配方施肥对板蓝根产量和多糖含量的影响.doc

黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计）学士学位毕业论文（设计）配方施肥对板蓝根的产量和多糖含量的影响学生姓名：董雪指导教师：高玉刚 教授所在学院：农学院专 业：农 学学 号：20094011339中国大庆2013 年 6月目 录目 录I中文摘要III英文摘要IV前言V1. 材料与方法11. 1 材料11. 2 正交试验设计1 1. 3 板蓝根多糖的提取和含量测定1 1.3.1 标准曲线的绘制11.3.2 多糖的提取及精制2 1.3.3 换算因素测定2 1.3.4 样品测定2 2 结果与分析2 2. 1 试验地土壤的基本养分情况分析2 2. 2 氮磷钾不同配比对板蓝根产量的影响2 2. 3 氮磷钾不同配比对板蓝根多糖的影响4 2.3.1 不同处理组合对板蓝根多糖含量的影响4 2.3.2 不同采收时间的板蓝根多糖含量的横向比较 5 2.3.3 氮磷钾不同配比对板蓝根产量与多糖含量影响的综合分析6 3 小结与讨论 6 参考文献7 致谢8黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计）配方施肥对板蓝根产量和多糖含量的影响学生姓名：董雪 指导教师：高玉刚摘要：对不同配方施肥处理的板蓝根的产量及多糖含量进行分析,以确定板蓝根的最佳氮磷钾配比。采L16( 43 )正交法设计,研究氮磷钾不同配比对板蓝根产量的影响; 采用苯酚硫酸比色法对多糖含量进行测定。板蓝根产量最大和多糖含量最高的最优施肥配方是A2B2C1,即尿素869.0 kg* hm- 2、过磷酸钙1428.6 kg* hm- 2、硫酸钾0 kg*hm- 2。磷肥能显著影响板蓝根的产量水平, 氮肥能显著影响板蓝根多糖的含量。关键词：板蓝根、正交设计、产量、多糖Fertilization Banlangen production and polysaccharide contentStudent: Dongxue Teacher: Gaoyugang Abstract: Banlangen production and polysaccharide content of different formulations fertilization treatments were analyzed to determine the best ratios of N, P and Radix. Methods: L16 (43) orthogonal test design, Phosphorus and Potassium different proportions of Radix production; polysaccharide content was measured by phenol sulfuric acid method. The optimal fertilizer formula the Radix production and polysaccharide content is A2B2C1, 869.0 kg of urea * hm-2, of superphosphate 1428.6 kg* hm-2, potassium sulfate 0 kg hm-2. Phosphate fertilizer can significantly affect the level of production Radix, nitrogen fertilizer can significantly affect the content of the IRPS.Key words: Radix、orthogonal design、production、polysaccharides前言板蓝根为十字花科植物菘蓝Isatis ind igoticaFor.t 的干燥根 1 ,具有清热解毒、凉血利咽的功能。