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1、p r o v et h a tm i c r o e l e m e n t sh a v es i g n i f i c a n te f f e c t so ni n c r e a s i n gg e n t i o p i c r o c i d ec o n t e n ta n dy i e l do fg e n t i a n a A c c o m p l i s h m e n to ft h ee x p e r i m e n tn o to n l yi ss i g n i f i c a n ti np r a c t i c e ，b u ta l s
2、ol a yat h e o r e t i c a lb a s i sf o rt h er a t i o n a la p p l i c a t i o no fm i c r o e l e m e n ti ng e n t i a n ac u l t i v a t i o n C a n d i d a t e ：Y uC a i l i a nS p e c i a l t y ：P l a n tN u t r i t i o nS u p e r v i s o r ：P r o L i uY u a n y i n g K e yw o r d s ：m i c r
3、 o e l e m e n t ；g e n t i o p i c r o c i d e ；d r yw e i g h to fr o o t ；g e n t i a n am a n s h u r i c ak i t a g ；g e n t i a n as c a b r a b e gV I I1 引言1 1 研究目的与意义我国的中药以其神奇的疗效享誉国内外，药材出口量逐年增加，中药疗效和质量是其走向世界的基础和桥梁，中药的生命力在疗效，疗效的根基在质量，而质量的优劣在其所含的药效成分。近年来由于人们对野生药材资源进行掠夺式的采收，致使许多种类趋于衰退或濒临灭绝，中药材在
4、野生环境下，受自然条件的影响产量不稳定，要提高野生药材的产量与质量必须变野生为家种( 陈兴福，2 0 0 0 ) 。但是人工种植又面临品质退化，化肥超标，农药污染和种子带病等问题( 刘涤等，1 9 9 7 ) ，而目 、工种植的药材，药效成分的种类和数量往往因地区及气候不同而异，不合理的施肥现象也严重影响了药材的产量和药效成分，给品质控制带来许多困难。这些问题，严重影响了我国传统药材的生产，因此，如何提高栽培中药材的药效成分是2 l 世纪中药材研究开发的重要课题。龙胆为龙胆科植物，常分为条叶龙胆，又称东北龙胆( G c n t i a n a m a n s h u r i c a k i t
5、 a g ) 、粗糙龙胆( G e n f i a n as c a b r a b e g ) 和三花龙胆( G 6 a 悄n o mp a l l ) ，合称“关龙胆”( 郑虎占等，1 9 9 7 ) 。具有很高的药用价值和经济价值，据不完全统计，目前世界市场上需求量为每年1 8 0 万公斤以上，而我省是道地龙胆的主产区，发展龙胆产业前景广阔。龙胆始载于神农本草经，列为上品。是“泻肝火，清湿热，健胃”的常用中药( 刘鸣远等，1 9 9 5 ) 。张建生( 1 9 9 1 ) 研究发现国产龙胆主要含有五种苦甙类成分，即：龙胆苦甙( g e n t i o p i c r o s i d e
