CN1947494A - 一种判断红豆杉营养缺失的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种判断红豆杉营养缺失的方法，通过观察红豆杉幼苗枝叶所出现的表观性状就能快速判断出栽培的红豆杉的营养缺失状况，使栽培过程中能有针对性地补充红豆杉缺失的营养元素，促进红豆杉的生长，提高红豆杉中紫杉烷类化合物的产量，提高产业化栽培的经济效益。本发明可作为红豆杉大规模产业化栽培中诊断红豆杉营养缺失的依据，方法简单有效，容易掌握利用，具有很高的普及与推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种判断红豆杉营养缺失的方法。
背景技术
近年来各地都在积极开展红豆杉属植物的人工栽培，建立药用林，以定期采集枝叶，相对稳定地获得紫杉醇及其10-deacetylbaccatin III、BaccatinIII等化学半合成前体。红豆杉喜欢湿润的环境和偏酸性、疏松、肥沃的土壤，在棕色土或深棕色土可以生长地很好，而在贫瘠、粘厚的红壤或黄红壤上生长得很差，在其它不利的土壤环境，包括土壤中病原菌，毒素的作用下也很难生长。Wheeler等人发现在一些公园中土壤的肥沃程度可以显著地影响紫杉烷类化合物的含量。很多红豆杉组织和细胞培养的研究工作报道了其营养的需求、营养对组织和细胞的生长及紫杉烷类化合物含量的影响，还有人研究了不同剂量的表面活性剂Tween20对水培的曼地亚红豆杉紫杉烷类化合物含量的影响，但至今未有人系统研究过营养对栽培或水培的红豆杉小树生长和紫杉烷类化合物含量及产量的影响。国内大规模的红豆杉种植园通常建立在山区，而营养缺失是山区土壤经常出现的一种现象。目前，由于不能及时地掌握种植的红豆杉的营养缺失情况，在栽培过程中不是忽略营养元素的缺失问题就是进行不合理地施肥，对红豆杉的生长造成了不利影响，使红豆杉产业化栽培的经济效益低。
发明内容
本发明旨在克服现有技术不能及时了解红豆杉缺少何种营养元素的问题，提供一种快速判断红豆杉营养缺失的方法，使栽培过程中能有针对性地补充缺失的营养元素来促进红豆杉的生长。
发明人用于水培实验的红豆杉树苗是一年生的南方红豆杉树苗，对照组是用完全的Hogland培养液培养，其他各实验组都用缺失了相应营养成分的培养液栽培。为了保持离子的平衡，缺失的营养离子用其它合适的阴阳离子所代替(见表1)。为了避免盐分沉淀以及营养匮乏，每个月更换培养液，并且定期补加双蒸水以维持培养液的浓度和体积。所有营养溶液的pH值是用Sartorius pH测量仪测量，用NaOH和HCl溶液调节pH值至5.5～6.0。所有水培植株上方1米处覆盖以透明的塑料板，并且于其上再覆盖以透光率为40％左右的黑色遮阳网，使之生长于光照强度为1813.4±226.7MJm-2year-1的环境中。植株在室温下水培365天。每棵植株在水培之前进行了称重，并且于水培结束时再次称重。所有的新鲜植株在通风干燥的环境中风干并磨成粉末用于随后的化学分析。
表1 营养缺失水培南方红豆杉小树的培养液中无机营养化合物的量
| 营养形式 | 量(mg/l) | 处理 | |||||
| -N | -P | -K | -Ca | -Fe | 对照 | ||
| CaCl2 | 450 | + | - | - | - | - | - |
| KH2PO4 | 820 | + | - | - | - | - | - |
| MgSO4·7H2O | 490 | + | - | + | + | + | + |
| FeCl3 | 4 | + | + | + | + | - | - |
| Ca(NO3)2·4H2O | 950 | - | + | + | - | + | + |
| KNO3 | 610 | - | + | - | - | + | + |
| NH4NO3 | 40 | - | + | + | + | - | - |
| NH4H2PO4 | 120 | - | - | + | + | + | + |
| KNO3 | 142 | - | - | - | - | - | - |
| (NH4)2SO4 | 268.125 | - | - | - | - | - | - |
(+)和(-)分别表示加和不加该无机营养化合物的处理。所有培养液中每升均含：0.45mg MnCl2·4H2O，0.03mg ZnCl2，0.01mg CuCl2·2H2O和0.006mg Na2MoO4·2H2O。
