川党参为桔梗科植物川党参Codonopsis tangshen Oliv.的根。党参具有补中益气,和脾胃,除烦渴的功效,素有“小人参”之美誉,可用于治疗脾肺虚弱、气短心悸、食少便溏、虚喘咳嗽、内热消渴等症状。现在,党参栽培中其产量的提高不再主要依靠农家肥,而是以化学肥料为主。化学肥料在大幅度提高党参产量的同时,却又严重影响着党参质量的提高,且滥施化肥不仅使党参栽培的成本增加,还破坏生态。所以,既要高产又要优质低耗,就必须对化学肥料的施用量和配比做深入的研究[1]。本实验初步研究了川党参不同生育阶段的氮、磷、钾吸收规律,为合理配方施肥提供了依据。
全 文 :川党参氮磷钾吸收特性初步研究
伍晓丽1,2,彭 锐1,2,王爱萍1,李隆云1,2
(1.重庆市中药研究院,重庆 400065;
2.重庆市中药良种选育与评价工程技术研究中心,重庆 400065)
[收稿日期] 20090113
[基金项目] 国家“十一五”科技支撑计划项目(2006BAI06A1109)
[通信作者] 李隆云,Tel:(023)89029118,Email:lilongyun8@163.
com
川党参为桔梗科植物川党参 Codonopsistangsh
enOliv.的根。党参具有补中益气,和脾胃,除烦渴
的功效,素有“小人参”之美誉,可用于治疗脾肺虚
弱、气短心悸、食少便溏、虚喘咳嗽、内热消渴等症
状。现在,党参栽培中其产量的提高不再主要依靠
农家肥,而是以化学肥料为主。化学肥料在大幅度
提高党参产量的同时,却又严重影响着党参质量的
提高,且滥施化肥不仅使党参栽培的成本增加,还破
坏生态。所以,既要高产又要优质低耗,就必须对化
学肥料的施用量和配比做深入的研究[1]。本实验
初步研究了川党参不同生育阶段的氮、磷、钾吸收规
律,为合理配方施肥提供了依据。
1 材料与方法
1.1 试验地的自然条件 试验地设在重庆市巫溪
县尖山镇九狮坪,海拔1620m,无霜期平均为205
d,夏季(6,7,8月份)的平均温度为237℃,冬季
(12,1,2月份)的平均温度为34℃,年平均降水量
12267mm,土壤为疏松的粒状结构,沙壤土,土层
厚20~30cm,pH45。供试地肥力水平如下:有机
质303%,全氮223g·kg-1,有效氮1502mg·
kg-1,全磷0536g·kg-1,有效磷232mg·kg-1,
全钾1235g·kg-1,有效钾623mg·kg-1。
1.2 田间试验设计和取样分析 供试材料为重庆
市巫溪县远帆药业种植有限公司提供的川党参种
苗,由本院副研究员彭锐鉴定。种植密度10cm×
20cm,底肥施农家肥45000kg·hm-2,每年施尿
素720kg·hm-2,过磷酸钙1005kg·hm-2,硫酸
钾450kg·hm-2,磷肥作基肥1次施入,氮肥和
钾肥分2次施入,每年4-5月施60%,7-8月施
40%。在川党参生长发育时期 (4-11月),20d
取样1次,每次 10个重复。样品洗净后,按根、
茎、叶等器官分开,置烘箱内105℃杀青15min,
50℃烘干,粉碎,过40目筛,测定地上和地下部
分氮、磷、钾含量。
1.3 测定方法 取样品01~02g,用H2SO4H2O
消煮,半微量凯氏定氮法测定全氮含量,钼锑抗显色
法测定全磷含量,火焰光度计法测定全钾含量[2]。
2 结果与分析
2.1 一年生党参氮、磷、钾吸收特性分析 一年
生党参地上部分氮、磷、钾的吸收量其高峰均只有
1个,且全部集中在6月中下旬期间,即 6月 20
日前后,此后吸收量显著下降。此时是党参盛花
期,茎叶大量吸收氮、磷、钾为花期提供营养元
素。而从干重变化趋势可看出,地上部分的生长发
育高峰在5月上中旬到6月初,比养分吸收高峰稍
提前。对地上部分氮、磷、钾吸收量和干重作相关
分析,发现地上部分干物质积累同氮、磷、钾的吸
收无相关关系(表1)。
一年生党参根部氮的吸收在4-6月初较平稳,
6月初-7月中下旬明显增加,7月下旬后略有下
降,但以后总呈缓慢上升趋势;磷含量4月 -8月初
缓慢增加,8月初达到高峰后在8月下旬降至低谷,
此后一直到10月下旬均呈缓慢上升趋势;钾含量4
月-8月初增加幅度较大,8月初达到高峰,在8月
-9月底稍有起伏,9月中下旬后含量一直下降。从
干重曲线看,在5月 -8月初干重增幅较大,同氮、
磷、钾吸收曲线基本吻合,此后基本无变化,9月下
旬后又有缓慢增加。对根部氮、磷、钾吸收量和根干
重作相关性分析,结果发现氮、磷、钾的吸收分别同
