全 文 :第 30卷 第 1期
2009年 3月
内 蒙 古 农 业 大 学 学 报
JournalofInnerMongoliaAgriculturalUniversity
Vol.30 No.1
Mar.2009
施氮量对香青兰生长 、产量及挥发油含量的影响*
边丽梅1 , 张雄杰 2 , 盛晋华1*
(1. 内蒙古农业大学农学院,呼和浩特 010019;2. 内蒙古天际绿洲特色生物资源研发中心 ,呼和浩特 010018)
摘要: 以采自内蒙古呼和浩特市的野生香青兰(DracocephalummoldavicaL.)为试验材料 ,研究了不同施氮量对香
青兰生长发育 、地上部干草产量及挥发油含量的影响。结果表明:适量的氮肥可明显增加株高 、茎粗 、分枝数 , 施氮量
过高会抑制香青兰植株生长 ,茎粗与分枝数都有减少;适当施用氮肥可以提高香青兰叶片可溶性蛋白质含量及硝酸
还原酶活性;施氮能有效提高香青兰产量和挥发油含量 , 挥发油含量随施氮量的增加逐渐增大 , 但当施氮量增加到
225kg/hm2时 , 再增加用量则挥发油含量下降。试验结果得出香青兰最佳施氮量为 225kg/hm2。
关键词: 香青兰; 施氮量; 生长; 产量; 挥发油
中图分类号: S567.21+ 9 文献标识码: A 文章编号:1009 -3575(2009)01 -0045 -03
EFFECTOFNITROGENONGROWGH, YIELDANDCONTENTSOFESSENTIALOILOFDracocephalummoldavicaL.
BIANLi-mei1 , ZHANGXiong-jie2 , SHENGJin-hua1*
(1.ColegeofAgronmy, InnerMongoliaAgricultureUniversity, Huhhot 010019, China;
2.InnnerMongoliaHorizonOasisResearchCenterofCharacteristicBiologicResource;Huhhot 010018, China)
Abstract: Theeffectsofnitrogenfertilizeratdiferentlevelsonthegrowth, theovergroundyieldandcontentofessentialoilwith
thewildDracocephalummoldavicaL.werestudiedfromHohhotsuburbs, InnerMongolia, asthematerial.Theresultswereas
followed:thepropernitrogenouscouldobviouslyincreasetheplantheight, thestemdiameterandthebranchingnumber, higher
nitrogenratestreatmentsinhibitedplantgrowth, thestemthickandthebranchingnumberwoulddecrease;thecontentofsoluble
proteincontentandnitratereductaseactivityinleavesofDracocephalummoldavicaL.plantswaschangedwithdiferentnitrogen
levels;accordingtothetestresults:nitrogenapplicationcaneffectivelyimprovetheovergroundyieldandcontentofessentialoil,
thecontentofessentialoilincreasedwithamountofappliednitrogen, butdecreasedwithamountofappliednitrogen225kg/hm2;
theoptimalnitrogenapplicationwas225kg/hm2.
Keywords: DracocephalummoldavicaL.; nitrogenfertilizer; growth; yield; essentialoil
香青兰(DracocephalummoldavicaL.)为唇形
科青兰属一年生草本植物 ,其药用部分为干燥地上
部分 ,具有解表止痛 ,清热凉肝的功效 ,主要用于治
疗高血压 、冠心病 、心绞痛 、动脉粥样硬化 、心肌缺
血 、肝炎等疾病[ 1-2] 。香青兰分布于华北 、东北 、西北
等省区 ,多见于内蒙古 、新疆南部和田地区及吉林
省 ,独联体国家及俄罗斯 、印度 、欧洲等亦有分布 ,野
生于山地林边或草坡上。
目前 ,有关香青兰化学成分及药理药效方面的
研究报道较多[ 3-7] ,近年来经药物成分分析 ,香青兰
