氮磷钾配施对广藿香生长、挥发油及药效成分的影响

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　　摘 要 为了揭示氮磷钾配施对广藿香生长状况、挥发油含量、药效成分的影响，通过氮磷钾配施盆栽试验，分析不同氮磷钾施肥处理的广藿香生长、挥发油量及药效成分含量变化。与对照相比，其他氮磷钾施肥处理的生长参数（茎粗、株高、叶面积指数、分蘗数、干重、鲜重）和单株含油量、叶含油率、茎含油率以及全株含油率都比较高，其中以T11、T10处理的较高。广藿香茎叶油各12个药效成分含量均以T3处理最高，T11处理最低。各氮磷钾配比处理的广藿香植株氮磷钾含量有一定差异，其中以T11、T10的含量较高。高氮磷钾配比有利于促进广藿香植株生长，并提高挥发油含量，低氮中低磷钾配比可提高广藿香茎叶油的主要有效成分含量。
　　关键词 氮磷钾肥;广藿香;生长;药效成分
　　中图分类号：S567 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.06.062
　　广藿香是唇形科刺蕊草属植物（Pogostemon cablin （Blanco）Benth.），入药部位为植物的干燥地上部分;味辛，性微温;归经为脾、胃、肺;功效为芳香化浊、和中止呕、发表解暑，用于寒湿闭暑、腹痛吐泻、鼻渊头痛等症状。目前在广东、广西、海南等省（区）均有栽培，按照产地不同可以分为海南藿香、石牌藿香、高要藿香和湛江藿香。广藿香油（Patchouli oil）含有十几种主要化学成分，其中含有广藿香醇、广藿香烯等几十种物质[1-2]。
　　为了提高作物产量和品质，根据植物需肥规律，以适当的时间、方法和用量进行基施和追肥，制定一项配方施肥的方法和技术，这种技术被称为配方施肥技术[3-6]。氮磷钾的配比施肥技术在农作物上已有很多研究和成果，并趋于成熟。施肥对药用植物入药部位产量和化学成分影响很大，近年来，已经有一些关于施肥对药用植物生长、产量和质量影响的报道[7-9]。目前，有研究施肥水平（包括对照、低、中、高施肥量）对广藿香生长及挥发油积累的影响[10]。研究也证实了不同施肥处理对广藿香生长、生物量以及挥发油含量有明显的影响。与对照相比较，高施肥量显著提高了广藿香生长量与挥发油含量。然而，目前未有关于施肥水平对广藿香主要药效成分含量影响的研究。因此，本试验以海南广藿香为研究材料，研究不同氮磷钾配比对广藿香生长发育、挥发油含量、有效成分的影响，为完善广藿香高产优质栽培技术提供科学理论基础。
　　1 材料与方法
　　1.1 实验材料
　　研究材料苗购于海南科源藿香科技有限公司，品种由中国医学科学院药用植物研究所海南分所杨新全副研究员鉴定为海南藿香。供试土壤基本理化性质见于卢丽兰于2006年的研究中盆栽土培的土壤性质[7]。
　　1.2 实验设计
　　2013年，在中国医学科学院药用植物研究所海南分所的温室大棚，进行盆栽试验，每盆装土和石英砂10 kg（9∶1）。研究采用3414不完全正交试验设计：共14处理，试验N肥每盆设0 g、1.5 g、3.0 g和4.5 g 4个用量水平，品种为硝酸钙（Ca（NO3）2·4H2O）;K肥每盆设0 g、2.0 g、4.0 g和6.0 g 4个用量水平，品种为硫酸钾（K2SO4）;P肥每盆设0 g、1.0 g、2.0 g和3.0 g 4个用量水平，品种为磷酸二氢钙Ca（H2PO4）2。各个处理表示为：N0P0K0（T1）、N0P2.0K4.0（T2）、N1.5P2.0K4.0（T3）、N3.0P0K4.0（T4）、N3.0P1.0K4.0（T5）、N3.0P2.0K4.0（T6）、N0P3.0K4.0（T7）、N3.0P2.0K0（T8）、N3.0P2.0K2.0（T9）、N3.0P2.0K6.0（T10）、N4.5P2.0K4.0（T11）、N1.5P1.0K4.0（T12）、N1.5P2.0K2.0（T13）、N3.0P1.0K2.0（T14）。各处理其他养分施用量均相同，以CaSO4和MgSO4补充Ca、Mg。同时，基施10 mL/盆阿农微量元素混合液以补充微量元素。每处理16个重复，每盆定植2株6 cm高广藿香组培苗，移植于2013年11月1日，采收期分为定植后60 d、120 d、180 d和240 d。每次每个处理每个时间段各取4盆，则每个处理8株。各含氮处理的氮肥分次施入，底施一半氮，剩下氮肥平均分成2份。处理超过4.0 g K2O/盆，钾肥底施4.0 g K2O/盆，剩下的K肥分别于12月10日和12月25日2次平均追施。其他处理的钾肥、磷肥作底肥一次性施入。其他按照常规方法进行管理，每个处理管理一致。对照处理T1为不施用肥料。
　　1.3 测定项目及方法
　　株高、茎粗、分蘖数、叶面积指数、产量、含油量、含油率以及主要化学成分测定方法参考卢丽兰等[11]于2015年的研究;水蒸气蒸馏法提取广藿香挥发油提取方法以及广藿香中N、P、K、Ca、Mg的测定参考卢丽兰等[12]于2016年的研究;水溶性和醇溶性冷热浸出物按照中国药典（2000版附录XA）方法测定[13]。
