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Study on growth and dry substance accumulation of Curcuma longa

黄丝郁金生长发育及干物质积累规律研究



全 文 :·研究论文·
黄丝郁金生长发育及干物质积累规律研究
李青苗1,张春梅1,张 美1,舒光明1,唐雪梅1,夏燕莉1,雷加伦2
(1.四川省中药研究所,四川 成都 610041;
2.崇州嘉庆科技开发有限公司,四川 崇州 611230)
[摘要] 目的:了解黄丝郁金生长发育规律,为规范化栽培技术提供依据。方法:定期取样进行调查测定。结
果:根据郁金各器官生长变化及干物质积累特点,将郁金的个体发育分为5个时期,即出苗期、苗期、叶丛期、块根
膨大期和块根充实期。郁金一生形成8片叶,叶面积在苗期增加较慢,叶丛期迅速增加。各器官干物质积累量随
生育进程而增加,苗期和叶丛期干物质主要分配到叶部,块根膨大期主要分配到根茎,块根充实期主要分配到块
根。结论:可根据黄丝郁金各生育期的生长发育及干物质积累特点制定合理的栽培管理技术措施。
[关键词] 黄丝郁金;生长发育;干物质积累
[中图分类号]S567 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)06062103
[收稿日期] 20060721
[基金项目] 四川省科技厅应用基础项目(05JY0290451)
[通讯作者] 李青苗,Tel:13551126291,Email:liqingmiao@
hotmail.com
  黄丝郁金 CurcumalongaL.为著名的川产道地
药材,收获块根供药用,具行气止痛、活血破瘀之功
效。近代研究证明,郁金具有调节免疫功能,抑制中
枢神经,改善血液流变性,抗自由基损伤等作用[1]。
其所含姜黄素是世界公认的天然色素,许多医学专
家都在积极研究开发姜黄素类抗癌药物及保健
品[2,3]。本试验研究了郁金的生长发育及干物质积
累规律,以便为郁金的规范化栽培管理技术提供理
论和参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料
材料由四川省中药研究所姜荣兰研究员鉴定为
黄丝郁金C.longa。
1.2 试验地点
四川省崇州市三江镇听江村,前茬为蔬菜,供试
土壤为灰色潮土。试验于6月下旬播种,次年1月
中旬收获。
1.3 方法
生育期间定期取样,7月份每次取样 15~20
株,以后每次取样 10株,测定其株高、叶片数、
鲜叶数、枯叶数和叶面积。测后按地上部、根、根
茎、块根 4部分分样,80℃下烘干至恒重,于
1/1000天平上测其干重。田间栽培管理措施均按
传统方法进行。
2 结果
2.1 生育期
经调查测定,根据郁金生长发育特点,结合郁金
生长期间各器官干物质积累动态,将郁金的个体发
育划分为5个时期(表1)。
2.2 叶片及株高生长发育动态
黄丝郁金总叶数随生育进程而增加,至10月中
下旬叶片基本完全形成,一生共形成8片叶。在个
体发育中,植株绿叶数随生育进程而增加,于10月
上旬达最大值(69叶),以后逐渐下降,叶片从8月
上旬开始变黄,至12月下旬全部枯死(表2)。叶片
是光合作用的主要器官,绿叶面积的大小对光能利
用,干物质积累和最后产量的形成关系极大。在郁
金一生中,苗期的叶面积增长速度较慢,单株叶面积
平均日增量为68cm2,叶丛期的叶面积迅速增加,
10月初叶面积达最大值(12499cm2/株),在块根
膨大期保持相对稳定直到块根膨大基本完成,持续
时间约40d。10月下旬,由于气温下降,植株生长
缓慢,下部叶片开始逐渐衰老枯黄,单株绿叶面积随
枯叶的增加而减少,叶中光合产物迅速向块根运转。
12月末,地上部分全部枯萎。株高与鲜叶数的变化
趋势基本一致。株高随生育进程而增加,于10月上
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第33卷第6期
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    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 6
March,2008
   表1 黄丝郁金生育期的划分
生育期 经历时间/d 物候期   生长中心 特点
出苗期   10(夏至到7月上旬) 子叶出土 叶和根系  新叶生长
苗期    40(至8月中旬) 叶片和株高迅速增加 叶和根系  新叶生长
叶丛期   50(至10月初) 叶片发育基本完成 叶和根茎  叶面积迅速增加,根茎发育基本完成
块根膨大期 30(至11月初) 下部2~3叶枯萎 根茎和块根  叶片完全抽出,株高相对稳定,根茎干物质快速增加,
        块根迅速膨大
块根充实期 70(至次年1月初) 植株枯萎死亡 块根    功能叶片逐渐减少至全部枯萎,块根重量快速增加
旬达到最大,10~11月期间保持相对稳定,12月中下
旬后株高迅速降低,至12月下旬植株枯死(表2)。
表2 郁金叶片及株高生长动态
调查日期
株高
/cm
每株叶片