主要含有挥发油 [ 8] 、氨基酸 [ 9] 、微量元素[ 10] 、萜类 、
黄酮类 、多糖等 [ 11] , 但关于香青兰栽培技术方面的
研究较少 , M.S.Hussein等 [ 12] 研究发现施用有机肥
可以加速香青兰的生长和挥发油的积累 。在野生香
青兰人工栽培的过程中 ,施肥存在一定的盲目性 ,缺
少施肥指导 ,只能参照大田作物进行 ,由于药用植物
栽培与大田作物栽培有很大区别 , 栽培中不仅要考
虑产量 ,还要考虑有效成分的含量[ 13] ,因此 ,本试验
着重研究不同施氮量对香青兰生长 、产量及挥发油
含量的影响 ,得出最佳施氮量 ,为生产优质高产及质
* 收稿日期: 2008-09 -22基金项目: 内蒙古自治区农科教扶贫项目(2007 -81)-蒙药材种植研究基地建设项目作者简介: 边丽梅(1982 -),女 ,硕士研究生 ,主要从事药用植物繁育与生理方面的研究.*通讯作者: Email:sjinhua@163.com
量可控的高品质香青兰提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验选用内蒙古呼和浩特市郊区野生香青兰种
子为播种材料。
1.2 试验地概况
试验于 2007年 4月至 10月在内蒙古农业大学教
学农场进行 ,试验地土质为砂壤土 ,土壤有机质含量
为 1.32%,碱解氮 41.4mg· kg-1 ,速效磷 24.15mg·
kg-1 ,有效钾 114.6 mg· kg-1。
1.3 试验设计
试验设每公顷施纯氮 0kg, 75kg, 150kg, 225kg和
300kg共 5个施氮水平(代号分别为 CK、A、B、C、D),
不施氮肥为对照 ,每个水平重复 3次 ,随机区组排列 ,
小区面积 12.5m2。采用开沟直播 ,每小区香青兰种植
密度为 62 500株 /hm2。氮源为尿素 ,均在播种前 、分
枝期分 2次施用 ,分别为施用总量的 40%和 60%。香
青兰播种前 , 过磷酸钙 400kg/hm2 和氯化钾
170kg/hm2作基肥施入。
1.4 测定项目与方法
于盛花期调查大田香青兰株高 、茎粗 、分枝数等
植株性状。
叶绿素含量的测定:采用乙醇丙酮快速浸提
法测定 [ 14] , 按 Arnon公式计算其含量;可溶性蛋
白质含量的测定:考马斯蓝染料结合法测定 [ 14] ;
硝酸还原酶活性的测定:磺胺比色法 [ 14] 。挥发油
的含量测定:按 《中华人民共和国药典 》 一部
(2005年版)附录 XD项 [ 1 5] 下规定的方法进行 。
取香青兰 50g, 称定质量 (精确至 0.01g), 截成
1cm左右的小段 ,置烧瓶中 ,加水 1 000mL与玻璃
珠数粒 ,振摇混合后 ,浸泡 2h,连接挥发油测定器
与回流冷凝管 。自冷凝管上端加水 ,使充满挥发油
测定器的刻度部分并溢流入烧瓶时为止 。置电热
套中缓缓加热至沸 ,并保持微沸约 5 h,当测定器
中油量不再增加时停止加热 ,放置片刻 ,开启测定
器下端的活塞 ,将水缓缓放出 , 至油层上端到达 0
刻度线上方 5 mm处为止 。放置 1h,再开启活塞使
油层下降至其上端恰与 0刻度线平齐 , 读取挥发
油含量 , 并计算供试品中挥发油的含量 (%)。各
小区取 1 m2面积 , 收获植株地上部分 , 阴干用于
产量测定 。
1.5 数据处理
所有数据均采用 SAS统计软件进行方差分析和
多重比较。
2 结果与分析
2.1 施氮量对香青兰植株性状的影响
由表 1可见 ,不同施氮量下香青兰植株生长发育
状况各异 ,施氮对株高 、茎粗和分枝数的影响均表现
显著差异 。各处理间香青兰的株高随施氮量的增加
而增加 ,其茎粗和分枝数随着施氮量的增加先增后
降 ,在盛花期以 C处理茎粗和分枝数为最高 ,说明 D
处理可能对香青兰生长有抑制作用。
表 1 不同施氮量对香青兰盛花期植株性状的影响
Tab.1Effectofdifferentnitrogenfertilizeronsometraitson
DracocephalummoldavicaL.atful-bloomstage
处理 株高(cm) 茎粗(mm) 分枝数
CK 66.1eE 6.72eE 15.4eE
A 68.6dD 7.65dD 16.2dD
B 71.7cC 8.33cC 19.6bB
C 75.1bB 9.08aA 20.4aA
D 77.3aA 9.01bB 17.3cC
注:同一列数字后不同小写字母和大写字母分别表示在 0.05
和0.01水平上差异显著。下表同。
Note:Smallandcapitallettersinthesamecolumnmean
differences significantat 0.05 and 0.01 levels
respectively.Thesameareasinthefollowingtables.
