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施氮磷钾对赶黄草产量和槲皮素含量的影响



全 文 :文章编号:1001-4829(2009)05-1383-05
  收稿日期:2009-07-02
  基金项目:四川省育种攻关及财政育种工程资助项目
作者简介:胡尚钦(1954-),男 ,四川简阳人 , 研究员 ,主要从事
中药材新品种选育与栽培的研究 , Tel:(0832)7013346, E-mail:
jysqhu@ 163.com, *为通讯作者。
施氮磷钾对赶黄草产量和槲皮素含量的影响
胡尚钦 1 ,邓科君 2* ,童 文1 ,杨 晓 1 ,班依蓉 2 , 黄璐琳 1 ,孙 佩1
(1.四川省农业科学院经济作物育种栽培研究所 ,四川简阳  641400;2.成都电子科技大学生命科学与技术学院 ,四川成都  610054)
摘 要:为了研究 N、P、K对赶黄草生长发育、产量和槲皮素含量的影响 ,为赶黄草的合理施肥提供理论依据。采用 N、P、K三因素
二水平完全试验设计 ,分析不同处理药用有效成分槲皮素含量。结果表明 ,施 N极显著提高产量 , N明显增加植株分枝和根的重
量 ,施 P有增加植株高度的效应 ,施 K对提高植株槲皮素含量有一定影响。因此 , N是影响产量的主要因素 ,增施 N肥 ,配施 P、K
肥是提高赶黄草产量 、增加槲皮素含量和积累量的有效施肥措施。
关键词:氮磷钾;赶黄草;产量;槲皮素
中图分类号:S143   文献标识码:A
EfectsofN, PandKonYieldandQuercetin
ContentofPenthorumchinensePursh
HUShang-qin1 , DENGKe-jun2* , TONGWen1 , YANGXiao1 , BANYi-rong2 , HUANGLu-lin1 , SUNPei1
(1.IndustryCropInstitute, SichuanAcademyofAgriculturalSciences, SichuanJianyan641400, China;2.SchoolofLifeandTechnology,
UniversityofElectronicScienceandTechnology, SichuanChengdu610054, China)
Abstract:InordertoprovideatheoreticalbasisfortherationalfertilizationofPenthorumchinensePursh, theinfluencesofN, PandKon
yieldsandquercetincontentsofPenthorumchinensePurshwerestudied.ThequercetincontentsofPenthorumchinensePurshwereanalyzed
bytheexperimentaldesignof3factorsand2levels.TheresultsshowedthatNfertilizercouldsignicantlyincreasetheyieldandtheweightof
branchandrootofPenthorumchinensePursh.PfertilizerhadpromotingefectsontheplantheightandKfertilizercouldincreasequercetin
contentsofPenthorumchinensePursh.TheconclusionsweredrawnthatNfertilizerwasthemainfactorthatinfluencedtheyieldofPenthorum
chinensePurshanditwasanefectivewaytoincreasetheyieldandquercetincontentsofPenthorumchinensePurshthatNfertilizerwasin-
creasedandPandKfertilizerwerecombinedapplication.
Keywords:NPK;PenthorumchinensePursh;Yields;Quercetincontents
  赶黄草是一种传统药用植物 ,又名水泽兰 、水杨
柳等 [ 1] , 是虎耳草科 (Saxifragaceae)植物扯根菜
(PenthorumchinensePursh.)。始载于明代 《救荒本
草 》,现收载于《中华人民共和国卫生部部颁标准中
药成方制剂十三册 》附录 [ 2] 。 《中药大辞典》和 《四
川中药志》均有记载 [ 3 ~ 4] 。赶黄草为苗族传统药物 ,
