全 文 ：中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第12期2007年12月·1881·
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氮、磷、钾对益母草生长及水苏碱和总生物碱影响的研究
张燕1，王文全，杜世雄2，魏菊1，解军波1，侯富强3，许永新3
(1．北京中医药大学中药学院，北京100102；2．北京济世恩康中草药种植中心，北京101511；
3．北京市农业局，jE京100029)
摘要：目的研究氮、磷、钾肥对益母草生长发育及次生代谢物的影响。方法采用大田试验与室内分析相结合
的方法。结果益母草各项生长、产量及水苏碱和总生物碱的量基本均为复肥型高于单肥型，复肥型中又以营养平
衡型大于营养失调型，但单施氮肥对以上各项指标均有很大促进作用。在复肥型中，足量磷元素与氮元素的合理配
施可以提高氮的肥效。结论 以益母草株高、叶片数、分蘖数、产量及水苏碱和总生物碱的量为评价标准，根据氮、
磷、钾二次肥料数学模型的计算结果，确定最佳施肥量为：N：37．5～44．09／m2，P：37。4～54．3g／m2，K；31．6～34·4
g／m2，氮、磷、钾的最佳配比为4：4．5：3．3。
关键词：益母草；施肥}生长；产量；水苏碱；总生物碱
中图分类号：R282．6 文献标识码：A 文章编号：0253—2670(2007)12—1881—04
Effectsofnitrogen，phosphorus，andotas iumonsee linggrowthandstachydrine
andtotal kaloidfromLeonurusjaponicus
ZHANGYanl，WANGWen—quanl，DUShi—xion92，WEIJul，
XIEJun-b01，HOUFu—qiangS，XUYong—xin3
(1．CollegeofChineseMateriaMedica，BeijingUniversityofTraditionalChineseMedicine，Beijing100102，China；
2．BeijingFavorandHealthServingHerbalCultivationCenter，Beijing101511，Chinal
3．BeijingAgricultureBureau，Beijing100029，China)
Abstract：ObjectiveTos udytheffectsofdifferentl velsandcombinationsofnitrogen(N)，
phosphorus(P)，andpotassium(K)onthegrowtha dsecondarymetabolitesofL onurusjaponicus．
MethodsThegrowthandyieldquantitiesandstachydrineandtotalkaloidcontentsofL．japonicusin
differentf r ilizationtreatmentswereinvestigatedand、comparedinthcombinationof rialfieldandindoor
analysis．ResultsThegrowthquantitiesandstachydrineandtotal kaloidcontentsofL．japonicusin
complexf rtilizationtreatmentsarebetterthanthoseinsingleelementfertilizationtreatment。andin
complexfertilizationtreatments，nutritionbalancetypesarebetterthanmaladjustmenttyp ．However，
nitrogenfertilizerplaysagreatroleinpromotingheaboveindexes．Incomplexfertilizationtreatments，
reasonablyfertilizingPto etherwithNcallimprovetheuptakingefficiencyof itrogen．Conclusion
、Accordingtotheresultsoffertilizationm thematicmodel，theoptimumfertilizationdosagesshouldbe
primarilydefinedasN：37．5—44．0g／m2，P：37．4—54．3g／m2，K：31．6—3“4g／m2，theoptimum
