景天三七水培營養(yǎng)液配方研究

周 亮，李朝暉，魏寶陽，李炎林，趙崇斌，余 桐

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，湖南 長沙 410128）

景天三七水培營養(yǎng)液配方研究

周 亮，李朝暉，魏寶陽，李炎林，趙崇斌，余 桐

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，湖南 長沙 410128）

為了研究景天三七水培營養(yǎng)液配方，并探討（氮與鉀）N，K元素對(duì)景天三七（Sedum.k.F）次生代謝產(chǎn)物積累的影響，以景天三七幼苗為試驗(yàn)材料，采用3種不同水培營養(yǎng)液配方培養(yǎng)景天三七，以Hoagland營養(yǎng)液（霍格蘭配方）為對(duì)照，30 d后進(jìn)行生長形態(tài)及黃酮含量的測定。結(jié)果表明：在配方B水培條件下，景天三七的莖粗較粗，根長最長、地上地下部分的鮮重最重，地上部干重最重，地下部干重較重，黃酮類物質(zhì)含量也較高，該配方是最適合景天三七水培生長的營養(yǎng)液配方；且提高水培營養(yǎng)液中N、K元素的濃度對(duì)景天三七中的黃酮類物質(zhì)的產(chǎn)生有促進(jìn)作用。

景天三七；黃酮；水培營養(yǎng)液配方

景天三七（Sedum.k.F），又名養(yǎng)心菜、土三七、費(fèi)菜等，因其含黃酮類物質(zhì)，能夠保護(hù)人體心腦血管和促進(jìn)血液循環(huán)，逐漸成為時(shí)下熱門的藥食兩用蔬菜[1]。植物水培是指通過營養(yǎng)液直接向植株提供所需營養(yǎng)元素，具有操作簡便、節(jié)約空間、縮短培育時(shí)間和提高產(chǎn)量等優(yōu)點(diǎn)，在各種作物的栽培過程中得到廣泛應(yīng)用[2]。將水培應(yīng)用到景天三七的規(guī)模生產(chǎn)上，可以提高產(chǎn)量和品質(zhì)，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

水培營養(yǎng)液配方是水培生產(chǎn)成功與否的決定因素之一[3]。目前，據(jù)研究表明培育不同植物時(shí)應(yīng)該配制不同的水培營養(yǎng)液配方，并在此基礎(chǔ)上篩選出了許多植物的最適營養(yǎng)液配方[4-8]。但關(guān)于景天三七水培營養(yǎng)液配方的研究報(bào)道較少，試驗(yàn)旨在篩選出景天三七最優(yōu)營養(yǎng)液配方，提高景天三七中黃酮類含量，為水培高品質(zhì)景天三七提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)材料為60株景天三七幼苗，購自尚品特產(chǎn)薪心園藝公司，株高100 mm左右，莖粗3 mm左右。

1.2 試驗(yàn)方法

以Hoagland營養(yǎng)液（霍格蘭配方）為對(duì)照（CK），配方B根據(jù)山崎肯哉[9]各種葉菜的水培營養(yǎng)液配方，將N元素濃度設(shè)置為87.08 mg/L。結(jié)合景天三七常規(guī)栽培所施用肥料中N、P、K、的比例特點(diǎn)[10]，確定其他大量元素的濃度。為探究N、K元素對(duì)景天三七中黃酮類物質(zhì)的影響，將自設(shè)配方A的N、K元素濃度設(shè)置為配方B的1.5倍，配方C的N、K元素濃度設(shè)置為配方B的1/2。各配方所用試劑均為國產(chǎn)分析純。配方A：Ca（NO3）2·4H2O，KNO3，K2SO4，KH2PO4，MgSO4；配方B：Ca（NO3）2·4H2O，K2SO4，KH2PO4，MgSO4；配方C：Ca（NO3）2·4H2O，K2SO4，KH2PO4，MgSO4；霍格蘭配方：Ca（NO3）2·4H2O，KNO3，NH4NO3，KH2PO4，MgSO4。各配方大量元素濃度見表1（由于配方已申請(qǐng)專利，未列出各試劑濃度）。配方A、配方B和配方C的微量元素濃度按常規(guī)設(shè)置，組成包括EDTA-Na216 mg/L、H3BO32.86 mg/L、Na6Mo7O24·4H2O 0.02 mg/L、CuSO4·5H2O 0.08mg/L、MnSO4·4H2O 2.13 mg/L、ZnSO4·7H2O 8.6 mg/L。營養(yǎng)液統(tǒng)一用靜置12 h以上的自來水配制。

