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Effect of spring topdressing on yield,ferulic acid and total alkaloids of Ligusticum chuanxiong

春季追肥对川芎产量、阿魏酸和总生物碱含量的影响



全 文 :InvestigationofPaeoniasinjiangensisresourcesusingremotesensingand
expertknowledge
ZHANGZili1,QINQiming1,DONGYuzhi2,DAIFanwei3,YAOYunjun1,WANGZhaoqiang1
(1.InstituteofRemoteSensingandGIS,PekingUniversity,Beijing100871,China;
2.ColegeofForestry,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi830052,China;
3.DepartmentofOrnamentalHorticulture,ChinaAgricultureUniversity,Beijing100094,China)
[Abstract] Objective:Tostudytheefectivenessandfeasibilityofremotesensingtechnologyintherarespeciesofwildplant
resources.Method:ThemechanismandcharacteristicsofPaeoniasinjiangensiswereanalyzedtofindthepossibilityofextractingfrom
TMimagery.AnexpertsystemhasbeenusedwithLandsatThematicMapperdatatoderiveP.sinjiangensis.Thenlogicaldecision
ruleswereusedwiththevariousdatasetstoassignvalues.Result:ThelandforP.sinjiangensispossiblegrowthweremappedandac
curacytestedwasapproving.Conclusion:Theresultssuggestthattheremotesensingexpertinterpretationsystemusingsateliteimage
ryandancilarydatawilbefeasibleforresearchofrarewildmedicinalplantsdistribution.
[Keywords] Paeoniasinjiangensis;remotesensing;expertsystem;wildmedicinalplants
[责任编辑 吕冬梅]
[收稿日期] 20071015
[基金项目] 国家科技支撑计划项目(2007BAD89B15);四川
省科技厅攻关招标项目(2006Z08091)
[通讯作者] 袁继超,Tel:(0835)2885823,Email:yuanjichao5@
163.com
春季追肥对川芎产量、阿魏酸和
总生物碱含量的影响
张 毅1,范巧佳2,郑顺林3,周 虹3,袁继超3,马逾英4,蒋桂华4
(1.四川农业大学 资源环境学院,四川 雅安 625014;2.四川农业大学 动物科技学院,四川 雅安 625014;
3.四川农业大学 农学院,四川 雅安 625014;4.成都中医药大学 药学院,四川 成都 610075)
[摘要] 采用田间试验方法,研究了春季追肥对川芎生长发育和产量与品质的影响。结果表明,春肥可在一
定程度上延长川芎的根长,增加其茎蘖数,使植株变高,并显著提高其叶片的叶绿素含量,增加干物质积累,特别是
地下部的干物质量,从而显著提高川芎的产量,改善其品质,增加经济收入,其中以单施尿素587kg·hm-2(纯氮
27kg·hm-2)的效果最佳,其次为氮磷钾配施。
[关键词] 川芎;产量;品质;春季追肥
[中图分类号]S567 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)16194404
  川芎 Ligusticumchuanxiong为伞形科多年生草
本植物,以根茎供药用,全生育期280~290d。主产
于四川的都江堰、崇庆、彭县和新都等地。川芎能活
血行气,祛风止痛,是著名的川产药材。近年来,随
着我国中医药行业的发展,在各级政府与公司的引