2.2 施氮量对香青兰叶片可溶性蛋白质含量的影
响
叶片内的可溶性蛋白质大多是具有活性的各种
酶类 ,所以叶片的可溶性蛋白质含量可以作为叶片
生理活性指标之一。施氮水平对香青兰叶片中可溶
性蛋白质含量差异显著性比较结果见表 2。由表 2可
以看出 ,增施氮肥对香青兰叶片中可溶性蛋白含量
有极显著影响。生育期内不同施氮处理间叶片可溶
性蛋白质含量变化趋势一致 ,从 7月至 8月初都表现
为逐渐升高 , 8月 1日达到最大值 ,此时正处于香青
兰盛花期 ,此后开始缓慢下降 ,至成熟期降至最低。
对于不同的施氮水平 ,叶片中可溶性蛋白质的含量
呈先升高后降低的趋势 ,在处理 B下达到最优 。试验
结果表明施氮有利于改善香青兰叶片生理功能 。
表 2不同施氮量对香青兰叶片可溶性蛋白质含量的影响(mg· g-1FW)
Tab.2Effectsofdifferentnitrogenonleafsolubleprotein
contentofDracocephalummoldavicaL(mg· g-1 FW)
处理 取样日期(月.日)
7.11 7.21 8.1 8.11 8.21
CK 6.05eE 9.28cB 12.22cC 8.06eE 6.25eE
A 6.13dD 9.34cB 12.44bB 8.16dD 6.63dD
B 6.72cC 11.76aA14.14aA 9.78aA 8.54aA
C 7.34aA 10.50bA 9.96dD 8.80bB 7.46bB
D 6.88bB 8.54dC 8.99eE 8.64cC 7.30cC
2.3 施氮量对香青兰叶片硝酸还原酶的影响
由附图看出 ,香青兰叶片中硝酸还原酶活性呈
单峰曲线变化 ,幼苗期较小 ,进入快速增长期逐渐增
大 ,衰老期又有所下降 。
增施氮肥后叶片的硝酸还原酶活性均增加 , 但
A、B处理增加幅度较 C、D处理缓慢。至 8月 11日(盛
花期),叶片中硝酸还原酶活性达最高 ,此时 D处理
较 CK、A、B、C处理分别高 83.7 %、80.6%、74.1%
和 10.7%,差异达极显著 。
46 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报 2009年
附图 施氮量对硝酸还原酶活性的影响
Fig.1 Effectsofdiferentnitrogenonnitratereductaseactivity
2.4 施氮量对香青兰干草产量及挥发油含量的影
响
不同施氮水平下 , 香青兰盛花期干草产量及挥
发油含量见表 3。施氮能够显著提高香青兰产量 ,与
对照相比 ,盛花期各施氮处理的产量增加了 5.4% ~
66.4%,产量高低依次为处理 D>处理 C>处理 B
>处理 A,各处理间均达到显著差异 ,其中处理 B、
C、D与对照均达到极显著差异 ,说明施用氮肥的增
产效果十分明显 。
试验结果表明 , 不同施氮处理下香青兰挥发油
含量是不同的 , 随着施氮水平的增加呈现先增加后
下降的趋势 ,以处理 C含量最高 ,为 1.12%,处理 D
次之 , CK含量最低 ,仅 0.54%。从表 3看出 ,处理 A、
B、C、D挥发油含量分别较对照提高了 0.11%、
0.31%、0.58%和 0.52%。经方差分析均达到极显著
水平 ,说明施氮能有效提高香青兰挥发油含量 。
表 3 不同施氮水平对香青兰干草产量及挥发油含量的影响
Tab.3 Efectsofdifferentnitrogenontheovergrounddryyield
andcontentofessentialoilofDracocephalummoldavicaL
处理 干草产量(kg/hm2) 挥发油含量(%)
CK 3 612eC 0.54eE
A 3 806dC 0.65dD
B 4 565cB 0.85cC
C 5 805bA 1.12aA
D 6 009aA 1.06bB
3 结论与讨论
3.1 香青兰形态指标 、地上部干草产量和挥发油含
量与施氮量关系密切 。由试验结果可知 ,适量的氮肥
可显著促进香青兰的生长发育 ,但施氮过多则会减