6、) 、当药苦甙( s w e r t i a m a r i n ) 、当药甙( s w e r o s i d e ) 、苦龙胆酯l 我( a m a r o g e n t i n )和苦当药酯l 式( a m a r o s w e r i n ) 。W a g n e r ( 1 9 7 1 ) 研究表明，龙胆中所宙药效成分在生物体内 可相互转化，龙胆苦甙是龙胆的主要药效成分，是评价龙胆质量的首要指标。刘鸣远( 1 9 8 8 ) 研究发现龙胆苦甙主要集中于根中，地上部含量较少。近年来，由于野生资源的日益枯竭，以及对龙胆需求量的不断加大，发展栽培龙胆势在必然。而中药材的G A P对药材
7、种植的施肥提出了严格的要求( 李隆云，1 9 9 9 ) ，我省则是龙胆的G A P 示范基地，但目前有关龙胆施肥方面的研究仍是空白，施肥对药材产量和质量的影响很大，目前的龙胆施肥仅靠经验进行。一般在移栽时施用氮、磷、钾等肥，后期叶面喷施O 4 的磷酸二氢钾( 赵敏，1 9 9 0 ) 。因此对龙胆进行深入的施肥研究迫在眉睫。许多中药材都含有大量的微量元素，曹治权( 1 9 9 3 ) 指出，微量元素可能是中药药效成分的一部分，薛沙( 1 9 9 5 ) 综合已有研究结果认为，中药中普遍存在各种微量元素，这是中药功效的重要物质基础之一，徐建忠( 2 0 0 0 ) 的研究表明，喷施适量的铜、锌
8、、铁、硼和钼均能提高益母草体内总生物碱含量。虽然微量元素对中药药效成分具有重要的影响，但微量元素对龙胆药效成分和产量的影响未见报道。为此，我们通过对野生和栽培龙胆根中龙胆苦甙含量、地上部养分含量和对应的土壤养分含量的对比分析，确定不同微量元素的旌肥试验，研究不同的微量元素对龙胆的产量以及药效成分的影响：同时观察龙胆在一年内对营养元素的需求规律，从而探求我东北农北丈学农学硕士学位论文省龙瓣豹嚣l 褒律。零研究深透静完成将舞我害燕瓣套理燕g l 挺供骥论菝据。1 2 豳内外的研究动态和趋势1 2 I 环境质量对中药材药效成分的影晌研究者在长期静医疗实践中发瑰鑫予蠢熬象肄静不同，药材产耋和质量耱差缀
9、大，临床疗效也有很太差辫。影响药材疗效的自然条件主骤是不同的经纬度以及海拔所造成的光照，水分，温度以及土壤。从本质上讲，中药材在不同地区的生长发育随各地的地质、气候、土壤、生物等环境生态条件的差异相应表现出产量、外观、药效成分含量的 差舅，这说明生态琢壤条磐黠产量，鼹凌寿疆丈懿影鹃。1 2 I 1 气候因素温度、空气湿度、光照等主要气候因素对植物生长发育的作用很大。研究表明气候 因素对不冠的药用援物的药效成分的影响莓在差异。懑宜麓溢疫是强俺植镑正誊生长襞弯的蓦本条俘，中药耪酶药效成分豹合成对瀛发又十分敏感。例如温度对藏红花的影响最大，藏红花雌蕊中口一藏红花索的含量随着春化 温度的降低而提高(
10、徐颂芬等，1 9 8 9 ) 。光照是中药材进行光合作用不可缺少的条件。不嗣炭型的中药材对光照的要求不鼹，壤据中药兹对宠照霹潮长短嚣生长发蠢蹶嚣基光蟹懿举嚣，鼋将药辩分为胡性撞秘、鞠性植物和中性植物( 杨明宏等，2 0 0 1 ) 。中国科学院药用植物研究所测寇在全目照下，张蕾期内穿心莲总内酯禽量较遮荫条件下的高1 0 - 2 0 。由此可见，阳光的强弱不但可以 直接影响植物的生长，而且也影响其麴敛成分的含量，进而影响药材的质量。空气湿度对药效戏努含量毒缀犬影旗。翅薄蘅麸蘩期至戏熟期罄爨要一定魏空气漫整，德翻开花藕g 嚣簧铰干燥静气缎条件。若蕊雨遴绵或久雨耪睛，都可敬使薄荷麴 效成分的含量下降
11、至正常量的3 4 ( 芏义等，1 9 9 6 ) 。1 2 1 2 土壤因素壤物主要是靠援系麸壤孛骧牧承努帮蓉葬壤攫。主壤熬耪毽毪敬，戳及它霞掰 金有的备种元素和p H 值对植物的生长发育和药效成分都有很大影响。中药材栽培生产除要求土壤能提供良好的擞根立足条件外，还要求土壤能提供充足的养分，水分和空气。研究表明，不同肥力条件的土壤上种檬的同一药材的药效成分的含量麓昴报大。在颠靛 属，蔓藏罗震孛，蓬勃生长麴壤氮素禽囊裹，接物髂垒麴i 蟾量裹；燕陀螓生长在溅往壤窜镕8 生物碱含薰岗；薄荷生长在砂质壤中，箕挥发油含量高( 攀广骥，1 9 8 1 ) 。而不同产地同种植物化举成分的含量也常有很大差别。