根干重呈显著正相关(P<001)。
2.2 二年生党参氮、磷、钾吸收特性分析 从表1
看,二年生党参地上部分5月初 -6月初生长迅速,
6月1日左右达到高峰,此后显著下降,转入生殖生
长为主。氮吸收量5月初-7月下旬总呈缓慢增加
·4611·
第34卷第9期
2009年5月
Vol.34,Issue 9
May,2009
表1 党参氮、磷、钾吸收动态
取样时期
N
地下部
吸收量
/kg·hm-2
地上部
吸收量
/kg·hm-2
占总量
百分比
P
地下部
吸收量
/kg·hm-2
地上部
吸收量
/kg·hm-2
占总量
百分比
K
地下部
吸收量
/kg·hm-2
地上部
吸收量
/kg·hm-2
占总量
百分比
20050420 255 150 122 045 015 066 165 030 060
20050509 255 465 211 030 045 101 285 255 166
20050601 285 1365 486 120 270 511 600 1305 585
20050620 480 2535 895 135 585 939 811 815 806
20050715 1125 1815 872 300 405 925 1141 365 766
20050803 990 0 294 330 0 430 1530 0 468
20050822 1155 0 342 165 0 211 1230 0 378
20050915 1350 0 402 285 0 381 485 0 457
20050929 1290 0 382 285 0 371 1275 0 392
20051018 1410 0 417 345 0 451 1200 0 369
20060509 525 960 440 150 150 395 930 750 512
20060601 375 1215 470 165 210 483 930 840 545
20060620 555 1395 576 225 210 577 1080 1245 712
20060715 960 1455 715 285 195 646 1305 720 620
20060803 1470 0 435 390 0 513 1605 0 493
20060822 1740 0 514 420 0 549 1815 0 558
2006915 1905 0 565 420 0 544 1665 0 510
20060929 2145 0 635 465 0 606 1650 0 506
20061018 1980 0 587 480 0 621 635 0 501
20061228 2160 0 639 525 0 682 1935 0 595
二年 22365 11355 100 5550 2085 100 24285 8340 100
趋势;磷吸收量全年相对平稳,无明显变化;钾吸
收量在5月初 -6月初平稳,此后大幅上升,至6
月20日左右达到高峰后,又大幅度下降。对地上
部分氮、磷、钾吸收量和茎叶干重作相关性分析,
结果均不相关。
二年生党参根部生长5月初 -9月底总呈较大
幅度上升趋势,至9月底达到顶峰。二年生党参根
部氮含量自5月初-6月下旬含量几乎不变,6月中
旬-10月初缓慢增加,此后几乎无变化;磷含量自5
月初至12月下旬曲线平缓,无明显的高峰和低谷;
钾吸收高峰出现在8月下旬,此后变化较小。对根
部干重和氮磷钾含量做相关分析,结果发现氮、磷、
钾的吸收分别同根干重呈显著正相关(P<001)。
可见,随着根部膨大,党参对氮磷钾的绝对需求量是
逐渐增加的。
2.3 党参全生育期氮、磷、钾吸收占总量百分比
党参全年养分吸收趋势氮磷钾基本一致(图1)。在
第1年,氮磷钾均是从4月下旬至6月下旬直线上
升,稳定在1个高峰,此时期虽然仅约30d,但氮吸
收量占全生育期 1767%,磷占 1864%,钾占
1572%。从根干重曲线看,此时根干物质积累缓慢
增加,而且地上部分正是花期和营养形态建成的关
键时期,消耗养分量大,因此养分吸收比例达到1个
高峰。7月中旬后曲线急剧下滑,在8月初-8月下
旬相继达到底谷,此时地上部分倒苗,植株生理活动
大大减弱。此后曲线总呈上升趋势,因为根部积累
此时虽然增加幅度不大,但根部的生理活动,如贮藏
过冬养料、呼吸作用等等,需消耗一定的营养,所以
曲线小幅上升。此时地上部分倒苗不能供给养分,