以完全的Hogland培养基培养的南方红豆杉小树发育正常，枝叶多而繁茂，老叶深绿，新叶嫩黄，茎干高而强壮，作为对照组，见图2。实验结果显示对照组的净鲜生物量增长最大。尽管所缺失的营养成分有所不同，与对照组相比，每个实验组都不同程度地出现了净鲜生物量的降低和一些表观性状。
表2是以缺失不同营养元素处理前后的南方红豆杉小树实验组和对照组的鲜生物量变化及各大量元素缺失后所出现的表观形状。栽培前和栽培后每组处理中每棵南方红豆杉小树的平均鲜生物量重见图1，图1中1和3分别代表水培前、后的一组鲜生物量重，2和4分别代表水培前、后的另一组鲜生物量重。
| 缺失的营养元素 | 序号 | 水培前每组每棵苗的均重(均重±S.D.(g)) | 水培后每组每棵苗的均重(均重±S.D.(g)) | 表观症状 | 在植物中的作用 |
| -N | 1 | 1.51±0.14 | 5.4±0.89* | 轻微的萎黄病，尤其是老叶，死时变成茶色，鲜生物量是对照的3/4 | 是氨基酸、蛋白质、核酸、核糖核酸、叶绿素和辅酶的组成成分 |
| 2 | 1.63±0.37 | 5.6±1.17* | |||
| -P | 1 | 1.53±0.22 | 2.24±0.26* | 植物深绿、茎矮小，鲜生物量是对照的1/4 | 是ATP、ADP、核酸、一些辅酶和磷脂的组成成分 |
| 2 | 1.49±0.34 | 2.30±0.41* | |||
| -K | 1 | 1.51±0.22 | 3.66±0.53* | 叶子枯黄且尖端坏死，茎细而弱，老叶被影响地特别严重，多半坏死。鲜生物量是对照的1/4 | 参与植物渗透压的调节和离子的平衡，参与气孔的开闭，许多酶的活化剂 |
| 2 | 1.58±0.27 | 3.74±0.84* | |||
| -Ca | 1 | 1.60±0.23 | 2.72±0.20* | 幼枝和根的尖端经常坏死，幼叶开始时卷曲，而后尖端和边缘坏死，叶通常黄色，生物量只有对照组的1/3 | 细胞壁和辅酶因子的成分，参与细胞膜的通透性，钙调蛋白的组成成分。 |
| 2 | 1.55±0.31 | 2.66±0.29* | |||
| -Fe | 1 | 1.62±0.21 | 2.04±0.14* | 幼叶叶脉枯黄，茎矮短而细弱，生物量是所有素处理组中最低的，只有对照的1/4 | 是叶绿素的合成所必需的，细胞色素和固氮酶的组成成分 |
| 2 | 1.56±0.23 | 1.98±0.24* | |||
| 对照组 | 1 | 1.55±0.27 | 8.02±0.96 | 发育正常，枝叶多而繁茂，老叶深绿，新叶嫩黄，茎干高而强壮，净鲜生物量增长最大 | |
| 2 | 1.60±0.22 | 8.19±1.07 |
每纵行中数据与对照的t-检验，*1％水平。
表2
氮的缺失对植物的正常生长可以是一个限制因子，限制点上氮浓度一点小小的增加就可显著地促进植物的生长。但在本实验缺氮的处理中并没有引起南方红豆杉小树生长如此显著的变化，这可能是由于小树苗自身所携带的氮元素的量仍在此限制点之上。
本发明所采用的技术方案是：一种判断红豆杉营养缺失的方法，其特征在于：对红豆杉幼苗每5天到10天观测一次，发现红豆杉1)叶子枯黄且尖端坏死，茎细而弱，老叶受到严重影响且多半坏死，及时加入钾元素；2)植物生长缓慢，生物量显著降低，及时加入磷元素；3)幼枝和根的尖端经常坏死，幼叶开始时卷曲，而后尖端和边缘坏死，叶通常呈黄色，生长严重受到影响，及时加入钙元素；4)叶片轻微失绿，有轻微的萎黄病，尤其是老叶，死时变成茶色，生物量降低，及时加入氮元素；5)嫩叶出现严重失绿，茎矮短而细弱，生长严重受到影响，及时加入铁元素。
所述营养元素以肥料添加剂形式直接施加到土壤中。
经过发明人的反复实验证明，通过观察红豆杉幼苗枝叶所出现的表观性状就能快速判断出栽培的红豆杉的营养缺失状况，使栽培过程中能有针对性地补充红豆杉缺失的营养元素，及时地调节栽培条件，促进红豆杉的生长，提高红豆杉中紫杉烷类化合物的产量，提高产业化栽培的经济效益。本发明可作为红豆杉大规模产业化栽培中诊断红豆杉营养缺失的依据，方法简单有效，容易掌握利用，具有很高的普及与推广价值。
附图说明
图1是栽培前和栽培后每组处理中每棵南方红豆杉小树的平均鲜生物量重的柱状图。
图2是营养发育正常的红豆杉幼苗生长图。
图3是缺钙的红豆杉幼苗生长图。
图4是缺钾的红豆杉幼苗生长图。
图5是缺铁的红豆杉幼苗生长图。
图6是缺磷的红豆杉幼苗生长图。
