減量施氮對(duì)菘藍(lán)生長(zhǎng)及藥材質(zhì)量的影響

曹藝雯，屈仁軍，王 磊，申冰清，關(guān)佳莉，耿 麗，唐曉清*，王康才

（1 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥研究所，江蘇南京 210095；2 句容市茅山仙草中藥材專業(yè)合作社，江蘇句容 212404）

氮作為植物生長(zhǎng)發(fā)育的必需營(yíng)養(yǎng)元素之一，對(duì)栽培作物的產(chǎn)量與品質(zhì)的形成具有重要作用。施用氮肥既是當(dāng)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要，也是作物獲得高產(chǎn)的重要措施[1]。我國(guó)耕地面積只占世界耕地總面積的7%左右，但是氮肥施用量卻超過(guò)了世界氮肥施用總量的25%，且仍在繼續(xù)增加[2]。氮肥的過(guò)度施用不僅導(dǎo)致作物產(chǎn)量陷入增長(zhǎng)瓶頸，氮素利用率偏低[3]，而且使土壤出現(xiàn)大面積的質(zhì)量退化，區(qū)域生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化[4]。因此減量施氮、提質(zhì)增效成為我國(guó)糧食生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展的重要途徑，也是中藥農(nóng)業(yè)未來(lái)發(fā)展的需要[5]。尤其是作為中藥來(lái)源的藥用植物，栽培目標(biāo)不能一味追求高產(chǎn)，更需要關(guān)注其藥用品質(zhì) (次生代謝產(chǎn)物含量)，在保證一定產(chǎn)量的前提下，降低氮肥的用量，以達(dá)到“藥用品質(zhì)優(yōu)良藥材”的目標(biāo)，且在中藥農(nóng)業(yè)未來(lái)必走生態(tài)農(nóng)業(yè)之路的大背景下，降低氮肥使用量以改善日益惡化的土壤微環(huán)境勢(shì)在必行，開(kāi)展減量施氮對(duì)藥用植物的品質(zhì)影響研究也尤為必要。

菘藍(lán) (Isatis indigoticaFort.) 為十字花科植物，其葉入藥為大青葉，具有瀉火、定驚、涼血消斑等功效；根入藥為板藍(lán)根，具有清熱解毒、涼血利咽等功效[6]。菘藍(lán)的主要活性成分為靛藍(lán)、靛玉紅與 (R,S)-告依春等生物堿類成分，這些成分受到不同氮素形態(tài)與氮水平的影響。適宜的氮肥水平有利于菘藍(lán)葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、蒸騰速率的提高，顯著增加了菘藍(lán)的主根直徑和根長(zhǎng)，有明顯的壯根效應(yīng)[7-8]。減量施氮?jiǎng)t對(duì)改善植物品質(zhì)具有顯著影響，適度的脅迫環(huán)境促進(jìn)了菘藍(lán)活性成分的積累，如靛藍(lán)、靛玉紅等生物堿類成分[9-11]。以本課題組先前對(duì)氮肥施用量的研究為基礎(chǔ)[7]，本研究通過(guò)田間小區(qū)試驗(yàn)，探究減量施氮對(duì)菘藍(lán)生長(zhǎng)及藥材質(zhì)量的影響，旨在深入菘藍(lán)的栽培生理研究、優(yōu)化菘藍(lán)栽培技術(shù)和提高其藥材質(zhì)量提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料培養(yǎng)