随着对板蓝根研究的不断深入, 用药量将继续增加,提高板蓝根产量和品质直接关系到生产的经济效益,从而影响到生产的发展, 因此,板蓝根的产量和成分研究一直受到人们的广泛关注。然而以往有关板蓝根的栽培研究多着眼于传统经验性的栽培,没有进行田间试验的量化研究 2 。板蓝根多糖是其根中的主要活性成分之一, 已有报道可显著促进小鼠免疫功能 3 ；同时还可降低LPS刺激所致的NF2B与DNA的结合活性升高 4 ,因此板蓝根多糖可以作为其质量控制指标之一。笔者对板蓝根进行了配方施肥试验, 以研究其对板蓝根产量和多糖含量的影响, 从而确定板蓝根的最佳氮磷钾配比，为优化氮、磷、钾肥的施用和获得高产高品质的板蓝根生产提供一定的理论依据。II1. 材料与方法1. 1 材料多糖测定样品的采收: 于7 11月间隔30 d左右采样, 每1次采样5株。供试肥料: 尿素(含氮46% )、过磷酸钙(含磷按P2O5计为14% )、硫酸钾(含钾按K2O 计为54% )。754分光光度计(上海第三分析仪器厂), 索氏提取器。葡萄糖( 105, 干燥至恒重) , 苯酚、硫酸为分析纯。1. 2 正交试验设计本试验是以尿素、过磷酸钙、硫酸钾为三要素的L16(43)正交试验设计56（表1），一共16个处理组合。小区面积为3-5 m 或1-2 m, 重复3次。施用方法, 苗高7 10cm间苗后,结合中耕除草将处理组合的肥料混合, 一次性施入行间。其他按文献 5的栽培技术进行田间管理。以后每月采样1次。检测指标: 根长、直径、鲜重、干重和产量,并将烘干至恒重的药材粉碎, 过60目筛, 备用。 表1 试验因素水平 g/小区水平 A B C 尿素 过磷酸钙 硫酸 1 0 0 02 365 600 234 3 457 900 312 4 548 1200 389 1. 3 板蓝根多糖的提取和含量测定板蓝根多糖的检测,将板蓝根粉末用石油醚、乙醚除去脂溶性杂质, 用80%乙醇提取除去所含单糖、低聚糖及苷类等干扰性成分后,再用水提醇沉法制得板蓝根多糖,并采用酚硫酸比色法对其多糖含量进行测定7。1.3.1 标准曲线的绘制标准葡萄糖溶液的配制:精密称取干燥恒重的葡萄糖25.7mg,加适量水溶解, 转移至250mL量瓶中, 加水至刻度,摇匀, 配成质量浓度为102.8gm-1标准葡萄糖溶液备用。5%苯酚试剂的配制: 取苯酚7.5g, 加水150mL溶解, 即配即用。标准曲线绘制: 精密量取葡萄糖标准溶液0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7mL置干燥试管内, 分别加水使成1.0mL,再分别加入5% 苯酚溶液1.6mL,摇匀,再加H2SO47.0mL,充分摇匀, 室温放置25min,在490nm处测定其最大吸光度,以水为对照,以浓度为横坐标,吸收值为纵坐标得回归方程A = 0.0039+ 0.0656C, r= 0.9773( n = 3)。1.3.2 多糖的提取及精制取板蓝根洗净,晾干,精密称取粉末100g,置索氏提取器中,依次用石油醚( 60 90 )、乙醚和80%乙醇回流提取各4 h，残渣挥干溶剂后,再继续以水回流提取4 h,浓缩至一半体积, 加入0.1% 活性炭,脱色,过滤,滤液加入95%乙醇使溶液含醇80% ,静置过夜,过滤,残渣用乙醚、无水乙醇反复洗涤,得板蓝根多糖,于60烘干备用。1.3.3 换算因素测定 精确称取60干燥恒重的板蓝根多糖20mg,水溶解后定容到100mL 量瓶中, 摇匀,作为多糖储备液。精确量取多糖储备液0.2mL, 加水至1mL, 按测定标准曲线同样的方法测其吸光度值。按下式计算换算因素。f = W /CD,式中: W为多糖质量(g) ,C为多糖液中葡萄糖的质量浓度(g.mL- 1 ) ,D为多糖的稀释倍数。测得f = 5.9699。1.3.4 样品测定 分别精确称取板蓝根粉末0.199, 0.200, 0.201g,用80%乙醇浸泡过夜, 再用索氏提取器用80%乙醇回流2h,残渣挥去溶剂后,继续用水回流2h,反复洗至250mL量瓶中,定容,摇匀成为样品液。