fertilizationdosageratioofN—P—KiS4：4．5：3．3basedontheheightandnumbersofleafandtilleringof
L．japonicusaswellasyieldandthecontentsofstachydrineandtotalkaloids．
Keywords：LeonurusjaponicusHo tt．；fertilization；growth；yield，stachydrine；totalalkaloids
收稿日期：2007—02—22
基金项目：国家发改委北京中药材良种选育基地建设系统工程(8)；北京市自然科学基金课题(6042021)
作者简介：张燕(1978一)，女，山东泰安人，北京中医药大学博士，主要研究方向为矿质元素对药用植物有效成分积累的影响。
E-mail：zhangyan8669@126．comTel：13691318669
*通讯作者王文全Tel：(010)84738623E—mail：wwq57@126．COY／I
万方数据
·1882· 中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第12期2007年12月
益母草LeonurusjaponicusHo tt．，为唇形科
益母草属一年生或二年生草本植物，传统上以开花
的地上部分入药，具有活血调经、利尿消肿等作用，
临床应用非常广泛[1]。近年来，伴随着用药质量稳定
可控要求和食疗的发展，反季节栽培童子益母草已
经发展起来[2]。虽然对益母草栽培技术的研究较多，
但作为栽培技术核心的施肥技术，仍存在一定盲目
性，尤其是作为肥料三要素的氮、磷、钾，其施用量和
合理的施肥配比组合缺乏科学依据。为了探讨大量
元素肥料对益母草生长、产量和生物碱的影响，2005
年进行了有关益母草施肥效果的研究，以期为益母
草合理施肥和提高肥料利用率提供科学依据，从而
提高栽培益母草的产量和质量。
1材料与方法
1．1供试材料：试验于北京市密云中药材种植基
地，2005年5月1日播种，采用常规栽培管理。供试
土壤理化特性为：土壤采用贫瘠的沙土，pH值为
7．3，有机质1．725g／kg，全氮0．016％，速效磷
2．043mg／kg，速效钾10．819mg／kg。益母草种子
购自河北省安国市，种子千粒质量为1．48g，发芽
率为90％，发芽势为38．6％，平均发芽时间为
5．21d(发芽箱测定结果)。
1．2试验方法
1．2．1试验设计：该项试验采用氮、磷、钾3因素5
水平10处理的D一最优饱和设计(见表1)，磷、钾肥
均采用市售化肥，过磷酸钙、氯化钾作基肥于4月
30日一次性施入，氮肥用尿素，分别在4月30日、6
月30日、7月30日分3次施用，各次所施比例为
30％、40％、30％。
1．2．2测定项目和方法：生长指标，在8月份取样
裹1试验各处理的肥料施甩表
Table1 DosageoffertilizerIndifferenttreatments
调查每个施肥处理的生长状况。每个处理3个重复，
每重复30株，将益母革从地里连根挖出。调查每株
益母草的株高，地径，根长，芦头直径，地上、地下部
分的干、鲜质量和益母草药材产量等指标。
水苏碱的量采用薄层扫描法测定[1]，样品精密
度RSD为2．70％(孢=8)，色斑稳定性2h内RSD
分别为1．85％(行一8)，线性范围为0．4～40／tg，峰
面积回归方程为：y一5381X一7724．6，R2—
0．9992(以=6)，加样平均回收率为103．4％，
RSD一2．8％(咒一5)。益母草总生物碱的量采用比
色法测定[3]，样品精密度RSD为1．58％(，z=6)，
2h内稳定，线性范围为0．4～200pg，峰面积回归方
程为：Y=0．368X+0．079，R2=0．9991(雄=6)，加
样回收率平均为97．3％。
2结果与分析
将10个施肥处理划分为不施肥的对照
(N。P。K。)和只施氮、磷、钾中一种肥的单肥型
(N。P。K。、N。P。K。、N。P。K。)和氮、磷、钾肥均施的复
肥型(N1P3K3、N3PlK3、N3P3K1、N2P4K“N4P2K4、
N。P。K。)3种类型。
对于益母草这种植物来说，其生长期有两年，第
1年是营养生长期，即地上部分只长叶子；第2年是
生殖生长期，即地上部分先抽茎长叶，然后开花结种
子。所以第1年的益母草习惯上被称为“童子益母
草”。由于本研究是针对一年生“童子益母草”的，又
由于氮肥对植物叶片的贡献最大，所以童子益母草
对氮的需求量很大。本试验研究也已证明，对益母草
的平衡施肥水平应该是：氮在氮、磷、钾中占有很大
