全 文 ：营养条件对茅苍术生长与挥发油含量的影响
顾永华 , 冯　煦 , 夏　冰
(江苏省中国科学院植物研究所 /南京中山植物园 ,江苏南京 210014)
　　摘要:为了解营养条件对茅苍术生长及挥发油含量的影响 , 本试验采用不同梯度浓度营养液和单种营养元
素全部或部分亏缺营养液分别浇灌沙培茅苍术 ,测试相应处理的苍术生长情况和挥发油含量。试验结果表明:
40%浓度的营养液最有利于茅苍术生长;茅苍术在肥料匮乏的条件下会大量生根 , 以寻找养分;氮 、磷 、钾 、镁 、硫
比例为 1∶1 ∶1 ∶2 ∶2的营养液配比更有利于茅苍术根茎生长;部分元素的单个缺失会导致茅苍术根茎生长量
及挥发油含量的变化。
　　关键词:茅苍术;生长;挥发油含量;营养条件
　　中图分类号:S567.21+1　　文献标志码:A　　文章编号:1002-1302(2008)05-0133-06
(上接第 132页)
重要因素。
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　　植物的次生代谢产物在植物提高自身保护和生
存竞争能力 、协调与环境关系上充当着重要的角色 ,
其产生和变化比初生代谢产物与环境有着更强的相
关性和对应性[ 1-4] 。营养条件是影响植物生长的一
个重要的环境因子 。已有研究表明 ,营养条件会直
接影响植物生长和次生代谢物的积累 。氮肥供应的
增加可以增加[ 5-7]或减少 [ 7-9]某些植物体内次生代
收稿日期:2007-12-19
基金项目:国家自然科学基金(编号:30370292)。
作者简介:顾永华(1969—),男 , 江苏兴化人 , 硕士 ,助理研究员 , 主
要从事植物栽培及植物与环境相关关系方面的研究工作。
通讯作者:夏　冰。 Tel:(025)84347103;E-mail:xiabingnbg@sina.
com。
谢物的含量;镁对杜仲叶中 6种次生代谢产物的合
成和积累有一定的促进作用 [ 10] ;钾有利于杜仲组培
细胞中的氯原酸和总黄酮的积累 [ 11] 。微量元素对
茅苍术的次生代谢物的形成影响非常小 [ 12] ,却是影
响杜仲叶片次生代谢物合成与积累的主要因素。苍
术酮 、β -桉叶醇 、茅术醇 、苍术素等次生代谢物是
茅苍术(AtractylodeslanceaThunbDC)根茎挥发油的
主要成分 [ 13-14] 。药理研究表明 ,它们具有健脾燥
湿 、利尿 、抗毒保肝 、抗缺氧等作用 [ 15-18] 。茅苍术根
茎内的挥发油成分也与其他次生代谢物一样会因营
养条件的变化而发生改变。本试验分别采用不同梯
度浓度营养液 、全部和部分亏缺单个营养及微量元
素的营养液浇灌沙培茅苍术 ,以研究营养条件对茅
—133—江苏农业科学　2008年第 5期DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2008.05.053
苍术根茎的生长及挥发油积累的影响 ,为茅苍术大
田栽培提供科学施肥的理论依据 ,以提高人工种植
茅苍术的产量及品质 。
1　材料与方法
1.1　材料
由于野外采集的茅苍术难以确定年龄 ,为了保
证试验结果的可靠性 ,本研究所使用的茅苍术种苗
均为人工栽培大小相对一致的一年生实生苗(湖北
英山)。
1.2　试验方法
1.2.1　种苗处理及种植方法　2005年 3月 29日
用自来水将茅苍术种苗清洗干净 ,并用吸水纸吸干
表面水分 ,称取鲜质量 。从试验苗中随机抽取 30株
茅苍术 ,称取总鲜质量后将根茎 、根 、芽分离 ,分别称
取鲜质量 ,计算根 /茎比 ,并根据根 /茎比计算出需种
植的茅苍术根茎部位的原始鲜质量;将根茎在 30℃
以下鼓风烘干后称取干质量 ,计算折干率 ,根据折干
率计算出需种植的茅苍术根茎部位的原始干质量 。
3月 30日将茅苍术种植于白色塑料花盆中 ,盆高 24
cm,直径 20cm,栽培介质为洗净的黄沙 ,每盆种植 8