試驗(yàn)地設(shè)在江蘇省句容市茅山仙草中藥材專業(yè)合作社基地，供試土壤基本理化性質(zhì)為：pH 4.80，有機(jī)質(zhì)含量10.0 g/kg，全氮0.802 g/kg，堿解氮92.1 mg/kg，有效磷8.20 mg/kg，速效鉀42.4 mg/kg。供試材料為來(lái)自于甘肅和山西兩個(gè)產(chǎn)地的菘藍(lán)，經(jīng)南京農(nóng)業(yè)大學(xué)王康才教授鑒定為十字花科植物菘藍(lán)(Isatis indigoticaFort.) 的角果 (生產(chǎn)上稱種子)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)施氮水平，氮肥用量分別為0、169、338、675 kg/hm2(正常施氮量)，分別以CK、1/4N、1/2N、N表示，每處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)小區(qū)，共有24個(gè)小區(qū)，小區(qū)規(guī)格為1.2 m × 4.0 m，為南北行向種植。各處理磷、鉀肥用量相同，均為180 kg/hm2。氮肥和磷鉀肥均分兩次追施，每次用量相同。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，進(jìn)行常規(guī)田間管理。于2017年4月16日播種，第一次追肥在6月中旬，第二次追肥在9月上旬，在各行之間挖淺溝澆入，并及時(shí)覆土。氮肥選用尿素 (含氮46%)，磷、鉀肥選用KH2PO4(含P 26.7%，含K 16.4%)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 生物量 菘藍(lán)生長(zhǎng)8個(gè)月后采收，每小區(qū)隨機(jī)選取10株植株，洗凈后擦干，測(cè)量菘藍(lán)株高 (根莖頂端到最長(zhǎng)葉片葉尖處)、主根長(zhǎng)、主根直徑、葉鮮重、根鮮重，后置于105℃烘箱中殺青15 min，然后60℃烘干至恒重。測(cè)量葉干重、根干重，將葉和根干樣粉碎后分別過(guò)0.25 mm (60目) 和0.15 mm(100目) 篩，用于活性成分測(cè)定。折干率 = 干燥后株干重/株鮮重 × 100%。

1.3.2 可溶性糖與游離氨基酸含量 采用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量，采用酸性茚三酮比色法測(cè)定游離總氨基酸含量[12]。各處理3次重復(fù)。碳氮比(C/N) = 可溶性糖含量/游離氨基酸含量。

1.3.3 葉內(nèi)總黃酮含量 總黃酮含量采用分光光度法測(cè)定。稱取0.1000 g菘藍(lán)葉干樣品，加入10 mL 70% (體積分?jǐn)?shù)) 乙醇，置于超聲波中震蕩1 h后過(guò)濾，將濾液定容至25 mL，混勻。取2 mL濾液于試管內(nèi)，加入0.5 mL 50 g/L NaNO2，搖勻后靜置6 min，再加入0.5 mL 100 g/L Al (NO3)3，搖勻后靜置6 min，然后加入4 mL 40 g/L NaOH，最后用70%乙醇定容至10 mL。搖勻后靜置15 min，于510 nm波長(zhǎng)下比色，測(cè)定吸光值。

1.3.4 靛藍(lán)、靛玉紅含量 參照《中華人民共和國(guó)藥典》2015年版測(cè)定葉片中靛藍(lán)、靛玉紅含量[6]，略作修改。超高效液相色譜 (Ultra performance liquid chromatography, UPLC) 條件：分析柱為Aglient ZORBA x Eclidise Plus C18(2.1 mm × 50 mm，1.8 μm)；流動(dòng)相為甲醇/水為72/28 (V/V)；流速0.30 mL/min；柱溫30°C；檢測(cè)波長(zhǎng)289 nm；進(jìn)樣體積2 μL。分別以靛藍(lán)，靛玉紅的色譜峰面積 (y) 與其對(duì)應(yīng)的含量 (x，mg/L) 作標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算回歸方程。靛藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)曲線為y= 21.618x+ 8.857，R2= 0.9349 (n= 3)，線性范圍0～2 μg/mL；靛玉紅標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=60.653x-7.4348，R2= 0.9980 (n= 3)，線性范圍0～10 μg/mL。