测定时,精确吸取样品液1mL,按测定标准曲线方法测其吸收值,按下式计算多糖含量: 多糖含量(%)=CDf/W*100% ,式中: C为样品溶液的葡萄糖的质量(g),D为样品溶液的稀释倍数, f为换算因素, W为样品的质量(g)。2 结果与分析2. 1 试验地土壤的基本养分情况分析在进行田间试验的同时, 对土壤的基本养分情况进行了分析, 连云港板蓝根基地的土壤为中性偏酸性, 土壤中含氮率低, 为0.05% 1.00% , 含磷和钾的水平较低, 有机质含量为0.6% 1.5% , 土壤肥力一般。2. 2 氮磷钾不同配比对板蓝根产量的影响氮磷钾不同配比对板蓝根产量的影响存在较大的差异(表2) ,从每个小区最高产量的2.34 kg到1.31 kg。结果表明第6个组合的产量为最好, 高达2.34 kg,相应的水平组合(A2 = 尿素365g/小区，B2= 过磷酸钙600g/小区、C1 =硫酸钾0g/小区)为最佳组合。极差分析结果显示,A, B, C3个因素的极差分别为0.21，0.34，0.07，表明B 因素(即过磷酸钙)是对产量影响最为重要的因素，其次是A 因素 (即氮肥)的影响也较大，C 因素(即硫酸钾)的影响则最小。表2 正交试验板蓝根产量和多糖质量分数(n=3)组合号 产量/kg /小区 多糖/% 1 = A1B1C1 1.42 3.212 = A1B2C2 1.96 3.643 = A1B3C3 1.95 2.194 = A1B4C4 1.60 3.005 = A2B1C2 1.81 4.086 = A2B2C1 2.34 4.327 = A2B3C4 1.70 4.268 = A2B4C3 1.46 3.609 = A3B1C3 1.54 3.4910 = A3B2C4 1.61 3.1811 = A3B3C1 1.31 3.5812 = A3B4C2 1.64 5.9513 = A4B1C4 1.49 3.5614 = A4B2C3 1.73 3.2715 = A4B3C2 1.75 0.4616 = A4B4C1 1.57 1.69 对正交试验结果进行方差分析和假设检验(表3),A,B2个因素在a= 0.10水平上显著F0.90 ( 3，3) = 5.39 , 表明氮肥和过磷酸钙2个因素对板蓝根的产量影响较大，C 因素硫酸钾则对产量影响较小，与极差分析结果是一致的。表3 产量的正交试验方差分析方差来源 平方和 自由度 均方F 值显著性A 0.440 8 30.146 9 7.956 7 * B 0.317 63 0.105 9 5.732 9 * C 0.076 03 0.025 3 1.371 8误差 0.110 8 6 0.018 5 总和 0.945 2 15 2. 3 氮磷钾不同配比对板蓝根多糖的影响2.3.1 不同处理组合对板蓝根多糖含量的影响 多糖含量测定结果表明氮磷钾不同配比的处理对板蓝根中多糖含量的影响存在较大的差异(表4)。分析板蓝根传统采收时间11月样品的多糖含量,不同的处理组合对多糖的含量影响也存在明显的差异,其中多糖含量最高的是A3B 4C2组合,即尿素施用量为457g/小区、过磷酸钙1200g/小区、硫酸钾234g/小区, 根中的多糖为5.95%,其次是A2低含量的12.93倍。表4 不同采收期板蓝根多糖质量分数 %组合号 7 月 8 月 9月 10月 11月1 = A1B1C1 0.05 0.21 0.69 1.09 3.212 = A1B2C2 0.11 0.48 1.69 0.28 3.643 = A1B3C3 0.42 1.03 0.74 0.58 2.194 = A1B4C4 0.34 0.18 0.25 0.25 3.005 = A2B1C2 0.10 0.46 0.90 0.55 4.086 = A2B2C1 0.24 0.21 0.18 4.15 4.327 = A2B3C4 0.27 0.36 0.63 0.57 4.268 = A2B4C3 