株 ,为 1个处理 ,重复 3次。放置于中山植物园温室
内 120 cm高的铁架上 ,便于通风 ,铁架的高度与温
室窗户的高度一致 。温室所有的窗户均被拆除 ,以
增加温室通风 。 6月 19日前温室处于全光照条件
下 , 19日后气温升高 ,在温室上部加盖 60%遮阳网 ,
9月 25日将遮阳网拆除 。
将营养液配方中各药品(见各处理方法)单独
配制成母液 ,储存于塑料桶中 ,施用时母液稀释 100
倍按配方将各成分混合均匀。每 15 d浇灌 1次营
养液 ,每次每盆营养液施用量为 1L。每浇灌 3次营
养液后浇 1次清水 ,防止单盐积累毒害 。营养液浇
灌开始时间为 2005年 4月 20日 。
1.2.2　营养液浓度对茅苍术生长及挥发油含量的
影响　分别利用 20%、40%、60%、80%、100%浓度
的营养液浇灌种苗 ,以自来水为对照 。秋季采收后
测定根茎的生长量及挥发油含量 ,分析肥料浓度变
化对茅苍术生长及挥发油含量的影响。本试验所使
用的营养液配方是参照植物组培所用营养液配方 ,
大量元素作了部分修改 ,微量元素不变 。具体配方
如表 1。
表 1　茅苍术全营养液母液配方(mg/L)
Ca(NO3)2· 4H2O KNO3 KH2PO4 MgSO4· 7H2O微量元素
590.00 253.00 68.00 346.50 全
1.2.3　大量元素的亏缺对茅苍术生长及挥发油含
量的影响　利用分别亏缺 50%、 100%氮 、磷 、钾 、
钙 、镁 、硫 6种大量元素的营养液浇灌茅苍术种苗 ,
秋季采收后测定根茎的生长量及挥发油含量 ,分析
单种大量元素亏缺对茅苍术生长及挥发油含量的影
响。营养液配方见表 2。
表 2　大量元素部分或全部亏缺营养液配方(mg/L)
配方 Ca(NO3)2· 4H2O KNO3 KH2PO4 MgSO4· 7H2O K2SO4 KCl NH4NO3 Na2SO3 MgCl2 CaCl2 NaH2PO4
50%氮 295 126.5 68 346.5 109.27 138.68
0%氮 0 0 68 346.5 218.56 277.37
50%磷 590 253 34 346.5 14.80
0%磷 590 253 0 346.5 29.59
50%钾 590 126.5 34 346.5 39.4 28.73
0%钾 590 0 0 346.5 78.81 57.46
50%钙 295 253 68 346.5 78.7
0%钙 0 253 68 346.5 157.4
50%镁 590 253 68 173.25 99.95
0%镁 590 253 68 0 199.9
50%硫 590 253 68 173.25 142.93
0%硫 590 253 68 0 285.86
　　注:所有配方中均加入微量元素。
1.2.4　微量元素的亏缺对茅苍术生长及挥发油含
量的影响　在表 1大量元素配方的基础上加入分别
亏缺锰 、钼 、铜 、铁 、锌 、硼等的微量元素配方 ,利用分
别亏缺各微量元素的营养液浇灌一年生茅苍术种
苗 。以分析营养液中微量元素对茅苍术生长及挥发
油含量的影响。
1.2.5　样品处理方法　所有处理样本的采收期为
2005年 11月 11日。采收时分别记录茅苍术的主
根 、侧根数量(长度大于 0.5 cm即记数),然后去除
根 、茎叶 ,将根茎清洗干净后用吸水纸吸干。称取每
盆茅苍术根茎的总鲜质量 ,计算平均质量。然后放
置在烘箱中 30℃以下鼓风烘干称取干质量 ,同时计
—134— 江苏农业科学　2008年第 5期
算根茎生长量。样品粉碎后分别检测根茎的苍术
酮 、茅术醇 、β -桉叶醇 、芹烷二烯酮 、苍术素等 5种
挥发油成分的含量。
1.2.6　挥发油提取　取茅苍术样品粉末 500 mg,
加 15 ml正己烷(上海久亿化学试剂有限公司),超
声波(KQ-250B型超声波提取器)提取 15 min,
3 000 r/min离心 5 min,转移上清液 。残渣再加入
