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催吐萝芙木(Rauvolfia vomitoria Afzelius)是目前推广栽培的最主要的用于提取降血压药物利血平(reserpine)的萝芙木属植物之一。本文研究了①土壤水分(无胁迫与持续胁迫)与氮素用量(不施氮、低量施氮和高量施氮)及其交互作用②不同氮素形态(铵态氮与硝态氮的摩尔比分别为100/0、75/25、50/50、25/75和0/100)对催吐萝芙木生长、光合和根中利血平含量和产量的影响。研究结果可为催吐萝芙木次生代谢与环境关系的研究提供基础资料,对于以获取利血平为目的的催吐萝芙木等资源植物的高产栽培也有一定的指导意义。研究的主要结论如下:
1.水分胁迫显著降低了催吐萝芙木的叶片相对含水量(LRWC)、气孔导度(gs)、最大净光合速率(Pn)、比叶面积(SLA)、株高的相对生长速率(RGRH)、基径的相对生长速率(RGRD)、叶重比(LMF)和茎重比(SMF),显著增加了催吐萝芙木的根重比(RMF)；氮素用量对催吐萝芙木的SLA、RGRD、生物量的相对生长速率(RGRB)、根产量(YR)、根中的利血平含量(Cres)及利血平产量(Yres)有显著影响；水分和氮素用量的交互作用对LRWC、Pn、蒸腾速率(E)、水分利用效率(WUEi)、SLA、LMF、RMF、Cres和Yres的影响显著。相对而言,土壤水分主要影响催吐萝芙木生长和光合特性以及生物量分配,而氮素用量则主要影响催吐萝芙木根产量以及根中利血平含量和产量,水分与氮素用量之间有极强的交互作用。水分胁迫下催吐萝芙木的生长虽然受到抑制,但如果低量施入氮肥则可以极大降低这种抑制作用,并可以提高催吐萝芙木的根产量和根中利血平含量及利血平产量,提高经济产量。
2.不同氮素形态下催吐萝芙木的光补偿点(LCP)、表观量子效率(AQE)、暗呼吸速率(Rd)、叶面积比率(LAR)、叶重比(LMF)、细根重比(FRMF)、粗根重比(CRMF)、基径的相对生长速率(RGRD)和生物量的相对生长速率(RGRB)、粗根中利血平的含量(Cres)以及利血平的产量(Yres)差异显著；不同氮素形态下催吐萝芙木的最大净光合速率(Amax)、光饱和点(LSP)、株高的相对生长速率(RGRH)、茎重比(SMF)、总生物量(TM)和粗根产量(YCR)差异不显著。相对而言,催吐萝芙木更偏好铵态氮,铵态氮比例大时叶片茂盛、最大光合速率高、生长较快,其中尤以铵硝比为75:25(其LAR、LMF、RGRD、RGRB、RGRB和TM均最大)和50:50(LSP、Amax、LCP和Rd均最大)时最好。但催吐萝芙木粗根中利血平的含量和产量却均在铵硝比为25:75时最高,虽与铵硝比50:50时差异不显著,但却显著高于单一铵态氮或单一硝态氮以及铵硝比为75:25的利血平含量和产量。
综上,雨季催吐萝芙木快速生长期按铵态氮与硝态氮25:75增施氮肥有助于根中利血平的合成和积累；干季时低量施用氮肥可以降低干旱胁迫对催吐萝芙木生长的抑制,提高根产量和根中利血平的含量和产量,获得最大的经济产量。