氮、磷、钾对嘉兰植株生长和秋水仙碱含量的影响
作者：付开聪 许明 杨礼攀
单位：付开聪(云南省思茅地区民族传统医药研究所，云南 思茅 665000)；许明(云南省思茅地区医院，云南 思茅 665000)；杨礼攀(云南省汉德公司思茅农业研究所，云南 思茅 665000)
关键词：嘉兰；氮、磷、钾；秋水仙碱
中国中药杂志000305 摘 要：目的：探讨氮、磷、钾对嘉兰植株生长和秋水仙碱含量的影响。方法：砂培法对已发芽成活的嘉兰小苗进行不同浓度氮、磷、钾条件下生长。结果与结论：嘉兰植株的生长、叶片硝酸还原酶的活性和块茎秋水仙碱含量明显不同，尤其是缺氮植株差异更为明显。
嘉兰Glorinsa superba L.为百合科蔓生草本植物，原产于非洲和亚热带地区，我国云南西双版纳海拔1200 m以下有野生零星分布，一般生长在平坝或河边，阴湿的砂质地及灌木丛中。嘉兰的药用部分为块茎、种子、种壳。主要药用成分是秋水仙碱。对皮肤癌、支气管炎、半身瘫痪、高热抽搐等有显著疗效，在民间少数民族用嘉兰块茎配合其他中草药治疗脑血栓效果很好。日本用秋水仙碱与熊去氧酸合用可有效地治疗原发型胆汁性肝硬化，农业上用来诱导高倍体和培育无籽果实，对棉花和水稻有良好的增产作用[1～3]。
, 百拇医药
目前，由于野生嘉兰块茎小、产量低，生长缓慢，使得人们采集困难，很难满足现实人们的需要。人工驯化栽培的一直沿用传统施用腐熟农家肥的方式来提供营养，结果乃是生长慢，块茎小产量低，为此，进行了以下实验。
1 材料和方法
1.1 材料来源 供试砂为多次用蒸馏水淘洗，手捏不烂的一般河砂。嘉兰是1998年1月从中国科学院西双版纳植物研究所购买的2年生的块茎。
1.2 培养方法 选大小均匀切块为5 g重的嘉兰块茎，埋于未清洗5 cm深河砂中。60 d后长出1～2叶小苗，选取大小一致的一叶小苗栽于装4 kg左右河砂花盆中，在透光度为60%的遮阴网下栽培(1998年3～9月)，培养期间观察其生长状况。
1.3 试验设计 设缺氮(N)、缺磷(P)、缺钾(K)、全营养型(WN)4个处理。每个处理组为3盆，每盆栽苗4株，采用砂培法。pH值控制在5.8左右，营养液循环连续滴灌每2周更换1次。
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1.4 测试方法
1.4.1 植株生长情况的测定 叶数为当年生长的成叶；株高为植株的自高度；花数为植株开花的总数；果数为植株形成果实数量；块茎长为块茎两端间最长距离；块茎重为块茎生长一年后发育结束时的全部总重量。
1.4.2 叶片硝酸还原酶活性(NRA)测定 参见文献[5]。
1.4.3 块茎中秋水仙碱含量的测定 参见文献[3～5]。
2 结果与分析
2.1 氮、磷钾对嘉兰植株生长的影响
氮、磷、钾不论哪种元素缺乏都不利于嘉兰地上部分和地下部分生长。首先表现出叶面变夹卷须增长，植株矮小，块茎发育不良，颜色变为棕红色，细长而不壮。尤其是钾缺乏时植株生长缓慢且有黑色斑点。从外观上看，缺氮植株新叶淡绿，老叶黄化枯焦，少部分开花，但未形成果实，花瓣细小，生育期缩短15～20 d；缺磷植株茎叶暗绿色或紫红色，花斑色，生育期延迟15～20 d左右，少部分开花，但未形成果实；全营养植株生长无上述现象，见表1。
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表1 氮、磷、钾缺乏对嘉兰植株生长的影响 处理
组
死苗
率/%
株高/
cm
叶鲜
重/g
叶数/
片
花数/
朵
果实/
, 百拇医药
个
块茎
长/cm
块根
鲜重/g
N
