七叶一枝花不同生长期养分含量及干物质积累特性分析

2022-04-27 12:56陈金叶
福建农业科技 2022年2期
关键词:动态变化养分含量

陈金叶

摘 要:为了探索七叶一枝花植株营养元素吸收特性。对七叶一枝花地上部和地下部在果实形成期、膨大期和收获期的氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、铜、锌、锰、硼含量进行测定与分析。结果表明:七叶一枝花不同部位中叶片的氮含量最高,为3.440%;果实的磷含量最高,为0.450%;茎的钙含量最高,为6.480%。七叶一枝花果实成熟期的干物质主要积累于根茎中,果实其次,叶片最低。大量元素和中量元素主要累积在七叶一枝花根茎和果中,微量元素主要积累在根系和根茎中,铁和铜在七叶一枝花根系的相对含量较高。七叶一枝花各部位对钾、氮元素需求较大,随着生长周期的推移,微量元素的积累量不断增大。

关键词:七叶一枝花;养分;含量;动态变化

中图分类号:S 567.239  文献标志码:A  文章编号:0253-2301(2022)02-0032-05

DOI: 10.13651/j.cnki.fjnykj.2022.02.006

Characteristics of the Nutrient Content and Dry Matter Accumulationof Paris Polyphylla at Different Growth Stages

CHEN Jin-ye

(Tianyuan State-owned Forest Farm of Guangze County, Nanping, Fujian 354100, China)

Abstract: In order to explore the absorption characteristics of nutrient elements in Paris polyphylla, the contents of nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sulfur, iron, copper, zinc, manganese and boron in the aboveground part and underground part of Paris polyphylla during the fruit formation period, expansion period and harvest stage were measured and analyzed. The results showed that in different parts of Paris polyphylla, the nitrogen content in the leaves was the highest, which was 3.440%; the phosphorus content in the fruit was the highest, which was 0.450%; and the calcium content in the stems was the highest, which was 6.480%. The dry matter of Paris polyphylla at the fruit maturation stage was mainly accumulated in the rhizomes, followed by the fruit and the leaves. Large elements and medium elements were mainly accumulated in the rhizomes and fruits of Paris polyphylla, while the trace elements were mainly accumulated in the root systems and rhizomes. The relative contents of iron and copper were relatively high in the root systems of Paris polyphylla. The demand for potassium and nitrogen elements in each part of Paris polyphylla was large, and the accumulation of trace elements increased with the passage of the growth cycle.

Key words: Paris polyphylla; Nutrient; Content; Dynamic change

七叶一枝花Parispolyphylla Smith var.chinensis Franch.Hara属百合科重楼属植物,是历版《中国药典》收载的两种重楼药材基原植物之一[1],主要分布于云南、贵州、四川、浙江、江西、福建等地。七叶一枝花根茎药用历史悠久,常以干燥根茎入药,用于治疗疔疮痈肿、蛇虫咬伤、跌扑伤痛、惊风抽搐等[2]。目前药材资源主要靠采集野生资源,随着对野生七叶一枝花资源过度采挖,七叶一枝花及其同属植物资源已近枯竭[3],人工种植是解决保护野生资源、促进相关产业可持续发展、满足市场需求的唯一途径。目前七叶一枝花研究主要集中在种苗繁育[4-6]、栽培技术[7-9]、元素含量等方面,各元素含量和干物质积累量对中药材药用化学成分和生长发育起着重要的作用[10],按需要量可分为大量元素(N、P、K)、中量元素(Ca、Mg、S)和微量元素(B、Zn、Fe、Cu、Mn),这些营养元素过多或缺少都会引起营养失衡。郑梅霞等[11]研究了土壤養分对重楼皂苷含量的影响。王印等[12]验证了土壤全钾、速效钾含量与滇重楼根茎总皂甙、多糖含量达到显著正相关;李金龙等

[13]也研究了氮磷钾配比施用与滇重楼产量及品质关系;牟杨[14]研究了盆栽施肥对华重楼的影响;刘哲等[15]研究了大田种植华重楼氮磷钾配施对其产量和有效成分含量的影响。但七叶一枝花不同季节不同部位养分带走量的研究还少有报道,明确七叶一枝花地上和地下各部位营养元素吸收特性,以满足生产上精准施肥的要求,是实现七叶一枝花人工种植产业可持续发展的必然要求。本研究对七叶一枝花不同生长期不同部位常量元素、微量元素和干物质量进行测定,明确各部位营养元素吸收和变化规律,为后续确定七叶一枝花的最适施肥方案提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

于2018年4月15日、2018年7月25日、2018年12月2日(分别为果实形成期、果实膨大期、果实收获期)在福建省南平市光泽县福建承天农林科技发展有限公司七叶一枝花采种母本基地,采集2015年10月份种植的七叶一枝花样品,种植时施腐熟牛粪15000 kg·hm-2为底肥。梅花状取样,挖取植株全株,植株分成根系、老根茎、新根茎、茎秆、叶、果和花萼片7个部分,烘干,备用。

1.2 试验方法

样品送往福建省农业科学院土壤肥料研究所测试技术中心进行测试,按照常规方法分别对氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、铜、锌、锰、硼含量和干物质量进行测定。

1.3 数据分析

采用DPS对测定数据进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 果实形成期七叶一枝花不同部位营养元素含量分析

