崔 瑩
(臨滄市農(nóng)業(yè)學(xué)校,云南臨滄 677099)
菊科植物黃花蒿(Artemisia annua L)在我國(guó)用作抗瘧中藥已有二千多年的歷史,利用黃花蒿生產(chǎn)的青蒿素系列藥物治療瘧疾不僅療效好、療程短,而且副作用小,是我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中藥品種之一,也是迄今為止為數(shù)不多的通過(guò)美國(guó)FDA認(rèn)證的中藥品種。青蒿素是我國(guó)中醫(yī)藥科學(xué)和醫(yī)藥科技對(duì)人類抗瘧疾事業(yè)的重大貢獻(xiàn),自20世紀(jì)80年代以來(lái)受到全世界的普遍關(guān)注。隨著我國(guó)對(duì)青蒿素類藥物的不斷創(chuàng)新和開發(fā),以及全球?qū)χ委煇盒辕懠菜幬镄枨蟮募眲≡鲩L(zhǎng),我國(guó)青蒿素類藥物顯現(xiàn)出巨大的國(guó)際市場(chǎng)潛力。青蒿素雖然能夠人工合成,但成本高,合成難度大,毒性和副作用大,未能投入工藝化生產(chǎn)。目前使用的青蒿素主要還是從植物黃花蒿葉片中提取的,因此提高栽培黃花蒿中青蒿素含量的研究就顯得十分必要[1]。以往的研究中,研究者注重改善黃花蒿的生長(zhǎng)條件,如改善光照條件、種植密度,施用一些植物激素等措施來(lái)增加青蒿素的含量。對(duì)于植物生長(zhǎng)中營(yíng)養(yǎng)三要素氮、磷、鉀的合理使用則很少進(jìn)行研究,韋中強(qiáng)等[2]開展了黃花蒿苗期N、P、K追肥配比試驗(yàn),N水平、K水平及K種類等試驗(yàn)。結(jié)果表明N、P是影響黃花蒿產(chǎn)量的主要因素,N、P有互補(bǔ)作用,K是影響青蒿素含量的主要因素[3]。但云南省栽培黃花蒿多以育苗移栽為主,移栽后要覆蓋地膜,栽培時(shí)肥料以基肥的形式一次施入。因此以追肥的方式施肥不適于云南省黃花蒿栽培的具體情況。本文以一個(gè)黃花蒿優(yōu)良種源為研究對(duì)象進(jìn)行小區(qū)試驗(yàn),探討了不同氮、磷、鉀肥配比對(duì)黃花蒿青蒿素含量及產(chǎn)量的影響[4]。
2.1 材料 供試品種為元陽(yáng)種源。
2.2 試驗(yàn)地條件 實(shí)驗(yàn)地選在云南省農(nóng)科院實(shí)驗(yàn)基地。土壤為紅壤土,土壤有機(jī)質(zhì)含量為5.64%,PH6.8,全N2.42 g/kg,全P0.95 g/kg,全K5.67 g/kg,速效N188.92 mg/kg,速效P9.67 mg/kg,速效K50.50 mg/kg。
2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),選擇土地肥力基本一致的地塊,每一種NPK組合為一個(gè)處理,三個(gè)重復(fù),隨機(jī)排列。每個(gè)處理為一個(gè)小區(qū),小區(qū)面積13 m2。每個(gè)小區(qū)種植黃花蒿20株。
施用的肥料為尿素、普鈣、硫酸鉀,以基肥的形式一次施入。在黃花蒿初蕾期進(jìn)行收獲,每個(gè)小區(qū)單獨(dú)收獲,按照五點(diǎn)取樣法,隨機(jī)采收5株黃花蒿,記錄其株高、莖基粗、分枝數(shù)、冠副、葉、蕾鮮重。不同處理化肥施用量見表1。
表1 不同處理化肥施用量(單位:kg/667 m2)(折合純養(yǎng)分含量)
