不同氮素形态及配比对天门冬生长和品质的影响

梁 娟，叶 漪，杨 伟

(1.怀化学院生物与食品工程学院，湖南 怀化 418000；2.民族药用植物资源研究与利用湖南省重点实验室，湖南 怀化 418000)

天门冬[Asparaguscochinchinensis(Lour.)Merr]为百合科天门冬属植物，以干燥块根入药或入膳，其主要有效成分为氨基酸、多糖、皂苷等，具养阴润燥、清肺生津的功效，常用于治疗肺燥干咳、腰膝酸痛、咽干口渴、肠燥便秘等症[1]，极具开发价值。天门冬药材主要来源于野生资源，近年来随着市场需求量的增加，野生资源日益枯竭，人工栽培成为保护和合理开发利用天门冬种质资源最有效的途径[2]。

氮素作为植物需求量最大的矿质营养元素，对植物生长发育、作物产量与品质有着极其重要的作用[3]。植物所利用的氮主要为土壤中的硝态氮和铵态氮，植物对这两种氮素形态的吸收、运输、同化等存在较大差异，进而影响到植物的生长发育、生物量累积和次生代谢作用等[4]。因此，合理使用氮肥是实现栽培作物高产稳产的重要保证，研究氮素形态及其配比对作物的影响对于高产优质栽培中氮肥的合理施用有指导意义。有关氮素形态及其配比对莴苣[5]、马铃薯[6]、茄子[7]、玉米[8]等农作物产量与品质的研究较多，但对药用植物生长与品质的研究比较少。

本研究以药食两用植物天门冬为试验材料，在掌握其最佳供氮水平(12～16 mmol/L)的基础上[9]，通过盆栽试验研究不同氮素形态及其配比对天门冬生长与品质的影响，以期为天门冬高产优质栽培中氮肥的合理施用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与处理

试验于2015年5～7月在怀化学院温室内进行，试验材料为种植于怀化学院植物园内的天门冬(由怀化学院曾汉元教授鉴定)。2015年5月初将均已生长两年、长势均一的天门冬植株剪去地上部分，栽入上口径21 cm、下口径14 cm、高19 cm的花盆中，基质为洗净的细砂土，每盆3 kg。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 农学性状的测定

测定茎长和块根鲜重两个主要的农学性状，通过对比试验前后天门冬茎长和块根鲜重，计算茎长增长量与块根鲜重增长量。

1.2.2 叶绿素含量的测定

叶片叶绿素含量的测定采用李合生[10]的方法进行，即95%乙醇浸提，分光光度法测定。

1.2.3 块根有效成分含量的测定

分别采用茚三酮比色法、蒽酮比色法、香草醛-冰醋酸-高氯酸紫外显色法测定天门冬块根体内主要有效成分游离氨基酸、可溶性糖及总皂苷的含量[9]。

1.3 数据统计与分析

所测定结果取平均值和标准误差，利用SPSS 16.0及Excel 2003统计软件进行分析与绘图。

2 结果与分析

2.1 农学性状比较

图1 不同铵硝比对天门冬块根鲜重增长量的影响注：图柱上不同字母表示处理间差异达5%显著水平，下同。

图2 不同铵硝比对天门冬茎长增长量的影响

2.2 叶绿素含量比较

表1 不同铵硝比对天门冬叶绿素含量的影响 (mg/g)

注：同列不同字母表示处理间差异达5%显著水平。

2.3 有效成分含量比较

在总氮量为14 mmol/L的条件下，不同氮素形态下天门冬游离氨基酸含量如图3所示。在铵硝比为75∶25时天门冬块根游离氨基酸含量最小。增加硝态氮的比例，天门冬块根游离氨基酸含量不断增加，在铵硝比为25∶75时天门冬游离氨基酸含量达到最大值。继续增加硝态氮比例，游离氨基酸含量下降。

图3 不同铵硝比对天门冬块根游离氨基酸含量的影响

在总氮量为14 mmol/L的条件下，不同氮素形态下天门冬块根可溶性糖含量如图4所示。可溶性糖含量随着硝态氮比例的增加而增加，在铵硝比为25∶75时达到最大值，继续增加硝态氮比例，可溶性糖比例下降。

图4 不同铵硝比对天门冬块根可溶性糖含量的影响

在总氮量为14 mmol/L的条件下，不同氮素形态下天门冬皂苷含量如图5所示。可以看出，在全铵时，皂苷含量最高；随着硝态氮的增加皂苷含量总体趋势是降低的，在全硝态氮时最小。