　　1.4 数据处理
　　实验数据采用Excel和SPSS进行方差分析，并用Duncan法多重比较。
　　2 结果与分析
　　2.1 不同施肥对广藿香生长的影响
　　如图1所示，不同施肥的广藿香植株生长参数比对照处理的高。T11的株高、分蘖数、叶面积指数和茎粗最大，T12的分蘖数显著低于其他施肥处理。除了T10、T11的株高、分蘖数、叶面积指数和茎粗显著高于对照处理和其他施肥处理外，T10处理的叶面积指数还显著高于T1（对照处理）、T2、T8、T12、T13和T14。
　　如图2所示，不同施肥条件下，广藿香鲜重和干重均比对照组大。其中，T11的鲜重和干重最大，且T11的地上部鲜重显著高于T1、T2、T7、T12和T13;T1、T2、T7的鲜重显著低于T10、T6、T5、T4和T9;T1（对照）的地上部鲜重也显著低于T14、T8、T3。对于地上部干重，T11显著高于T1（对照）、T2、T7、T13、T12、T3和T8;T1（对照）、T2、T7处理皆显著低于其他施肥处理。地上部折干率在不同N、P、K配比处理间有些差异但不显著。 　　2.2 不同施肥对广藿香油含量的影响
　　如图3所示，不同施肥的广藿香茎、叶、单株含油量和含油率都高于对照，T11的广藿香茎、叶、单株含油量和含油率最高。不同施肥的含油量及含油率皆显著高于对照，T11、T10、T6皆显著高于T3、T13、T12、T7和T2。对于广藿香叶含油率和全株含油率，T11、T10、T6皆显著高于T3、T13、T12、T7、T2和T1（对照）。
　　不同处理间不同字母表示在5%水平下差异显著，下同
　　2.3 不同施肥对广藿香浸出物与主要药效成分的影响
　　2.3.1 不同施肥对广藿香药效成分的影响
　　如图4所示，广藿香茎中广藿香酮含量很高，但是在叶中广藿香醇含量很高，T3的广藿香茎、叶广藿香酮及广藿香醇含量最高，但T11的最低。
　　如图5和图6所示，不同施肥处理对广藿香茎油和叶油中10种药效成分影响较为明显。在各个生长期，T3的最高，T11的最低。从广藿香茎和叶中的这10种药效成分含量来看，T3、T12、T13处理均显著高于T6、T9、T5、T4、T8、T14、T10和T11。
　　2.4 不同施肥对广藿香矿质养分的影响
　　如图7所示，不同施肥的广藿香植株N、P、K、Ca和Mg含量有一定差异。其中以T11、T10处理的N、P、K含量较高。
　　3 讨论与结论
　　科学和适当施肥能够促进作物或药材的生长与发育，同时提高作物或药材产量品质[14]。研究发现，高配比氮磷钾有利于促进广藿香植株的生长与产量提高，N对广藿香生长及产量影响很明显，但P和K水平对广藿香生长和产量影响不显著。这可能是因为N是叶绿素的重要组成成分，且与光合作用密切相关，直接影响植物的生长与发育[15]。P、K肥则更能促进植物生长，增粗了茎秆，这可能是因为P在ATP反应中起到重要或关键作用，从而促进各种物质代谢正常进行;同时，钾肥促进糖分和淀粉的生成和积累[16]。
　　氮磷钾对植物挥发油形成和积累的影响很大，不同植物的表现不一致[17-18]。例如，随着施氮水平提高，香青兰中挥发油含量逐渐上升，当施氮水平增加到一定程度时，再增加施用量，其挥发油含量反而降低[17]。在川枸子种植中，随着施氮和施磷水平增加，挥发油含量先增加后下降，但随着施钾量的增加而增加。因此，挥发油含量以钾肥影响最大，氮肥次之，磷肥较小[18]。此次研究表明，高氮磷钾配比有利于提高广藿香植株含油率和含油量。氮对广藿香含油率和含油量影响很明显，磷和钾水平对广藿香含油率和含油量影响不显著。
　　适当和科学施肥能够促进药用植物有效成分含量的积累[16]，但氮磷钾对不同植物化学成分或药效成分影响不同，具有选择性和特异性。如高氮水平降低杭白菊叶的绿原酸和黄酮含量[7]、降低丹参酮ⅡA和隐丹参酮含量;而较高磷水平增加丹参素、原儿茶醛和丹酚酸B含量[8]。氮磷钾肥配施可以促进泽泻有效成分的积累[9];随着施氮与磷水平增加，香青兰中总生物碱含量增加，随着施钾水平的增加先降低后增加，总生物碱含量以氮肥影响最大，钾肥次之，磷肥较小[17]。此次研究结果表明，低氮中低磷钾配比有利于广藿香茎叶油中主要药效成分含量的提高;高氮比例的氮磷钾配比处理可能会抑制他们的形成和积累。氮对广藿香药效成分影响最大，其次是磷和钾，这与曹鲜艳等[19]对其他药用植物的研究结果类似。因此，研究表明在药材有效成分的积累过程中，并非所有氮磷钾配施都能够提高药材有效成分含量，只有在一个适宜的施肥配比及施肥量下，才能对药材的有效成分积累起到促进作用[20-21]。
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　　（责任编辑：刘昀）
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