全 文 ：西北农业学报　2008 , 17(4):274-278
Acta A griculturae Boreali-occidentalis Sinica
氮磷对菘蓝营养生长期根 、冠生长的影响＊
武新红1 , 2 ,彭克勤1＊ ,梁宗锁2 , 3 ,刘晓军4
(1.湖南农业大学植物激素与生长发育重点实验室 ,湖南长沙　410128;2.西北农林科技大学生命科学学院 ,陕西杨凌　712100;
3.中国科学院水土保持与生态环境研究中心 ,陕西杨凌　712100 ;4.西北农林科技大学资源环境学院 ,陕西杨凌　712100)
摘　要:通过盆栽试验 , 研究了不同的氮磷处理对菘蓝(I satis indigotica Fo rt.)的株高 、叶面积 、叶绿素 、可溶
性蛋白 、根 、冠干物质积累 、根长 、根粗 、根冠比等指标的影响。结果表明 ,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 的效果最佳。
关键词:氮磷;菘蓝;营养生长期;根冠比;可溶性蛋白;叶绿素
中图分类号:Q945.12　　　　文献标识码:A　　　　　文章编号:1004-1389(2008)04-0274-05
Effects of Nitrogen and Phosphorus on Root and
Shoot Growth of Isatis indigotica Fort
WU Xin-hong1 , 2 , PENG Ke-qin1＊ , LIANG Zong-suo2 ,3 and LIU Xiao-jun4
(1.Key Lab of Hunan Agricu ltural Universi ty Phytohormones an d Grow th Development , Changsha H unan　410128 ,C hina;
2.College of Life Sciences , Northw est A&F University;Yangling Sh aanxi　712100 , China;3 .Center of Soil and Water
Conservation and Ecological Environmental Research;Chinese Academy of Science , Yangling Shaanxi　712100 , China;
4.College of Resou rce and E nvi ronmen t , No rthw est A&F University , Yanglin g S haanxi　712100 , Chin a)
Abstract:Pot experiments applying N and P fertilizer s w ere carried out to study the ef fects of the fer-
tilizers on shoot height , sing le leaf area , chlorophy ll , soluble protein , dry mat ter of ro ot and shoot ,
leng th and diameter of roo t , and root:shoot rat ios of w oad (Isatis indigot ica Fort.).T he results
show ed that N fer tilizer have obvious po sitive ef fects on the shoo t height , single leaf area , chlo ro-
phyll , and dry mat ter accumulation.The content of soluble pro tein w as increased af ter application of
N and P fer tilizers.R/S ratio s w as decreased when N fertilize r applied alone , and increased af ter P ap-
plied.The best perfo rmance w as the sixth t reat in the treatment o f mixed applicat ion .
Key words:N;P;I sat is indigotica Fo rt ;Vegetat ive g row th;Root/Shoot ratio;Soluble pro tein;
Chlo rophy ll
　　菘蓝(I sat is indigotica Fort.)是十字花科
(Cruciferae)菘蓝属一年或二年生药用植物 ,是常
用中药板蓝根和大青叶的主要来源 ,具有清热解
毒 ,凉血利咽和抗细菌病毒的作用[ 1] 。因中药毒
副作用小 ,市场前景看好 ,为满足市场的需求 ,现
已广泛种植。施用矿质肥料已被作为一种广泛采
用的增产措施 ,但同时也影响根冠比 。因菘蓝是
地上地下部分同时入药的药用植物 ,所以如何通
过营养元素调控其地上部分地下部分的生长(根
冠比的大小),使其地上地下部分的生长达到最佳
平衡 ,具有重要的意义。目前 ,关于氮磷对中药材
根 、冠生长及其相关性的研究较少。本试验以菘
蓝为材料 ,通过盆栽试验 ,研究不同的氮磷配比对
菘蓝营养生长期根 、冠生长及其相互关系的影响 ,
＊收稿日期:2007-11-30　　修回日期:2008-01-30
作者简介:武新红(1981-),河南新乡人 ,在读硕士,研究方向:药用植物学。 Email:xinhong011@163.com
＊通讯作者:彭克勤。 Email:pkq8055@hunau.net.