少茎粗与分枝数 ,对香青兰生长产生抑制作用 ,而且
株高过高 、茎秆质脆 ,容易产生倒伏 ,不利于香青兰
的高产 。
3.2 适当施用氮肥可以提高香青兰叶片可溶性蛋
白质含量及硝酸还原酶活性 ,改善叶片生理活性 ,从
而延缓衰老 。
3.3 试验所设的 5个施氮处理都明显增加了香青
兰的产量 ,且随着施氮量的增大 ,产量越高 ,但施肥
225kg/hm2与 300kg/hm2之间产量增加并不显著 。施
氮能有效提高香青兰挥发油含量 , 挥发油含量随施
氮量的增加逐渐增大 ,但当施氮量增加到 225kg/hm2
时 ,再增加用量则挥发油含量下降。
3.4 香青兰是地上部全草入药 ,其生物产量就是其
经济产量 ,施用氮肥能促进香青兰生长 ,有效提高香
青兰的产量 。但作为药用植物 ,生物产量并不能作为
衡量最佳施肥量的唯一标准 ,有效成分含量也是 1个
重要的指标 。综合以上因素 ,应把 225kg/hm2施氮量
作为最佳施氮量 。
参 考 文 献:
[ 1] 刘勇民.维吾尔药志(上)[ M] .乌鲁木齐:新疆科技卫
生出版社 , 1999:405.
[ 2] 中华人民共和国卫生部药典文员会.中华人民共和国
卫生部药品标准维吾尔分册 [ M] .乌鲁木齐:新疆科技
卫生出版社 , 1999:73.
[ 3] 冯长根 , 李琼.香青兰化学成分与药理活性研究综述
[ J] .中成药 , 2003, 25(2):154 -156.
[ 4] 李建北 , 丁怡.香青兰化学成分的研究 [ J] .中国中药
杂志 , 2001, 26(26):697 -698.
[ 5] 古海峰 ,陈若芸 , 孙玉华 , 等.香青兰化学成分的研究
[ J] .中国中药杂志 , 2004, 29(3):232 -234.
[ 6] 冯长根 ,李琼.香青兰化学成分研究 [ J] .中成药 , 2006,
28(1):94 -98.
[ 7] 谭红胜 , 禹荣祥 ,叶敏 , 等.维药香青兰中挥发油化学成
分的 GC-MS分析 [ J] .上海中医药大学学报 , 2008,
22(2):55 -58.
[ 8] 倪慧 , 贾晓光 ,陈茂齐.香青兰挥发油化学成分 [ J] .新
疆中医药 , 1999, 17(2):41 -42.
[ 9] 迪丽菲嘎尔 ·阿不都热依木.新疆香青兰氨基酸成分
研究测定 [ J] .新疆师范大学学报(自然科学版),
2001, 20(1):43 -45.
[ 10] 迪丽菲嘎尔·阿不都热依木.新疆香青兰微量元素含
量测定 [ J] .新疆师范大学学报(自然科学版),
2000, 19(4):38 -39.
[ 11] 郭春梅 ,武容兰 , 封顺 ,等.香青兰多糖的提取 、测定及
对活性氧自由基的清除作用 [ J] .食品及发酵工业 ,
2005, 31(3):129 -132.
[ 12] M.S.Hussein, S.E.El-Sherbeny, M.Y.Khalil, etal.
Growth characters and chemicalconstituents of
Dracocephalum moldavicaL.plantsinrelationto
compostfertilizerandplantingdistance.Cultivation
andProductionofMedicinalandAromaticPlants,
ScientiaHorticulturae.2006, 108(3):322 -331.
[ 13] 曾波 , 何忠俊 , 毛昆明 , 等.药用植物施肥研究进展
[ J] .云南农业大学学报 , 2007, 22(4):587 -592.
[ 14] 李合生 ,孙群 , 赵世杰.植物生理生化实验原理和技术
[ M] .北京:高等教育出版社 , 2000:164 -194.
[ 15] 中华人民共和国卫生部药典委员会.中华人民共和国
药典(一部)[ S] .北京:化学工业出版社 , 2005:附录
57 -58.
47第 1期 边丽梅等: 施氮量对香青兰生长 、产量及挥发油含量的影响