將長勢基本一致的景天三七幼苗置于長37 cm、寬30 cm、高9 cm的白色塑料大盆中，營養(yǎng)液加至盆高2/3處，每盆定植5株，3次重復(fù)。采用浮根式水培法[11]，每5 d更換一次營養(yǎng)液，水溫控制在22.5～24.0℃之間，pH值為6.6～6.4，EC值為0.7～1.5 ms/cm。

表1 不同水培營養(yǎng)液配方大量元素濃度 （mg/L）

1.3 樣品測定項(xiàng)目

景天三七定植30 d后測定根長、莖粗、地上部鮮重和地下部鮮重，然后置入85℃的鼓風(fēng)干燥箱12 h，烘干后分別測定其地上部干重和地下部干重。然后將其磨碎成粉狀，按付煜榮[12]等的方法測定黃酮類含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

各數(shù)據(jù)均采用Excel2010進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與制圖，并用SPSS11.0進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水培營養(yǎng)液配方對(duì)景天三七生長形態(tài)的影響

2.1.1 莖 粗 從圖1中可看出，配方A、配方B和霍格蘭配方處理?xiàng)l件下的莖粗分別為5.33、5.29和5.49 mm，差異不顯著，但與配方C處理?xiàng)l件下的莖粗（4.59 mm）相比呈極顯著差異，其中霍格蘭配方培養(yǎng)的景天三七莖粗最大，比最小莖粗（配方C）高19.6%。

2.1.2 根 長 由圖2可知配方B的根長最大，為9.83 cm，比配方A（5.15 cm）、配方C（6.40 cm）和霍格蘭配方（6.98 cm）分別高出90.9%、53.6%和40.8%，且與這三者之間存在極顯著差異。配方A、配方C和霍格蘭配方三者之間差異不顯著。不同營養(yǎng)液配方處理下的景天三七根系長短順序：配方B＞霍格蘭配方＞配方C＞配方A。

圖1 不同水培營養(yǎng)液配方對(duì)景天三七莖粗的影響

圖2 不同水培營養(yǎng)液配方對(duì)景天三七根長的影響

2.1.3 地上部和地下部鮮重 配方A的地上部鮮重（29.42 g/株）與配方C的地上部鮮重（24.5 g/株）之間差異極顯著（圖3、圖4），且配方A和配方C與配方B的地上部鮮重（44.52 g/株）相比極顯著輕了51.3%、81.0%。霍格蘭的地上部鮮重（16.38 g/株）最輕，與配方C、配方A和配方B相比存在極顯著差異。各個(gè)配方處理下的地下部鮮重均存在極顯著差異，尤以配方B的地下部鮮重最重，為16.6 g/株。地上部鮮重的大小順序：配方B＞配方A＞配方C＞霍格蘭配方。地下部鮮重的大小順序：配方B＞配方A＞配方C＞霍格蘭配方。

圖3 不同水培營養(yǎng)液配方對(duì)景天三七地上部鮮重的影響

2.1.4 地上部和地下部干重 觀察圖5、圖6發(fā)現(xiàn)，霍格蘭的地上部干重僅為0.99 g/株，極顯著低于配方A（2.82 g/株）、配方B（3.82 g/株）和配方C（3.03 g/株）的地上部干重。配方B與配方C的地上部干重基本一致，分別比配方A重了35.5%和7.4%。經(jīng)配方B和配方C處理的地下部干重最大，分別為1.79 g/株和1.85 g/株，同比對(duì)照霍格蘭配方（0.64 g/株）提高了179.7%和198.1%。地上部干重的大小順序：配方B＞配方C＞配方A＞霍格蘭配方。地下部干重的大小順序：配方B＞配方C＞配方A＞霍格蘭配方。