为大田菘蓝的合理施肥和促进其根(板蓝根)和菘
蓝叶(大青叶)的同时采收提供理论依据 。
1　材料与方法
1.1　试验材料
种植材料为中国科学院水土保持研究所提供
的菘蓝(Isatis indigot ica Fo rt.)种子 ,选用干净
饱满的菘蓝种子进行盆栽 。
表 1　N、P 二因素 D-饱和最优设计方案
Table 1　D-Saturation optimal scheme of two factors:N and P
处理号
T reatments
水平编码值
C ode number
N P2O 5
施肥量/ g
Fertili zation
N P2O 5
1(CK) -1 -1 0 0
2 1 -1 2.8586 0
3 -1 1 0 1.9076
4 -0.1315 -0.1315 1.2413 1.0792
5 1 0.3944 2.8586 1.3300
6 0.3944 1 1.993 1.9076
1.2　试验方法
各处理配方见表 1。处理 1为对照 。盆栽试
验土壤的基本的理化性状:土壤田间持水量为
28.1%,容重 1.25 kg/L ,有机质 19.20 g/kg 、全
氮1.30 g/kg 、碱解氮48.40 mg/kg ,速效磷25.56
mg/kg ,速效钾 53.46 mg/kg , pH 8.13。试验用
盆高 28 cm , 口径 30 cm ,每盆装土 12 kg 。2007
年 3月 20日播种 ,2007年 4月 1日出苗 ,于 2007
年 5月 5日开始间苗生长 ,每处理种植 6盆 ,每盆
留 4株 ,试验期间使土壤含水量始终保持田间持
水量的 65%～ 70%。磷肥做基肥一次施入 ,氮肥
的 1/3做基肥施入 ,其余的做两次追肥施入 ,第一
次追肥为 5月 15日 ,第二次追肥为 7月 15日 。
1.3　测定指标与方法
1.3.1　测定指标　定苗后每 10 d 测 1次株高 ,
从 2007年 6月开始取样 ,每 20 d取样一次 ,共 6
次 ,每次取一盆。菘蓝生长期间测定的形态指标
有地上和地下部分鲜重和干重 、根直径及根冠比;
生长期间测定的生理指标有叶绿素 、叶面积及可
溶性蛋白等。
1.3.2　测定方法　株高和根长采用毫米刻度尺
测量;根最大直径采用游标卡尺测量;根苗生长量
采用重量法测定;叶绿素测定采用丙酮浸提法;叶
面积采用 CI-202 手持式 CCD 扫描叶面积仪测
定;可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝 G-250法测
定;试验中所有吸光度的测定用 U nico 仪器有限
公司生产的 UV2802H 型紫外可见分光光度计。
供试土壤基本性状按常规方法测定[ 2] ,试验数据
用 SAS软件进行统计分析 。
2　结果与分析
2.1　氮磷肥处理对菘蓝株高和叶面积的影响
2.1.1　株高的变化　由表 2可以看出 ,各处理菘
蓝株高随着生长天数的延长呈增长趋势 ,定植(45
d时定植)后的前 10 d(生长 55 d)菘蓝的生长比
较缓慢 ,55 ～ 95 d ,菘蓝生长迅速 ,尤其在施用氮
肥处理的 2 、4 、5 、6 ,这种现象更为明显 ,95 d 以后
菘蓝的生长又比较缓慢。每个生长时期内不同处
理间的株高存在显著的差异。在菘蓝生长 45 d
时 ,处理 6的株高显著高于其他处理 ,达到 8.73
cm;处理 2 、4和处理 5的株高高于剩下的两个无
氮处理 1和处理 3。与处理 1(CK)相比 ,处理 3
(无氮处理)对菘蓝株高的影响在不同时期均未达
到显著水平 ,而处理 2 、4 、5 、6(施氮处理)在不同
时期对菘蓝株高的影响均达到的显著水平(P <
0.05);施氮有利于菘蓝株高的增长(处理 2),在
施用相同氮肥的基础上 ,配施一定量的磷肥(处理
5),在不同时期对菘蓝的株高的影响并未达到显
著水平 ,从而体现了氮肥对植物地上部分生长的
重要性。
表 2　氮 、磷肥处理对株高的影响
Table 2　Effects of different N and P treatments on shoot height of woad at dif ferent growth stages
处理
T reatm ents
生长天数 Grow th days / d
45 55 65 75 85 95 115
1(CK) 4.82Dd 5.27Db 6.23Dc 8.02Cb 9.38BCc 10.41ABb 11.54Ab
2 7.13Ebc 8.30Ea 9.82Dab 11.27C a 12.59BC ab 13.18ABab 14.21Aab
3 6.22Ddc 6.54CDb 6.94CDc 8.15Cb 10.43Bbc 11.79Bb 13.63Aab
4 6.70Dbc 6.83Da 9.65C b 12.24Ba 15.03Aa 15.77Aa 16.84Aa
5 8.23Dab 9.30Da 11.72Cba 12.52Ba 15.43Ba 16.36ABa 17.61Aa
6 8.73Ea 9.09DEa 9.93Da 11.87C a 14.54BCa 16.04ABa 17.90Aa
注:1.同一行数据后标有不同大写字母者表示不同生长天数株高差异达到 5 %显著水平;2.同一列数据后标有不同小写字母者表示不
同处理株高差异达到 5 %显著水平。
Note:1.M eans of sh oot h eight w ith the dif feren t capi tal let ters in the same row indicate signif icant dif ference among di fferent day s at 5 %
level.2.M eans of sh oot heig ht w i th th e dif feren t small let ters in th e same colum n indicate signi ficant dif ference among dif ferent t reat-
m ents at 5 % level.
