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不同补光条件对冬季栽培甜罗勒生物学性状及精油成分的影响



全 文 :不同补光条件对冬季栽培甜罗勒生物学性状及精油成分的影响
王 勇 ,陈 英 ,曾 军 ,刘 园 ,王 昊 ,刘 兴 (辽宁省盐碱地利用研究所 ,辽宁盘锦 124010)
摘要 [目的 ]研究不同补光条件下冬季栽培甜罗勒(OcimumbasilicumL.)的生物学性状及精油成分。 [方法 ]将甜罗勒覆膜种植 ,并进
行冬季补光对照 ,分析甜罗勒全生长过程生物量和精油含有率的变化 ,研究不同补光时间对甜罗勒不同生长阶段的影响。 [结果 ]补光
有利于甜罗勒生物量的增加 ,长补光的甜罗勒单株鲜重可达 740 g,精油含有率略低 ,为 0.08 ml/100gFw。 [结论 ]该研究为进一步建立
优化的冬季甜罗勒种植模式提供了科学依据。
关键词 甜罗勒;生物量;精油
中图分类号 S573+.9  文献标识码 A  文章编号 0517 -6611(2010)11-05647-02
ResearchontheBiologicalCharacteristicsandEssentialOilComponentofSweetBasil(OcimumbasilicumL.)inWinterunderCondi-
tionsofDiferentFil-inLight
WANG Yongetal (LiaoningSalineorAlkalineLandUtilizationandResearchInstitute, Panjin, Liaoning124010)
Abstract [ Objective] TheresearchaimedtostudythebiologicalcharacteristicsandessentialoilcomponentofOcimumbasilicumL.inwinter
underconditionsofdifferentfill-inlight.[ Method] TheOcimumbasilicumL.wascoveredwiththefilmandfillightinwinter, analyzedits
changesofbiomassandthecontentofessentialoilatallgrowthprocess, andstudiedtheefectsofdiferentfil-inlighttimeonOcimumbasilicum
L.atdiferentgrowthstages.[ Result] Theresultsshowedthatfil-inlightwasconducivetoincreasethebiomassofOcimumbasilicumL..The
freshweightperplantofOcimumbasilicumL.upto740 gandthecontentofessentialoildecreasedlightby0.08ml/100gFW underthecondi-
tionoflongfill-inlight.[ Conclusion] ThestudycanprovidethebasisforoptimizingthecultivatingmodelofOcimumbasilicumL.inwinter.
Keywords Sweetbasil(OcimumbasilicumL.);Biomass;Essentialoil
作者简介 王勇(1981-),男 ,山东潍坊人 ,硕士 , 研究实习员 ,从事芳
香植物的研究。
收稿日期  2009-01-04
  甜罗勒(OcimumbasilicumL.)为唇形科罗勒属 1年生草
本植物 [ 1] 。原产于以印度为中心的热带亚洲 [ 2] , 现广泛分
布在热带及亚热带地区 [ 3] 。在我国有零星栽培 ,全草有强烈
香味 ,高度可高达 60 ~90 cm。甜罗勒有比较高的应用价值 ,
其叶片在西洋菜肴中作调味蔬菜 ,其精油在医药卫生 、化妆
品等领域都有着广泛的应用。目前 ,研究较多的甜罗勒从精
油的化学型上可分为甲基胡椒酚型和芳樟醇型 ,前者以甲基
胡椒酚含量居多 ,后者以芳樟醇含量最多。
甜罗勒因兼有香味蔬菜和香料植物的属性 ,因此有关甜
罗勒的栽培研究与一般的蔬菜有根本不同 ,研究的着眼点不
仅仅追求单位面积上生物学产量 ,更要追求香气的品质和精
油的含量。有关甜罗勒的研究国内外学者进行了很多 。黄
士诚等进行甜罗勒的引种种植试验研究 ,结果表明 ,甜罗勒
可以适应我国南方地区的土壤和气候 ,生长发育良好 [ 4] 。汪
涛等进行精油成分分析的研究 [ 5] 。但有关甜罗勒冬季栽培
方面的研究国内外末见到报道。由于甜罗勒是热带植物 ,生