图5 不同铵硝比对天门冬块根总皂苷含量的影响

3 讨论与结论

3.1 不同氮素形态及配比对天门冬生长的影响

3.2 不同氮素形态及配比对天门冬品质的影响

综上所述，人工栽培天门冬时，合理控制氮素形态及其配比是促进其生长、提高其品质的有效途径。天门冬若以食用为主时宜提高硝态氮比例(铵硝比为25∶75)，以药用为主时则可适当提高铵态氮比例。

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].北京:中国医药科技出版社,2015.55.

[2] 欧立军,张人文,谈智文,等.我国不同地区天门冬核DNA ITS序列分析[J].中草药,2011,42(7):1402-1406.

[3] Rothsteind D E,Zak D R,Pregitzer K S,et al.Kinetics of nitrogen uptake byPopulustremuloidesin relation to atmospheric CO2and soil nitrogen availability[J].Journal of Plant Nutrition,2011,34(4):504-521.

[4] Chen L,Liu Q Q,Gai J Y,et al.Effects of nitrogen forms on the growth and polyamine contents in developing seeds of vegetable soybean[J].Tree Physiology,2000,20:265-270.

[5] Casey B T,Kopsell D A.Nitrogen form and ratio impact Swiss chard(Betavulgarissubsp.cicla)shoot tissue carotenoid and chlorophyll concentrations[J].Scientia Horticulturae,2016,204:99-105.

[6] Yuan G,Li G J,Bo H,et al .Potato stolon and tuber growth influenced by nitrogen form[J].Plant Production Science,2014,17(2):138-143.

[7] Zhang Q,Wu S,Chen C,et al.Regulation of nitrogen forms on growth of eggplant under partial root-zone irrigation[J].Agricultural Water Management,2014,142(C):56-65.

[8] José F L F,Júlio C A N,Rafaela S A N,et al.Effect of rates and forms of nitrogen splitting on corn in the Brazilian Cerrado of Piauí State[J].African Journal of Agricultural Research, 2014,9(34):2648-2656.

[9] 梁娟，胡海丽，杨伟.不同供氮水平对天门冬生长和品质的影响[J].中国土壤与肥料,2016,(1):53-56.

[10] 李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2000.260-261.

[11] 曹翠玲，李生秀.氮素形态对作物生理特性及生长的影响[J].华中农业大学学报,2004,23(5):581-586.

[12] Heberer J A,Below F E.Mixed nit rogen nut ratio n and productivity of wheat grown in hydroponics[J].Ann Bot,1989,3:643-649.

[13] Wang X.Root growth,nitrogen uptake,and tillering of wheatinduced by mixed-nitrogen source[J],Crop Sci,1992,32:997-1002.

[14] 张福锁,樊小林,李晓林.土壤与植物营养研究新动态(第二卷)[M].北京:中国农业出版社,1995.42-75.

[15] Liu W,Sophie F,Gan Y B.Signaling mechanisms integrating root and shoot responses to changes in the nitrogen supply[J].Photosynthesis Research,2005,83:239-250.

[16] 于曼曼,刘丽.氮素不同形态配比对夏枯草苗期生长及光合特性的影响[J].中国中药杂志,2011,36(5):530-534.

[17] 李霞,阎秀峰.氮素形态对黄檗幼苗生长及氮代谢相关酶类的影响[J].植物学通报,2006,23(3):255-261.

[18] 张朋,王康才.氮素形态对杭白菊生长及品质的影响[J].中国中药杂志,2014,39(17):3263-3268.

[19] 裴文梅,张参俊.不同氮形态及配比对甘草生长及品质的影响[J].中国农学通报,2011,27(28):184-187.

[20] 李灿雯,王康才,吴健,等.氮素形态对半夏生长及生物碱和总有机酸累积的影响[J].植物营养与肥料学报,2012,18(1):256-260.

[21] 汪建飞,董彩霞,沈其荣.氮素不同形态配比对菠菜体内游离氨基酸含量和相关酶活性的影响[J].植物营养与肥料学报,2007,13(4):664-670.

[22] 黄璐琦,郭兰萍.环境胁迫下次生代谢产物的积累及道地药材的形成[J].中国中药杂志,2007,32(4):277-280.