若无外界肥料供给,植株可能消耗自身贮藏的养料
导致减产。第2年,氮磷钾的吸收比例从5月初起
均上升较快,氮磷吸收比例最高峰集中在7月中旬,
此时期氮吸收量占全生育期715%,磷占646%。
钾稍有提前,在6月下旬,占全生育期的62%。从
根干重曲线看,此时段正是地下部分干物质快速积
累时期,而地上部分花期生理活动也需要大量养分。
8月初,氮磷钾吸收比例均陡然滑至低谷。此时地
上部分倒苗,而根干物质积累仍在继续。因此,氮磷
钾的吸收比例在低谷后变化总趋势是缓步上升。从
图1可知,养分第1年的吸收高峰峰值高于第2年
的吸收高峰,即第1年吸收高峰期养分需求量比第
2年高峰期大,但第2年的高峰期又恰是根部干物
质积累最快的时期。
对氮、磷、钾不同生育时期的吸收百分比作相关
·5611·
第34卷第9期
2009年5月
Vol.34,Issue 9
May,2009
图1 不同生长时期党参养分吸收量占总生育期百分比
分析,结果P<001,即川党参不同生育时期的氮磷
钾吸收比例之间有极显著的相关关系。
整个生育期氮、磷、钾的累积吸收量分别为 N
33705kg·hm-2,P2O517445kg·hm
-2,K2O393
kg·hm-2,NP2O5K2O为193∶1∶225。即整个生
育期,每形成 1kg干根产量,需消耗氮(N)0117
kg、磷(P2O5)0061kg、钾(K2O)0137kg。
2.4 不同时期党参植株各器官氮磷钾养分分配规
律 第1年的4月下旬 -5月初,植株根中氮磷钾
比率都较同时期的茎叶中高,此时根部养分充足,而
地上部分形态尚未建成,养分所占比例少(表 2)。
但从养分浓度可见,此时地上部分氮钾浓度正是高
峰,可见茎叶对这2种元素需求迫切。而磷浓度此
时相对较低。此后,茎叶作为生长中心,干物质积累
速率增大,从4月下旬-6月下旬,根部氮磷钾分配
百分率均显著下降,而地上部分的这一指标上升。
而就元素浓度而言,茎叶氮磷均是逐渐升高,而钾在
6月下旬达最低。此后,地上部分生长转入衰退时
期,茎叶的养分逐步转入新的生长中心根部,氮磷钾
的分配百分率均下降,根部分配比例骤然上升。就
养分浓度看,茎叶氮浓度陡然下降,而磷钾却大幅上
升。因为此时地上部分茎叶停止生长,不需要氮素
合成叶绿素,但开花结实需要消耗磷钾。根部氮磷
浓度从7月中旬倒苗开始直到10月中下旬,均呈上
升趋势,而钾浓度在8月初达到一个高峰后,一直下
滑,在9月中旬达到底谷后回升。倒苗后氮磷钾在
根部的大量积累表明,此时尚需肥料供给根部,第2
年,氮磷钾分配百分率和第1年基本一致,均是在植
株茎叶生长旺盛期,从储量丰富的根部转移到需求
旺盛茎叶部,而随着倒苗,养分又从茎叶转移到根
部。各元素浓度的变化规律也与第1年大同小异。
表2 不同时期党参植株各器官氮磷钾浓度及其分配
取样时期
N
质量分数/mg·g-1
地下 地上
分配百分率
地下 地上
P
质量分数/mg·g-1
地下 地上
分配百分率
地下 地上
K
质量分数/mg·g-1
地下 地上
分配百分率
地下 地上
20050420 505 2111 6296 3704 144 336 7500 2500 902 3280 8462 1539
20050509 298 1915 3542 6458 132 324 4000 6000 755 1332 5278 4722
20050601 401 2287 1727 8273 168 344 3077 6923 783 2054 3150 6850
20050620 618 2751 1592 8408 188 380 1875 8125 838 1366 3086 6914
20050715 766 1281 3827 6174 204 444 4255 5745 839 2578 4551 5449
20050803 878 0 100 0 212 0 100 0 921 0 100 0
20050822 975 0 100 0 212 0 100 0 853 0 100 0
20050915 988 0 100 0 213 0 100 0 762 0 100 0
20050929 937 0 100 0 224 0 100 0 774 0 100 0
20051018 1061 0 100 0 256 0 100 0 956 0 100 0
20060509 1668 3809 3535 6465 250 292 5000 5000 1033 911 5536 4464
