⅡA 测定以甲醇 -水(75 ∶ 25)为流动相,
检测波长为 270 nm;丹酚酸 B以甲醇 -乙腈 -甲
酸 -水(30∶ 10∶ 1∶ 59)为流动相,检测波长为 286
nm,流速为 0. 8 mL /min。试验采用外标法,丹参
酮ⅡA和丹酚酸 B对照品来自山东省标准品工程
技术研究中心。试验方法参照《中国药典》2005
版(一部)丹参中丹参酮ⅡA 和丹酚酸 B 含量测
定方法进行[1]。
1. 4 数据处理
钾肥偏生产力(PEPK)=施钾处理产量/施钾量;
钾肥农学利用率(AEK)=(施钾处理产量 -
对照产量)/施钾量;
钾肥生理利用率(PEK)=(施钾处理产量 -
对照产量)/(施钾区钾积累量 -空白钾积累量);
钾肥表观利用率(REK)=(施钾处理钾积累
量 -空白钾积累量)/施钾量 × 100%
试验数据采用 Microsoft Excel 2007 和 SPSS
统计软件进行分析[7]。
2 结果与分析
2. 1 不同钾肥处理对白花丹参地上部和地下部
干物质积累的影响
图 1(A)可以看出,除 K2 处理干物质积累峰
值出现在 10 月外,其余处理丹参地上部分干物质
积累均在 9 月达到最大,其中 K3 和 K4 在 10 月
的地上部分干物质质量高于 8 月,其余处理的地
上部分衰老较 K3、K4 处理要快。说明合理的钾
肥施用量可以抑制丹参的衰老过程,增加丹参地
上部分的活力。
从图 1(B)可以看出,8 月以前植株根部膨大
不显著,各个处理之间的差异不明显,但都高于对
照,8 月到 10 月是根重快速增长时期,10 月份以
后到收获根还有膨大,但是增长趋势不明显。各
处理间比较,氮肥处理根部增长速率一直高于对
照,其中 K3 处理增长速率始终较快,较高的根部
增长速率为高产奠定了基础。
图 1 不同钾肥处理下植株地上部(A)
和地下部(B)干物质积累动态
16第 10 期 张锋,等:不同钾肥用量对白花丹参产量及药材品质的影响
2. 2 施钾量对白花丹参产量及产量性状的影响
表 1 显示,施钾处理比对照根直径增加了
8. 1% ~16. 2%,根长增加了 3. 2% ~ 5. 9%,单株
根重和产量增加了 24. 0% ~ 39. 3%。这些指标
均随施钾量增加在一定范围内呈逐渐增加的趋
势,随着施钾量继续增加又降低,白花丹参在 300
kg /hm2施钾处理下根直径和根长最大,在 200
kg /hm2施钾处理下根重和产量最大。进一步分析
表明,白花丹参产量 y与施钾量 x之间呈极显著的
一元二次抛物线关系,回归方程为 y = -0. 026x2 +
13. 189x + 4107. 3,R2 = 0. 9847**。由此可得,施
钾量为 253. 6 kg /hm2 时,白花丹参产量最高,可
达 5 779. 9 kg /hm2。
表 1 不同钾肥处理白花丹参产量及产量性状
处理
根直径
(cm)
根长
(cm)
单株根干重
(g)
产量
(kg /hm2)
CK 0. 37d 21. 51b 37. 50d 4125d
K1 0. 40bc 22. 19ab 46. 50c 5115c
K2 0. 42ab 22. 46a 52. 27a 5750a
K3 0. 43a 22. 80a 51. 90ab 5709ab
K4 0. 41b 22. 32a 47. 40c 5214c
注:表中同列不同字母表明差异显著(P < 0. 05 )。
2. 3 施钾量对白花丹参根中有效成分含量的影响
图 2 显示,丹参酮ⅡA 含量随施钾水平的提
高而降低,对照含量最高,可达 4. 2 mg /g,K4 处理