67
74.7
0.28
33
3
0
4.9
8.5
, http://www.100md.com
P
41
96.2
0.64
45
7
0
8.4
11.4
K
25
31.5
0.58
, 百拇医药 27
0
0
5.5
6.4
WN
8
127.5
1.00
72
9
4
9.8
1.3
, 百拇医药
注：表中所有n=3
2.2 氮、磷、钾缺乏对嘉兰叶片硝酸还原酶活性(NRA)的影响(见表2)。
表2 氮、磷、钾缺乏对嘉兰叶NRA的影响 处理
酶活性
μg.g-1.h-1
1998-05-16
1998-06-20
N
0.33
0.17
, 百拇医药 P
0.54
0.64
K
0.41
0.27
WN
1.00
1.1
由表2可见，氮、磷、钾缺乏时，植株叶片NRA都很低。其中，氮缺乏的植株最差，因为硝酸还原酶是1种诱导酶，底物浓度的降低直接影响氮、磷的活性；而磷、钾缺乏时，植株代谢受到影响，吸收和利用氮素的能力也降低，故NRA也低。
2.3 氮、磷、钾缺乏对嘉兰块茎秋水仙碱含量的影响。
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测定结果表明，全营养植株中秋水仙碱含量最高为0.32%；而氮、磷、钾缺乏时，虽然块茎有所增长，但秋水仙碱含量比原始块茎含量减少，测量结果为缺氮0.12%，缺磷0.16%，缺钾0.13%，原始块茎为0.26%。这说明氮、磷、钾营养元素的缺乏对嘉兰块茎中秋水仙碱的合成有较大影响。
3 小结
3.1 实验结果表明，营养元素钾的不足对嘉兰块茎的形成和生长代谢有较大的影响，与文献报道相符[4，5]。钾主要是以离子形式存在于植物体内，生长最为活跃的地方参与维持细胞的渗透平衡，吸取生长环境中的所需水分，激活淀粉酶的形成和促进淀粉的合成[6]。这不但对生根长叶和茎的发育有极大的影响，也是植物块茎和植株生长发育的1个重要条件。但是植物生长发育是1个很复杂的过程，在这过程中，钾离子所起的作用和机理还尚待进一步的研究。氮、磷本身就是形成蛋白质和核苷酸所必须的元素，它们的缺乏直接影响植物组织细胞的形成和茎、叶的生长。
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3.2 本实验表明，氮、磷、钾的缺乏虽然严重影响嘉兰植物的生长发育，但有一部分仍能成活生长，说明嘉兰植物在所需营养极端缺乏时有较强的抗逆性，能够通过改变自身的一些生理特性，减少一部分自身的组织形成和减少部分生长，减少内部的消耗来维持生命，并充分利用其他培养液中的营养来使其生长。
3.3 氮、磷、钾缺乏对嘉兰秋水仙碱的形成有很大的影响，尤以缺氮较为严重，因为秋水仙碱本身的组成元素之一就是氮元素，氨基酸中碱基的形成是植物碱形成的前体，故氮的缺乏直接影响秋水仙碱的合成，其次，磷、钾缺乏影响植株的正常生理代谢也影响次生代谢物秋水仙碱的合成。
总之，氮、磷、钾的缺乏影响嘉兰正常生长及有效成分的含量，其影响顺序为氮>钾>磷。
参考文献：
[1]张育英.野生嘉兰引种驯化研究.热带植物研究，1983，(24)：1.
, 百拇医药
[2]张育英.嘉兰种子繁殖研究.热带植物研究，1981，(18)：16.
[3]左辞秋.嘉兰栽培研究初报.中草药，1983，14(12)：33.
[4]赵仲仁.钾离子对离黄瓜子叶及根生长作用.植物生理学通讯，1991，29(3)：197.
[5]史端和.植物营养原理.南京：江苏科学技术出版社，1989.192.
[6]鞠浩荃，马城全，葛得有，等.植物与植物生理.北京：中国农业出版社，1984.12.