10 ml正己烷 ,超声波提取 10min, 3 000r/min离心
5 min,移取上清液并与第一次上清液合并后 ,再次
3 000 r/min离心 5min,定容至 25 ml,备用 。
1.2.7　挥发油含量测定　利用岛津 GC-2010气
相色谱仪测定样品挥发油含量 , HP-20毛细管柱
(25m×0.02 mm)。DBWAX程序升温 , 120 ℃保持
1 min;以 5 ℃/min的升温速率升至 240 ℃,并保持
5 min,采用不分离进样法 ,进样温度 240 ℃,载气为
氦气 ,压力 94.2 kPa。氢焰离子化检测器 ,温度为
250℃。进样量 2μl。
1.2.8　菲外标曲线　准确称取 20 mg对照品菲
(phenathrene),用正己烷定容于 100 ml容量瓶中 ,
摇匀 。分别移取 5、10、15、20 ml于 25ml容量瓶中 ,
并用正己烷定容至 25ml,摇匀。于样品同样色谱条
件下进样 ,进样量 2 μl。以 Y[ Y=y×106 , y(μg)为
菲的实际进样量 ]和对应色谱峰面积数值 X进行回
归分析 ,所得回归方程:Y=451 572X-880 71 , r=
0.999 3＊＊。根据菲外标曲线回归方程及茅苍术各
挥发油成分的峰面积 ,计算出茅苍术各挥发油成分
的含量。数据分析软件为 SPSS10.0。
2　结果与分析
2.1　营养液浓度对茅苍术生长及挥发油含量的
影响
2.1.1　营养液浓度对茅苍术挥发油百分含量的影
响　从表 3可以看出 ,在不同浓度的全营养液浇灌
下 ,茅苍术挥发油百分含量有一定的变化 ,但统计分
析表明 ,不同浓度全营养液对茅苍术根茎中 5种挥
发油成分的百分含量变化无显著影响。
表 3　不同浓度全营养液浇灌茅苍术根茎中挥发油含量的变化
全营养
液浓度
(%)
各挥发油成分干重含量(%)
苍术酮 茅术醇 β -桉叶醇 芹烷二烯酮 苍术素
0(CK) 0.050 3±0.006 0.146 2±0.043 0.181 2±0.073 0.033 4±0.009 0.027 2±0.004
20 0.036 6±0.006 0.175 6±0.021 0.213 4±0.058 0.036 8±0.002 0.016 4±0.008
40 0.046 6±0.009 0.156 1±0.065 0.228 3±0.091 0.042 2±0.007 0.031 0±0.005
60 0.046 0±0.009 0.153 0±0.061 0.220 2±0.089 0.032 8±0.006 0.024 5±0.008
80 0.050 3±0.005 0.129 9±0.086 0.179 1±0.020 0.026 5±0.007 0.028 3±0.004
100 0.045 2±0.005 0.133 2±0.012 0.167 7±0.016 0.025 5±0.004 0.023 2±0.003
　　注:CK为自来水灌溉。下同。
2.1.2　营养液浓度对茅苍术生长及根系数量的影
响　从表 4可以看出 ,自来水浇灌的茅苍术主根及
侧根数量极显著地多于 20% ～ 100%浓度全营养液
浇灌的茅苍术。 20% ～ 100%浓度全营养液浇灌的
茅苍术主根和侧根数量间无显著差异 。与自来水灌
溉的茅苍术相比 ,各种浓度全营养液栽培的茅苍术
根茎生长量均极显著地提高。而 40%全营养液浇
灌的茅苍术根茎生长量极显著地高于 20%、60%、
80%、100%全营养液浇灌的茅苍术 ,说明 40%的全
营养液浓度比较适合茅苍术的栽培。 60%以上的全
营养液浓度不适合茅苍术的生长。 20%全营养液浓
度栽培的根茎生长量偏低 ,可能因为营养液浓度不
足 ,不能满足茅苍术的生长要求 。
　　值得一提的是 ,自来水浇灌的茅苍术根茎并没
有因没有养分而死亡 ,只是生长量非常小 。缺少肥
料时 ,茅苍术的根系大量生长 ,能吸收介质中存在的
表 4　不同浓度全营养液对茅苍术根茎生长量及主、侧根数量的影响
