不同硝銨比氮素供應對廣藿香生長及藥效成分的影響

盧麗蘭，楊新全，王彩霞，符式龍，梁振益

（1 中國醫學科學院藥用植物研究所海南分所，海南海口 570100；2 海南省農業科學院，海南海口 570100；3 海南大學，海南海口 570228）

不同硝銨比氮素供應對廣藿香生長及藥效成分的影響

盧麗蘭1，楊新全1，王彩霞2，符式龍1，梁振益3

（1 中國醫學科學院藥用植物研究所海南分所，海南海口 570100；2 海南省農業科學院，海南海口 570100；3 海南大學，海南海口 570228）

【目的】探討不同硝銨比氮素營養對廣藿香生長、產量、生理效應、揮發油及藥效成分的影響，為提高廣藿香的產量和藥用品質提供氮肥施用依據。【方法】以海南藿香為研究材料進行了砂培盆栽試驗。設5個不同-N比處理為100∶0、75∶25、50∶50、25∶75、0∶100，每隔10天澆一次，每次250 mL/盆，每盆定植1株6 cm高的廣藿香組培苗。采收期分為定植后60、120、180、240天，每個處理每次采取4盆，分析了廣藿香生長指標、葉綠素、抗氧化活性及藥效成分。【結果】硝銨比為75∶25的處理更能促進廣藿香的株高、莖粗、分蘗數、葉面積指數、地上部鮮重、地上部干重、莖含油率、葉含油率、全株含油率和單株含油量增加，也有利于葉綠素a和葉綠素a + b含量提高。硝銨比為75∶25處理的廣藿香植株N、P、K、Ca、Mg元素吸收最多，硝銨比為25∶75和0∶100處理的較低。硝銨比為50∶50的處理有利于葉綠素b含量和苯丙氨酸解氨酶 (PAL酶) 活性的提高，有助于廣藿香莖葉的廣藿香酮的提高。硝銨比為25∶75和50∶50的處理更有利于羥自由基、超氧陰離子自由基、DPPH自由基清除率的提高。硝銨比25∶75處理有利于廣藿香莖葉廣藿香醇和其他主要藥效成分含量的提高。全硝態氮和全銨態氮 (硝銨比為100∶0和0∶100) 處理不利于或抑制廣藿香莖葉油的藥效成分形成和積累。【結論】供應硝銨比為75∶25的氮更能促進廣藿香生長和光合效能的提高，硝銨比為50∶50、25∶75處理更能促進廣藿香主要藥效成分含量的提高。

廣藿香；氮形態；生物量；藥效成分

廣藿香是唇形科植物 [Pogostemon cablin(Blanco)Benth.]，傳統以其干燥地上部分入藥，味辛、性微溫，具有芳香化濁、開胃止嘔、發表解暑等功能。臨床上主要用于濕濁中阻，脘痦嘔吐，暑濕倦怠，胸悶不舒，寒濕閉暑，腹痛腹瀉，鼻淵頭痛等癥的治療。廣藿香油是主要的藥用成分，同時也是香料工業中一種重要的天然香料，是一種具有木香、壤香和草藥香的天然油。廣藿香還是30余種中成藥如“藿香正氣丸 (水)”、“藿膽丸”等的重要組成藥物。廣藿香所含揮發油還可以作為化妝品、定香劑等日常生活用品的生產配料，是重要的出口產品。廣藿香原產于馬來西亞、菲律賓、印度尼西亞等東南亞國家，目前，在嶺南一帶引種成功，且普遍種植，故有南藥之稱，是著名的“十大南藥之一”[1–4]。生產中供應的氮素形態主要包括銨態氮 (NH4+-N)、硝態氮 (NO3–-N) 和酰胺態氮[5]。不同植物吸收利用NH4+-N和NO3–-N的能力不同，對二者的吸收、運輸、同化過程上有很大差異，最終影響作物的生長、物質形成和質量[6–9]。關于廣藿香的氮肥用量，氮素對其化學成分、藥理的影響及生物技術等方面已經做了一些研究[10–14]。研究結果表明氮含量對廣藿香產量、油含量及油品質有很大影響，但是不同氮供應形態對廣藿香生長及品質的影響研究未見報道。本試驗采用砂培方法，研究同一氮素水平下不同硝銨比例對廣藿香生長、產量、油產量、藥效化學成分及葉綠素、抗氧化活性與PAL酶活性等生理特性的影響，以期探討不同硝銨配比對廣藿香酮、廣藿香醇等其他的藥用成分含量以及生理特性的影響，為廣藿香的優質高產栽培提供更科學的氮肥施用依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試廣藿香組培苗引自海南科源藿香科技有限公司種苗基地，品種為海南廣藿香。石英砂漂洗后過0.3 mm孔篩。

