磷酸二氢钾施肥量对款冬生长及产量、质量的影响

2022-01-27 14:42贾袭伟晋小军刘孜瀚
中成药 2022年1期
关键词:磷酸二氢钾花蕾施肥量

贾袭伟, 晋小军*, 李 慧, 刘孜瀚

(1.甘肃省干旱生境作物学重点实验室,甘肃 兰州 730070;2.甘肃农业大学农学院,甘肃 兰州 730070;3.甘肃百草中药材种植有限公司,甘肃 榆中 730100)

款冬TussilagofarfaraL.花用于治疗喘咳痰多、新久咳嗽、咳血,入药历史悠久[1],在欧洲也被用来治疗呼吸道疾病[2],因其开放在元宵看灯时节,又名看灯花[3-4]。它为菊科款冬属植物,全属仅1种;梁代产区主要分布在今天的河北、甘肃等地,与当今一致[5],其中陕西、山西、甘肃、青海、四川等地以栽培为主[6-7],而甘肃产量占全国产量的30%以上,为道地药材[8]。但长期掠夺式采挖使款冬野生资源遭到破坏[9],造成临床需求短缺[10],栽培品成为主要药用来源[11],近年来,有关款冬花化学成分、提取、含量测定、药理疗效等方面的研究颇多,但施肥报道少见,目前主要根据药农经验进行,主观随意性大,肥料选择缺乏依据。因此,本实验研究磷酸二氢钾施肥量对款冬生长、产量质量的影响,对其规范化栽培具有重要促进意义。

1 材料与方法

1.1 药材 无明显病虫害、无机械损伤的款冬根状茎,购于定西市会川镇药材种子种苗市场,由甘肃农业大学晋小军研究员鉴定为款冬TussilagofarfaraL.。

1.2 试剂与药物 磷酸二氢钾(P2O5≥52%,K2O≥34%,河南郑耀化工产品有限公司)。款冬酮对照品(批号PN1106FC13,上海源叶生物科技有限公司)。甲醇为色谱纯(北京迪马科技有限公司);其他试剂均为分析纯;水为自制超纯水。

1.3 仪器 BS210S电子分析天平(德国赛多利斯公司);GZX-GF101-4BS-Ⅱ型电热恒温鼓风干燥箱(青岛明博环保科技有限公司);Waters高效液相色谱仪(美国Waters公司)。

1.4 试区 本实验于2017年至2018年4月至10月在甘肃省榆中县马坡乡河湾村甘肃百草中药材种植有限公司基地进行,海拔为2 400 m,年平均气温为-3~7 ℃;年降水量为450~622 mm,大多集中在7月至9月,约占全年降水量的55%;土壤类型为黄绵土,含有机质17.1 g/kg,速效氮107.6 mg/kg,速效磷27.6 mg/kg,速效钾162.8 mg/kg,pH 7.8。

1.5 试验设计 采用单因素随机区组设计,设置6个施肥量(代号分别为CK、A、B、C、D、E),见表1。播种时,行距30 cm,开沟15 cm深,将肥料做种肥随播种一次施入,覆土5 cm,再将选好的种茎材料连续平摆于沟内,覆土耙平,其他田间管理措施保持一致,小区面积为12 m2(4 m×3 m),重复3次,小区间距50 cm。

表1 试验设计结果

1.6 指标检测

1.6.1 叶片数 统计完全成叶且叶片完整、颜色正常的叶片数量。

1.6.2 生物量 将茎叶(地上部分)、根状茎(地下部分)洗去泥土杂质并晾干表面水分,电子天平称定鲜重,置于50 ℃恒温鼓风干燥箱中烘干至恒重,称定干重。

1.6.3 产量 在每个小区内采用五点法选取5个区域,每个1 m2,采挖花蕾,称定其干、鲜重,以5 m2面积的平均产量估算其每公顷产量。

1.6.4 款冬酮、浸出物含量 按照2015年版《中国药典》通则0512、2201中方法测定。

2 结果

2.1 施肥量对地上部分生物量的影响 由图1可知,地上部分鲜重为0.39~115.59 g/株,其中8月下旬至10月下旬C处理后最大,分别为91.23、115.59、、94.78 g/株,较同时期CK处理后分别增加92.96%、106.23%、103.57%,各处理方法依次为C>D>E>B>A>CK。6月下旬,款冬生长进入旺盛期,地上部分鲜重快速增加;9月下旬,款冬地上部分鲜重达到全年最大值;10月下旬气温开始逐渐降低,款冬生长活力下降,叶片泛黄逐渐凋零,地上部分开始枯萎,地上部分鲜重逐渐减小,呈现抛物线型变化。

由图2所示,地上部分干重为0.14~38.56 g/株,变化趋势与鲜重一致,其中C处理后最大,各处理方法依次为C>D>E>B>A>CK;8月下旬至10月下旬C处理后分别为30.58、38.56、31.63 g/株,较D处理后分别增加38.50%、30.89%、27.54%,较同时期CK处理后分别增加93.54%、106.42%、99.31%,表明C处理后能显著促进地上部分生长发育,而且施肥过多或过少均不利于茎叶生长。