导下,形成了有组织、分片区的规模化生产形势,这
就要求以规范的优质高产栽培技术作为保障。前人
在川芎的生长发育特性及一般高产栽培技术方面已
作过一些研究[13],但缺乏追肥技术方面的系统资
料,生产中也没有施用春肥的习惯,但春季又是川芎
产品器官的主要形成期,掌握川芎在这阶段的需肥
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特性和追肥技术对于指导川芎的优质高产栽培有重
要意义。
1 材料与方法
1.1 试验材料与处理 试验于2006年8月~2007
年5月在四川省都江堰市石羊镇徐渡乡试验田进
行,土地平整,地力均一,管理、排灌方便。土壤理化
性状为:土壤全氮质量分数为062g·kg-1,有机质
为342g·kg-1,碱解氮为6535mg·kg-1,速效磷
(P2O5)为1181mg·kg
-1,速效钾(K2O)为9236
mg·kg-1,pH784。供试苓种来自四川汶川县水
磨镇。8月 12日播种,行、穴距为 400cm×200
cm,穴留1株,种植密度为124500株/hm2。其他栽
管措施同当地大田生产,保持小区间一致[4]。
试验采用随机区组设计,设7个春肥处理,分别
为CK(对照,不施春肥),N1(硝酸钙),N2(碳酸
铵),N3(尿素),K(硫酸钾),PK(磷钾配施)和 NPK
(氮磷钾配施)。氮肥处理的施肥量为纯氮27kg·
hm-2,磷肥处理的施肥量为 210kg·hm-2过磷酸
钙,钾肥处理的施肥量为60kg·hm-2硫酸钾,磷钾
配施处理施肥量为210kg·hm-2过磷酸钙和60kg
·hm-2硫酸钾,氮磷钾配施处理的氮肥为尿素,施
用量为纯氮27kg·hm-2、过磷酸钙210kg·hm-2
和60kg·hm-2硫酸钾。施肥时间为3月18日。小
区面积14m2,重复3次。
1.2 测定项目及分析方法 播种前采用“S”型取
样法采集0~20cm深度的混合土壤样,按文献[5]
介绍的方法测定有关土壤理化指标。
春季追肥后每隔 10d取样 1次,每小区取 5
株。先测量株高、根长、叶绿素含量(丙酮乙醇混合
液浸提分光光度法)等指标,然后按地上部、地下部
分别烘干称重。成熟后分小区实收计产,产品风干
后采用高效液相色谱法和酸性染料比色法测定总阿
魏酸和总生物碱含量[67]。
采用 Excel2003和 DPS655软件进行数据整
理和统计分析。
2 结果与分析
2.1 春肥对川芎根茎生长的影响 春季追肥对川
芎的株高、茎数和根长均有不同程度影响。适宜的
氮肥或氮磷钾配合施用可以促进川芎的生长发育,
使根变长,单株茎数增加,植株增高,其中以尿素和
碳酸铵的促根效果最好,根系分别比对照延长了
320cm和 333cm;单株茎数以氮磷钾配施的最
多,较不施春肥的茎数每株多767个,差异达显著
水平,其次为单施尿素和硝酸钙;株高则以钾肥和尿
素处理的最高,其次为氮磷钾和磷钾配施,其株高与
对照的差异达显著水平(表1)。
表1 春肥对川芎生长的影响
处理 单株根长/cm 单株茎数/个 株高/cm
ck 800 1533b 3400c
N1 983 2000ab 3566bc
N2 1133 1667b 3500bc
N3 1120 1868ab 4533a
K 977 1732b 4735a
PK 716 1733b 4012ab
NPK 1067 2300a 4223ab
  注:小写字母表示005水平下差异显著
2.2 春肥对川芎叶片叶绿素含量的影响 春季追
肥对川芎叶片的叶绿素含量也有显著影响,各施肥
处理的叶绿素含量均显著高于不施肥处理,其中以
尿素配合磷、钾肥处理的效果最好,其叶绿素含量较
对照高629%;其次为单施尿素处理,其叶绿素含
量较对照高489%;单施钾肥和磷钾配施处理的效
果相对较差,但其叶绿素含量仍较对照高125%和
156%(表2)。
表2 春肥对川芎叶绿素的影响 mg·g-1
处理 叶绿素
ck 15688e
N1 22035c
N2 21282c
N3 24610b
K 19102d
PK 18591d
NPK 27247a
  注:不同小写字母表示5%显著差异(表3同)
2.3 春季追肥对川芎干物质积累的影响 春季追
肥由于影响了川芎叶片的叶绿素含量及其光合作
用,因而显著影响川芎的干物质积累(表3),但影响
的趋势因肥料种类而异。从表 3中可看出如下趋
势:①在6种春肥处理中,以尿素处理和氮磷钾(尿
素与过磷酸钙、硫酸钾)配施的增加干物质积累的
效果最好,其次为硝酸钙、磷钾配施和单施硫酸钾,
碳酸铵的效果最差,3个测定时期平均,单施尿素、
硝酸钙、碳酸铵、硫酸钾及氮磷钾配施和磷钾配施的
全株干重(地上部和地下部干重之和)分别较对照
高353%,196%,124%,163%,325%,185%;