民间以其全草入药 ,性温 、味甘 、无毒 ,具清热 、利尿
消尿 、解毒 、活血 、平肝 、健脾 、祛黄疸等功效 ,主治黄
疸 、水肿 、经闭 、血崩 、带下 、跌打损伤 ,以及各型肝
炎 、胆囊炎 、脂肪肝等症 [ 5] 。赶黄草历来为野生植
物 ,主要分布于华北 、华东 、中南及陕西 、四川和贵州
等地 [ 6] 。近年来逐渐驯化变为家种 ,大量种植于四
川省古蔺县境内。研究施肥对赶黄草产量和品质的
相关性 ,对促进科学施肥 ,提高产量和品质 ,促进中
药材规范化生产具有重要意义。前人对赶黄草的研
究 ,主要集中在化学成分 、药理作用及临床应用方
面[ 7] 。赶黄草的化学成分包括没食子酸 (gulicac-
id),槲皮素(quercetin),槲皮素-3-O-α-L吡喃李糖
苷(quercetin-3-O-α-L-rhiamnoside),乔松素-7-β-O-D
吡喃葡萄糖苷(pinocem-bin--7-β-O-D-glucoside), 2,
6-二羟基苯乙酮-4-O-β -D吡喃葡萄糖苷 (2, 6-di-
gydroxyacetophenon-4-O-β-D-glucoside), β-谷 甾 醇
(β-sitosterol),以及两个具有二氢黄酮骨架的化合
物。其中没食子酸和槲皮素为已知具有抗乙肝病毒
1383
2009年 22卷 5期
Vol.22  No.5              
西 南 农 业 学 报
SouthwestChinaJournalofAgriculturalSciences
和保肝作用的成分 ,是赶黄草的有效成分 [ 8] 。赶黄
草的药理作用主要来源于以赶黄草为原料提取制成
的肝苏颗粒的药理作用 ,表明肝苏颗粒 414g/kg对
大鼠 CCl4肝损伤有降低血清谷丙转氨酶作用 ,对吲
哚美辛中毒小鼠也有一定的保护作用。而对 CCl4
造成的大鼠肝损伤的药理毒性研究表明该药未见其
对各组织 、脏器的病理形态损害[ 9] 。肝苏颗粒可增
强大鼠胆汁分泌 ,其浸膏粉抗鸭乙型肝炎病毒作用
明显。肝苏颗粒(无糖型)临床上用于保肝 、理气 、
降酶 、退黄 ,尤其适用于伴有糖尿病 、肥胖等不宜进
糖的患者[ 10] 。但对赶黄草人工栽培的施肥及其对
产量和品质的影响未见报道。本文研究施 N、P、K
对赶黄草生长 、产量和槲皮素含量的影响 ,可为赶黄
草合理施肥提供科学依据 。
1 材料与方法
1.1 试验时间和地点
试验时间为 2007年 。试验在四川省简阳市建
设西路四川省农科院经济作物育种栽培研究所试验
基地进行 ,土壤为侏罗纪蓬莱镇组 、沙页岩等厚互层
的母质发育的棕紫泥壤土 ,有机质含量 1.17 %,全
氮 0.088 %,有效氮(N)52 mg·kg-1 ,速效磷(P)3.
2 mg· kg-1 ,速效钾(K)105mg· kg-1 , pH7.67。试
前风干 (含水量 13 %),人工欠细 ,过孔径 1.5cm
筛 ,去石块等杂质备用 。
1.2 试验材料
本研究选用四川省农业科学院经济作物育种栽
培研究所新育成的品系 Gh-1,表现为生长势强 ,产
量和品质较大面积生产用种好 。
1.3 试验方法
1.3.1 试验设计及管理 盆栽试验 ,肥料施用量采
用 N、P、K三因素二水平完全试验设计(表 1)。装
土:用上大下小陶土钵(盆), 每盆装备用土 35 kg,
每处理 4个重复。育苗:1月底浆厢播种 ,播前将种
子浸泡 24h,滴干水后撒播 。出苗后加强水分管理 ,
保持田面含水量在 50 % ~ 60 %。移栽:栽前 15 d
盆中淹水 ,水高出土面 2 cm,移栽时取生长一致(苗
高 14cm, 7片成叶)苗作供试苗 ,株距 12 cm。每盆
植 4株 ,栽后淹水 。施肥:全部肥料于转青期(移栽
后 20 d)和 45d后 2次各 50%施用 。施用方法:施
前放干盆中水 ,在距植株 6 cm窝施 ,施后覆土 ,灌
水 。管理:保持盆内淹水 ,水高于土面 2 cm。
1.3.2 田间调查和取样 基础土壤采取多点取样 ,
由四川农科院测试中心测定;生长期调查株高 、分
枝 ,采收时计产。
1.3.3 精密仪器和仪器规格  HPLC为日本岛津
表 1 赶黄草施 N、P、K处理
Table1 TheamountofN, P, Kofeachtreatment
处理编号
Treatment
code
处理
Treatments
肥料施用量(g/盆)
Amountoffertilizer
N P2O5 KO2
1 CK 0 0 0
2 N 2.94 0 0
3 P 0 0.89 0
4 K 0 0 1.96
5 NP 2.94 0.89 0
6 NK 2.94 0 1.96
7 PK 0 0.89 1.96