1.3.5 (R,S)-告依春含量 測(cè)定參照《中華人民共和國(guó)藥典》2015年版測(cè)定根中 (R,S)-告依春含量[6]，略作修改。高效液相色譜 (High performance liquid chromatography，HPLC) 條件：分析柱為Agilent ZORBA x SB-Aq C18(4.6 mm x 250 mm，5 μm)；流動(dòng)相為甲醇-0.02%磷酸溶液 (體積比20∶80)；流速0. 60 mL/min；柱溫30℃；檢測(cè)波長(zhǎng)245 nm；進(jìn)樣體積20 μL。以 (R,S)-告依春的色譜峰面積 (y) 與其相應(yīng)的含量 (x，μg/mL) 作標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算回歸方程。(R,S)-告依春標(biāo)準(zhǔn)曲線為y= 183729x-64369，R2= 0.9994 (n= 3)，線性范圍 0～40 μg/mL。

1.3.6 有效經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量 大青葉有效經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量 = 葉干重 × (靛藍(lán)含量+靛玉紅含量)；板藍(lán)根有效經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量 =根干重 × (R,S)-告依春含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所測(cè)得數(shù)據(jù)的整理采用Microsoft Excel(Office 2010) 軟件，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS軟件 (20.0) 中的單因素方差分析法 (P＜ 0.05) 進(jìn)行，處理間顯著性比較采用Duncan's新復(fù)極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 減量施氮對(duì)菘藍(lán)生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

施氮量對(duì)藥用植物生物產(chǎn)地量積累有著顯著的影響(表1)。隨氮素水平提高，山西產(chǎn)地菘藍(lán)根鮮重與葉鮮重均呈增加的趨勢(shì)，在N處理下最大，且相較未施氮處理CK，N處理有效促進(jìn)了其葉與根鮮重的增加，兩處理間差異顯著 (P＜ 0.01)；甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)根鮮重與葉鮮重隨著氮素水平的提高表現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)，在1/2N處理下達(dá)到最大值。干重變化趨勢(shì)與鮮重相同，均隨施氮量升高而增加，甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)的葉、根與單株干重在1/2N處理下最大。綜合分析，在適宜的施氮量范圍內(nèi)有利于菘藍(lán)生物量的提高，甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)對(duì)施氮量的響應(yīng)比山西產(chǎn)地菘藍(lán)更為敏感，表現(xiàn)出一定的低氮耐受力。不同施氮量處理后，菘藍(lán)單株折干率差異不顯著(P＞ 0.05)。

如表2所示，隨著施氮量的增加，山西與甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)根長(zhǎng)均表現(xiàn)出增加趨勢(shì)，在N處理下最大，且顯著高于CK、1/4N、1/2N處理。株高的變化趨勢(shì)與根長(zhǎng)相同，其中，山西產(chǎn)地菘藍(lán)在N處理下株高最大，且顯著高于其他處理，1/4N、1/2N處理間差異不顯著，但均顯著高于CK處理。甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)株高在N處理下最大，1/2N處理下株高也維持在較高水平，兩處理間差異不顯著，但顯著高于CK處理。主根直徑變化趨勢(shì)與根長(zhǎng)、株高的趨勢(shì)相似，不同施氮量處理后，山西與甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)植株主根直徑差異均達(dá)到顯著水平，兩個(gè)產(chǎn)地菘藍(lán)在N處理下的主根直徑比CK處理分別高出約131%、114%。說(shuō)明施氮量與菘藍(lán)植株的生長(zhǎng)指標(biāo)呈正相關(guān)，氮素對(duì)菘藍(lán)的生長(zhǎng)發(fā)揮著重要的作用。

表 1 不同施氮水平下菘藍(lán)生物量 (n = 10)Table 1 Biomass of I. indigotica under different nitrogen application rates

表 2 不同施氮下菘藍(lán)植株生長(zhǎng)狀況 (n = 10)Table 2 Growth of I. indigotica under different nitrogen application rates