1.2 試驗設計

試驗于2014年1月在藥植所海南分所溫室內進行，供試材料為海南廣藿香組培苗，2日進行盆栽，盆高45 cm、底直徑30 cm、上直徑40 cm，基質為石英砂 (0.3 mm)。管理措施一致。采用不同硝銨配比處理，處理液由不同NO3–-N/NH4+-N和配方營養液組成，總氮量一致 (氮濃度為10 mmol/L)，設5個不同NO3–-N/NH4+-N處理為 100∶0、75∶25、50∶50、25∶75、0∶100。每個處理16個重復。配方營養液微量元素采用阿農營養液，pH 6.0。在所有營養液中均加入7 μmol/L硝化抑制劑二氰胺(DCD)，以防止營養液中NH4+轉化為NO3–。處理液始于2014年1月2日，每隔10天澆一次，每次澆250 mL/pot，每盆定植1株6 cm高廣藿香組培苗。采收期分為定植后60、120、180、240天。每個處理每次采取4盆。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 廣藿香生長指標測定 各個處理采收后，立即測量株高、莖粗及分蘗數，用LI-3000便攜式葉面積儀測定葉面積，換算成葉面積指數 (即每1 m2面積的植株葉片總面積)。葉面積指數 (LAI) 由下式求得：

式中：n為第j株的總葉片面積；m為測定株數；p為種植密度；Aij為用LI-3000便攜式測得的葉面積。

對采收的樣品進行莖葉分離，采收時和陰干后稱量。然后，每份樣品稱取一定質量提取廣藿香油，記算其含油率和產油量。

1.3.2 用水蒸氣蒸餾法提取廣藿香中揮發油 廣藿香粉碎晾干，在水槽中用水浸泡4 h，加水量為廣藿香的10倍。將泡好的廣藿香及剩余的水一同加入1000 mL的三頸蒸餾燒瓶中，連接好水蒸氣蒸餾裝置，用電熱套加熱。待沸騰后觀察，從第一滴餾出液流出時開始記時，連續蒸餾6 h，收集餾出液。將所得餾出液用無水乙醚萃取，再用旋轉蒸發器分離出乙醚，以防水分分離不完全，用少量乙醚進行二次萃取，所得的淺黃色透明油狀物，即為廣藿香中的揮發油，該油具特殊濃郁香味。保存于棕色試劑瓶[15]。

1.3.3 廣藿香浸出物和主要化學成分含量測定 廣藿香浸出物中水溶性和醇溶性冷熱浸出物按照中國藥典2000版附錄XA方法測定[15]。廣藿香主要化學成分采用GC－MS測定，色譜條件為Angilent HP-5石英毛細管柱 (30 m × 0.32 mm × 0.25 μm)；升溫程序為初始溫度60℃，以每分鐘10℃的速率升溫至130℃，然后以每分鐘1℃的速率升溫至140℃，保持5 min，以每分鐘2℃的速率升溫至155℃，以每分鐘40℃的速率升溫至280℃保持5 min，進樣口溫度為230℃，檢測器溫度為300℃；分流體積比為5∶1恒流模式，流速為1.0 mL/min，氫氣流速為40.0 mL/min，空氣為450 mL/min，尾吹氣為30 mL/min，取1 mL樣品進樣。供試品溶液制備：稱取水蒸氣蒸餾法提取的廣藿香揮發油0.05 g，置于5 mL的容量瓶中，加入正己烷至刻度，搖勻。

1.3.4 廣藿香葉綠素的測定方法 取新鮮葉片，剪去粗大的葉脈并剪成碎塊，稱取0.500 g放入研缽中加純丙酮5 mL，少許碳酸鈣和石英砂，研磨成勻漿，再加80%丙酮5 mL，將勻漿轉入離心管，并用適量80%丙酮洗滌研缽，并轉入離心管，離心后棄沉淀，上清液用80%丙酮定容至20 mL。測定光密度：取上述色素提取液1 mL，加80%丙酮4 mL稀釋和轉入比色杯中，以80%丙酮為對照，用分光光度計SP-3520 AA分別測定663 nm、645 nm處的光密度值。按公式分別計算色素提取液中葉綠素a、b及葉綠素總濃度。再根據稀釋倍數分別計算每克鮮重葉片中色素的含量[16]。

葉綠素 a (Chl. a) = 12.7OD663– 2.69OD645；

葉綠素 b (Chl. b) = 22.9OD645– 4.68OD663；

葉綠素總量 (Chl.) = Chl. a + Chl. b = 8.02OD663+20.21OD645。

1.3.5 廣藿香葉片中苯丙氨酸解氨酶 (PAL)活性測定 在廣藿香60、120、180、240 d時，分別從各處理廣藿香植株中隨機采取8份頂葉，用于測定葉片PAL活性，鮮樣采后立即用液氮處理，然后放于–70℃冰箱中保存待測。

取出保存的鮮樣品，將樣品剪碎混勻，然后準確稱取0.500 g樣品，放入預冷的研缽中，依次加入4.0 mL預冷的含5 mmol/L巰基乙醇的0.1 mol/L硼酸緩沖液 (pH 8.8)、0.25 g PVP和少許石英砂，冰浴中研磨成勻漿，轉移至離心管中，用1.0 mL含5 mmol/L巰基乙醇的0.1 mol/L的硼酸緩沖液 (pH 8.8)沖洗研缽，合并入離心管，搖動20 min后，在4℃、12000 r/min下離心20 min，上清液即為PAL酶的粗提液。上述操作均在0～4℃下進行。將酶粗液用上述硼酸緩沖液稀釋適當倍數，然后吸取0.5 mL稀釋后的酶液，加2 mL 0.02 mol/L的L-苯丙氨酸，2 mL蒸餾水混勻。對照液中不加酶液，多加0.5 mL蒸餾水。將上述反應液置恒溫水浴中，在30℃下反應30 min后，加0.5 mL 6 mol/L HCl終止反應，然后在290 nm處測光密度值 (OD290)。在上述條件下，每小時使OD290值變化0.01的酶量定為一個酶活力單位[17–18]。

