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为解决淫羊藿中量和微量元素需求不明的问题，研究人员开展了其年度动态变化监测及缺素实验。结果揭示元素动态规律，确定 Mg、Fe、Zn 为关键元素，提出施肥方案。这为精准栽培和药用植物可持续发展提供理论依据。
在神奇的植物世界里，药用植物一直是人类健康的重要守护者，它们蕴含着丰富的药用成分，为传统医学的传承和发展提供了坚实的基础。然而，在药用植物的生长过程中，一个关键的问题逐渐浮现出来：如何精准调控它们生长环境中的矿物质营养，以提升其品质和产量呢？
就拿淫羊藿（Epimedium pubescens）来说，它是一种多年生草本植物，其干燥叶富含淫羊藿苷 - 黄酮类化合物（I - Fla），具有补肝肾、强筋骨、祛风湿等药理特性，在传统医学中占据着重要地位。但由于野生资源的过度开发以及其自身有性繁殖能力较低，淫羊藿面临着资源枯竭的困境。与此同时，在人工栽培过程中，施肥方式粗放，尤其是对中量和微量元素的忽视，导致药材的产量和质量波动较大，严重影响了其临床疗效。
为了攻克这些难题，中国医学科学院药用植物研究所的研究人员挺身而出，开展了一项极具意义的研究。他们通过对淫羊藿中量和微量元素需求的时空动态进行深入探究，旨在揭示这些元素与淫羊藿生长以及 I - Fla 合成之间的内在联系，为精准施肥提供科学依据。这项研究成果发表在《BMC Plant Biology》上，为药用植物栽培领域带来了新的曙光。
研究人员在研究过程中运用了多种关键技术方法。首先，他们对自然条件下生长的 2 年生淫羊藿进行全年动态监测，在不同生长阶段（包括初始生长开花期、结果期、绿叶期、根茎和芽分化期以及次年的初始生长开花期）采集叶片样本。其次，设置了为期 90 天的营养缺乏实验，在温室中对 1 年生淫羊藿进行不同元素缺乏处理。最后，利用方差分解分析（VPA）、Pearson 相关分析等统计方法，深入剖析数据背后的规律。
下面来看看具体的研究结果：
- 淫羊藿年生长特征和 I - Fla 积累的动态变化：在淫羊藿的年生长周期里，叶片生长指标和 I - Fla 积累呈现出明显的动态变化。从 2 月到 7 月，叶片生物量、面积和数量都显著增加，叶绿素 SPAD 值也有所上升，这表明此阶段是淫羊藿的旺盛生长时期。而 I - Fla 含量在 7 月达到峰值，之后随着叶片生长放缓，其含量和积累量逐渐下降。
- 淫羊藿叶片中中量和微量元素的动态变化及协同效应：研究发现，淫羊藿叶片中中量和微量元素的含量和积累量在整个生长周期中呈现出Ca>Fe>Mg>Mn>Zn>Cu>Mo的顺序。不同元素的含量变化趋势各异，且元素之间存在显著的相关性，表现出一定的协同效应。
- 中量和微量元素缺乏对淫羊藿生长的影响：通过营养缺乏实验，研究人员观察到不同元素缺乏会导致淫羊藿出现不同程度的视觉缺乏症状。其中，Mg、Fe、Zn 缺乏对植物生长影响显著，不仅会引发严重的缺素症状，还会显著抑制生物量积累。
- 叶片中 Mg、Fe、Zn 水平与生物量以及 I - Fla 的相关性：动态相关分析表明，Mg、Fe、Zn 在不同生长阶段与生物量和总黄酮含量呈现出不同的相关性。在某些时期，它们表现为正相关，促进植物生长和代谢；而在特定阶段，过量积累可能会产生抑制作用。
- Mg、Fe、Zn 对淫羊藿年生物量和 I - Fla 含量的 VPA 分析：VPA 分析揭示了 Mg、Fe、Zn 对生物量和 I - Fla 合成的贡献具有时空动态变化。Mg 在生物量积累方面贡献突出，而 Zn 对 I - Fla 合成的促进作用随着生长周期逐渐增强。
综合研究结果和讨论部分，这项研究意义重大。它系统地揭示了淫羊藿中中量和微量元素的动态积累模式，明确了 Mg、Fe、Zn 是调控其生长和 I - Fla 合成的关键元素，并确定了这些关键元素的稳态阈值。基于此，研究人员提出了优化的施肥策略，如在 2 - 4 月增加 Mg 的补充，7 月全面增强 Mg、Fe、Zn 的供应，10 月左右重点补充 Zn。这一研究成果为淫羊藿的精准施肥提供了科学指导，有助于提高其产量和品质，同时也为其他药用植物的栽培管理提供了重要的参考范例，推动了药用植物精准栽培和可持续发展的进程。