收稿日期：1996-06-18, 百拇医药
单位：付开聪(云南省思茅地区民族传统医药研究所，云南 思茅 665000)；许明(云南省思茅地区医院，云南 思茅 665000)；杨礼攀(云南省汉德公司思茅农业研究所，云南 思茅 665000)
关键词：嘉兰；氮、磷、钾；秋水仙碱
中国中药杂志000305 摘 要：目的：探讨氮、磷、钾对嘉兰植株生长和秋水仙碱含量的影响。方法：砂培法对已发芽成活的嘉兰小苗进行不同浓度氮、磷、钾条件下生长。结果与结论：嘉兰植株的生长、叶片硝酸还原酶的活性和块茎秋水仙碱含量明显不同，尤其是缺氮植株差异更为明显。
嘉兰Glorinsa superba L.为百合科蔓生草本植物，原产于非洲和亚热带地区，我国云南西双版纳海拔1200 m以下有野生零星分布，一般生长在平坝或河边，阴湿的砂质地及灌木丛中。嘉兰的药用部分为块茎、种子、种壳。主要药用成分是秋水仙碱。对皮肤癌、支气管炎、半身瘫痪、高热抽搐等有显著疗效，在民间少数民族用嘉兰块茎配合其他中草药治疗脑血栓效果很好。日本用秋水仙碱与熊去氧酸合用可有效地治疗原发型胆汁性肝硬化，农业上用来诱导高倍体和培育无籽果实，对棉花和水稻有良好的增产作用[1～3]。
, 百拇医药
目前，由于野生嘉兰块茎小、产量低，生长缓慢，使得人们采集困难，很难满足现实人们的需要。人工驯化栽培的一直沿用传统施用腐熟农家肥的方式来提供营养，结果乃是生长慢，块茎小产量低，为此，进行了以下实验。
1 材料和方法
1.1 材料来源 供试砂为多次用蒸馏水淘洗，手捏不烂的一般河砂。嘉兰是1998年1月从中国科学院西双版纳植物研究所购买的2年生的块茎。
1.2 培养方法 选大小均匀切块为5 g重的嘉兰块茎，埋于未清洗5 cm深河砂中。60 d后长出1～2叶小苗，选取大小一致的一叶小苗栽于装4 kg左右河砂花盆中，在透光度为60%的遮阴网下栽培(1998年3～9月)，培养期间观察其生长状况。
1.3 试验设计 设缺氮(N)、缺磷(P)、缺钾(K)、全营养型(WN)4个处理。每个处理组为3盆，每盆栽苗4株，采用砂培法。pH值控制在5.8左右，营养液循环连续滴灌每2周更换1次。
, http://www.100md.com
1.4 测试方法
1.4.1 植株生长情况的测定 叶数为当年生长的成叶；株高为植株的自高度；花数为植株开花的总数；果数为植株形成果实数量；块茎长为块茎两端间最长距离；块茎重为块茎生长一年后发育结束时的全部总重量。
1.4.2 叶片硝酸还原酶活性(NRA)测定 参见文献[5]。
1.4.3 块茎中秋水仙碱含量的测定 参见文献[3～5]。
2 结果与分析
2.1 氮、磷钾对嘉兰植株生长的影响
氮、磷、钾不论哪种元素缺乏都不利于嘉兰地上部分和地下部分生长。首先表现出叶面变夹卷须增长，植株矮小，块茎发育不良，颜色变为棕红色，细长而不壮。尤其是钾缺乏时植株生长缓慢且有黑色斑点。从外观上看，缺氮植株新叶淡绿，老叶黄化枯焦，少部分开花，但未形成果实，花瓣细小，生育期缩短15～20 d；缺磷植株茎叶暗绿色或紫红色，花斑色，生育期延迟15～20 d左右，少部分开花，但未形成果实；全营养植株生长无上述现象，见表1。
, http://www.100md.com
表1 氮、磷、钾缺乏对嘉兰植株生长的影响 处理
组
死苗
率/%
株高/
cm
叶鲜
重/g
叶数/
片
花数/
朵
果实/
, 百拇医药
个
块茎
长/cm
块根
鲜重/g
N
67
74.7
0.28
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P
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0.58