1.3.6 廣藿香樣品抗氧化活性的測定 羥基自由基清除率：取一玻璃試管，分別吸取加入0.15 mmol/L的pH 7.4磷酸緩沖液 (PBS) 1 mL，40 mg/L的番紅花紅1 mL，廣藿香樣品水溶性提取物1 mL，3% (V/V)過氧化氫1mL(新鮮配制)，以及0.954 mmol/L EDTA-Fe (Ⅱ) 1 mL(新鮮配制)。將試劑充分混合后，在37℃水浴中放置30 min，然后在520 nm處測吸光度。空白組以蒸餾水1 mL代替供試樣品，對照組以2 mL蒸餾水代替EDTA-Fe (Ⅱ) 和供試樣品，蒸餾水調零，測各組吸光度[19–20]。按以下公式計算羥基自由基清除率：清除率 = (A樣品– A空白)/(A對照–A空白) × 100%

超氧陰離子自由基清除率：用pH 7.8的0.05 mol/L磷酸緩沖液 (PBS) 為溶劑，配制含13.2 μmol/L核黃素、40 mmol/L蛋氨酸、0.3 mmol/L氯化硝基四氮唑藍 (NBT，新鮮配制) 溶液，并將廣藿香80%乙醇提取物用PBS稀釋10倍。分別吸取上述試劑和稀釋樣品各1 mL于玻璃試管中，在25℃、4000 lx光強下光照反應15 min后，在560 nm處測定吸光度。用PBS代替樣品試劑作空白對照，同時用放在黑暗條件下非光照處理的試劑作參比[21–22]。按以下公式計算超氧陰離子自由基清除率：清除率 = (A空白–A樣品)/A空白× 100%。

DPPH(1,1-二苯基苦基苯肼) 清除率：用無水乙醇作試劑配制200 μmol/L的DPPH溶液 (新鮮配制)，并將供試廣藿香80%乙醇提取物用無水乙醇稀釋50倍。吸取2 mL稀釋樣品溶液于試管中，然后加入2 mL DPPH溶液 (200 μmol/L)，混勻在室溫下放置5 min后，在517 nm處測定吸光度。用2 mL無水乙醇代替樣品試劑作空白對照，并用無水乙醇作參比[23–24]。按以下公式計算DPPH自由基清除率：清除率 = (A空白–A樣品)/A空白× 100%。

1.3.7 廣藿香中氮、磷、鉀、鈣、鎂的測定 將廣藿香樣品磨細過0.425 mm篩，稱取磨細廣藿香粉末0.1500 g于50 mL的三角瓶中，采用H2SO4–H2O2進行消化至無色后定容；將樣品消化液適當稀釋后采用火焰光度計法測定鉀元素含量；吸取上述消化液采用凱氏定氮法測定全氮，采用鉬銻抗比色法測定全磷；稱取磨細樣品粉末0.1500 g于白色塑料瓶中，采用1 mol/L HCl浸提后過濾，將濾液稀釋適當倍數后，用原子吸收法測定樣品中的Ca和Mg[25]。

1.4 數據處理

揮發油產量 = 整株干重 × 揮發油含量。廣藿香化學成分含量為相對含量。試驗數據利用Excel2003和SPSS13.0進行方差分析，采用Duncan法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同硝銨比對廣藿香生長和生物量的影響

表1結果表明，不同硝銨比例的營養液對廣藿香的生長狀況影響較大。廣藿香的株高、莖粗、分蘗數、葉面積指數、地上部鮮重、地上部干重和折干率都以硝銨比75∶25最大，其次是100∶0、50∶50、25∶75，最小的為0∶100。從研究結果來看，硝銨比75∶25處理顯著提高廣藿香生長量，因此，硝銨比為75∶25最適合廣藿香生長及促進生物量的提高。

2.2 不同硝銨比對廣藿香揮發油的影響

從圖1可以看出，不同硝銨比的廣藿香含油率和產油量有顯著差異。廣藿香莖、葉和全株含油率皆以硝銨比75∶25 處理 (0.11%、0.15%、0.12%) 的最大，其次為硝銨比100∶0處理 (0.10%、0.14%、0.11%)、50∶50處理 (0.09%、0.13%、0.10%)、25∶75處理 (0.08%、0.12%、0.09%)，最小為0∶100處理(0.07%、0.11%、0.09%)，硝銨比75∶25處理的含油率顯著大于25∶75、0∶100處理。廣藿香單株產油量變化趨勢與全株含油率的一致，且硝銨比75∶25(0.38 g/株) 與 100∶0 (0.32 g/株) 處理皆顯著高于50∶50 (0.26 g/株)、25∶75 (0.21 g/株)、0∶100 (0.17 g/株)。從數據分析來看，含油率和產油量隨不同硝銨比的變化規律與廣藿香地上部的生物量趨勢一致，因此廣藿香地上部的產量可能決定其產油量。從結果來看，硝銨比為75∶25處理最大程度上提高廣藿香地上部的產量，從而提高廣藿香含油率和產油量。其次為全硝態氮處理 (100∶0)、硝銨比為50∶50、25∶75，最小是全銨態氮處理 (0∶100)。總的來說，硝態氮有利于廣藿香生長、產量和產油量提高。全銨態氮處理可能會不利于廣藿香生長或抑制其生長。