的比例，所以把N3P1K3、N4P2K。、N。P4K2、N3P3K。处
理叫作营养平衡型，把缺氮的N，PaK。、NzPtKt处理
叫做营养失调型。
2．1不同施肥处理对益母草生长指标的影响：图1
表示8月份益母草的各项生长指标随着施肥处理变
化而产生的变化情况，从图1可以看出，益母草的株
高、叶片数、分蘖数等生长指标基本均为复肥型高于
单肥型，但单施氮肥的效果也非常好。复肥型中又以
营养平衡型N。P。K。、N。P。K。大于营养失调型
N1P3K3、N2P4K4。
2．2不同施肥处理对益母草产量的影响：图2表示
8月份益母草单株生物量随着施肥处理变化而产生
的变化情况。益母草的单株地下鲜质量和单株地上
鲜质量(产量)与生长指标变化趋势基本相同。单施
氮肥的效果与氮、磷、钾配施相当，N。P：K。的肥料配
比使单株益母草生物量积累达最高，根平均质量达
1．82g，地上部分(产量)达21．78g，单株总生物量
达23．60g。
万方数据
中草115ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第12期2007年12月‘1883’
60
50
∞40
惺30
蜷20
10
0
图1
Fig．1
。N2P2
K参参参参参参‰厶‘4∞～Z Z Z Z Z‘
不同施肥处理对益母草生长指标的影响
Effectofdifferentf rtilizersong owth
indexesof工．japonicus
七
＼
籁
雠
求
，
籁
止
古
工
^白。吉白由白白i 白
。 N2 P2
K量参参参参参山 “ ‰口- ‰．～Z ZZ Z Z ‘
图2不同施肥处理对益母草生物■分布的影响
Fig．2Effectofdifferentf rtilizersonbiomass
distributionofL．japonicus
2．3不同施肥处理对益母草总生物碱和水苏碱的
影响：由表2看出，将不同小区的益母草水苏碱的量
平均后，不同施肥对益母草中水苏碱量的影响，其作
用效果是N4P4K2>N3P3K1>N2PoKo>N2P4K4>
N3P】K3>N4P2K4>N1P3K3>NoPoKo>NoP2Ko>
N。P。K。。施复肥后，益母草中水苏碱的量总体看要
比施单肥和不施肥的要高，但单施氮肥的测定结果
要比施复肥N1P3K3、N3P，K。、NzPtKt、N4PzK4后益
母草中水苏碱的量要高。而单施磷肥、钾肥的益母草
中水苏碱的测定结果却比不施肥的要低，且施用磷
肥的益母草中水苏碱的量仅略高于施用钾肥后的
量。施用复肥N。P。K：处理的益母草中水苏碱的量最
高，达2．48％，说明高磷能加强高氮对水苏碱合成和
积累的促进作用。各元素对水苏碱的影响顺序为．＼
氮>磷>钾。经方差分析，不同肥料处理下水苏碱的
量差异达到极显著水平，表2中水苏碱的量后面的字
母代表不同施肥处理下水苏碱量的多重比较结果。
由于益母草中所含生物碱主要是水苏碱，所以
不同施肥对益母草中总生物碱量的影响与施肥对水
苏碱的影响大致相同(所以其方差分析和多重比较
在此不再赘述)，但也有区别，主要表现在：单施磷
表2不同施肥处理下益母草的总生物碱和水苏碱的量
Table2 Stachydrineandtotalkaloidcontentsi L-
japonicusunderdifferentf rtilizertr atments
不同大写字母表示差异极显著(P
0．01) 。
肥、钾肥的益母草中总生物碱的测定结果虽然也比
对照少(为其96％)，但水苏碱的量比不施肥的对照
少的幅度要小，说明磷、钾肥对水苏碱的单盐毒害效
应非常强。
2．4益母草氮、磷、钾肥效的数学模型分析：对氮、
磷、钾3因素5水平的最优化设计方案应用SPSS
11．5软件进行多元二次曲线回归，模拟出益母草的
生长、生物量和有效成分与施肥量的多项式模型，据
统计检验，各模型的拟合程度很高，相关指数近似为
1。对多项式中各因素的统计分析表明，各多项式模
型理论值与实测值基本一致，根据各生长指标、生物
量、总生物碱和水苏碱的量的模型所求的适宜氮、
磷、钾施用量相近，得出的最佳施肥量和最佳配比组
合具有很好的重复性，证明了该施肥模型的合理性
(表3)。 j
回归模型为：Y一60+p。x，+8zXz+p。Xs+
段X12+p5x22+p6X32+p7X1x2+p8XlX3+p9x2x。。
其中y表示各评价项目，X。、X：、墨分别表示N、P、
K施用量；&、口。、＆⋯风为参数。
利用各多项式模型确定对益母草生长、生物量
和水苏碱、生物碱的量均有利的适宜施肥量范围，对
于氮、磷、钾3个指标都是去掉一个最大值，去掉一
个最小值，其他数值取平均，确定合理的需氮量
37．5～44．0g／m2，需磷量37．4～54．3g／m2，需钾量