全营养液
浓度(%)
根茎生长量
(g/株)
主根数量
(条 /株)
侧根数量
(条 /株)
0(CK) 1.06±0.33C 34.33±1.53A 15.67±3.9A
20 2.38±0.32B＊＊ 28.33±2.65B＊＊ 4.67±1.53B＊＊
40 2.92±0.38A＊＊ 28.33±2.52B＊＊ 3.33±1.53B＊＊
60 2.51±0.05B＊＊ 28.67±3.06B＊＊ 2.00±1.00B＊＊
80 2.47±0.13B＊＊ 27.33±2.08B＊＊ 2.00±1.00B＊＊
100 2.30±0.22B＊＊ 27.33±2.08B＊＊ 1.67±0.58B＊＊
　　注:＊＊表示与对照之间存在极显著差异(P<0.01)。
微量养分 。
2.1.3　氮肥缺失对茅苍术根系数量的影响　从表
5可以看出 ,营养液中氮 100%亏缺时 ,茅苍术根茎
生长量显著降低。营养液中氮 50%亏缺时 ,根茎生
长量无显著变化。与对照相比 ,营养液中氮 50%亏
缺时 ,茅苍术主 、侧根的数量并没有显著的变化 ,但
营养液中 100%缺氮时 ,茅苍术的主 、侧根数量极显
著地增加 。同样的试验表明 ,其他大量元素的亏缺
—135—顾永华等:营养条件对茅苍术生长与挥发油含量的影响
对茅苍术根系数量均没有显著的影响 。参考 2.1.2
的研究结论不难看出 ,茅苍术根系数量因营养液浓
度变化而增减的变化其实就是对营养液中氮素的缺
失与否的反应。氮素含量多少是影响茅苍术根系数
量变化的主要因素。
表 5　营养液中氮肥亏缺对茅苍术根茎生长量及主、侧根数量的影响
营养液中氮亏缺
(%)
根茎生长量
(g/株)
主根数量
(条 /株)
侧根数量
(条 /株)
50 2.15±0.37A 30.00±1.73B 4.33±1.15B
100 1.47±0.46B＊＊ 38.33±2.08A＊＊ 9.33±1.15A＊＊
0(CK) 2.66±0.26A 27.33±2.08B 1.67±0.58B
　　注:＊＊表示与对照之间存在极显著差异(P<0.01)。
2.2　大量元素亏缺对茅苍术根茎生长量及挥发油
含量的影响
由表 6看出 ,氮 100%亏缺会导致茅苍术根茎
生长量下降 ,而导致主要挥发油成分的百分含量升
高;氮 50%亏缺对茅苍术根茎生长量及挥发油百分
含量无显著影响。磷 50%亏缺时有利于根茎生长 ,
对根茎主要挥发油成分的百分含量无显著影响。磷
100%亏缺与磷 100%供应均不利于根茎生长 , 磷
100%亏缺会导致根茎中主要挥发油成分百分含量
降低 。钾 100%亏缺会导致根茎生长量降低及主要
挥发油成分的百分含量升高;钾 50%亏缺对根茎生
长量及挥发油百分含量无显著影响 。钙 50%、
100%亏缺对根茎生长量及主要挥发油成分的含量
无显著影响 。镁 50%、100%亏缺 ,均不利于茅苍术
的生长 ,说明茅苍术对镁的要求比较高 ,镁 100%供
应有利于茅苍术生长;镁 50%亏缺时 ,根茎中主要
挥发油含量的百分含量无显著变化 ,镁 100%亏缺
时 ,根茎中主要挥发油成分显著升高。硫 50%、
100%亏缺时均不利于根茎生长 ,硫亏缺对根茎中主
要挥发油成分的百分含量无显著影响。
表 6　营养液中大量元素亏缺对茅苍术根茎生长量及挥发油含量的影响
营养液中
大量元素
处理
根茎生长量
(g/株)
各挥发油成分干重含量(%)
苍术酮 茅术醇 β -桉叶醇 芹烷二烯酮 苍术素
50%氮 2.15±0.366Aab 0.031 5±0.004Cb 0.191 4±0.028Bb 0.230 1±0.065Bb 0.012 1±0.002Bb＊＊ 0.024 5±0.003Bb
0%氮 1.470 0±0.459Bb＊＊ 0.087 7±0.013Aba＊＊ 0.373 8±0.059Aa＊＊ 0.382 7±0.051Aa＊＊ 0.030 6±0.003Aa 0.045 2±0.007Aa＊＊