8 NPK 2.94 0.89 1.96
  注:N———尿素(含 N 46%);P———过磷酸钙(含 P2O5 12 %);K———硫酸钾(含K2O 53%)。
(SHIMADZU)LC-20AD高效液相色谱仪 ,岛津 SPD-
M20A二极管阵列检测器 ,岛津 CTO-10AS柱温箱 ,
岛津 LCsolution色谱数据工作站 。 AS10200A超声
波清洗器(AutoScience公司), T-214电子天平。槲
皮素 (quercetin)对照品 (供含量测定用 , 批号为
110818-200404,购于中国药品生物制品检定所),乙
腈为色谱纯 ,其它试剂为分析纯 ,水为重蒸水 。测定
槲皮素时色谱条件:KromasilC18色谱柱(150 mm×
4.6 mm, 5 μm);流动相 ,乙腈∶水(32∶68);流速 0.8
mL· min-1;检测波长 370 nm;柱温 30 ℃;灵敏度
0.08 AUFS。
1.3.4 统计分析 采用 Duncans新复极差检验进
行数据分析。另外 , 对 N、P、K对株高的影响采及
N、P、K对槲皮素的含量及积累的影响用 t方差检
验。
2 结果与分析
2.1 N、P、K对赶黄草生长和产量的影响
2.1.1 N、P、K对赶黄草株高的影响 初花期测量
株高(子叶节至顶端),用 Duncans新复极差检验分
析 ,处理间株高差异不明显 (F=1.31 17)。采用 t检验 ,表明 N、P处理对株高增长达到极
显著水平(P<0.01), P及 P、K混施达到显著水平
(P<0.05)(表 2)。结果表明施 P有促进植株增高
的效应 ,单施 P比单施 N增高 13.4 cm/株 ,提高 16.
1%;比单施 K增高 7.2cm/株 ,提高 8.0%;含 P处
理平均 94.2 cm,比含 N处理平均增高 5.7cm,提高
6.4 %;比单施 K处理平均增高 4cm,提高 4.5 %。
2.1.2 N、P、K对赶黄草植株分枝影响 初花期田
间调查统计分枝数 。处理间差异极显著(F=5.152
枝比施 P、K处理每株平均分枝分别增加 3.3个和
1384 西 南 农 业 学 报                      22卷
表 2 不同施肥处理株高 、分枝 、根重及产量
Table2 Theplantheight, branch, rootweightandyieldindiferentfertilizertreatments
处理
Treatment
株高(cm)
Height
t检验
t-test
处理
Treatment
分枝
(枝 /株)
Branches
差异显著性
MRT
0.05 0.01
处理
Treatment
根重
(g/株)
RW
差异显著性
MRT
0.05 0.01
处理
Treatment
产量
(g/株)
Yield
差异显著性
MRT
0.05 0.01
NP 93.3 3.449** N 14.8 a A N 11.5 a A NP 53.8 a A
P 97.1 3.256* NK 13.6 a AB NP 10.5 ab A NK 53.8 a A
PK 93.5 2.658* NPK 13.5 a AB NK 10.5 ab A NPK 48.5 a A
K 89.9 1.519 NP 13 a AB NPK 9 ab AB N 40.4 ab AB
NPK 92.9 1.485 P 8.4 b AB P 7.6 bc ABC P 29 bc BC
NK 84.4 0.4645 K 7.4 b BCD K 7.6 bc ABC K 27.4 bc BC
N 83.7 0.4379 PK 6.6 b CD PK 5.8 c BC PK 24.6 c BC
CK 81.9 CK 5.8 b D CK 4.6 c C CK 19.9 c C
 注:*P<0.05;** P<0.01。 RW:RootWeight;MRT:MultipleRangeTest。
3.4个 ,提高 33 %和 34%;单施 N比单施 P、K分别
增加 6.4和 7.4个 /株 ,提高 76.1%和一倍(表 2)。
N是影响赶黄草分枝的主要因素 (F=35.300﹥
F0.01 =7.159)。
2.1.3 N、P、K对赶黄草根重的影响 将子叶节以
下定为地下部根 ,开花期收获时将根取下晒干称重 ,
处理间差异极显著 (F=5.681>F0.01 =3.028)。结
果表明 N是影响根生长的主要因素 (F=30.358>
F0.01 =7.182), P、K的影响较小(表 2)。
2.1.4 N、P、K对赶黄草产量的影响 赶黄草全草
入药 ,地上部(子叶节以上)重量为产量。方差分析
表明 ,处理间产量差异极显著(F=8.785>F0.01 =3.