·275·4 期　　　　　　　　　　　　　武新红等:氮磷对菘蓝营养生长期根 、冠生长的影响
2.1.2　叶面积的变化　图 1显示 ,各处理菘蓝叶
面积均呈现增大的趋势 ,由同一时期不同处理叶
面积的方差分析结果可以看出 ,单施氮肥 ,叶面积
在 45 d生长显著 ,单施磷肥的菘蓝叶面积与对照
相比在各个时期生长都不显著 ,但氮磷配施(处理
4 、5 、6)时 ,对叶面积的影响与对照相比均达到了
显著水平(P <0.05)。表明 ,氮对菘蓝叶面积的
生长有明显的促进作用 ,且氮磷配施时效果更加
明显 ,以处理 6效果最好 ,叶面积最大。
表 3　磷肥处理对叶面积的影响
Table 3　Effects of different N and P treatments on leaf area of woad at different growth stages
生长天数/ d
G row th day s
处理 1
T reatm ent 1
处理 2
Treatment 2
处理 3
T reatment 3
处理 4
T reatm ent 4
处理 5
Treatment 5
处理 6
T reatmen t 6
45 4.24c 27.04ab 13.430bc 30.59ab 41.557a 35.82a
60 20.03b 44.84ab 23.25b 52.51a 66.013a 70.087a
75 20.03b 56.36b 29.71b 123.723a 110.69a 100.90a
90 34.670c 83.13bc 53.99c 145.65ab 125.84ab 154.13a
105 46.19b 88.72ab 94.54ab 178.18ab 151.91ab 230.22a
120 67.86c 101.72bc 112.95bc 195.09a 177.55ab 236.52a
注:同一行数据后标有不同小写字母者表示不同处理叶面积差异达到 5 %显著水平。
Note:Means of leaf areas w ith th e dif ferent small let ters in the same row indicate signi ficant dif ference am ong di fferent t reatments at 5 %
level.
2.2　氮磷肥处理对菘蓝叶绿素和可溶性蛋白的
影响
2.2.1　叶绿素含量的变化　叶绿素含量的高低
在一定程度上反应了光合作用的水平 ,矿质元素
是影响叶绿素合成的因素之一 。从图 1-A 可以
看出 ,不同氮磷处理不同时期叶绿素的含量 ,从 5
月到 6月菘蓝进入营养生长的旺盛期 ,叶绿素含
量逐渐增加 ,到 7月份(7月 23日),不同处理的
叶绿素含量均达到最大值 ,但相对含量不同 ,随后
逐渐下降 ,10月降到最低点 ,叶绿素含量的变化
也符合菘蓝生长发育 “慢 —快 —慢的规律 。在营
养生长旺盛期间(8月份之前),单施氮肥处理 2
(N 最大),叶绿素含量较其他处理都高 ,说明施氮
对叶绿素含量的提高具有明显的促进作用 ,单施
磷肥的处理 3(P 最大)叶绿素含量均低于其他处
理 ,说明单施磷肥对叶绿素含量的增加没有促进
作用;氮磷配施的处理 6叶绿素含量递增速度最
快 ,且达到了最高点 。营养生长旺盛期过后 ,处理
6的叶绿素含量在各个时期均最高;处理 1 、2 、4
叶绿素含量下降的十分显著 ,可能与这些处理未
施用磷肥或者施用较少有很大的关系 ,而施用磷
肥处理 3 、5 、6叶绿素含量下降的比较缓慢。说
明氮对叶绿素含量的提高具有明显的促进作用 ,
单施磷不能提高叶绿素的含量 ,只有在氮磷配施
时 ,磷的作用才能够得到发挥 。
图 1　氮磷肥处理对菘蓝叶绿素和可溶性蛋白含量的影响
Fig.1　Ef fects of N and P treatments on chlorophyll and soluble protein content of woad at different growth stages
2.2.2　可溶性蛋白含量的变化　由于氮素是蛋
白质基本组成元素 , 供氮水平高低可以在一定程
度上影响可溶性蛋白质量 。而磷与蛋白质的合成
有密切的关系 ,从图 1-B可以看出 ,各个处理可溶