2.3 不同硝銨比對廣藿香生理特性影響

2.3.1 不同氮形態對廣藿香葉綠素含量的影響 從圖2可以看出，在廣藿香各生長期，葉綠素a、葉綠素a + b含量均以硝銨比75∶25處理最高，其后依次為硝銨比 50∶50、25∶75、0∶100、100∶0。60 d 時，硝銨比75∶25處理的葉綠素a含量與100∶0、25∶75、0∶100差異顯著，120 d時，與100∶0、0∶100差異顯著，在180 d時，與100∶0、50∶50、25∶75、0∶100差異顯著。葉綠素b含量各生長期均以硝銨比75∶25處理最高，100∶0處理最小，且硝銨比75∶25處理的葉綠素b含量與100∶0、0∶100、25∶75處理差異顯著。

表1 不同硝銨比下廣藿香生長及生物量Table 1 Growth and yields of Pogostemon cablin under different NO3–-N/NH4+-N ratios

圖1 不同硝銨比處理廣藿香的含油率和產油量Fig. 1 Oil rates and yields of Pogostemon cablin as affected by different treatments of ratio

圖2 不同硝銨比供應下廣藿香不同生長期的葉綠素含量Fig. 2 Chlorophyll contents of Pogostemon cablin in different days after transplanting under different / ratios

2.3.2 不同硝銨比對廣藿香抗氧化活性的影響 羥自由基、超氧陰離子自由基、DPPH自由基清除率是植物抗氧化活性的具體表現。從圖3可以看出，隨著廣藿香生長期延長，其抗氧化活性逐漸升高，在180 d時達到峰值，之后活性有所減弱。

不同硝銨比對廣藿香抗氧化活性有顯著影響。廣藿香的羥自由基、超氧陰離子自由基、DPPH自由基清除率皆以硝銨比25∶75處理最大。不同硝銨比的廣藿香水提取物對羥自由基的清除率在56%～78%之間。

在廣藿香各生長期，硝銨比25∶75的廣藿香醇提取物對DPPH自由基清除率比100∶0、75∶25、0∶100處理分別提高了37.5%～42.7%、25.7%～33.3% 和 29.4%～35.5% (P＜ 0.05)。

2.3.3 不同硝銨比對廣藿香PAL酶活性的影響 不同硝銨比對廣藿香PAL酶活性的影響差別很大(圖4)，隨著廣藿香生長期推延，同一硝銨比處理的植株PAL酶活性逐漸增強，在測定的最長生長期240 d時達到峰值。不同硝銨比處理的PAL酶活性以硝銨比50∶50處理最高，其次為75∶25、100∶0、25∶75、0∶100 處理。

2.4 不同硝銨比對廣藿香浸出物與主要藥效化學成分的影響

從圖5可以看出，廣藿香水溶性浸出物含量在9.0%～13.4%，醇溶性浸出物含量在4.1%～8.2%。不同硝銨比處理的水溶性和醇溶性冷、熱浸出物含量有明顯差異，均以硝銨比75∶25處理最高，以全硝 (100∶0) 處理最低。表明硝銨比為75 ∶25的處理有利于廣藿香浸出物含量提高。

圖3 不同硝銨比對廣藿香植株體內羥自由基、超氧自由基和DPPH自由基清除率的影響Fig. 3 Scavenging rate of hydroxyl, superoxide anion and DPPH in Pogostemon cablin plant under different ratios

圖4 不同硝銨比廣藿香PAL酶活性Fig. 4 PAL enzyme activity of Pogostemon cablin under different / ratios

廣藿香醇和廣藿香酮是廣藿香油的主要成分，也是廣藿香主要藥效成分。從圖5 還可以看出，兩種化學成分在廣藿香葉和莖中含量不同。廣藿香酮在莖中含量較高，約為38.2%～47.5%，葉中含量范圍在9.8%～15.8%；廣藿香醇在葉中含量較高，約為27.6%～33.4%，莖中含量僅為8.2%～11.0%。不同硝銨比處理間廣藿香酮和廣藿香醇差異明顯 (P＜0.05)。莖和葉廣藿香酮以硝銨比50∶50處理的最高，其在莖中含量與全硝處理差異顯著，與其他處理間差異不顯著；在葉中的含量與硝銨比25∶75處理差異不顯著，但顯著高于硝銨比100∶0、75∶25和0∶100。莖和葉廣藿香醇含量以硝銨比25∶75處理最高，在葉內的含量只顯著高于全硝 (100∶0) 處理，在莖中顯著高于硝銨比100∶0和0∶100處理。可見，適宜的硝銨比為有助于莖葉廣藿香酮和廣藿香醇含量的提高，單純供應全硝或者全銨不利于品質的提高。

圖5 不同硝銨比處理廣藿香浸出物、廣藿香酮和廣藿香醇含量Fig. 5 Contents of extract, pogostone and patchouli alcohol of Pogostemon cablin affected by ratios

