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本文以菘蓝作为试验材料,采用盆栽试验与田间试验两种方式研究低氮营养对菘蓝生长及代谢的影响。盆栽试验设五个氮素处理(0、2.5、5、10、15 mmol·L-1,分别记为N0、N1、N2、N3、CK),探讨了低氮营养对苗期菘蓝生长指标、光合参数、光合色素含量、叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性、含氮化合物含量、氮代谢关键酶活性以及叶中靛蓝、靛玉红、总黄酮与根中(R,S)-告依春含量等的影响,同时分析低氮营养对营养生长后期菘蓝生物量积累、光合参数、可溶性糖、游离氨基酸、硝态氮含量及根与叶中主要活性成分含量的影响。田间试验设四个施氮水平(0、168.75、337.5、675 kg·hm-2,分别记为N0、N1、N2、CK),分析了低氮营养对菘蓝生物量以及根与叶中主要活性成分含量的影响。研究结果如下:1、低氮营养对苗期菘蓝的生长代谢有显著影响。N0~N3(0~10 mmol·L-1)处理菘蓝的株高、主根直径及单株干重显著降低,根冠比增加。随着氮素浓度增大,叶片SOD与POD活性表现出先降低后上升再降低的变化趋势,CAT活性则表现出先升高再降低的趋势,MDA含量随着氮浓度增大基本呈降低趋势。低氮营养使叶中可溶性蛋白、硝态氮、游离氨基酸含量降低,抑制了叶中硝酸还原酶活性、谷氨酰胺合成酶活性。随着氮素浓度降低,叶绿素、类胡萝卜素含量以及净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均呈逐渐降低趋势,胞间二氧化碳浓度呈升高趋势。菘蓝PSⅡ的最大光化学效率、PSⅡ实际光化学效率、光化学猝灭系数和PSⅡ的电子传递效率均随氮素浓度的降低而减小,非光化学猝灭系数则升高。2、低氮营养对苗期菘蓝主要活性成分含量存在显著影响。N0~N2(0~5 mmol·L-1)处理菘蓝叶中靛玉红及总黄酮含量较高,靛蓝含量在0~10 mmol·L-1氮素浓度范围内随着氮浓度的降低而减小,(R,S)-告依春含量在N0处理时显著低于其余处理。较低的供氮水平下,叶中靛蓝与根中(R,S)-告依春含量降低,但叶中靛玉红及总黄酮的积累量增加。3、不同低氮水平下,营养生长后期菘蓝生长与活性成分的响应存在差异。随着氮素浓度的增大,叶与根的鲜、干重均逐渐增加,根冠比表现出先增加后减小的趋势。净光合速率、蒸腾速率、气孔导度随着氮素浓度增大均先升高后降低,胞间二氧化碳浓度呈逐渐降低趋势。叶中可溶性糖含量随着氮浓度增大呈先减小后增大的趋势。根和叶中可溶性糖含量的变化趋势存在差异,在2.5~15 mmol·L-1氮浓度范围内,根中可溶性糖含量表现出先增加后减少的趋势。随氮素浓度增大,根与叶中游离氨基酸的含量均先升高后降低,于N3处理(10 mmol·L-1)下达最大值,根和叶中硝态氮含量则先降低后增加,N3处理的硝态氮含量显著低于其余处理。与根中硝态氮含量相比,同一氮素水平下叶中硝态氮含量较高。随着氮素浓度增大,叶中靛蓝含量逐渐增加,靛玉红含量呈先降低后增加的趋势,根中(R,S)-告依春的含量先增加后减小,叶中总黄酮含量逐渐减小。适当的氮素供应有利于靛蓝与(R,S)-告依春的积累,而低氮条件有利于增加靛玉红与总黄酮含量。根中(R,S)-告依春单株产量在N3处理下最高,可适当降低施氮量以获得活性成分含量较高的板蓝根。栽培生产上可考虑通过调节氮素水平来调控菘蓝部分次生代谢产物的水平,以获得高品质药材。4、田间试验中,随着施氮量降低,菘蓝叶与根的鲜、干重呈逐渐减小的趋势,N2处理(337.5 kg·hm2)与CK(675 kg·hm-2)之间不存在显著差异(P>0.05)。根冠比随着施氮量的降低而先下降再升高。随着施氮量降低,叶中靛蓝含量先增大后减小,靛玉红与总黄酮含量均呈增大趋势,根中(R,S)-告依春含量则逐渐减小。与CK相比,N2处理的靛蓝、总黄酮、(R,S)-告依春单株产量降低了 0.5%、2.8%、13.5%,靛玉红单株产量则增加了 23.1%。适当降低施氮量对菘蓝中靛蓝、总黄酮、(R,S)-告依春含量影响不大,但靛玉红含量显著增加。