20060601 860 2003 2359 7642 096 212 4400 5600 977 1122 5254 4746
20060620 414 1355 2846 7154 184 264 5172 4828 878 1308 4645 5355
20060715 370 1747 3975 6025 104 400 5938 4063 634 1248 6444 3556
20060803 735 0 100 0 196 0 100 0 745 0 100 0
20060822 591 0 100 0 196 0 100 0 912 0 100 0
20060915 673 0 100 0 094 0 100 0 720 0 100 0
20060929 814 0 100 0 174 0 100 0 895 0 100 0
20061018 809 0 100 0 178 0 100 0 805 0 100 0
·6611·
第34卷第9期
2009年5月
Vol.34,Issue 9
May,2009
3 讨论
从以上数据分析可看出,5-7月是川党参地上
部分形态建成和生殖生长的重要时期,若营养不足,
就会消耗根部养分,因此4-5月应追肥1次。8月
初,地上部分倒苗不能供给根部养分,而根部作为新
的生长中心,干物质积累仍在继续,且处于较活跃时
期,若无外界肥料供给,植株可能消耗自身贮藏的养
料导致减产,所以7-8月应追肥1次以保证产量。
同时,考虑到不同生育时期植株氮磷钾吸收百分比
之间有显著相关性,可见具有协同效应,因此每次追
肥都应该氮磷钾兼施。
[参考文献]
[1] 何春雨,张延红.党参栽培技术研究进展[J].中国农学通报,
2005,21(12):295.
[2] 赵春江.数字农业信息标准研究[M].北京:中国农业出版社,
2004:389.
[责任编辑 吕冬梅]
全国第八次中医药创新与发展学术研讨会暨首届新世纪中药科技创新论坛征文通知
由中华中医药学会主办、《中华中医药杂志》社承办的“全国第八次中医药创新与发展学术研讨会”将于
2009年7月在辽宁丹东举行。会议将邀请著名中医药专家、国家级课题组负责人、相关政策法规制定部门
的领导做专题报告。现将有关征文事宜通知如下:
一、征文内容:(1)读经典作临床的心得体会;(2)全国第一、二、三、四批名老中医、省级名老中医临床经
验总结;(3)中医药学科基础研究的新方法、新进展;(4)中医药学科临床研究的新思路;(5)名老中医用药心
得,民间偏方、验方验案分析;(6)中医药独特诊疗技术的发掘与应用;(7)中医药学科科研思路与方法学的
研究;(8)中医药医疗器具、器械、设备的开发及临床应用研究;(9)药用植物与中药(含民族医药,下同)鉴
定新技术研究、中药资源开发与可持续利用发展研究及中药材规范化种植(GAP)研究;(10)中药化学成分
及有效成分的提取、分离、鉴定及分析研究,中药制剂技术、工艺及质量标准评价和稳定性研究,中药炮制创
新技术及规范化研究,中药药理、毒理及中药临床应用研究;(11)药事管理与法律法规研究;(12)中医药医
疗、教学及科研管理研究;(13)国家级、省部级、局级科研课题的最新研究进展及成果展示。
二、征文要求:(1)未正式公开发表过的论文。(2)论文力求主题鲜明、论据充分、资料详实。(3)稿件篇
幅在4000字以内,关键词3~8个,注明作者姓名、职称、单位、具体通讯地址、邮政编码、电子信箱等。(4)
论文请寄打印稿并网络发送电子版,请在信封上注明“丹东会议征文”,邮件以“作者姓名 +丹东会议征文”
命名。请用word文档以附件的形式发送,收到必复,若无回复,请与编辑部联系。(5)每篇论文共收审稿费、
版面费380元,稿件请自留底稿,恕不退稿。投稿时请同时寄出审稿费及版面费,截止日期:2009年5月30
日。
三、其他事宜:稿件经审稿录用后将在国家级中文核心期刊《中华中医药杂志》(原《中国医药学报》)
2009年增刊上刊出。参加大会学术交流者,由中华中医药学会颁发论文证书和国家Ⅰ类继续教育学分。如
有意参会,请自备因私护照。
四、联系方式:北京市朝阳区和平街北口樱花路甲4号《中华中医药杂志》社(收);邮编:100029;电话:
01064216650;Email:64216650@163.com。
·7611·
第34卷第9期
2009年5月
Vol.34,Issue 9
May,2009