028)。NP、NK处理极显著高于 P、K、PK、CK处理 。
施 N处理(平均 49.1 g/株)比不施 N处理(平均 2
7.0g/株)增加 22.1 g,增产 81.9 %,比 CK(19.9
g)增加 29.2g,增产 146.7 %;单施 N分别比单施
P、K增产 39.3 %和 47.4%。影响产量的主要因素
是 N(F=56.395>F0.01 =7.149)。N、P、K的产量效应
为 N>P>K,在无 N情况下合施 PK比单施 P或单施
K减产。N与 P、K配施能更显著提高产量(表 2)。
2.2 N、P、K对赶黄草槲皮素含量和积累量的影响
2.2.1 施 N、P、K对赶黄草槲皮素含量的影响 采
用新复极差检验分析表明 ,施 N、P、K对赶黄草槲皮
素含量的差异不明显(F=2.194施 P与槲皮素含量呈中度负相关(r=-0.664, n=
8),施 N与槲皮素含量呈弱负相关(r=-0.384, n
=8),施 K与槲皮素含量呈弱的正相关(r=0.246,
n=8)。采用 t-检验表明 ,单施 K对赶黄草槲皮素
含量达显著水平 ,而施 NK、NP、NPK、PK及 P都对
赶黄草槲皮素含量呈现显著的负相关。表明施 K
肥有利于植株次生代谢产物槲皮素的形成(表 3)。
2.2.2 施 N、P、K对赶黄草槲皮素积累的影响 槲
皮素积累量(积累量 =产量 ×槲皮素含量),处理间
高低顺序为:NK>NP>NPK>N>K>P>CK≈PK。
施 N产量高 ,槲皮素积累量高 (产量与积累量极显
著正相关 , r=0.959** , n=8), N与 P、K配施有显
著增加槲皮素积累量的效应。 t检验也同样表明 ,
施 NK、NP、N对整株赶黄草槲皮素积累达到极显著
水平 ,而 NPK混合施用对对整株赶黄草槲皮素积累
也达到显著水平(表 3)。
表 3 N、P、K对赶黄草槲皮素含量和积累量的影响
Table3 EfectsofN, P, Konthecontentandaccumulationofquercetin
处理
Treatment
槲皮素含量(mg/g)
Quercetincontent
槲皮素积累(mg/株)
Quercetinaccumulation
平均 Average t检验 t-test 平均 Average t检验 t-test
NK 1.8962 9.9265-** 101.3 3.7476**
NP 1.8088 7.7657-** 98.0 3.7476**
N 1.8425 1.1086 72.8 3.4669**
NPK 1.4105 8.1836-** 66.7 2.7091*
PK 1.2802 9.0343-** 30.6 1.9889
K 2.4395 5.2177** 66.8 1.7857
P 1.5159 6.7214-** 45.6 0.4923
CK 2.1817 41.1
  注:*P<0.05;** P<0.01;-**表示较对照 0.01显著水平的降低(负相关)。
13855期       胡尚钦等:施氮磷钾对赶黄草产量和槲皮素含量的影响
表 4 施 N、P、K对赶黄草植株 N、P、K含量与积累量的影响
Table4 EfectsoffertilizationN, P, KonthecontentandaccumulationofplantN, P, K
处理
Treatment
N P K
含量(%)
Content
积累量(g/株)
Accumulation
含量(%)
Content
积累量(g/株)
Accumulation
含量(%)
Content
积累量(g/株)
Accumulation
CK 1.77 35.2 0.26 5.17 1.25 24.8
N 0.85 34.3 0.1 4.04 1.5 60.6
P 1.01 29.29 0.26 7.57 1.52 44.08
K 0.75 27.67 0.18 4.93 1.22 33.4
NP 1.15 61.87 0.1 5.38 1.24 66.71
NK 1.07 57.57 0.08 4.3 1.28 68.86
PK 1.16 21.21 0.28 6.89 1.47 36.16
NPK 1 48.5 0.17 8.12 1.51 73.24
2.3 施 N、P、K对赶黄草植株 N、P、K含量与积累
的影响
花期取全株样风干测定 ,结果表明施 N与植株
含 N量呈弱的负相关(r=-0.270, n=8),施 N产
量高 ,植株生长量大 ,稀释了植株吸收的 N,使 N的
含量下降(植物的稀释效应), CK含 N最高 ,是植株
生长量小 ,浓缩了植株从土壤吸收的 N(植物的浓缩
效应);施 P对增加植株 P含量有一定作用(r=0.