CK 2.660 0±0.257Aa 0.044 6±0.005Cb 0.165 2±0.027Bb 0.226 2±0.018Bb 0.028 3±0.004Aa 0.022 1±0.002Bb
50%磷 3.790 0±1.044Aa＊＊ 0.012 4±0.002Bbc＊＊ 0.147 5±0.022Aab 0.173 7±0.015ABb 0.026 1±0.006Aa 0.017 5±0.001Bc
0%磷 2.230 0±0.285Bb 0.015 3±0.006Bb＊＊ 0.119 0±0.027Ab 0.121 2±0.024BCc＊＊ 0.024 8±0.009Aa 0.056 5±0.009Aa＊＊
CK 2.660 0±0.257Bb 0.044 6±0.005Aa 0.165 2±0.027Aa 0.226 2±0.018Aa 0.028 3±0.004Aa 0.022 1±0.002Bbc
50%钾 2.600 0±0.262Aab 0.040 4±0.011Aa 0.150 7±0.039Bb 0.191 8±0.053Bb 0.021 5±0.002Bb 0.020 6±0.004Cb
0%钾 1.830 0±0.395Bb＊＊ 0.028 7±0.008Aa 0.485 0±0.069Aa＊＊ 0.525 6±0.090Aa＊＊ 0.039 3±0.009Aa 0.044 8±0.010Aa＊＊
CK 2.660 0±0.257Aa 0.044 6±0.005Aa 0.165 2±0.027Bb 0.226 2±0.018Bb 0.028 3±0.004ABa 0.022 1±0.002BCb
50%钙 2.240 0±0.498Aa 0.020 9±0.007Bb＊＊ 0.157 8±0.037Aa 0.157 8±0.028ABb 0.005 8±0.001Bc＊＊ 0.017 0±0.005ABa
0%钙 2.390 0±0.074Aa 0.013 8±0.005Bb＊＊ 0.157 5±0.019Aa 0.177 2±0.032ABab 0.010 0±0.001Bbc＊＊ 0.018 4±0.005ABa＊＊
CK 2.660 0±0.257Aa 0.044 6±0.005Aa 0.165 2±0.027Aa 0.226 2±0.018Aa 0.028 3±0.004Aa 0.022 1±0.002Aa
50%镁 2.050 0±0.240ABb 0.018 1±0.006Bb＊＊ 0.167 1±0.048Bb 0.202 4±0.055Bbc 0.000 0±0.000Cc＊＊ 0.024 1±0.009Bb
0%镁 1.680 0±0.226Bb＊＊ 0.022 0±0.005Bb＊＊ 0.310 2±0.010Aa＊＊ 0.362 6±0.043Aa＊＊ 0.040 6±0.003Aa＊＊ 0.042 0±0.010Aa＊＊
CK 2.660 0±0.257Aa 0.044 6±0.005Aa 0.165 2±0.027Bb 0.226 2±0.018Bb 0.028 3±0.004Bb 0.022 1±0.002BCbc
50%硫 1.930 0±0.118Bb＊＊ 0.019 5±0.005Bb＊＊ 0.110 9±0.019Bb 0.110 7±0.020Bb 0.003 7±0.001Cc＊＊ 0.013 1±0.003Bb＊＊
0%硫 2.110 0±0.231ABb 0.042 2±0.002Aa 0.127 3±0.023ABb 0.131 3±0.031ABb 0.020 8±0.001Bb＊＊ 0.022 5±0.005Aa
CK 2.660 0±0.257Aa 0.044 6±0.005Aa 0.165 2±0.027ABab 0.226 2±0.018ABa 0.028 3±0.004Aa 0.022 1±0.002Aa