图7是缺氮的红豆杉幼苗生长图。
具体实施方式
实施例1，对栽培的红豆杉幼苗每10天观测一次，发现红豆杉叶子枯黄且尖端坏死，茎细而弱，老叶受到严重影响且多半坏死，如图4所示，及时往土壤里施加610mg/L KNO3溶液以补充钾元素，15日后上述症状得以缓解钾元素。
实施例2，对栽培的红豆杉幼苗每8天观测一次，发现红豆杉植物生长缓慢，生物量显著降低，如图6所示，及时往土壤里施加120mg/L NH4H2PO4溶液以补充磷元素，12日后发现相应症状得以缓解。
实施例3，对栽培的红豆杉幼苗每8天观测一次，发现红豆杉幼枝和根的尖端经常坏死，幼叶开始时卷曲，而后尖端和边缘坏死，叶通常黄色，生长严重受到影响，如图3所示，及时往土壤里施加浓度为950mg/L Ca(NO3)2·4H2O溶液以补充钙元素，10日后发现卷曲幼叶得以舒展，不再出现以上症状。
实施例4，对栽培的红豆杉幼苗每5天观测一次，发现红豆杉幼苗的叶片轻微失绿，轻微的萎黄病，尤其是老叶，死时变成茶色，生物量降低，如图7所示，及时往土壤里施加120mg/L NH4H2PO4溶液以补充氮元素，16日后发现相应症状得以缓解。
实施例5，对栽培的红豆杉幼苗每6天观测一次，发现红豆杉幼苗嫩叶出现严重失绿，茎矮短而细弱，生长严重受到影响，如图5所示，及时往土壤里施加40-50mg/L FeEDTA溶液(即乙二胺四乙酸铁盐溶液)以补充铁元素，19日后发现相应症状得以缓解。
Claims (2)
1、一种判断红豆杉营养缺失的方法，其特征在于：对红豆杉幼苗每5天到10天观测一次，发现红豆杉1)叶子枯黄且尖端坏死，茎细而弱，老叶受到严重影响且多半坏死，及时加入钾元素；2)植物生长缓慢，生物量显著降低，及时加入磷元素；3)幼枝和根的尖端经常坏死，幼叶开始时卷曲，而后尖端和边缘坏死，叶通常呈黄色，生长严重受到影响，及时加入钙元素；4)叶片轻微失绿，有轻微的萎黄病，尤其是老叶，死时变成茶色，生物量降低，及时加入氮元素；5)嫩叶出现严重失绿，茎矮短而细弱，生长严重受到影响，及时加入铁元素。
2、根据权利要求1所述的判断红豆杉营养缺失的方法，其特征在于：所述营养元素以肥料添加剂形式直接施加到土壤中。
Priority Applications (1)
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| CNA2005101042464A CN1947494A (zh) | 2005-10-11 | 2005-10-11 | 一种判断红豆杉营养缺失的方法 |
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Publications (1)
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| CN1947494A true CN1947494A (zh) | 2007-04-18 |
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ID=38017201
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| CN (1) | CN1947494A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109738596A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-05-10 | 福建省农业科学院土壤肥料研究所 | 一种诊断番茄钙素营养状况的方法 |
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2005
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109738596A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-05-10 | 福建省农业科学院土壤肥料研究所 | 一种诊断番茄钙素营养状况的方法 |
| CN109738596B (zh) * | 2019-03-08 | 2021-07-06 | 福建省农业科学院土壤肥料研究所 | 一种诊断番茄钙素营养状况的方法 |
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