性蛋白的变化规律基本一致 ,与对照(处理 1)相
比 ,施肥处理的可溶性蛋白含量在不同时期均不
·276· 西　北　农　业　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　17 卷
同程度的提高 ,单施氮肥(处理 2)与单施磷肥(处
理 3)各个时期的可溶性蛋白的含量均高于对照
(处理 1),说明氮 、磷对可溶性蛋白含量的提高具
有明显的促进作用 ,氮磷配施时效果更佳 ,但处理
4 、5和处理 6可溶性蛋白的含量并没有显著的差
异 ,以处理 4 、6效果较佳 。
2.3　氮磷肥处理对菘蓝根 、叶干物质积累的影响
从图 2可以看出 , 不同处理板蓝根(大青叶)
干物质重的积累规律:营养生长期间 ,板蓝根(大
青叶)干物质重随生育进程逐渐增加 , 与对照相
比 ,施肥处理板蓝根(大青叶)干物质重都有不同
程度的增加 ,施用氮肥有利于板蓝根(大青叶)干
物质的积累(处理 2),在相同的氮肥基础上 ,配施
一定量的磷肥 ,板蓝根(大青叶)干物质重增加的
效果更为明显(处理 5),从而表现了氮磷配施对
产量形成正效应。菘蓝根干物质重积累与叶干物
质积累规律虽然相似但不完全相同 ,菘蓝叶(大青
叶)干物质重增加趋势没有菘蓝根(板蓝根)干物
质增加的趋势明显(图 2)。在营养生长前期 ,菘
蓝叶(大青叶)干物质积累的比根干物质积累的要
多 ,这是因为菘蓝在地上部分进入旺盛的生长期
之后 ,根系开始伸长增粗 ,进行干物质的积累 。试
验结果表明 ,氮磷可以明显促进菘蓝地上地下部
分的生长 ,增加了地上部和地下部的绝对干重 ,以
处理 6的效果最佳。
图 2　氮磷肥处理各时期菘蓝根干物质积累值的比较
Fig.2　Effects of N and P treatments on root dry weight and leaf dry wight of woad at dif ferent growth stages
2.4　氮磷肥处理对菘蓝根冠比影响
从表 4可以看出 ,与对照相比单施氮肥(处理
2)根冠比小于对照的根冠比 ,原因可能是处理 2
的氮素充足 ,造成茎叶徒长 ,根系获得的光合产物
少 ,根冠比下降 ,单施磷肥(处理 3)根冠比大于对
照的根冠比 ,这是因为处理 3只施磷肥 ,造成氮素
缺乏 ,根系吸收表面积增大 ,消耗光合产物多 ,同
时向地上部的输氮量减少 ,使地上部分生长受阻 ,
同时磷的施用促进光合作用的运输 , 造成根冠比
较大 。
表 4　氮磷肥处理对菘蓝根冠比的影响
Table 4　Effects of N and P treatments on root/ shoot ratio of woad
生长天数/ d
G row th day s
处理 1
T reatm ent 1
处理 2
Treatment 2
处理 3
T reatment 3
处理 4
T reatm ent 4
处理 5
Treatment 5
处理 6
T reatmen t 6
65 0.463 0.226 0.528 0.297 0.221 0.457
85 0.713 0.312 0.729 0.427 0.326 0.577
105 1.088 1.011 1.224 1.032 1.018 1.195
125 1.234 1.179 1.325 1.316 1.263 1.358
145 1.371 1.294 1.395 1.396 1.385 1.496
165 1.453 1.326 1.551 1.456 1.428 1.635
185 1.662 1.415 1.726 1.545 1.562 1.895
2.5　氮磷肥处理对菘蓝根长和根径的影响
2.5.1　根长的变化　从图 3可以看出 ,各个处理
菘蓝根长随着生育进程逐渐增加 ,施肥处理的根
长高于对照处理 ,氮磷配施的处理 6 根长在各个
时期均高于其他处理 。
·277·4 期　　　　　　　　　　　　　武新红等:氮磷对菘蓝营养生长期根 、冠生长的影响
图 3　氮磷肥处理对菘蓝根长和根直径的影响
Fig.3　Effects of N and P treatments on root length and diameter of woad at different stages