2.4 青蒿素含量測(cè)定 采用薄層層析—紫外分光光度法測(cè)定青蒿素含量,準(zhǔn)確稱取已烘干研碎的黃花蒿葉10 g置于500 mL茄形瓶中,加入200 mL石油醚(30~60 ℃),回流提取2 h,回收溶劑后用5 mL氯仿將樣品轉(zhuǎn)移至小瓶,備用。另取備用硅膠板,將小瓶中樣品取100 uL點(diǎn)樣于硅膠板上在正己烷:乙酸乙脂(6∶1)展開劑中,展開40 min,顯色標(biāo)準(zhǔn)品部分,刮下相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)品部分的樣品,在紫外分光光度計(jì)中比色測(cè)定吸光值以計(jì)算青蒿素含量。青蒿素測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)方程C=17.311A+0.348 5,r2=0.999 8。
2.5 試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法 采用DPS軟件統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)處理采用Duncan新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)。
3.1 氮磷鉀肥配比使用對(duì)黃花蒿產(chǎn)量因素的影響 詳情見表2。
表2 不同NPK配比使用對(duì)黃花蒿產(chǎn)量因素的影響
表2結(jié)果表明,不同N、P、K肥料配比對(duì)黃花蒿的黃花蒿株高、莖基粗、分枝數(shù)影響不大。不同肥料配比處理間沒(méi)有顯著差別。但對(duì)黃花蒿冠幅、葉蕾鮮重有很大的影響,其中N∶P∶K=1∶1∶2對(duì)冠幅、葉蕾鮮重影響最大,與對(duì)照相比達(dá)到了5%的顯著水平,說(shuō)明在N、P肥足量使用的基礎(chǔ)上,增加K肥的使用量能增加黃花蒿分枝的長(zhǎng)度,分枝長(zhǎng)度增加,著生于分枝上的葉片數(shù)也增加,因此鮮產(chǎn)量也得以增加。
3.2 氮磷鉀肥配比使用對(duì)黃花蒿青蒿素含量的影響 詳情見表3。
表3 不同NPK配比使用對(duì)黃花蒿青蒿素含量的影響
青蒿素為一種倍半萜類化合物,是黃花蒿體內(nèi)的一種次生代謝產(chǎn)物。黃花蒿葉片中青蒿素含量直接影響到黃花蒿產(chǎn)品的使用價(jià)值。青蒿素的體內(nèi)合成機(jī)理十分復(fù)雜,涉及到多個(gè)合成前體及多個(gè)酶類。表3結(jié)果表明,不同N、P、K肥料配比對(duì)黃花蒿的青蒿素含量有很大的影響,其中以N∶P∶K=1∶1∶2影響最大,青蒿素含量平均值為1.056 67%,比對(duì)照增加了65.1%,達(dá)到了5%的顯著水平。比N∶P∶K=1∶1∶1的處理比對(duì)照CK增加了32.81%,N∶P∶K=1∶0.5∶1的處理比對(duì)照CK增加了3.65%。
黃花蒿種植一般是選擇荒山、荒地。從本試驗(yàn)結(jié)果看在N、P、K三種單質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素中以K肥對(duì)黃花蒿的產(chǎn)量和青蒿素含量影響最大,在N、P肥供應(yīng)充足的情況下,增施K肥能獲得較好的產(chǎn)量和青蒿素含量。原因可能是K肥促進(jìn)了黃花蒿的生長(zhǎng)發(fā)育,提高了黃花蒿體內(nèi)酶的活性,從而促進(jìn)次生代謝產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化,使青蒿素得以在植株體內(nèi)大量積累。
試驗(yàn)結(jié)果表明,在種植黃花蒿時(shí),要保證肥料的供應(yīng)充足,最佳的施肥比例為N∶P∶K=6 kg∶3 kg∶6 kg,這樣處理的黃花蒿長(zhǎng)勢(shì)良好,冠幅、葉蕾鮮重、青蒿素含量均高于其他處理。