3. 1 mg /g,比对照下降了 26%。丹酚酸 B含量随
图 2 不同钾肥处理对有效成分(丹参酮ⅡA
和丹酚酸 B)含量及产量的影响
施钾量增加先降低后增加,以 K3 含量最低,为
41. 32 mg /g,比对照下降了 9. 4%。
通过丹参酮ⅡA和丹酚酸 B的含量和块根产
量而计算出的丹参酮ⅡA和丹酚酸 B的产量如图
2 所示。丹参酮ⅡA 产量不同处理间比较,K3 >
K2 > K1 > CK > K4;丹酚酸 B 产量以 K3 为最高,
CK处理最低。
2. 4 不同钾肥处理对白花丹参钾肥利用率的影响
表 2 显示,随着施钾量的增加,植株对钾肥的
偏生产力、农学利用率和表观利用率明显降低,钾
肥的生理利用率以中量(K2)处理为最高。植株
对钾素的生理利用率较高,表明白花丹参吸收单
位肥料中的钾肥能获得较高的产量增加量。
表 2 不同钾肥处理白花丹参的钾素利用效率
处理
偏生产力
(kg /kg)
农学利用率
(kg /kg)
生理利用率
(kg /kg)
表观利用率
(%)
K1 51. 15 9. 90 42. 84 24. 10
K2 28. 75 8. 13 58. 80 13. 81
K3 19. 03 5. 28 51. 18 10. 31
K4 13. 04 2. 72 40. 39 6. 74
3 讨论
丹参的收获部位为地下部,本研究表明施钾
量与丹参产量间存在极显著一元二次抛物线关
系,为获得最大产量,白花丹参最佳施钾量应为
253. 6 kg /hm2,而且,在施钾量 300 kg /hm2 时,丹
参根直径、根长随施钾量的增加而增加,采用最佳
施钾量还可收获较长和较大直径的丹参药材。
药用植物同农作物一样都需要大量的矿质元
素,但所不同的是要考虑对有效成分含量的影响,
其施用原则是有效成分必须稳定[13]。本研究各
处理丹参酮ⅡA 含量均高于 0. 2%,符合药典规
定的要求。在本试验下,增施钾肥降低了丹参的
有效成分含量,其原因可能是钾素有利于同化物
向根部运输,使得根部碳水化合物含量增加,而合
成有效成分的次生代谢并未同步增强,导致丹参
根中有效成分含量降低。但总体来看,有效成分
产量随施钾量的增加而增加,在 300 kg /hm2 处理
下达到最高。
过量施用钾肥没有表现出对产量的显著贡
献,其偏生产力、农学利用率和表观利用率均明显
下降。因此,应适当控制钾肥施用(下转第 67 页)
26 山 东 农 业 科 学 第 46 卷
高易发霉、腐烂,日晒是降低含水量的有效措施,
但同时会使某些成分含量下降,需引起足够重视。
光照是导致中药材变色、泛油、成分分解的重要因
素之一[9],避光是贮藏期间保证中药材质量的重
要措施,但相关研究较少。本研究经过阳光直接
照射试验,证实了光照可以促进金银花药材化学
成分分解,降低活性成分含量,但成分种类不同,
受影响的程度不同。金银花药材中受光照影响较
大的成分是叶绿素与木犀草苷。此外,绿原酸、马
钱苷、可溶性糖等成分也不同程度受到光照的影
响。试验期间,由于光照变化的同时温度也在变
化,强光、高温的影响同时存在,因此导致成分含
量降低的原因可能也与高温有关,相关试验正在
深入研究。
参 考 文 献:
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36 - 37.
(上接第 62 页)量,既可获得高产又能降低施肥
成本,还可适当改善丹参的药用品质,提高钾肥利
用效率。作为丹参新药源及重要的育种材料,白
花丹参这一山东道地药材具有很高的研究、种植
和开发价值。
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