312, n=8);施 K对植株含钾几乎无影响。施 N、P
与植株 N、P积累量呈明显的正相关(rN =0.803*;
rP=0.832* , n=8),施 K与植株 K积累无相关性
(rK =0.111 , n=8)(表 4)。
3 讨 论
3.1 N、P、K对药用植物长发育的影响
施肥首先影响药用植物的生长发育。施肥促进
了膜荚黄芪幼苗的生长 ,从而为生育后期膜荚黄芪
根生长 、产量形成及有效成分的累积提供充足的营
养基础 , N、P、K对根产量影响程度依次为 N>K>
P[ 11] 。在相同供氮条件下提供相应的钾素营养可促
进药菊植株分枝和花的形成[ 12] 。本研究表明 ,施
N、P、K对赶黄草生长有明显影响 , 但影响各不相
同 ,施 N显著增加赶黄草分枝和根重量 ,但对株高
影响很小;施 P增加植株高度 ,对分枝和根重量影
响小;施 K对分枝 、根重 、株高无明显影响 。
3.2 N、P、K对药用植物产量的影响
中药材种类多 ,药用部位各不相同 ,前人的研究
表明 N、P、K对产量的影响明显 [ 12 ~ 14] 。本研究表
明 ,影响产量的主要因素是 N, N、P、K的产量效应
为 N>P>K,在无 N情况下合施 PK比单施 P或单
施 K减产 , N与 P、K配施能更显著提高产量。赶黄
草全草入药 ,以地上部为产量 ,由于 N促进分枝 ,有
利于植株生长 ,增辊生物产量 ,提出地上部植株产
量 ,生产上注意增施 N肥 ,配施 P、K肥 。
3.3 N、P、K对中药材品质的影响
中药材药用有效成分含量是鉴别中药材质量的
重要指标 , N、P、K对药材品质影响的研究较多。如
钾肥对鱼腥草产量和品质影响较大 ,氮肥次之 ,磷肥
最小 [ 15] ;磷肥对迷迭香酸的积累作用最为显著 ,氮
磷肥共同施用时可使冬凌草中迷迭香酸含量增加一
倍[ 16] ;N、P、K各元素及其配比使黄芪多糖 、黄芪甲
苷含量明显增加 ,对总黄酮含量影响不明显 。 N、P、
K对黄芪多糖含量影响程度依次为 K>P>N;对黄
芪甲苷含量的影响程度依次为氮 〉钾 〉磷[ 1] ;N、P、K
对银花绿原酸含量的影响为 N>P>K, N与绿原酸
的含量为负效应 , P与绿原酸含量为正效应 , K对
绿原酸的影响不明显[ 17] 。前人的研究表明 ,没食子
酸(Gulicacid)和槲皮素(Quercetin)是赶黄草的有
效成分[ 8] 。赶黄草主要用于制药原料 ,有效成分含
量与应用密切相关 ,本研究表明 ,施 N、P、K对赶黄
草槲皮素含量的差异不明显 ,但 K表现提高槲皮素
含量 , N和 P表现降低槲皮素含量;积累量综合了
含量和产量两种因素 (积累量 =产量 ×槲皮素含
量),反映单株有效成分收获总量 ,结果(各元素均
值)N(84.7 mg槲皮素 /株)>K(66.3 mg槲皮素 /
株)>P(60.2mg槲皮素 /株)。
4 结 论
4.1 N、P、K对赶黄草产量的影响
施 N极显著提高赶黄草产量 , N、P、K的产量效
应为:N>P>K。施 N可促进分枝 ,增加根重 。
4.2 N、P、K对赶黄草槲皮素含量的影响
单施 N、P对赶黄草槲皮素单位含量的影响不
明显 ,单施 K对赶黄草槲皮素单位含量的影响显
1386 西 南 农 业 学 报                      22卷
著 。施 N、K, N、P, N对提高单株槲皮素积累量的影
响显著 ,进而可提高单位面积的槲皮素积累量 。
4.3 赶黄草应增施 N肥 ,配施 P、K肥
生产上应增施 N肥 ,配施 P、K肥 ,达到增加产
量 、增加单位面积槲皮素的结累总量 。
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(责任编辑 雷 波)
13875期       胡尚钦等:施氮磷钾对赶黄草产量和槲皮素含量的影响