长期对温度有一定的要求 ,所以甜罗勒冬季栽培可考虑用覆
膜来提高生长所需的温度 。覆膜虽然有利于保温 ,但同时也
会遮挡阳光 ,减弱光强度 ,从而对甜罗勒的生长 ,尤其是精油
含有率造成不良影响。为此 ,笔者进行了甜罗勒冬季补光试
验 ,测试其各生长阶段生物量和精油的变化规律 ,以期寻找
出光照对甜罗勒越冬的影响。
1 材料与方法
1.1 材料 芳樟醇型甜罗勒种子为 2008年夏季栽培留种。
1.2 方法
1.2.1 栽培设计。试验于 2008年 10月 20日至 2009年 5
月 11日在辽宁省盐碱地研究所大洼县基地连栋大棚内进
行 。设置棚内 3个对比栽培试验。育苗在辽宁省盐碱地研
究所大洼县基地的育苗棚内进行 ,育苗盘规格为 33 cm×27
cm,基质为泥炭和蛭石按体积比 1∶1均匀混合。 10月 20日
播种 ,每穴播 2 ~3粒种子。第 3对真叶长出后 ,将幼苗移植
于辽宁省盐碱地研究所大洼县基地连栋大棚内 。在 1月 6
日至 3月 1日 ,对大棚内的甜罗勒进行补光试验。在补光的
植株上方安装功率为 9 W的白炽灯 ,灯距离作物 50 cm,灯与
灯的间距为 1.5 m,并用光度计测量不同情况下的光强度。
在补光对比试验中长补光的时间为每日 08:00 ~ 20:00,共 12
h;短补光的时间为每日 08:00 ~16:00,共 8 h。
1.2.2 取样。于 12月 4日(缓苗 14 d后)随机取样 ,棚内外
各随机取样 15株 ,测量植株地上部分高度(株高)和株重 ,同
时摘取甜罗勒叶片和花。每周重复测量 1次。
1.2.3 精油提取与仪器分析。采用水中蒸馏法提取甜罗勒
叶片和花中精油。甜罗勒叶与花混合物与水的比例为 1∶10
(W/V, g/ml),蒸馏时间均为 1 h。利用气相色谱质谱(GC-
MS)联用仪对精油成分进行分析 ,成分含量用面积归一化法
计算。
GC-MS测试条件:①GC条件。气相色谱柱为 Supel-
co18275-06APTE-5Capilary(30.00 m×0.25 mm×0.25 μm);
柱流量(恒流)为 0.8 ml/min;进样口温度为 250 ℃;分流比
为 50∶1 ;氮气为载气;FID检测器 ,检测器温度为 300 ℃;采
用程序升温:70 ℃   2 ℃/min  180 ℃  15 ℃/min  290
℃(保持 15 min)。 ②MS条件。质谱色谱柱为 AgilentDB-
5MS(50.00 m×0.25 mm×0.25 μm);柱流速 , 1 ml/min;质量
范围 , 29 ~ 420 amu;电子倍增电压 , 1 435 V;电离电压 , 70 eV;
离子源温度 , 230 ℃;四极杆温度 , 150 ℃。
1.3 数据分析 以上数据经整理后 ,采用 SPPS13.0软件进
行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同补光条件对甜罗勒生物学性状的影响
2.1.1 对株高的影响 。由图 1可知 ,移栽后 2 ~ 20周 ,长补
光条件下的甜罗勒株高增长快于短补光和不补光 ,但短补光
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(11):5647 -5648, 5722 责任编辑 姜丽 责任校对 况玲玲
和不补光间无显著差异(P>0.05)。移栽后 20周各组甜罗
勒的株高基本达到最大值 ,此时 ,长补光的甜罗勒比不补光
的高 9 cm,短补光比不补光的高 3 cm左右 。
图 1 不同补光条件下甜罗勒全生长期株高变化
Fig.1 Changeofplantheightofthewholegrowingseasonof
sweetbasilwithdifferentfilllight
2.1.2 对株重的影响。由图 2可知 ,移栽后 2 ~ 20周 ,长补
光条件下甜罗勒比短补光 、不补光的株重增长快。但短补光
与不补光间无显著差异(P>0.05)。移栽后 20周 ,株重达到
最大值 ,长补光的甜罗勒株重可达 740 g,分别比短补光和不
补光重 120、200 g左右。
图 2 不同补光条件下甜罗勒全生长期株重变化
Fig.2 Thechangeofplantweightofthewholegrowingseason
ofsweetbasilwithdifferentfilllight
2.1.3 对精油含有率的影响。短补光和不补光条件下的精
油含有率在整个生长期都为微量。长补光条件下相对于短
补光和不补光精油含有率较高 ,移栽后 20周精油含有率为
0.08 ml/100 gFW。
2.2 不同补光条件下甜罗勒精油成分分析结果 用 GC-MS
联用仪对长补光组的甜罗勒精油成分进行分析 ,色谱见图 3。
图 3 长补光条件下甜罗勒精油气相色谱
