海水灌溉和氮磷配施對庫拉索蘆薈及長春花生長和功能成分的影響.pdf

1、庫拉索蘆薈（Aloe vera.L）是多年生百合科蘆薈屬肉質(zhì)草本植物，其葉片含有蘆薈多糖、蘆薈甙素等天然活性成分，這些功能因子已被確證具有抑菌抗炎、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、抗腫瘤等功效;長春花(Catharanthus roseus(L.) G.Don)是夾竹桃科長春花屬一種重要的珍稀藥用植物，其所含的吲哚生物堿(Terpenoid Indole Alkaloids，TIAs)是一類極其珍稀的重要次生代謝物質(zhì)，以其為主成分的藥物已被美國、法國等

2、認(rèn)證為象紫彬醇一樣的抗腫瘤、抗癌的一類新藥，我國也開始這類藥物的生產(chǎn)，但受到原料奇缺的限制而遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需求。
　　本論文以大田長期定位試驗為主、溫室盆栽試驗為輔，研究了海水脅迫下不同碳代謝藥用植物庫拉索蘆薈和長春花生長發(fā)育過程中適應(yīng)海水脅迫的策略，闡述了肥、鹽耦合調(diào)控主要功能因子動態(tài)變化特征，為我國南方廣袤海涂種植珍稀藥材提供理論依據(jù)與生產(chǎn)指導(dǎo)。研究結(jié)果表明:
　　1.在海南海涂，用不同濃度海水（全淡水CK、10％、2

3、5％、50％、75％和100％海水）進(jìn)行大田長期連續(xù)灌溉庫拉索蘆薈。海水灌溉對庫拉索蘆薈的影響程度隨著其生育期變化而變化，當(dāng)海淡水配比在25％濃度范圍以內(nèi)時，蘆薈苗期綜合長勢（苗期返青系數(shù)、葉片生長速率等）隨著海水濃度的加大，呈增加趨勢，在50％～100％海水濃度范圍內(nèi)，隨著海水濃度的加大，蘆薈地上部生長量呈遞減趨勢，但蘆薈地下部根的生長未受海水濃度的顯著影響;海水灌溉明顯推遲蘆薈從營養(yǎng)生長向生殖生長的時間，隨著海水比例的增加，抽苔期明

4、顯推遲;經(jīng)過4年海淡混合水連續(xù)灌溉，除100％海水灌溉下蘆薈干重比對照降低14％外，10％、25％、50％、75％海水灌溉下蘆薈的全葉干重與對照差異不顯著;在海水灌溉各處理間，隨海水比例增大，蘆薈葉片中可溶性糖含量呈逐漸顯著增加趨勢;蘆薈葉片中多糖含量與淡水灌溉處理沒有顯著差異，但蘆薈甙含量隨海水灌溉強(qiáng)度的增加而增加，75％海水處理達(dá)最大值。不同比例海淡混合水灌溉蘆薈的試驗是可行的，可以節(jié)約淡水，并在一定的海水稀釋配比下（＜75％海水）

5、可以提高蘆薈的主要藥用功效成份蘆薈甙的含量。綜合大田生產(chǎn)蘆薈生物量與活性物質(zhì)含量兩方面的因素，發(fā)現(xiàn)50％海水灌溉處理蘆薈中各主要目標(biāo)代謝產(chǎn)物單位面積產(chǎn)量達(dá)到最大值，顯著高于淡水灌溉處理，多糖產(chǎn)量比淡水灌溉增加了31.1％，可溶性糖增加了33.1％，氨基酸增加了19.3％，蒽醌增加了52.6％，即使全海水灌溉，各主要目標(biāo)代謝產(chǎn)物單位面積產(chǎn)量與淡水灌溉處理也沒有顯著差異。
　　2.大田30％海水灌溉下，在一定的施氮、磷量范圍內(nèi)，增施氮