2.2 減量施氮對(duì)菘藍(lán)葉中可溶性糖和游離氨基酸含量的影響

表3結(jié)果顯示，山西、甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)在CK處理下可溶性糖含量均維持在較高水平，在N處理下含量較低，其中山西產(chǎn)地菘藍(lán)在CK處理下可溶性糖含量顯著高于其他處理 (P＜ 0.05)，甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)在N處理下可溶性糖含量顯著低于其它處理，說(shuō)明氮脅迫處理促進(jìn)了菘藍(lán)可溶性糖的合成與積累。山西、甘肅兩個(gè)產(chǎn)地菘藍(lán)均以N處理下游離氨基酸的含量最高 (表3)，且甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)的N處理與同組其他處理間差異顯著 (P＜ 0.05)，這可能與氮素促進(jìn)游離氨基酸的合成有關(guān)。兩個(gè)產(chǎn)地菘藍(lán)均以CK處理下游離氨基酸的含量顯著低于其他處理。相對(duì)于N處理，山西、甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)的在CK處理游離氨基酸的含量分別降低了47.7%，43.1%，這可能與低氮水平下氮代謝能力較弱有關(guān)。

碳氮比可以反映植物的抗逆水平。表5表明，山西產(chǎn)地碳氮比表現(xiàn)出隨氮素脅迫程度降低而下降的趨勢(shì)，在CK處理下碳氮比最高，且顯著高于其余三個(gè)處理。甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)碳氮比表現(xiàn)出隨脅迫程度降低而先升高后下降的趨勢(shì)，這可能與甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)在CK處理下菘藍(lán)代謝調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)被一定程度的破壞有關(guān)，但氮素脅迫條件下菘藍(lán)碳氮比均顯著高于正常氮處理。

2.3 減量施氮對(duì)菘藍(lán)葉中靛藍(lán)、靛玉紅及總黃酮含量的影響

施氮量對(duì)菘藍(lán)葉內(nèi)靛藍(lán)的含量有著顯著的影響(表4)，其中山西產(chǎn)地菘藍(lán)在N處理下靛藍(lán)含量最低，且顯著低于其它處理 (P＜ 0.05)；相較N處理，CK、1/4N、1/2N處理靛藍(lán)含量分別高出約8.13倍、3.00倍、1.40倍。甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)葉內(nèi)靛藍(lán)含量在CK處理下最高，且顯著高于其他處理，其余3個(gè)處理間差異不顯著 (P＞ 0.05)。綜合分析，靛藍(lán)含量隨施氮量增加而逐漸降低，以N處理下靛藍(lán)含量較低。菘藍(lán)葉內(nèi)靛玉紅含量變化也與施氮量有著顯著的關(guān)系，如表4所示，CK處理下山西產(chǎn)地的靛玉紅含量最高，隨施氮量的提高表現(xiàn)為遞減的趨勢(shì)，且4個(gè)處理間差異顯著 (P＜ 0.05)。不同施氮處理下，甘肅產(chǎn)地的CK、1/4N、1/2N處理下靛玉紅的含量均維持在較高水平，3個(gè)處理間差異不顯著 (P＞0.05)，但顯著高于N處理 (P＜0.05)。這說(shuō)明減量施氮可能會(huì)刺激菘藍(lán)的次生代謝，促進(jìn)靛藍(lán)、靛玉紅等次生代謝產(chǎn)物的形成。

表 3 不同施氮下菘藍(lán)葉中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量 (n = 3)Table 3 Nutrient contents of Isatis indigotica leaves under different nitrogen application rates

表 4 不同施氮下菘藍(lán)葉中靛藍(lán)、靛玉紅及總黃酮含量 (n = 3)Table 4 Indigo, indirubin and total flavonoid contents of I. indigotica leaves under different nitrogen application rates

施氮量對(duì)總黃酮的含量影響顯著，山西、甘肅兩個(gè)產(chǎn)地菘藍(lán)均以CK處理下總黃酮含量最高，隨著施氮量的提高，總黃酮的含量呈現(xiàn)一定的下降趨勢(shì)。這說(shuō)明減量施氮促進(jìn)了黃酮類次生代謝產(chǎn)物的合成。山西產(chǎn)地菘藍(lán)在N處理下總黃酮含量最低，且顯著低于其他處理，在CK、1/4N、1/2N處理間差異不顯著 (P＞ 0.05)；甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)則在CK、1/4N處理間差異不顯著，均維持在較高的水平，1/2N、N處理下顯著下降。