2.5.2　根直径的变化　根系的最大直径变化可
以反映其横向增长的情况 。从图 3根系直径变化
曲线可以看出 ,从 85 d开始 ,菘蓝根系直径表现
出稳定的增长;与对照相比 ,施肥处理的根直径增
长的更快一些 ,尤其在 105 d以后 ,更为明显;施
用氮肥(处理 2)有利于根粗的增长 ,在施用相同
氮肥的基础上 ,配施一定量的磷肥(处理 5)。根
直径增加的效果更为明显;处理 2与处理 3相比 ,
145 d以前 ,根直径增长速度几乎相等 , 145 d以
后 ,处理 3根直径增长速度超过处理 2(单施氮
肥),主要是因为处理 3(单施磷肥)的施用的磷肥
后期肥效更为明显所致;处理 6在定植 105 d时 ,
根直径的增长较以前相比 ,增长速度更快 ,以后稳
定增长。
3　讨论和结论
植物根系与地上部一方面在对营养物质需求
上相互依赖 、相互制约;另一方面 ,由于具有不同
的生长环境和生理功能 ,因而对环境因子反应有
着不同的表现[ 3] 。如何利用植物自身的生理功
能 ,通过对外界环境(尤其是营养元素)调控 ,协调
植物地上地下部分的生长 ,使其向有利的方向发
展 ,对于提高作物的产量和质量具有重要的意义 ,
对于以根类 、叶类或根 、叶同时入药的药用植物来
说更是如此。
本试验结果表明 ,氮可明显促进菘蓝的株高 、
地上部分干物质的增加 ,这与韩建萍等[ 4] 在丹参
上的试验结果是一致 。叶绿素含量和植物的光合
能力 、发育阶段以及氮素状况有较好的相关性 ,通
常是氮素胁迫 、光合能力和植物发育阶段的指示
器[ 5] ,由于叶片含氮量和叶绿素之间的变化趋势
相似 ,所以可以通过测定叶绿素来监测植株氮素
营养[ 6] 根冠比是作物根冠所具备的吸收 、合成 、分
配等基本功能的结构体现 ,是反映干物质在地上
和地下分配情况的指标[ 7] 。本研究发现 ,施 N 降
低了菘蓝的根冠比 , 而施 P 却增加了增加了菘蓝
的根冠比 ,这与王宗明等[ 8] 在玉米上的研究结果
相符合。
试验结果表明 ,菘蓝营养生长期间 ,增施氮肥
可以促进根冠干物质的积累 ,促进根的增长增粗 ,
降低菘蓝的根冠比 ,促进菘蓝株高 ,叶面积的增
加 ,提高叶绿素 、可溶性蛋白的含量;而施磷可以
促进菘蓝可溶性蛋白含量的增加 ,促进根直径的增
大 ,降低根冠比等。从菘蓝营养生长期的各个指标
综合考虑来讲 ,在生产上若以菘蓝根和叶同时采收
为目的时 ,采用处理 6的配肥方案效果最佳。
参考文献:
[ 1] 　国家药典委员会.中华人民共和国药典(2005 版)[ S] .北
京:化学出版社 , 2005.76.
[ 2] 　鲍士旦.土壤农化分析[ M] .北京:中国农业出版社 , 2000.
12.
[ 3] 　沈玉芳 ,李世清 , 邵明安.水肥空间组合对冬小麦生物学性
状及生物量的影响[ J] .中国农业科学 , 2007 , 40(8):1822-
1829.
[ 4] 　韩建萍 ,梁宗锁.氮磷对丹参生长及丹参素和丹参酮Ⅱ A 积
累规律研究[ J] .中草药 , 2005 , 756-759.
[ 5] 　Minolta Co , Ltd.Ch lorophyll S PAD-502 Ins t ru ction Man-
ual[ M] .Radiomet ric In st ruments Operation s , 1989.17-21.
[ 6] 　Filella D , Pen-uelas J.Th e red edge posi ti on and sh ape as
indicato rs of p lan t ch lorophyll content , biomass and hydric
status[ J] .Internal J ou rnal of Remote S en sing , 1994 , 15
(7):1459-1470.
[ 7] 　梁银丽.土壤水分和氮磷营养对冬小麦根系生长及水分利
用的调节[ J] .生态学报 , 1996 , 16:258-264.
[ 8] 　王宗明 ,梁银丽.氮磷营养对夏玉米水分敏感性及生理参数
的影响[ J] .生态学报 , 2003 , 23(4):751-757.
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