圖4 不同水培營養(yǎng)液配方對(duì)景天三七地下部鮮重的影響

圖5 不同水培營養(yǎng)液配方對(duì)景天三七地上部干重的影響

圖6 不同水培營養(yǎng)液配方對(duì)景天三七地下部干重的影響

2.2 不同營養(yǎng)液配方對(duì)景天三七中黃酮類物質(zhì)含量的影響

由圖7可知，配方C的黃酮類物質(zhì)含量最低，為4.44 mg/g。配方A（7.76 mg/g）、配方B（6.85 mg/g）和霍格蘭配方（7.40 mg/g）的黃酮類物質(zhì)含量分別比配方C顯著性提高了74.8%、54.3%和66.7%。配方A比配方B的黃酮類物質(zhì)含量略高，但并未達(dá)到顯著性水平，這說明較高的N、K元素濃度能促進(jìn)黃酮類物質(zhì)的合成超過一定范圍后，再繼續(xù)提高濃度，對(duì)于增加景天三七中黃酮類物質(zhì)含量并沒有顯著效果。

圖7 不同水培營養(yǎng)液配方對(duì)景天三七中黃酮類物質(zhì)含量的影響

3 討 論

從景天三七的生長形態(tài)來看，在延伸根長、提高地上部和地下部鮮重方面，配方B比其他三種營養(yǎng)液配方作用更顯著一些。據(jù)葉飛等[13]報(bào)道，合適的營養(yǎng)液濃度能夠促進(jìn)植物對(duì)養(yǎng)分的吸收和有機(jī)物的積累，濃度過高或過低都不利于植株的生長發(fā)育。在試驗(yàn)中，對(duì)于植株的地上部和地下部鮮重而言，高濃度的營養(yǎng)液起到的負(fù)面作用遠(yuǎn)大于低濃度的營養(yǎng)液，這可能是因?yàn)闋I養(yǎng)液中過高的離子濃度損傷了植株的根系，造成植株無法正常吸收所需營養(yǎng)元素。

從景天三七中黃酮類物質(zhì)的含量來看，在一定范圍內(nèi)，提高水培營養(yǎng)液中N、K離子濃度，能夠顯著提高景天三七中黃酮類物質(zhì)含量。配方A（N：136.1 mg/L，K：376.03 mg/L）與霍格蘭配方（N：213.26 mg/L，K：140.85 mg/L）N、K元素濃度不同，但兩者處理下的景天三七中的黃酮類物質(zhì)含量相近，這是因?yàn)榕浞紸和霍格蘭配方的N、K元素總體濃度相近導(dǎo)致的，推測N、K元素在促進(jìn)景天三七的次生代謝產(chǎn)物黃酮類物質(zhì)的產(chǎn)生過程中，可能起協(xié)同作用。

綜上所述，配方B是最適合景天三七水培生產(chǎn)的營養(yǎng)液配方，可以在一定范圍內(nèi)提高N、K元素濃度來增加景天三七黃酮類物質(zhì)的含量，從而提升景天三七的品質(zhì)。

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（責(zé)任編輯：高國賦）

StudyonHydropinicNurtientSolutionFormulaofSedum.k.F

ZHOU Liang，LI Zhao-hui，WEI Bao-yang，LI Yan-lin，ZHAO Chong-bin，YU Tong
（Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC）

In order to study the hydropinic nurtient solution formul and the effects of N and K elements on the accumulation of secondary metabolites in Sedum.k.F, the seedlings of Sedum.k.F were cultured under four different hydroponic nutrient solutions. After 30 d, the morphological and physiological indexes of growth and the content of flavonoids were measured. The results showed that the formula of B was the most suitable nutrient solution formula of Sedum.k.F hydroponically grown with thicker stem, the longest root, the heaviest fresh weight, the heaviest aboveground dry weight, and heavier underground part dry weight, and flavonoids content was also high; the study indicated that the increase of the concentration of N and K elements in hydroponic nutrient is helpful for the production of flavonoids in Sedum.k.F.

Sedum.k.F; flavonoids; hydroponic; nurtient solution formula

S567.236

A

1006-060X（2017）05-0025-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.005.008

2017-03-25

湖南省教育廳科學(xué)研究項(xiàng)目（15C0666）；湖南省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2015RS4036）

周 亮（1997-），男，湖南衡陽市人，本科生，專業(yè)為農(nóng)學(xué)。

魏寶陽