廣藿香油中存在其他重要藥效成分 (表2)。不同硝銨比對廣藿香莖油中這十種藥效成分 (β-廣藿香烯、α-愈創木烯、刺蕊草烯、α-廣藿香烯、δ-愈創木烯、苦橙油醇、β-欖香烯、異石竹烯、β-愈創木烯、反式-丁香烯) 影響較大，且不同處理間差異顯著，以硝銨比25∶75處理最高，其次為50∶50、75∶25、0∶100、100∶0，硝銨比25∶75處理的這10種化學成分含量都顯著高于100∶0和0∶100處理的。

從表3可以看出，在廣藿香葉油中不同硝銨比處理的這十種藥效化學成分含量 (β-廣藿香烯、α-愈創木烯、刺蕊草烯、α-廣藿香烯、δ-愈創木烯、β-蓽澄茄烯、β-欖香烯、異石竹烯、β-愈創木烯、反式-丁香烯) 也有明顯差異，以硝銨比25∶75最高，最低的為100∶0。硝銨比25∶75處理的這10種成分含量顯著高于100∶0和0∶100處理的。

以上研究結果表明，硝銨比為25∶75的處理有助于廣藿香莖葉油10種藥效成分含量的提高，而全硝態氮和全銨態氮 (硝銨比為100∶0和0∶100) 處理不利于或抑制它們的形成和積累。

2.5 不同硝銨比對廣藿香礦質養分含量的影響

從表4可以看出，廣藿香植株中葉、莖、根的N、P、K、Ca、Mg元素含量有明顯差異，葉中的N、P、K、Mg含量最高，其次為莖，最低的是根，而Ca含量以莖的最高，其次是葉，最低的是根。硝銨比為75∶25處理的廣藿香植株的N、P、K、Ca、Mg元素含量較高，該處理比較促進廣藿香吸收礦質營養元素，但是，硝銨比為25∶75和0∶100處理的廣藿香植株N、P、K、Ca、Mg元素含量較低，由此可見，這兩種處理在一定程度上不利于或抑制廣藿香植株的礦質營養元素吸收和利用。

3 討論

本研究結果證明硝銨比顯著影響廣藿香的生長和藥用品質，這可能與其對廣藿香的礦質養分吸收和立地土壤性質的影響有關。單純供應或往往會引起根際環境變化，抑制其它礦質元素離子的吸收，抑制植物的生長和發育[26–28]。多數植物在同時供應和時，其生長量均高于單獨供應或的生長量[29]。Cox 等[30]研究表明當培養液中部分硝酸鹽被銨鹽取代后，小麥干物質產量會提高50%。范巧佳等研究發現銨態氮與硝態氮配施在一定程度上促進川芎的生長，增加其根長，促進莖蘗數、干物質積累及產量的增加[31]。李燦雯等研究表明硝態氮銨態氮復合施用有利于半夏的生長[32]。徐照麗等研究發現與比例以及二者之間的交互作用對烤煙農藝性狀和經濟性狀的影響有差異[33]。Daniela等研究表明隨著銨態氮的增加番茄生長受阻，產量降低[34]。趙姣姣等[35]發現只有5 mmol/L的硝態氮條件下桔梗總體生長狀態好于硝態氮和銨態氮組合，而且有利于地上部氮素向根系轉移，促進根部物質積累。當營養液中硝銨比小于1∶4時，會造成桔梗氨毒危害。李存東等[36]研究發現適當的比例，有利于促進棉苗生長。He等[37]研究發現比例為75∶25有利于丹參根、生長量及植株干重的提高。陳曉遠等[38]研究發現硝銨比為75∶25時，水稻生長最好。裴文梅等[39]發現硝銨比為75∶25時，甘草植株瘦弱，并出現爛根現象。硝銨比為50∶50時，甘草根的產量最高。張麗萍[40]研究表明，對于甘草生長，硝態氮最好，銨態氮最差。可見，不同植物對硝銨比有著不同的要求，具體原因有待進一步試驗研究。

表2 不同硝銨比下廣藿香莖油藥效成分的含量 (%)Table 2 Contents of medicinal composition of oil in shoots of Pogostemon cablin under different ratios

表2 不同硝銨比下廣藿香莖油藥效成分的含量 (%)Table 2 Contents of medicinal composition of oil in shoots of Pogostemon cablin under different ratios

注（Note）：同行數值后不同字母表示同一指標不同硝銨比處理間差異達 5% 顯著水平 Values followed by different letters in a row indicate significant differences among treatments for the same index at 5% level.