2.4 減量施氮對(duì)菘藍(lán)根中 (R, S)-告依春含量的影響

減量施氮下兩個(gè)產(chǎn)地菘藍(lán)根中 (R,S)-告依春含量的變化與靛藍(lán)和靛玉紅變化趨勢(shì)類似，表現(xiàn)為在CK處理下 (R,S)-告依春含量最高，隨著施氮量的提高逐漸下降(圖1)。其中，山西產(chǎn)地菘藍(lán)在1/4N處理下 (R,S)-告依春含量也維持在較高水平，CK、1/4N處理與1/2N、N處理間差異顯著 (P＜ 0.05)，這說(shuō)明減量施氮可能刺激了菘藍(lán)的次生代謝過(guò)程，促進(jìn)了 (R,S)-告依春的合成。甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)的根中 (R,S)-告依春的含量在各處理間均差異顯著 (P＜ 0.05)，且相較CK處理，1/2N和N處理后 (R,S)-告依春含量分別下降了87.1%、71.5%，說(shuō)明甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)可能對(duì)施氮量的變化更為敏感。

圖 1 不同施氮下菘藍(lán)根中 (R, S)-告依春含量 (n = 3)Fig. 1 Contents of (R, S)-epigoitrin in roots of I. indigotica under different nitrogen application rates

2.5 減量施氮對(duì)大青葉和板藍(lán)根有效經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的影響

表5結(jié)果顯示，在1/4、1/2處理下，山西產(chǎn)地大青葉的有效經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量均維持在較高的水平，以N處理下最低，且相較1/4N低約63.2%，兩處理間差異顯著；甘肅產(chǎn)地在1/2處理下大青葉有效經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量取得最大值，1/4處理下也維持在較高水平，兩處理間差異不顯著，但顯著高于CK處理，相較CK處理，1/4N處理分別高出約72.7%、74.2%、16.3%。

減量施氮對(duì)板藍(lán)根產(chǎn)量也有顯著影響，山西產(chǎn)地表現(xiàn)為隨施氮水平的增加，板藍(lán)根有效經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量呈增加的趨勢(shì)，在N處理下取得最大值，且與其他處理下間差異顯著，相較CK處理高出約7.7倍；甘肅產(chǎn)地則表現(xiàn)為先增加后減小再增加的趨勢(shì)，在1/4N處理下取得最大值，相較N處理高出約2.0倍，四個(gè)處理間差異顯著。

表 5 不同施氮下大青葉和板藍(lán)根有效經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量 (n = 3)Table 5 Effective economic yields of Isatidis Folium and Isatidis Radix under different nitrogen application rates

3 討論

3.1 減量施氮對(duì)菘藍(lán)生長(zhǎng)的影響

氮素是植物生長(zhǎng)所需的重要基本元素之一，對(duì)植物最終產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率約為40%～50%，因此氮素水平的高低與植物的生長(zhǎng)密切相關(guān)。適宜的氮水平有利于植物生物量積累，提高植物的抗逆性，氮素水平過(guò)高則不利于植物生長(zhǎng)[13]。本研究中，山西菘藍(lán)單株生物量隨著施氮量提高而增加，施用氮肥明顯提高了其植株的鮮重、干重、株高、主根直徑等指標(biāo)，這與王雨等[8]在不同施氮水平對(duì)鹽脅迫下的研究結(jié)果一致，這說(shuō)明氮素通過(guò)氮代謝參與了植株形態(tài)的建成，適宜的施氮水平促進(jìn)了含氮化合物的積累，亦或是通過(guò)直接或間接的影響了植株的光合作用，從而進(jìn)而影響植株生物量的積累。甘肅菘藍(lán)單株生物量則隨著施氮量的升高表現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)，與生長(zhǎng)性狀的變化趨勢(shì)并不完全一致，推測(cè)可能是甘肅菘藍(lán)對(duì)氮水平較為敏感，N處理視為高氮投入，一方面，生長(zhǎng)前期氮肥過(guò)多，使植物過(guò)度生長(zhǎng)，不進(jìn)行生理分化；后期高氮進(jìn)一步降低了植物抗氧化酶活性，加重了菘藍(lán)膜脂過(guò)氧化程度，促進(jìn)植物衰老而影響了其生物量的形成，這與湯利等[14]和高茂盛等[15]的研究結(jié)果一致；另一方面，可能因供試土壤為酸性土壤，酸性土壤下高氮條件對(duì)其產(chǎn)量降低有更為顯著的影響[16]。