　　注:CK为完全营养液;＊＊表示与对照之间存在极显著差异(P<0.01)。
2.3　微量元素亏缺对茅苍术根茎生长及挥发油百
分含量的影响
从表 7可知 ,营养液中缺少微量元素的处理对
茅苍术根茎的生长量的影响均很小 ,没有达到极显
著水平 。说明营养液中微量元素亏缺对茅苍术根茎
的生长量影响不大 。营养液中锌亏缺时 ,根茎中茅
术醇 、β -桉叶醇 、芹烷二烯酮的百分含量极显著升
高 ,苍术酮的百分含量极显著下降。营养液中铜亏
缺时 ,茅苍术根茎中苍术酮的百分含量极显著升高 。
而营养液中其他微量元素单个亏缺时对根茎中主要
挥发油成分含量无显著影响。营养液中所有 6种微
量元素均亏缺时 ,根茎中 5种挥发油成分均出现极
显著下降 。
3　小结与讨论
3.1　营养液浓度及大量和微量元素亏缺对茅苍术
根系生长的影响
自来水浇灌的茅苍术生长量虽然很低 , 但并没
—136— 江苏农业科学　2008年第 5期
表 7　营养液中微量元素亏缺对茅苍术根茎生长量及挥发油含量的影响
营养液亏缺
微量元素
根茎生长量
(g/株)
各挥发油成分干重含量(%)
苍术酮 茅术醇 β -桉叶醇 芹烷二烯酮 苍术素
锌 1.790 0±0.330 0Ab 0.026 4±0.008 3Cc＊＊ 0.288 8±0.038 1Aa＊＊ 0.376 2±0.081 0Aa＊＊ 0.078 6±0.008 4Aa＊＊ 0.033 4±0.006 1Aa
铜 2.390 0±0.362Aab 0.068 4±0.006Aa＊＊ 0.167 6±0.025Bb 0.162 9±0.035BCbc 0.038 5±0.005Bb 0.022 4±0.005ABb
铁 2.380 0±0.0297Aab 0.036 0±0.008BCbc 0.165 5±0.071Bb 0.167 4±0.077BCbc 0.009 8±0.002DEe＊＊ 0.019 4±0.008Bb
硼 1.960 0±0.031 8Aab 0.000 0±0.000Dd＊＊ 0.146 9±0.025Bb 0.157 6±0.017BCbc 0.020 7±0.007CDd 0.017 2±0.003Bb
锰 2.430 0±0.318Aab 0.029 8±0.007BCc 0.124 8±0.018Bb 0.135 6±0.023BCc 0.015 3±0.005CDde 0.017 6±0.003Bb
钼 2.33±0.459 Aab 0.025 0±0.007Cc＊＊ 0.122 0±0.028Bb 0.178 4±0.049Bbc 0.015 9±0.005CDde 0.017 5±0.005Bb
CK1 2.4±0.593Aab 0.000 0±0.000Dd＊＊ 0.038 4±0.004Cc＊＊ 0.045 7±0.009Cd＊＊ 0.000 0±0.000Ef＊＊ 0.005 1±0.001Cc＊＊
CK2 2.660 0±0.257Aa 0.044 6±0.005Bb 0.165 2±0.027Bb 0.226 2±0.018Bb 0.028 3±0.004BCc 0.022 1±0.002ABb
　　注:CK1为 6种微量元素完全亏缺;CK2为完全营养液;＊＊表示微量元素亏缺处理与对照之间存在极显著差异(P<0.01)。
有死亡 ,而且根系特别发达 ,可能的原因是在缺少肥
料时 ,茅苍术通过产生大量的根系来充分吸收介质
中存在的少量养分 ,从而保证了茅苍术的存活和生
长 。由此可以证明茅苍术比较耐贫瘠 ,只要有微量
的养分就能生存 。这可能与茅苍术对环境的适应性
有关。茅苍术在原产地主要分布在坡地 [ 19-21] ,坡地
土壤比较贫瘠 ,并且杂草丛生 ,各种植物均在争夺有
限的养分 ,因此 ,茅苍术通过产生发达的主 、侧根来
尽可能多地吸收土壤中的养分 ,以保证自己的生长 ,
形成了适应性。本试验表明 ,茅苍术根系数量因营
养液浓度而变化其实就是茅苍术对氮肥亏缺与否的
反应。氮肥含量多少是影响茅苍术根系数量变化的