硝銨比 NO3–-N/NH4+-N ratio 100∶0 75∶25 50∶50 25∶75 0∶100 β-廣藿香烯 β-patchoulene 0.72 ± 0.04 c 0.89 ± 0.06 b 0.97 ± 0.07 b 1.25 ± 0.06 a 0.73 ± 0.04 c α-愈創木烯 α-guaiene 1.24 ± 0.07 c 1.58 ± 0.06 b 1.86 ± 0.10 ab 2.04 ± 0.11 a 1.35 ± 0.08 c刺蕊草烯 Seychellene 1.10 ± 0.08 c 1.25 ± 0.07 abc 1.38 ± 0.07 ab 1.45 ± 0.09 a 1.19 ± 0.08 c α-廣藿香烯 α-patchoulene 0.94 ± 0.07 c 1.28 ± 0.07 ab 1.32 ± 0.06 ab 1.49 ± 0.06 a 1.14 ± 0.05 b δ-愈創木烯 δ-guaiene 2.13 ± 0.10 d 2.48 ± 0.14 c 3.32 ± 0.15 b 4.03 ± 0.22 a 2.24 ± 0.12 cd苦橙油醇 Nerolidol 1.97 ± 0.09 c 2.34 ± 0.14 b 2.42 ± 0.13 b 3.05 ± 0.16 a 2.15 ± 0.13 bc β-欖香烯 β-elemene 2.07 ± 0.12 c 2.47 ± 0.13 ab 2.79 ± 0.11 a 2.89 ± 0.12 a 2.28 ± 0.14 bc異石竹烯 Iso-caryophyllene 0.65 ± 0.05 d 0.85 ± 0.05 bc 0.94 ± 0.02 ab 1.10 ± 0.07 b 0.78 ± 0.05 c β-愈創木烯 β-guaiene 2.18 ± 0.14 c 3.02 ± 0.16 ab 3.38 ± 0.12 a 3.56 ± 0.15 a 2.75 ± 0.15 b反式-丁香烯 Trans-caryophyllene 4.06 ± 0.21 c 5.26 ± 0.26 ab 5.76 ± 0.30 a 6.12 ± 0.35 a 4.51 ± 0.24 bc藥效成分Medicinal composition

表3 不同硝銨比下廣藿香葉油藥效成分含量 (%)Table 3 Contents of medicinal composition of oil in leaves of Pogostemon cablin under different NO3-N /atios

表3 不同硝銨比下廣藿香葉油藥效成分含量 (%)Table 3 Contents of medicinal composition of oil in leaves of Pogostemon cablin under different NO3-N /atios

注（Note）：同行數值后不同字母表示同一指標不同硝銨比處理間差異達 5% 顯著水平 Values followed by different letters in a row indicate significant differences among treatments for the same index at 5% level.

硝銨比 NO3–-N/NH4+-N ratio 100∶0 75∶25 50∶50 25∶75 0∶100 β-廣藿香烯 β-patchoulene 1.26 ± 0.05 c 1.62 ± 0.06 b 1.87 ± 0.08 ab 2.08 ± 0.11 a 1.40 ± 0.09 bc α-愈創木烯 α-guaiene 6.15 ± 0.32 b 7.08 ± 0.37 ab 7.76 ± 0.42 a 8.02 ± 0.44 a 6.75 ± 0.36 ab刺蕊草烯 Seychellene 4.13 ± 0.21 b 4.84 ± 0.24 ab 5.19 ± 0.27 a 5.34 ± 0.28 a 4.51 ± 0.25 ab α-廣藿香烯 α-patchoulene 3.78 ± 0.19 b 4.32 ± 0.25 ab 4.65 ± 0.22 a 4.79 ± 0.25 a 4.01 ± 0.21 ab δ-愈創木烯 δ-guaiene 5.23 ± 0.25 b 6.15 ± 0.30 ab 6.93 ± 0.33 a 7.13 ± 0.35 a 5.56 ± 0.25 b β-畢澄茄烯 β-cubebene 4.14 ± 0.20 b 5.06 ± 0.24 a 5.45 ± 0.26 a 6.06 ± 0.33 a 4.26 ± 0.20 b β-欖香烯 β-elemene 2.23 ± 0.12 c 2.79 ± 0.12 b 3.05 ± 0.16 ab 3.45 ± 0.16 a 2.63 ± 0.11 b異石竹烯 Iso-caryophyllene 0.72 ± 0.05 d 0.93 ± 0.05 bc 1.06 ± 0.06 ab 1.20 ± 0.07 a 0.84 ± 0.05 cd β-愈創木烯 β-guaiene 1.17 ± 0.08 d 1.47 ± 0.07 bc 1.67 ± 0.09 ab 1.87 ± 0.10 a 1.34 ± 0.08 cd反式-丁香烯 Trans-caryophyllene 4.56 ± 0.21 c 5.97 ± 0.32 ab 6.45 ± 0.33 a 7.06 ± 0.37 a 5.23 ± 0.24 bc藥效成分Medicinal composition

表4 不同硝銨比下廣藿香礦質營養元素含量 (g/kg)Table 4 Mineral elements contents of Pogostemon cablin under different NO3-N/N ratios

表4 不同硝銨比下廣藿香礦質營養元素含量 (g/kg)Table 4 Mineral elements contents of Pogostemon cablin under different NO3-N/N ratios

注（Note）：同行數值后不同字母表示同一指標不同硝銨比處理間差異達 5% 顯著水平 Values followed by different letters in a row indicate significant differences among treatments for the same index at 5% level.