②从总体上看,春肥处理对地下部干重的促进作用
大于地上部,从而显著提高了根冠比(地下部干重
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与地上部干重的比值),特别是氮肥处理,3种氮肥
处理平均,3月26日、4月12日和5月14日的根冠
比分别较对照高 114%,63%,186%;③在施肥
后2个月以内,肥效随时间的推迟而增大,特别是地
下部分,6种春肥处理平均,3月26日、4月12日和
5月14日地上部干重分别较对照高70%,184%,
198%,而地下部干重则分别较对照高 177%,
211%,342%,地上部分干重的增加幅度在 4月
12日以后变化不大,而地下部分则到5月14日还
有较大幅度增长;④在氮肥种类中,碳酸铵的肥效快
而短,4月12日以后就没有肥效了,而尿素的肥效
稳而长,尿素处理在3月26日、4月12日、5月14
日地上部干重和地下部干重的促进率分别为
12%,250%,377%和161%,295%,704%,随
着时间的推迟,促进率提高;⑤春季各处理(包括对
照)的根冠比表现为先降低后升高趋势,7个处理平
均,3月26日、4月12日和5月14日的根冠比分别
为291,260,628,这是因为在早春,川芎地上部
刚开始萌发生长,地下部(宿根)干重相对较高,以
后随着茎叶的生长,根冠比逐渐降低,到4月以后茎
叶生长变缓甚至逐渐枯萎,而地下根茎则进一步彭
大,因而根冠比逐渐提高。
表3 春肥对川芎干物质积累量的影响
处理
单株干重/g/株
0326 0412 0514
根冠比
0326 0412 0514
ck 2112b 3108d 8260e 267e 255cd 570c
N1 2433a 3597bc10550c 296b 281a 702a
N2 2401a 3537c 9092d 289c 268b 620b
N3 2366a 3986a13673a 307ab264bc 706a
K 2480a 3644b 9426d 286cd250d 556c
PK 2412a 3640b10256c 309a 255cd 602c
NPK 2456a 4040a12447b 281d 249d 638b
2.4 春肥对川芎产量和经济效益的影响 产量以
尿素处理和氮磷钾配施最高,分别比对照增产
2007%和1951%;除碳酸铵处理的产量与对照差
异不显著外,其余各处理的产量均显著高于对照,表
明春季适当施用春肥有显著增产效果,但应注意肥
料的种类和搭配(表4)。
表4 春肥对川芎产量和效益的影响
处理 产量/kg·hm-2 增加产值 /元/hm2 肥料成本/元/hm2 人工/元/hm2 净增利润/元/hm2 产投比
ck 382283e 0 0 0 0 0
N1 429425b 612885 150000 45000 417885 214
N2 391710de 122460 39000 45000 38460 046
N3 458996a 997230 52500 45000 899730 923
K 425139bc 557115 76500 45000 435615 359
PK 406281cd 311805 119400 45000 147405 090
NPK 456852a 969345 171900 45000 752445 347
  注:川芎13元/kg,人工按每人每天30元
  从经济效益来看,春肥由于显著提高了川芎的
产量,从而可提高其经济效益,增加纯收入。在6种
春肥处理中,以尿素处理的经济效益最高,净增利润
和产投比分别为89973元/hm2和923;其次为氮
磷钾配施和单施硫酸钾处理,其净增利润和产投比
分别为752445元/hm2,347和435615元/hm2,
359;碳酸铵处理的经济效益最低,其净增利润和产
投比分别为38460元/hm2和046。因此,从高产
和高效出发,在试验的 6种春肥处理中,以单施
586kg·hm-2尿素处理的效果最好。
2.5 春肥对川芎品质的影响 春季追肥不仅影响
川芎的产量,对川芎的品质也有一定影响(表 5)。
单施尿素和尿素与磷钾肥配施的不仅产量高,产品
中总阿魏酸和总生物碱含量也高,单施尿素处理的
总阿魏酸和总生物碱含量分别较对照高164%和
247%,尿素与磷钾配施处理的总阿魏酸和总生物
碱含量分别较对照提高144%和851%;春季追施
硝酸钙(N1)也可在一定程度上改善川芎的品质,其
总阿魏酸和总生物碱含量分别较对照高 34%和
243%;单施碳酸铵(N2)虽然也在一定程度上提高
了川芎总阿魏酸的含量,但同时也降低了其总生物
碱含量;单施钾肥和磷钾配施在一定程度上降低了
总阿魏酸含量,单施钾肥还同时降低了总生物碱含
量,从而降低了川芎的品质。