, 百拇医药 27
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WN
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127.5
1.00
72
9
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9.8
1.3
, 百拇医药
注：表中所有n=3
2.2 氮、磷、钾缺乏对嘉兰叶片硝酸还原酶活性(NRA)的影响(见表2)。
表2 氮、磷、钾缺乏对嘉兰叶NRA的影响 处理
酶活性
μg.g-1.h-1
1998-05-16
1998-06-20
N
0.33
0.17
, 百拇医药 P
0.54
0.64
K
0.41
0.27
WN
1.00
1.1
由表2可见，氮、磷、钾缺乏时，植株叶片NRA都很低。其中，氮缺乏的植株最差，因为硝酸还原酶是1种诱导酶，底物浓度的降低直接影响氮、磷的活性；而磷、钾缺乏时，植株代谢受到影响，吸收和利用氮素的能力也降低，故NRA也低。
2.3 氮、磷、钾缺乏对嘉兰块茎秋水仙碱含量的影响。
, http://www.100md.com
测定结果表明，全营养植株中秋水仙碱含量最高为0.32%；而氮、磷、钾缺乏时，虽然块茎有所增长，但秋水仙碱含量比原始块茎含量减少，测量结果为缺氮0.12%，缺磷0.16%，缺钾0.13%，原始块茎为0.26%。这说明氮、磷、钾营养元素的缺乏对嘉兰块茎中秋水仙碱的合成有较大影响。
3 小结
3.1 实验结果表明，营养元素钾的不足对嘉兰块茎的形成和生长代谢有较大的影响，与文献报道相符[4，5]。钾主要是以离子形式存在于植物体内，生长最为活跃的地方参与维持细胞的渗透平衡，吸取生长环境中的所需水分，激活淀粉酶的形成和促进淀粉的合成[6]。这不但对生根长叶和茎的发育有极大的影响，也是植物块茎和植株生长发育的1个重要条件。但是植物生长发育是1个很复杂的过程，在这过程中，钾离子所起的作用和机理还尚待进一步的研究。氮、磷本身就是形成蛋白质和核苷酸所必须的元素，它们的缺乏直接影响植物组织细胞的形成和茎、叶的生长。
, http://www.100md.com
3.2 本实验表明，氮、磷、钾的缺乏虽然严重影响嘉兰植物的生长发育，但有一部分仍能成活生长，说明嘉兰植物在所需营养极端缺乏时有较强的抗逆性，能够通过改变自身的一些生理特性，减少一部分自身的组织形成和减少部分生长，减少内部的消耗来维持生命，并充分利用其他培养液中的营养来使其生长。
3.3 氮、磷、钾缺乏对嘉兰秋水仙碱的形成有很大的影响，尤以缺氮较为严重，因为秋水仙碱本身的组成元素之一就是氮元素，氨基酸中碱基的形成是植物碱形成的前体，故氮的缺乏直接影响秋水仙碱的合成，其次，磷、钾缺乏影响植株的正常生理代谢也影响次生代谢物秋水仙碱的合成。
总之，氮、磷、钾的缺乏影响嘉兰正常生长及有效成分的含量，其影响顺序为氮>钾>磷。
参考文献：
[1]张育英.野生嘉兰引种驯化研究.热带植物研究，1983，(24)：1.
, 百拇医药
[2]张育英.嘉兰种子繁殖研究.热带植物研究，1981，(18)：16.
[3]左辞秋.嘉兰栽培研究初报.中草药，1983，14(12)：33.
[4]赵仲仁.钾离子对离黄瓜子叶及根生长作用.植物生理学通讯，1991，29(3)：197.
[5]史端和.植物营养原理.南京：江苏科学技术出版社，1989.192.
[6]鞠浩荃，马城全，葛得有，等.植物与植物生理.北京：中国农业出版社，1984.12.
收稿日期：1996-06-18, 百拇医药