硝銨比 NO3–-N/NH4+-N ratio 100∶0 75∶25 50∶50 25∶75 0∶100 N葉 Leaf 17.25 ± 0.52 ab 18.23 ± 0.55 a 16.21 ± 0.69 ab 15.35 ± 0.46 ab 15.03 ± 0.45 b莖 Stem 9.78 ± 0.29 ab 10.23 ± 0.31 a 9.04 ± 0.27 ab 7.15 ± 0.21 c 8.25 ± 0.25 bc根 Root 7.54 ± 0.23 a 8.23 ± 0.25 a 6.34 ± 0.19 b 4.88 ± 0.15 c 5.46 ± 0.16 bc P葉 Leaf 2.40 ± 0.07 ab 2.54 ± 0.10 a 2.31 ± 0.07 ab 2.03 ± 0.06 b 2.14 ± 0.07 ab莖 Stem 2.31 ± 0.07 a 2.41 ± 0.07 a 2.08 ± 0.06 ab 1.85 ± 0.06 b 1.92 ± 0.08 b根 Root 1.42 ± 0.04 ab 1.57 ± 0.05 a 1.34 ± 0.04 ab 1.21 ± 0.07 b 1.28 ± 0.04 b K葉 Leaf 12.12 ± 0.36 ab 13.23 ± 0.40 a 11.56 ± 0.35 ab 10.24 ± 0.31 b 11.05 ± 0.63 b莖 Stem 9.12 ± 0.27 ab 10.78 ± 0.72 a 8.86 ± 0.27 b 8.02 ± 0.24 b 8.43 ± 0.25 b根 Root 6.12 ± 0.18 b 7.44 ± 0.22 a 5.74 ± 0.17 b 5.01 ± 0.35 b 5.11 ± 0.15 b Ca 葉 Leaf 1.42 ± 0.04 a 1.50 ± 0.05 a 1.30 ± 0.06 ab 1.12 ± 0.03 b 1.31 ± 0.04 ab莖 Stem 2.33 ± 0.07 ab 2.54 ± 0.08 a 2.18 ± 0.07 ab 2.04 ± 0.08 b 2.12 ± 0.06 b根 Root 0.75 ± 0.06 a 0.84 ± 0.03 a 0.62 ± 0.02 b 0.56 ± 0.02 b 0.60 ± 0.07 b Mg 葉 Leaf 4.89 ± 0.15 a 5.17 ± 0.16 a 4.02 ± 0.12 b 3.23 ± 0.50 c 3.23 ± 0.10 c莖 Stem 0.62 ± 0.07 b 0.77 ± 0.02 a 0.60 ± 0.04 b 0.56 ± 0.01 b 0.55 ± 0.03 b根 Root 0.68 ± 0.04 ab 0.76 ± 0.03 a 0.58 ± 0.05 bc 0.42 ± 0.07 d 0.50 ± 0.03 c元素Element組織Organ

葉綠素含量通常是光合能力和植物發育階段的指示器。自由基清除率是廣藿香抗氧化活性的具體表現。苯丙氨酸解氨酶 (PAL) 是一個可把苯丙氨酸用于酚類化合物和酮類物質合成的酶。這些生理指標直接或間接影響植物生長、產量和品質。同樣，廣藿香的生長、產量、揮發油及質量都會受到這些生理因素的影響。不同氮形態對植物生理有很大的影響。本研究結果表明，硝銨比為75∶25有利于葉綠素a和葉綠素a + b含量提高；硝銨比為50∶50的處理有利于葉綠素b含量的提高；相對而言，硝銨比為100∶0和0∶100處理不利于廣藿香葉綠素含量的提高。不同氮形態 (硝銨比) 對植物生理有很大的影響，這在一些研究中也得到了證實。如曹翠玲等[5]發現，與單獨施用時小麥葉綠素含量最低，兩種氮素形態比例相等時，其葉綠素含量達到最大。郭培國等[41]研究發現，在烤煙生長前中期，隨銨態氮施用比例增加，烤煙的葉綠素含量增加，但達全銨態氮時，葉綠素含量反而下降，施用50%和75%銨態氮處理的葉綠素含量較高；但是，在生長后期，葉綠素含量基本上隨著施用銨態氮比例增加而增加，以全銨態氮處理的葉綠素含量最高。李存東等[36]研究發現，與單一施用與營養相比，混合態氮素營養能夠有效提高棉花苗期葉綠素含量和葉凈光合速率。氮形態也會影響植物中代謝酶活性，不同代謝酶活性對于不同氮形態表現不一。如硝酸還原酶 (NR) 是一種誘導酶，當吸收減少，將導致體內NR活性降低，葉片NR活性很大程度上決定于木質部運送至葉片的流量，而與葉片中原有的NO3含量關系不密切[42]。汪建飛等[43]研究發現，硝態氮比例的提高，可以顯著提高菠菜莖葉中的NR活性。李慶余等[44]研究表明，全硝態氮及硝銨配比處理下果實NR活性顯著高于全銨態氮處理。氮素形態會影響植物的生理生化特性，如小麥各器官內源激素含量[45–46]、烤煙葉片碳、氮代謝關鍵酶活性[47]、生菜葉片保護酶活性[48]等。王乾等[49]研究發現抗氧化酶活性如超氧化物岐化酶(SOD) 與過氧化氫酶 (CAT) 隨比率的降低呈先增高后下降趨勢，當/比為50∶50時，SOD與CAT酶活性最高。