主要因素。
3.2　大量和微量元素亏缺对茅苍术根茎生长量的
影响
本研究表明 ,氮 、钾 、镁 、硫的单种元素 100%亏
缺显著降低了根茎的生长量。但植株并没有因缺乏
这些必需营养元素而死亡。由于条件的限制 ,营养
液元素亏缺试验所用溶剂为自来水 ,自来水中含有
少量的营养元素 ,茅苍术从自来水和沙中获取极微
量的必需元素即可以生长 ,也有可能是大量元素间
存在着补偿作用 。磷元素 50%亏缺时能显著提高
茅苍术根茎的生长量 ,而磷元素 100%亏缺时与对
照无显著差异。由此可知 ,茅苍术还能适应 50%的
磷亏缺 ,磷 100%亏缺不利于其根茎生长 。钙 50%、
100%亏缺对茅苍术根茎生长无显著影响 ,可能是自
来水中含有一定量的钙 ,栽培介质沙中也含有一定
量的钙 ,可以补偿营养液中的钙亏缺 。总之 ,氮 、磷 、
钾 、镁 、硫 、钙是植物生长必需的大量营养元素 ,缺乏
时会影响茅苍术根茎生长 , 营养液中保证 50%的
氮 、磷 、钾及 100%的镁 、硫供应更有利于茅苍术
生长。
3.3　大量和微量元素亏缺对茅苍术根茎中挥发油
含量的影响
本试验表明单种大量元素亏缺均会引起茅苍术
根茎中挥发油成分含量的变化。氮 、钾 、镁 、锌的单
种元素亏缺极显著地提高了根茎中主要挥发油成分
(茅术醇 、β -桉叶醇)的含量;磷元素 100%亏缺会
显著降低根茎中主要挥发油成分(茅术醇 、β -桉叶
醇)的含量;营养液中亏缺所有 6种微量元素时会
极显著降低根茎中 5种挥发油成分的含量 。钙 、硫
及其他几种微量元素(铜 、铁 、硼 、锰 、钼)的单种亏
缺对根茎中主要挥发油成分的含量没有显著影响 。
氮 、钾 、镁元素的全部亏缺显著降低了根茎的生
长量 ,却极显著地提高了根茎中主要挥发油成分的
含量 。根茎生长量在磷元素全部亏缺时无显著变
化 ,但挥发油含量极显著降低 ,与张檩等 [ 10]的研究
结果不一致 ,也与植物化学防御理论中的碳 /营养平
衡(carbon/nutrientbalance)假说[ 22-23] (挥发油含量
应与根茎的生长量成一定正相关关系)相违背 ,由
此可以推断 ,茅苍术因单个营养元素亏缺导致体内
出现一系列有利或不利于挥发油积累的生理应急反
应 ,导致体内挥发油含量出现变化 。
营养液中单种或全部微量元素亏缺对根茎的生
长量均没有显著影响。除锌元素外 ,营养液中其他
几种微量元素中某一种元素亏缺对根茎中主要挥发
油成分并没有影响 ,这与郭兰萍等[ 12]的研究结果一
致。可能因为当这几种微量元素单个亏缺时 ,其他
的元素能部分或全部补充和替代这种亏缺元素的功
能 ,从而使茅苍术表现出正常的反应 ,挥发油成分因
此没有出现应急性的变化。营养液中所有的微量元
素亏缺会造成根茎中挥发油含量极显著降低 ,也说
明微量元素间可能存在相互补充的功能 ,当营养液
中微量元素全部亏缺时 ,各微量元素间相互补充或
—137—顾永华等:营养条件对茅苍术生长与挥发油含量的影响
替代关系已不存在 ,因此造成了根茎中挥发油含量
下降。营养液中锌元素亏缺根茎挥发油含量会提
高 ,与郭兰萍等的研究结果不一致 ,可能是锌元素亏
缺而其他元素无法补偿 ,也可能是锌对茅苍术挥发
油的合成具有负面的影响 , 具体原因还须进一步
研究。
3.4　茅苍术田间施肥方案
营养元素的亏缺会导致茅苍术根茎中挥发油成
分百分含量升高 ,但会导致根茎生长量下降 ,因此根
茎中总挥发油含量升高并不显著。如果以提取为目
的 ,可以利用缺素的方法来提高根茎中挥发油的百
分含量而降低根茎生长量 ,这样有利于降低运输和
提取成本。
茅苍术对肥料的要求不高 ,田间栽培时适当施
肥即可 ,如过多施肥只会导致增加生产成本 ,且不利
于根茎生长 。氮 、磷 、钾 、镁 、硫比例为 1 ∶1 ∶1 ∶2
∶2的肥料配比更有利于茅苍术根茎生长 。
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