折干率是衡量藥材品質(zhì)和產(chǎn)量的重要指標(biāo)，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有重要意義，折干率的大小受自身遺傳因素以及外界環(huán)境因素影響[17]。山西、甘肅兩個(gè)產(chǎn)地菘藍(lán)植株在不同氮水平下折干率差異不顯著，即氮營(yíng)養(yǎng)對(duì)菘藍(lán)折干率影響不明顯。

3.2 減量施氮對(duì)菘藍(lán)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)合成的影響

可溶性糖作為碳同化過(guò)程的主要產(chǎn)物之一，在植物逆境生理的調(diào)控中發(fā)揮著重要作用，其含量的升高通常與植物抗逆性的提高有關(guān)[18]。研究發(fā)現(xiàn)，不同供氮水平下，CK處理下葉片中可溶性糖含量較高，且隨著施氮量增高，可溶性糖含量呈遞減趨勢(shì)，這與孫興祥等[19]在不同氮素水平對(duì)菠菜生長(zhǎng)和品質(zhì)研究結(jié)果一致，這可能與低氮條件下，植物通過(guò)可溶性糖含量增加，提高了植物葉片的滲透調(diào)節(jié)能力，從而延緩葉片衰老，為植物生長(zhǎng)提供充足的碳源有關(guān)。游離氨基酸作為主要含氮化合物與施氮量密切相關(guān)，兩個(gè)產(chǎn)地菘藍(lán)在N處理下的游離氨基酸含量均明顯高于CK、1/4N、1/2N處理，這說(shuō)明了氮對(duì)氨基酸的合成有一定的促進(jìn)作用，游離氨基酸的含量與施氮量呈正相關(guān)。同一施氮水平下，不同產(chǎn)地菘藍(lán)游離氨基酸的含量差異不顯著。

有研究指出，游離氨基酸作為氮代謝中心物質(zhì)，是反映植物氮代謝情況的有效指標(biāo)，可溶性糖為碳代謝的中間產(chǎn)物，是反映植物碳代謝強(qiáng)弱的有效指標(biāo)，可溶性糖與游離氨基酸的比值大致可以反映C/N比，植物碳氮平衡 (C/N) 又反映了植物在逆境下的適應(yīng)能力[20]。曹蓓蓓[21]通過(guò)研究不同品種和施氮條件對(duì)小麥葉片衰老與碳氮平衡的影響發(fā)現(xiàn)，隨施氮量的下降，小麥的碳氮比顯著升高，植物抗逆性增強(qiáng)，但同時(shí)葉綠素含量降低，葉片衰老。本研究中，兩個(gè)產(chǎn)地菘藍(lán)碳氮比隨著氮素水平的降低而提高，這與曹蓓蓓研究結(jié)果一致。適度低施氮水平下，甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)的碳氮比高于山西產(chǎn)地，這可能說(shuō)明甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)品種對(duì)低氮的耐受性強(qiáng)于山西產(chǎn)地。