3 小结与讨论
3.1 春肥的作用 川芎为越年生植物,在头年8月
栽种后迅速萌发生长,1月上旬倒苗,春季重新萌发
生长,至5月上旬收获[8]。第2年春季是川芎产量
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   表5 春肥对川芎主要有效成分的影响 g·kg-1
处理 总阿魏酸 总生物碱
ck 1903 1698
N1 1968 2110
N2 2176 1627
N3 2216 2117
K 1813 1501
PK 1652 1757
NPK 2177 3143
和品质形成的重要时期,也是一生中需肥较多的时
期,本试验表明,此期合理追肥可以促进川芎的生长
发育,从而提高其产量和品质,建议生产中改变只重
视前期(头年)施肥,不施春肥的习惯,应重视春肥
的作用。
春季追肥可以促进川芎根系的生长,增加茎蘖
数,并提高叶片的叶绿素含量,增强其光合作用,增
加干物质积累,特别是地下部的干物质积累,为川芎
的高产和优质奠定了物质基础,这是春肥增产的主
要生理机制。
3.2 春肥的施用技术 在川芎生产中不重视春肥
的主要原因是担心春肥引起旺长,从而影响产量和
品质。本试验表明,川芎的产量(Y)与株高(X)之
间为二次凸函数关系,回归方程为 Y=-02601
X2+23587X-23976(R2=05076),营养生长不
足,植株过矮,产量不高,但如果营养生长过旺,植株
过高也不利于高产,只有在适宜条件下才能获得高
  
产,在本试验条件高产的适宜株高为453cm。由
此表明,春季施肥的技术较强,既要保证足够的营养
生长,也不能引起过度旺长。
在春肥施用技术上,首先应注意肥料的种类,这
是本试验研究的主要内容,从试验结果看,综合产
量、品质和经济效益考虑,以追施适量的尿素最好,
其肥效稳而长,既高产,也优质,还高效;其次要注意
施肥的时期和数量,本试验只考虑了1个施肥时期
和1种施肥量,有关川芎春肥的适宜施用时期和施
肥量尚有待进一研究。
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Efectofspringtopdressingonyield,ferulicacidandtotalalkaloidsof
Ligusticumchuanxiong
ZHANGYi1,FANQiaojia2,ZHENGShunlin3,ZHOUHong3,YUANJichao3,MAYuying4,JIANGGuihua4
(1.ColegeofResourceandEnvironment,SichuanAgriculturalUniversity,Ya’an625014,China;
2.DepartmentofAnimalTechnology,SichuanAgriculturalUniversity,Ya’an625014,China;
3.AgronomyColege,SichuanAgriculturalUniversity,Ya’an,625014,China;
4.ChengduUniversityofTraditionalChineseMedical,Chengdu610075,China)
[Abstract] Afieldtrialwascariedouttostudytheinfluenceofdiferentkindsofspringtopdressingongrowth,yieldandqual
ityofLigusticumchuanxiong.Theresultsshowedthatthespringtopdressinghadefectsofimprovingrootlength,tilernumbersand
plantheighttosomeextent.Atthesametimethechlorophylcontentanddryweightaccumulationespecialythedryweightofrootin
creasedsignificantly.Italsoshowedthattheyieldincreasedandqualitywasimprovedsignificantly.Theefectofdiferenttreatment
withurea58.7kg·hm-2(N27kg·hm-2)wasthebestandthetreatmentwithN,P,Kthesecond.
[Keywords] Ligusticumchuanxiong;yield;quality;springtopdressing [责任编辑 吕冬梅]
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