31．6～34．4g／m2，平均为氮40g／m2，磷44．8g／m2，
钾33．3g／m2。氮、磷、钾最佳配比为4：4．5：3．3。
3讨论
由于氮肥与植物叶片的生长关系密切，而当年
生益母草只长叶片，所以氮肥对生长指标和生物量
的效果就非常显著。又由于氮是生物碱的有机组成
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万方数据
·1884· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第12期2007年12月
表3益母草氮、磷、钾肥数学模型及其分析
Table3 MathematicmodelsandtheiranalysesofN，P，andKonL．japonicus
部分，所以氮素对益母草总生物碱和水苏碱的生物
合成产生了极大的促进作用，其作用机制还需进行
深入研究。
磷以磷酸根形式存在于糖、磷酸、核酸、核苷酸、
辅酶、磷脂腐植酸等中。磷在ATP反应中起关键作
用H]，施磷能促进各种代谢正常进行，植株生长良
好，所以磷对发挥氮和钾的肥效起到重要的支撑作
用，磷对益母草总生物碱的促进作用就很明显。
钾能促进糖分转化和运输，使光合产物迅速转
移到其他部位，钾供应充分时，糖类合成加强，纤维
束和木质素的量提高，茎秆坚韧，抗伏倒[4]。本试验
也显出钾对益母草株高和生物量的促进作用。
总之，在本实验条件下，得出合理的需氮量为
37．5～44．0g／m2，磷量为37．4～54．3g／m2，钾量
为31．6～34．4g／m2，平均为氮40g／m2，磷44．8g／
m2，钾3．39／m2。氮、磷、钾最佳配比为4：4．5：
3．3。由于氮、磷、钾是植物生长的基本3要素，但不
同的植物对其需要量及其比例是不同的，不同肥力
水平的土壤，施用肥料的最佳用量差别很大，尤其是
药用植物，对其精准施肥的研究不仅要追求产量，还
要注重次生代谢产物的量嘲，所以就需要针对其生
物学特性和有效成分种类等方面进行系统研究。
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半夏栽培品遗传差异的AFLP分析
张杰1’2，徐涛1，张建光1，陈集双p
(1．浙江理工大学生物工程研究所，浙江杭州310018；2。杭州职业技术学院，浙江杭州310018)
摘 要：目的 构建不同地区来源半夏栽培品的DNA指纹图谱，探讨利用AFLP分子标记在半夏遗传多样性、亲
缘关系及种质鉴别上的可行性。方法运用扩增片段长度多态性技术(AFLP)，对我国17个地区的51份半夏栽培
品和4份掌叶半夏样品(外群)进行基因组DNA多态性分析。结果从64对引物组合中筛选出8对多态性丰富、
鉴别效率高的AFLP引物组合，构建了51份半夏栽培品的AFLP指纹图谱。聚类分析结果表明：所有半夏栽培品
完全被区分开，来源地相同的种质表现出相对密切的亲缘关系，浙江等华东地区的栽培半夏同其他地区半夏有着
明显遗传差异，聚类分析结果获得了Bootstrap校验的支持。结论AFLP分子标记可用于半夏遗传多样性、亲缘
关系及种质鉴别分析，浙江、江苏等华东地区栽培半夏的遗传特性相对独立。
关键词：半夏；AFLP；DNA指纹图谱；种质鉴定
中图分类号：R282．23 文献标识码：A 文章编号：0253—2670(2007)12—1884—06
收稿日期：2007—03—10
基金项目：国家“863”课题(2002AA241121)；科技部国际合作重点项目(2004DFA05000)资助
作者简介：张杰(1982一)，男，湖南省永州市人，浙江理工大学硕士研究生，从事DNA分子标记研究。
Tel：(0571)86843195Fax：(0 71)86843196E—mail：jzhan9821209@163．corn
*通讯作者陈集双Tel：(0571)86843195Fax：(0571)86843196E—mail：ehenjs@ZStU．edu．cn
万方数据
氮、磷、钾对益母草生长及水苏碱和总生物碱影响的研究
作者： 张燕， 王文全， 杜世雄， 魏菊， 解军波， 侯富强， 许永新
作者单位： 张燕,王文全,魏菊,解军波(北京中医药大学中药学院,北京,100102)， 杜世雄(北京济世恩
康中草药种植中心,北京,101511)， 侯富强,许永新(北京市农业局,北京,100029)
刊名： 中草药
英文刊名： CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年，卷(期)： 2007,38(12)
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