0.28 1.15 0.23 0.92 3.609 = A3B1C3 0.69 0.37 6.40 0.64 3.4910= A3B2C4 0.26 0.10 0.27 0.95 3.1811= A3B3C1 1.02 0.24 0.18 0.33 3.5812= A3B4C2 0.20 0.85 3.50 1.57 5.9513= A4B1C4 0.07 0.37 0.27 1.04 3.5614= A4B2C3 0.35 0.47 1.51 0.03 3.2715= A4B3C2 0.52 0.12 0.63 0.23 0.4616= A4B4C1 0.09 0.12 0.34 0.72 1.692.3.2 不同采收时间的板蓝根多糖含量的横向比较 分析不同采样时间的多糖含量(表4)。所有处理组合中除第9个组合即A3B1C3、第15个组合即A4B3C2之外, 多糖含量的最大值均出现在最后一次采样, 即11月采收的板蓝根多糖含量均最高，这也说明随着时间的延长有利于板蓝根中多糖的积累。第9个组合与第15个组合的多糖含量最大值出现在9月,且第9个组合的多糖含量是所有测定样品中含量最高的,第15个组合的多糖含量全部偏低,均小于1.0%，说明该组合极不利于板蓝根多糖的积累。不同处理组合的板蓝根多糖含量存在着较大差异,其中7月和8月的板蓝根多糖含量较低。9月采收的板蓝根样品中处理组合9(A3B1C3 )的多糖含量明显大于其他处理组合,高达6.4%，其次为处理组合12(A3B4C2 )，为3.50% 。10月采收的板蓝根样品中处理组合6 (A2B2C 1)的多糖含量最高，为4.15% 。11月采收的板蓝根样品中处理组合12(A3B 4C2 )的多糖含量最高，为5.95% ，其次为处理组合6，7，5，2，8, 11，13，9，14；均大于空白对照即处理组合1。对不同处理组合的板蓝根中多糖含量变化趋势进行分析, 呈上升趋势的为处理组合12,6，7，5，2，8, 11，13，9，14；其他组合在最后采收时的含量均低于对照组合1。对11月采收的板蓝根的多糖含量进行极差分析, 以处理组合12的多糖含量最高, 相应的组合为A3B 4C2。A，B，C 3个因素的极差分别为1.28, 0.45和0.92, 表明最重要的因素是A尿素(N ) , 其次是C硫酸钾( K)、B 过磷酸钙( P)。对正交试验结果进行方差分析和假设检验(表5), 在 a= 0.10 的水平上, 查表的F 0.90 ( 3, 3 ) =5.39, 可见在水平a= 0.10下, 因素A 对多糖含量的影响最为显著, 因素B 和C 在a= 0.10下的影响均不显著。表5 多糖含量的正交试验方差分析表方差来源 平方和 自由度 均方 F 显著性A 5.544 4 3 1.848 1 5.336 8 *B 0.567 2 3 0.189 1 0.546 0 C 2.123 2 3 0.707 7 2.043 7误差 2.077 8 6 0.346 3 总和 10.312 6 152.3.3 氮磷钾不同配比对板蓝根产量与多糖含量影响的综合分析以产量作为指标, 第6个组合的产量最大; 以11月多糖含量为指标, 第12个组合的含量最高, 其次是第6个组合; 将产量与多糖含量结合进行分析,以第6个组合为最佳组合, 其产量与多糖含量较高, 可见处理组合A2B2C1在产量和多糖含量上对板蓝根都有显著提高作用, 是本试验中最优组合。3 小结与讨论氮、磷、钾如何配合施用有利于植物产量的形成和成分的积累是栽培研究中应当解决的问题, 这对于提高栽培药用植物的产量和成分含量具有重要的指导意义。本研究表明,不同的氮磷钾配比组合对板蓝根的产量和多糖含量的影响具有较大的差异。在当地试验地土壤背景下, 有利于板蓝根产量和多糖积累的最优的组合是A2B2C1, 即尿素365g/小区、过磷酸钙600g/小区、硫酸钾0g/小区的组合。我国中草药栽培仍然沿用农作物的栽培方法,缺乏系统的栽培理论基础,不能按照生物学特性如生育期、营养特性有