Fig.3 Chromatogramofesentialoilofsweetbasilwithdiffer-
entfillight
从甜罗勒精油中共检测出 19种成分(表 1)。精油中相对含
量大于 1%的组分有 7种 ,按含有率大小顺序分别为:芳樟
醇 、甲基胡椒酚 、1, 8-桉叶油素 、α-杜松子油醇 、丁子香酚 、α-
香柠檬烯 、γ-杜松烯 ,这 7种成分占精油含量的 85%以上。
在相对含量大于 1%的 7种组分中 ,芳樟醇相对含量为
51.52%,甲基胡椒酚相对含量为 21.27%,表明试验用甜罗
勒属于芳樟醇型 。
表 1 长补光条件下甜罗勒精油成分
Table1 Thecompositionofessentialoilfrom sweetbasilwithdiffer-
entfillight %
成分Composition 相对含量Relativecontent成分Composition 相对含量Relativecontent
桧烯sabinene 0.31 α-蒎烯alpha-pinene 0.19
1-β-蒎烯
1-beta-pinene 0.67 月桂烯myrcene 0.85
1, 8-桉叶油素
1, 8-cineole 9.28 反式 -罗勒烯trans-ocimene 0.39
芳樟醇linalol) 51.52 樟脑camphor 0.30
4-松油醇
4-terpineol 0.94 香叶醇geraniol 0.29
甲基胡椒酚methylchavicol 21.27 丁子香酚eugenol 3.41
1, 4-杜松二烯cadina-1, 4-diene 0.51 α-香柠檬烯alpha-bergamotene 2.76
甲基丁子香酚methyleugenol 0.66 二环 -大根香叶烯bicyclegermacrene 0.53
大根香叶烯 Dgermacrened 0.88 α-杜松子油醇alpha-cadinol 3.97
γ-杜松烯gamma-cadinene 1.26
3 结论与讨论
该研究结果表明 ,甜罗勒的生长与补光时间有密切关
系 ,补光时间的长短对甜罗勒的生物量及精油含有率均有影
响。在补光的 60 d中 ,光度计显示甜罗勒长补光的光强度范
围在 6 000 ~13 000 lx,短补光的光强度维持在 4 800 ~ 9 800
lx,无补光的光强度维持在 3 200 ~ 6 700 lx。补光后的甜罗
勒显然比无补光的能获得更多的光进行光合作用 ,提高了甜
罗勒生物产量 ,有助于甜罗勒的生长。此外 ,补光除了能增
加光强度 、提高甜罗勒光合产物外 ,通过控制补光时间的长
短还能够延长光照时数 ,改变甜罗勒的光周期 ,从而推迟甜
罗勒进入花季的时间 ,延长甜罗勒叶的收获期 。
目前 ,国外已有将甜罗勒叶片用于香味蔬菜的标准 ,国
内也已有用于调味料的甜罗勒干燥叶标准 ,内容主要涉及叶
片的形状 、大小 、含水量及微生物等指标。就甜罗勒精油的
国内外标准 ,目前只有甲基胡椒酚型精油标准 ,但尚无芳樟
醇型精油标准。直至目前的研究表明 ,甲基胡椒酚由于有诱
发癌症和肝脏毒性的可能性 ,从安全性的角度认为该成分含
量偏低是较为理想的;相反 ,芳樟醇被认为有比较优越的镇
静作用及刺激性小的特点 ,因此其含量偏高是较为理想的。
该研究中甜罗勒精油中的芳樟醇含量最高 ,故为芳樟醇型精
油 ,因此 ,从香气成分和安全角度上来说 ,盘锦地区种植的甜
罗勒的精油品质较好。
各地栽培的甜罗勒因品种 、气候 、生长环境不同 ,其精油
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得氧自由基被吸收而 GSH减少 [ 25] ,马拉硫磷是否也会造成
沙蚕体内 GSH的变化还有待进一步研究 。随着暴露时间的
增加 ,在同一浓度下 ,其 MDA含量增加 ,说明在低浓度长期
暴露后 ,细胞受到了一定的过氧化损伤。
该研究表明 ,双齿围沙蚕体内抗氧化物酶 CAT、SOD和
POD对有机磷污染物的胁迫十分敏感 ,其中 CAT最为敏感;
机体内的各种抗氧化酶既存在相关性 ,同时又相对独立;沙
蚕体内的这 3种抗氧化酶对污染物的响应并不完全一致 ,与
作用的浓度和时间有密切的关系 ,因此运用多种生物标记更
能准确地评价污染物对生物体的影响。
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(上接第 5648页)
的含量 、香气 、理化指标及化学成份差异较大。周铁生等研
究提取的甜罗勒精油含有率为 25 ml/kgFW[ 6] 。该研究中冬
季栽培的甜罗勒精油含有率较低 ,补光对其影响也较小 ,故
认为冬季栽培的甜罗勒只适合提供鲜叶。
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