每株鲜叶

每株枯叶

叶面积
/cm2/株
20030715 90 14 14   207
20030725 174 27 27   982
20030805 278 45 43 02 1562
20030815 345 52 49 03 2732
20030825 526 65 59 06 6044
20030905 630 72 65 07 8006
20030915 724 76 67 09 10194
20030925 788 77 68 09 11462
20031005 890 78 69 10 12499
20031015 885 79 65 14 11273
20031025 865 80 59 21 10562
20031105 860 80 56 24 9870
20031115 869 80 38 42 8074
20031205 849 80 36 44 6627
20031225 663 80 02 78 455
20040115 324 80 00 80 00
2.3 干物质积累动态
2.3.1 干物质积累量 郁金产量的形成过程,实际
上是干物质积累与分配的过程。全株干物质积累规
律为苗期慢,叶丛期至块根充实前期快,块根充实后
期减慢,整个过程呈 S曲线,符合逻辑斯蒂方程(图
1)。叶干物质积累量在10月底达到最大,根、根茎
和块根干物质积累量随着生育进程而逐渐增加。苗
期干物质增长速度较慢,积累量较少,叶丛期的叶和
根干物质积累量迅速增加,此期根茎也有一定的积
累,进入块根膨大期后,根茎和块根干物质积累量迅
速增加,11月中旬至12月下旬,块根干物重急剧增
加。叶干物质积累量在进入块根膨大期后基本没有
增加,其产生的光合产物主要转移到地下部供给块
根和根茎的生长。
2.3.2 干物质日增量 郁金干物质积累动态的特
点(图2):苗期干物质积累的速度较慢,进入叶丛期
以后,干物质日增长速度显著增加,尤以进入块根膨
大期后,日增长速度最大,几乎呈线性增长。在整个
生育期中,干物质积累分别在叶丛期(9月 15日)
  
图1 郁金各器官干物质积累动态
图2 郁金各器官干物质日增量动态
和干物质积累期(12月5日)形成2次高峰,其积累
速度分别为 1125g/株/d和 0649g/株/d。块根
在10月份日增量相对较低,进入11月后增长速度
显著增加,至12月上旬增长速度达到最大值(0501
g/株/d)。
2.3.3 干物质分配率 郁金干物质分配率在生育期
间有较大变化。总的趋势为:随着生育进程,叶中干
物质分配率逐渐下降,块根和根茎干物质分配率逐渐
上升,根干物质分配率则呈先升后降趋势。从各个生
育时期来看,苗期和叶丛期,干物质分配主要以叶部
为主,其分配率分别为91% ~81%和78%~72%,其
次为根;块根膨大期,干物质主要分配在叶和根茎,叶
占全株干物重60%左右,根和根茎14%~22%,块根
干物重所占比例也迅速上升,由4%上升到11%;块
根充实期,干物质主要分配到块根,分配率上升显著,
超过根茎。收获时,地下部分的干物质占总干物质量
的625%,块根达到30%。因此,可以根据郁金干物
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质积累和分配及生长中心的转移规律,在生产中采取
合理促控措施,以便夺取高产(图3)。
  