3.3 減量施氮對(duì)菘藍(lán)次生代謝產(chǎn)物積累的影響

靛藍(lán)、靛玉紅均屬于含氮化合物，其含量的積累與氮素水平密切相關(guān)。山西、甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)葉內(nèi)的靛藍(lán)、靛玉紅含量均以CK處理下最高，且隨著供氮水平提高呈下降趨勢(shì)，這可能是由于在遭受逆境脅迫 (低氮脅迫) 時(shí)，其體內(nèi)次生代謝產(chǎn)物的合成與積累增加有關(guān)。(R,S)-告依春不僅是板藍(lán)根的主要活性成分，同時(shí)也可提高植物的抗氧化能力以應(yīng)對(duì)外界的不良環(huán)境。在CK、1/4N氮處理下山西和甘肅的 (R, S)-告依春含量均保持在較高水平，且顯著高于1/2N、N處理，這與靛藍(lán)、靛玉紅的變化結(jié)果相一致。相對(duì)于CK，甘肅的 (R,S)-告依春在1/2N、N處理下表現(xiàn)為明顯的下降，一方面可能是甘肅菘藍(lán)在低氮脅迫下抗逆基因表達(dá)更強(qiáng)有關(guān)，另一方面可能與酸性土壤對(duì)高氮條件下板藍(lán)根中 (R,S)-告依春含量合成有顯著抑制作用有關(guān)。

黃酮類物質(zhì)作為植物次生代謝產(chǎn)物之一，具有抵御不良環(huán)境的作用。兩個(gè)產(chǎn)地菘藍(lán)在CK處理下總黃酮的含量顯著高于其他處理，且隨施氮量的升高總黃酮含量下降，這與劉偉的研究結(jié)果相一致[22]。這可能與低氮脅迫環(huán)境下，植物通過(guò)增強(qiáng)自身一系列次生代謝過(guò)程以應(yīng)對(duì)環(huán)境的變化有關(guān)。

3.4 減量施氮對(duì)菘藍(lán)有效經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的影響

目前關(guān)于氮素營(yíng)養(yǎng)對(duì)菘藍(lán)影響的研究主要集中在其活性成分含量上，而有效經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量指標(biāo)則可綜合反映藥材的產(chǎn)量和品質(zhì)，為其合理栽培提供切實(shí)理論依據(jù)。本研究中，氮素水平對(duì)大青葉和板藍(lán)根的有效經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量有顯著的影響，減量施氮處理下(1/4N、1/2N)，山西、甘肅產(chǎn)地大青葉的有效經(jīng)濟(jì)含量均處于較高水平，主要原因可能是施氮量的減少雖然影響植物正常生長(zhǎng)，但同時(shí)也促進(jìn)其次生代謝產(chǎn)物的合成[23]，這些次生代謝產(chǎn)物即是菘藍(lán)的藥效成分。山西產(chǎn)地板藍(lán)根的有效經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量隨施氮水平的提高而增加，相較N處理，減量施氮處理下 (1/4N、1/2N) 該指標(biāo)約低37.2%，推測(cè)是因?yàn)樵诓煌幚韺?duì)(R,S)-告依春含量的影響不顯著，而顯著促進(jìn)其生長(zhǎng)量所致；甘肅產(chǎn)地板藍(lán)根的有效經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量以1/4N處理下取得最大值，在1/2處理下則突然下降，推測(cè)與 (R,S)-告依春含量的突然下降有關(guān)，具體原因有待進(jìn)一步的研究。綜合考慮，適當(dāng)減少氮營(yíng)養(yǎng) (1/4N、1/2N)，有利于山西、甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)總有效經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的提高。

4 結(jié)論

氮素水平的提高可顯著增加菘藍(lán)的鮮重、干重等生物量，對(duì)菘藍(lán)一些次生代謝產(chǎn)物的積累則不利。減量施氮，菘藍(lán)的可溶性糖、碳氮比、總黃酮含量，靛藍(lán)、靛玉紅、(R,S)-告依春等次生代謝產(chǎn)物含量均顯著提高。兩個(gè)產(chǎn)地菘藍(lán)表現(xiàn)出對(duì)氮素水平不同的響應(yīng)規(guī)律，甘肅產(chǎn)地菘藍(lán)對(duì)低氮水平更為敏感，可能具有一定的耐低氮潛力。綜合考慮大青葉和板藍(lán)根的有效經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量指標(biāo)，在菘藍(lán)大田實(shí)際生產(chǎn)中，可適當(dāng)采用減量施氮處理，建議將氮肥施用量控制在169～338 kg/hm2。