由表1可知,果实形成期七叶一枝花大量、中量元素含量由高到低依次为钾>氮>钙>硫>磷>镁,与袁晓等[16]研究结果相同。不同部位中叶的氮含量最高(3.440%),果实的磷含量最高(0.450%),茎的钙含量最高(6.480%)。根(0.348%)、叶(0.348%)和果(0.343%)中硫含量相当,高于茎中硫含量(0.020%)。根中的铁含量(1659.500 mg·kg-1)、铜(104.400 mg·kg-1)、锌(405.100 mg·kg-1)和錳(339.300 mg·kg-1)高于茎、叶及果中的含量;茎中的硼含量(115.500 mg·kg-1)高于根、叶及果。

2.2 果实膨大期七叶一枝花不同部位营养元素含量分析

由表2可知,果实膨大期七叶一枝花大量、中量元素含量依次为钾>氮>钙>磷>硫>镁。不同部位中叶的氮含量最高(2.670%),果的磷含量最高(0.254%),茎的钙含量最高(5.150%)。根(0.256%)、茎(0.117%)和叶(0.222%)中硫含量相当,高于果中硫含量(0.008%)。根中的铁含量(1285.600 mg·kg-1)、铜(105.400 mg·kg-1)、锌(353.300 mg·kg-1)和锰(359.200 mg·kg-1)明显高于茎、叶及果中的含量;果中的硼含量(134.600 mg·kg-1)高于根、茎及叶。

2.3 果实收获期七叶一枝花不同部位营养元素含量分析

由表3可知,果实收获期七叶一枝花大量、中量元素含量分别为钾>氮>钙>磷>硫>镁。不同部位中叶的氮含量最高(2.130%);果的磷含量最高(0.252%),茎的钙含量最高(5.450%)。根(0.228%)、叶(0.168%)和果(0.215%)中硫含量相当,高于茎中硫含量(0.055%)。根中的铁含量(6879.700 mg·kg-1)、铜(56.400 mg·kg-1)、锌(248.400 mg·kg-1)和锰(362.300 mg·kg-1)高于茎、叶及果中的含量;果中的硼含量(119.000 mg·kg-1)高于根、茎及叶。

2.4 七叶一枝花不同部位养分相对含量和相对积累量分析

由图1可知,在七叶一枝花根系、茎、叶、果、根茎的大量元素中氮相对累积量相对较高,分别为1.53%、0.91%、2.13%、1.31%、1.72%,磷相对累积量最低为0.16%、0.12%、0.15%、0.25%、0.20%,钾累积量最高分别为3.85%、5.45%、2.28%、3.20%、2.74%;中量元素相对累积量相差较小,其中钙分别为0.16%、0.12%、0.15%、0.25%、0.20%,钙为0.18%、0.13%、0.21%、0.15%、0.18%,硫为0.23%、0.06%、0.17%、0.22%、0.19%。可见,大量元素和中量元素主要累积在七叶一枝花根茎和果中。微量元素在七叶一枝花各部位的积累特征表现不同,其中铁、铜、锌、锰主要积累在根系和根茎中,硼主要积累在茎和根茎中。铁和铜在七叶一枝花的根系相对含量较高,铁在根系相对含量最高,为0.69%;硼在根茎中含量最高,为0.68%。

2.5 七叶一枝花不同部位干物质累积特性分析

由图2可知,七叶一枝花的干物质主要积累于根茎中,占总干物质的49%;其次果实,占22%;叶片最低,仅4%。

3 讨论与结论

本研究通过对七叶一枝花地上和地下各部位在果实形成期、果实膨大期和果实收获期的氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、铜、锌、锰、硼含量进行测定分析,结果表明在3个时期七叶一枝花的钾含量较其他元素含量更高,其次是氮,这说明七叶一枝花对钾和氮的需求相对较高。不同部位各元素含量也不相同,叶部氮含量最高,果的磷含量最高,茎部钙含量最高。七叶一枝花成熟期的干物质主要积累于根茎中,果实其次,叶片最低。大量元素和中量元素主要累积在七叶一枝花根茎和果中,微量元素主要积累在根系和根茎中,铁和铜在七叶一枝花的相对含量较高。

七叶一枝花各部位在果实形成期、果实膨大期和果实收获期的各元素含量的动态分析结果表明,各部位所含元素均在动态变化的过程中,其中铁在3个时期各部位总体呈现增加的趋势,并且在收获期达到最高,表明铁元素对于植株的成熟有一定的辅助和促进的作用。光合作用是植物最重要的生理作用,在光合作用中叶绿素利用光能,以CO2和水为原料,合成有机物并释放对多种生物非常重要的氧气。而叶绿体中含有丰富的铁,约占植物铁含量的 80%,如果植物缺铁,则造成叶绿体中铁含量的降低[17-19]。果的硼含量呈现波动上升的趋势,并且在成熟期达到最高,说明硼含量可能对果实的膨大起到一定的促进作用。李旭新等

[20]研究结果表明硼酸作为营养型生长调节物质,在果树授粉受精过程中发挥着重要的作用。适宜浓度的硼酸可通过促进花粉萌发和加速花粉管生长来保证授粉受精过程的顺利完成,进而提高坐果率。本研究分析七叶一枝花各部位分别在果实形成期、果实膨大期和收获期的养分含量,有利于进一步了解七叶一枝花的成分变化趋势和养分吸收效率,为种植过程中的精准施肥提供理论依据。

参考文献:

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(责任编辑:柯文辉)

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