图3 郁金各器官干物质分配率动态
3 小结
我国药用郁金为多基源品种,药典2005年版收
载了4种。笔者调查发现,这4种郁金之间的种姜
形态、叶片形态及大小、植株高矮、生育期等均有一
定差异,但整个生育期及生长发育进程特点相类似。
郁金采用根茎作为繁殖材料进行栽培,一年生植
株很少开花,地上部分在整个生育期无明显的形态学
变化,难以根据形态发育划分生育时期。通过郁金地
上部分和地下部分的生长发育特点,结合叶、根茎、块
根干物质积累运转规律,将郁金生育时期划分为出苗
期、苗期、叶丛期、块根膨大期和块根充实期。苗期:
主要以新叶产生、根系发育和发生为中心,本期末贮
藏根已开始发育。叶丛期:以叶片生长为中心,叶面
  
积迅速扩展达峰值,株高迅速增加,同时开始形成根
茎,并不断膨大、伸长,贮藏根开始积累光合产物并在
先端形成膨大的块根———郁金,至9月末,根茎发育
基本完成。块根膨大期:光合产物主要用于根茎的物
质积累和块根的结构生长,根茎干物质快速增加,具
有雏形的块根迅速膨大,体积增加较快。块根充实
期:光合产物迅速而大量向块根运转,块根质量增加
较快,日增量于12月初达到最大值。
正确划分郁金生育时期,有利于在生产中根据郁
金各生育时期的生长特点,采取适宜的栽培措施,达
到优质高产。苗期和叶丛期应采取增施氮肥、中耕等
栽培措施,促进叶片产生,形成良好的根系,为中后期
生长奠定基础。块根膨大期和充实期,须适当追施氮
肥和钾肥,促进生长中心由地上部及早向地下部转
移,同时延长叶片功能期,防止叶片过早枯萎,保证块
根形成所需要的营养物质。生育后期,应通过根外追
施磷、钾肥等栽培措施,促进光合产物向地下部运转,
增加块根干物质积累量,从而获得高产。
[参考文献]
[1] 樊书旗,张保军,李春林.天然姜黄素及其在果蔬饮料中的应
用[J].中国食品添加剂,2002,(5):57.
[2] 李 洁,张岱州,高丽霞.中药郁金的现代研究概况[J].内蒙
古中医药,2001,(1):37.
[3] 鲍华英,陈荣华.姜黄素的研究进展[J].国外医学·儿科学分
册,2003,30(5):254.
StudyongrowthanddrysubstanceaccumulationofCurcumalonga
LIQingmiao1,ZHANGChunmei1,ZHANGMei1,SHUGuangming1,TANGXuemei1,XIAYanli1,LEIJialun2
(1.SichuanInstituteofChineseMateriaMedica,Chengdu610041,China;
2.ChongzhouJiaqingScienceandTechnologyCompany,Chongzhou611230,China)
[Abstract] Objective:ToexplorethegrowthcharacteristicsofCurcumalonga,andprovidebasisforstandardizedcultivation.
Method:Plantsampleswerecolectedandinvestigatedperiodicaly.Result:Accordingtothegrowthofdiferentpartsandthecharac
teristicsofdrysubstanceaccumulationofC.longa,thedevelopmentofC.longacouldbedividedintofivestages:emergenceofseed
lings,seedling,leaf,roottuberexpansion,anddrysubstanceaccumulationofroottuber.Intermsofnumber,leafofC.longaincrea
sesgradualyfromoneatfirsttoeightatthefinalstage.Leafsizeincreasesataverylowspeedatthestageofseedling.However,leav
esexpandstheirsizesatamuchhigherspeedatthestageofleaf.Thedrysubstanceindiferentpartsaccumulatesincreasinglywiththe
developmentofC.longadrysubstancemainlyaccumulatesinleavesatthestageofleaf,andinrhizomeatthestageofroottuberex
pansion.Atthefinalstage,itmainlyaccumulatesinroottuber.Conclusion:CultivationtechnologiesofC.longaandtherelevant
managementmethodscouldbeestablishedaccordingtothegrowthofdiferentpartsofC.longaandthecharacteristicsofdrysubstance
accumulationindiferentstages.
[Keywords] Curcumalonga;growth;drysubstanceaccumulation [责任编辑 张宁宁]
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