6、磷肥能提高蘆薈葉片產(chǎn)量，最適施肥組合為施N138.0kg·hm-2、施P2O5量為84.0kg·hm-2，葉片產(chǎn)量達(dá)到28133kg·hm-2，比不施肥增產(chǎn)1.13倍;而且適量施肥能顯著增加庫拉索蘆薈葉片中活性成分蒽醌和蘆薈甙含量。
　　3.用不同濃度海水（全淡水CK、10％、20％和40％海水）處理長春花幼苗。隨著海水濃度的增大，長春花幼苗植株高度呈下降趨勢，而對葉片伸展速率影響不大。與淡水灌溉(CK)相比，10％、20％比例海

7、水處理下植株地上部干物質(zhì)量沒有顯著差異，40％又顯著降低。10％海水處理長春花根系活力較對照顯著增加，20％海水處理長春花根系活力與對照沒有顯著差異，40％海水處理下長春花根系活力較對照顯著降低。隨著海水比例的增加，長春花根、莖、葉中Na+、Cl-、Mg2+含量呈上升趨勢，而K+、Ca+呈下降趨勢;再從同一處理長春花不同器官離子分布特點(diǎn)來看，Na+含量為根部＞莖部＞葉片，而Cl-分布特征正好相反。40％海水灌溉處理長春花SOD酶活性顯著

8、高于其它處理，而10％、20％海水灌溉處理與淡水處理沒有顯著差異;POD活性呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢，海水處理下的POD活性均大于對照，海水處理后，CAT活性呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢，均顯著大于對照。通過掃描電鏡，觀察0％(CK)、10％、20％和40％海水脅迫下的長春花根系及葉片結(jié)構(gòu)變化，與正常生長的長春花根系及葉片相比，10％和20％海水脅迫下，根系和葉片僅受到輕微的傷害;隨著海水濃度的增大，長春花根系和葉片均受到了嚴(yán)重的傷害;不同濃度海

9、水對長春花葉片中吲哚生物堿長春堿和長春新堿的積累均有明顯的促進(jìn)作用，與對照相比，10％海水脅迫下文多靈和長春質(zhì)堿含量增幅最大，分別增加了52％和37％;40％海水脅迫下長春堿和長春新堿增幅最大，分別增加了69％和73％。
　　4.在同一海水濃度下，施用硝態(tài)氮能夠顯著增加高濃度海水脅迫下長春花植株的鮮重、干重、全氮、葉綠素含量和根系活力。長春花幼苗葉片保護(hù)性酶系SOD、POD、CAT的活性隨著海水濃度的增加較對照顯著提高。在同一海水

10、水平下，增加硝態(tài)氮的濃度，葉片SOD、POD、CAT活性較對照進(jìn)一步提高;不同濃度海水灌溉對長春花葉片中吲哚生物堿長春堿和長春新堿的積累均有明顯的促進(jìn)作用，與對照相比，10％海水脅迫下文多靈和長春質(zhì)堿含量增幅最大，分別增加了52％和37％;40％海水脅迫下長春堿和長春新堿增幅最大，分別增加了69％和73％。同時施用硝態(tài)氮促進(jìn)了長春花生物堿的合成，不同程度的提高了海水脅迫下長春花體內(nèi)K+、Ca2+含量，在一定程度上抑制了葉片對Na+、Cl

11、-的吸收量，明顯提高葉片K+/Na+和Ca2+/Na+比值;K+在長春花植株內(nèi)分布規(guī)律為:葉＞莖＞根，這有利于緩解長春花葉片Na+毒害。10％海水灌溉脅迫下，高氮處理比低氮處理產(chǎn)生的長春質(zhì)堿、文多靈、長春堿、長春新堿含量分別增加了27.4％,50.2％，27.8％，73.2％，說明海水脅迫下增施氮肥可以顯著提高長春花吲哚生物堿含量。
　　5.通過庫拉索蘆薈與長春花兩種不同碳代謝植物應(yīng)對海水灌溉試驗結(jié)果的比較分析，發(fā)現(xiàn)他們的適應(yīng)海水