12、原产我国陕北，甘肃的麻黄含霄初级生物碱1 5 ，引种到美国南部则不禽生物碱。广东萝荚木从海南引种到广西，其生 物碱减少一半( 杨继襻，t 9 9 5 ) 。嚣蔫，壤适宣毪磷究己或秀中药耪研究静一夫热赢，毽多集孛予道缝产区与菲遵2引言地产x E 土壤条件的对比研究上，未能揭示土壤因子对中药材产量和质量的影响规律及土壤因子与中药材生长发育，产量，药效成分含量的相互关系。1 2 2 大量元素与药材产量和药效成分的关系药用植物施肥方面的研究很多。但是由于药材的种类繁多，每一种药材的不同的品种之间又存在一定的差异，这些因素使得中药材施肥变得十分复杂。施肥对药材品质的影响不一致，在己发表的文献中，有些结果
13、是施肥提高了栽培药材的产量和质量；但也 有不少因施肥不当刚氐栽培药材产量和质量的报道。 1 2 2 1 大量元素与药材产量的关系上世纪6 0 年代以来，药用植物在施用有机肥的基础上配合施用化肥的生产措施己普遍采用。尤其是根，根茎和种子，果实类的药用植物施用过磷酸钙肥料更为普遍，氮肥主要用于i 勘B ，一般多施用硫酸铵和尿素，钾肥的应用还较少。此外，有些药用植物，如人参，西洋参，枸杞，山茱萸等根外追施化肥也取得了较好的结果。 许多研究表明，适当的肥料配比可以增加药材的产量。董玉明( 1 9 9 7 ) 发现，施用草木灰，过磷酸钙，复合肥，硫磺粉等肥料时，只有硫磺粉对西洋参的产量，抗病虫害等方面影
14、响较大。另有研究( 谭翠英，1 9 9 7 ) 表明，增施钾肥可使莱阳砂参根产量提高，而盲目多施氮肥则造成产量下降。丁德蓉( 1 9 9 9 ) 在研究施肥措施对自芷早期抽苔与产量的影响中发现，磷、钾肥一半做底肥，一半作i 勖B ，白芷的早期抽苔率低，产量高，平衡施用氮肥白芷的早期抽苔率低，产量较高。在天麻的生产中常将蜜环菌作为唯一的营养源，但谢宗川( 1 9 8 2 ) ，刘能俊( 1 9 9 8 ) 等发现天麻除以蜜环菌作为第营养源外，还可以从土壤中吸收营养。有机肥的施用在药材的生产中也受到很大重视，李隆云( 1 9 9 6 )研究发现，有机和无机肥配合施用对郁金块根的增产作用明显。不同的
15、药材对氮、磷、钾的需求量是不一致的。陈震等( 1 9 9 1 ) 在研究浙贝需肥量时发现，浙贝对氮肥需要量最大，对钾肥需要量次之，对磷需要量最少；同时也发现丹参对氮素营养最敏感，其次是磷，最后是钾。不同的药用植物对不同形态氮的利用不同。陈震等( 1 9 9 1 ) 利用无土栽培法研究毛花洋地黄和西洋参对氮的吸收利用时发现，以硝态氮或硝态氮加少量铵态氮为氮源培植毛花洋地黄均能使植株生长旺盛，叶片增多，产量高。但是当单用铵态氮为氮源时，毛花洋地黄的根受其毒害而发黑，最后死亡。而西洋参恰恰相反，用硝态氮为氮源时，外观与缺氮处理十分相似，以铵态氮为氮源的西洋 参植株叶片浓绿，生长茁壮，比硝态氮处理的根
16、重增加3 5 1 。1 2 2 2 大量元素与药材药效成分的关系众所周知。影响药材药效成分的因素很多，道地药材的品质明显优于非道地药材的原因除受药材生长的地理环境，气候影响之外，不同土壤的物理，化学性质以及所含的各种元素和p H 值对药材的生长发育及药效成分都有很大影响( 王义等，1 9 9 6 ) 。在颠茄属，曼陀罗属中，植物生长的土壤氮素含量高。植物体内的生物碱含量就高。而生长 在砂质土壤中薄荷挥发油含量高( 李光骥，1 9 8 1 ) 。3童苎垒些查兰奎兰至圭耋些篓吝随着药用植物分离鉴定技术的不断完善，对中草药的施肥研究打破了肥料对生长发育及产量方面影响的局限。不同的药材其药效成分的化学组成的不同和药用部位的差别，导致施肥对药材的影响也不致。施肥不当常常导致产量以及药效成分的下降，有关这方面的报道非常多，刘铁成等( 1 9 9 1 ) 在北京怀柔地区砂质壤土上种植西洋参，大量施用优质有机肥使西洋参的人参皂甙含量提高2 7 8 6 。在研究氮、磷、钾三要素对西洋参的人参皂甙含量的影响中得知