對于不同植物，氮形態對其藥用成分或化學成分影響是不一樣的。氮形態可能會通過引起植物礦質養分吸收而導致藥效成分不同，也可能通過改變礦質營養吸收和利用引起植物生理代謝物質變化而間接影響藥效成分形成和積累。近幾年一些相關研究也見報道。范巧佳等[31]研究發現銨態氮與硝態氮配施顯著地提高阿魏酸和生物堿含量。李燦雯等[32]研究表明，較高硝態氮比例有利于總生物堿的積累，較高銨態氮比例有利于總有機酸的累積。He等[37]研究發現，氮形態對丹參藥效成分含量影響很大，不同藥效成分含量對于同一與比例表現也不一致，因此根據所需目標藥效成分而確定營養硝銨比例。張麗萍[40]研究表明，對于黃連藥用成分小檗堿含量，銨態氮最好，硝態氮最低。說明不同植物對不同氮源具有選擇性。裴文梅等[39]研究發現硝銨比為50∶50時，甘草的藥用成分以及可溶性糖、可溶性蛋白質等含量最高。硝態氮、銨態氮及尿素中，硝態氮和尿素處理可以提高甘草根產量和藥用成分的含量。供應2種形態氮素比單一形態氮素更能提高甘草的產量，并利于甘草藥用成分的積累。孫世芹等[50]認為硝銨比為75∶25時有利于喜樹堿在幼葉中的合成和積累。李燦雯等[32]研究結果也發現，隨NO3–-N比例的增加，半夏塊莖總生物堿呈現上升趨勢，全硝態氮處理下的總生物堿含量最高，全銨態氮處理下的總生物堿含量最低。同樣，本研究結果也表明，硝銨比為50∶50和25∶75的處理分別有利于廣藿香莖葉的廣藿香酮和廣藿香醇含量提高，而全硝態氮處理不利于或抑制莖和葉這兩種藥效成分含量形成和積累。硝銨比為25∶75的處理有利于廣藿香莖的其它10種藥效成分含量提高，而全硝態氮和全銨態氮 (硝銨比為100∶0和0∶100) 處理不利于或抑制莖和葉中這10種藥效成分的形成和積累。

4 結論

1) 廣藿香的生長參數和指標皆以硝銨比為75∶25時最大，其次是100∶0、50∶50、25∶75，最小的為硝銨比0∶100處理。

2) 廣藿香的羥自由基、超氧陰離子自由基、DPPH自由基清除率皆以硝銨比為25∶75時最大，其次為50∶50、75∶25、0∶100，最小的為100∶0。硝銨比50∶50處理的苯丙氨酸解氨酶 (PAL酶)活性最高，其次為硝銨比 75∶25、100∶0、25∶75處理的，最低的為硝銨比0∶100處理的。

3) 廣藿香莖和葉廣藿香酮以硝銨比為50∶50時最高，100∶0時最低。硝銨比為25∶75時，莖葉廣藿香醇含量最高，其次為50∶50、75∶25、0∶100，最低的是100∶0。廣藿香莖和葉油的10種藥效成分以硝銨比25∶75處理的最高，其次為硝銨比50∶50、75∶25、0∶100處理的，最低的為硝銨比100∶0處理的。

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Effects of nitrogen supply with differentratios on growth and medicinal components of Pogostemon cablin

LU Li-lan1, YANG Xin-quan1, WANG Cai-xia2, FU Shi-long1, LIANG Zhen-yi3
(1 Hainan Branch of Institute of Medicinal Plant Development, Chinese Academy of Medical Sciences, Haikou 570100, China;2 Hainan Academy of Agricultural Sciences, Haikou 570100, China; 3 Hainan University, Haikou 570228, China)

【Objectives】The aim of this paper was to study the suitable supply ratio offor high yield and contents of medicinal functional composition inPogostemon cablin.【Methods】The 6 cm tissue culture seedlings of HainanPogostemon cablinwere taken as the research material in a sand culture experiment. Five ratios of/were set up: 100∶0, 75∶25, 50∶50, 25∶75 and 0∶100. Each pot was planted with 1 seedling and irrigated with 250 mL of N solution each time and at 10 day intervals. The plant samples were collected 60, 120, 180 and 240 days after the transplanting. The patchouli growth indexes, chlorophyll composition and antioxidant activity and efficacy were analyzed.【Results】The/ratio of 75∶25 promoted plant height, basal culm thickness, tiller number, leaf area index, above-ground fresh and dry biomass,shoot oil rate, leaf oil rate, whole plant oil rate and plant oil amount, and also improved the contents of chlorophyll a and chlorophyll (a + b). The/ratio of 75∶25 was better for the absorption of N, P, K, Ca and Mg; the ratio of 50∶50 was beneficial to improve the content of chlorophyll b; the ratios of 25∶75 and 50∶50 were more conducive to improve the free radical scavenging rate of hydroxyl, superoxide anion and DPPH; theratio of 50∶50 was more conducive to increase activities of PAL enzyme; the ratio of 50∶50 increased the pogostone contents of the shoots and leaves of Patchouli. The-N-N ratio of 25∶75 was favorable for increasing the contents of patchouli alcohol and other main medicinal components. The nitrate nitrogen and ammonium nitrogen (-N/in 100∶0 and 0∶100) had negative effect or inhibition in the formation and accumulation of main medicinal composition of oil in shoots and leaves of patchouli.【Conclusions】Nitrogen supply in/ratio of 75∶25 can stimulate the growth and high photosynthetic efficiency ofPatchouli cablin, while those in the 50∶50 and 25∶75 can enhance the antioxidant and PAL enzyme activities, which is favorable to improve the components ofPatchouli cablin.

Pogostemon cablin; nitrogen form; biomass; medicinal component

2016–11–30 接受日期：2017–03–31

海南省重大科技項目（ZDZX2013008-1）資助。

盧麗蘭（1983—），女，海南海口人，博士，副研究員，主要從事土壤肥料、植物營養及植物化學方面的研究。E-mail：lulilan1234@163.com。 *通訊作者 E-mail：yangxinquan@sina.com