注:不同小写字母之间两两比较,差异具有统计学意义(P<0.05);同一小写字母之间两两比较,差异无统计学意义(P<0.05)。图2 施肥量对地上部分干重的影响

2.2 施肥量对地下部分生物量的影响 由图3可知,地下部分鲜重为0.67~100.73 g/株,其中C处理后最大,B处理后次之,CK处理后最小,各处理方法依次为C>B>D>A>E>CK;5月下旬至10月下旬C处理后分别为1.26、1.03、3.76、51.63、97.64、100.73 g/株,较同时期B处理后分别增加12.50%、5.10%、9.30%、12.36%、2.85%、2.31%。5月下旬至6月下旬,地上部分茎叶生长旺盛,根部养分向上运输,导致款冬根茎质量减少,故6月下旬种茎鲜重降低;7月下旬开始,地上部分茎叶生长发育趋于稳定,进入地下部分生长阶段,鲜重逐渐增大,7月至9月增长速度最快,在10月下旬达到最大值;9月下旬至10月下旬由于气温降低等气候因素影响,地上部分生长停止,地下部分生长缓慢,增长趋势趋于平稳。

注:不同小写字母之间两两比较,差异具有统计学意义(P<0.05);同一小写字母之间两两比较,差异无统计学意义(P>0.05)。图3 施肥量对地下部分鲜重的影响

由图4可知,地下部分干重为0.18~28.83 g/株,变化趋势与鲜重一致,同时期呈先降后升的趋势;5月下旬至10月下旬C处理后最大,分别为0.37、0.32、1.19、15.28、26.33、28.83 g/株,较同时期CK处理后分别增加48.00%、60.00%、54.55%、43.61%、45.07%、44.29%;同时期A、E处理后小于CK,分别为0.25、0.19、0.76、10.45、17.15、18.92 g/株及0.25、0.18、0.73、9.23、16.63、18.77 g/株,表明施肥量不同可明显影响地下部分生长。

注:不同小写字母之间两两比较,差异具有统计学意义(P<0.05);同一小写字母之间两两比较,差异无统计学意义(P>0.05)。图4 施肥量对地下部分干重的影响

2.3 施肥量对根状茎数量的影响 由图5可知,根状茎数量随着生育期延长而增加,并随着施肥量增加呈先增后减的趋势,其中C处理后最多,8月下旬至10月下旬分别为13.80、41.98、86.96个/株,较CK处理后分别增加80.63%、66.65%、148.67%;各处理方法依次为C>D>B>E>A>CK,表明施肥能显著促进根状茎分生生长。

注:不同小写字母之间两两比较,差异具有统计学意义(P<0.05);同一小写字母之间两两比较,差异无统计学意义(P>0.05)。图5 施肥量对根状茎数量的影响

2.4 施肥量对花蕾数的影响 由图6可知,花蕾数随着施肥量增加呈先增后减的趋势,其中C处理后花蕾数最多,8月下旬为4.45个/株,而同期CK、A、B、D、E处理后分别为3.36、3.64、4.15、4.16、3.77个/株,C处理高出其他处理32.44%、22.25%、7.23%、6.97%、18.04%;11月中旬C处理为71.85个/株,较同时期CK、A、B、D、E处理后分别增加53.59%、42.36%、23.09%、14.85%、62.67%;各处理方法依次为C>D>B>A>CK>E,符合正态分布,表明试验设计合理,磷肥有促进根系和生殖生长的双重作用,故增加磷用量可提高花蕾数。

注:不同小写字母之间两两比较,差异具有统计学意义(P<0.05);同一小写字母之间两两比较,差异无统计学意义(P>0.05)。图6 施肥量对花蕾数的影响

2.5 施肥量对花产量的影响 由图7可知,随着施肥量增加花蕾直径呈增加趋势,C处理后为12.11 mm,较CK、A、B、D、E处理后分别增加111.34%、38.72%、26.81%、22.45%、49.32%。由图8可知,随着施肥量增加鲜产量提高,但施肥过量则会影响产量,C处理后为3 397.42 kg/hm2,较CK、D、B、E、A处理后分别增加73.12%、17.90%、20.14%、35.81%、38.72%。由图9可知,C处理后干产量最高,为1 039.91 kg/hm2,较CK、D、B、E、A处理后分别增加69.67%、17.70%、19.87%、33.97%、40.96%。上述结果表明,不同施肥量对款冬花的品规格和产量有影响。

注:不同小写字母之间两两比较,差异具有统计学意义(P<0.05);同一小写字母之间两两比较,差异无统计学意义(P>0.05)。图7 施肥量对花蕾直径的影响

注:不同小写字母之间两两比较,差异具有统计学意义(P<0.05);同一小写字母之间两两比较,差异无统计学意义(P>0.05)。图8 施肥量对鲜产量的影响

注:不同小写字母之间两两比较,差异具有统计学意义(P<0.05);同一小写字母之间两两比较,差异无统计学意义(P>0.05)。图9 施肥量对干产量的影响

2.6 施肥量对质量的影响 由图10可知,款冬酮含量随着施肥量增加呈先升后降的趋势,C处理后最高,为0.152%,较CK、A、B、D、E处理后分别增加94.87%、43.40%、27.73%、33.33%、58.33%。由图11可知,浸出物含量随着施肥量增加呈先升后降的趋势,C处理后最高,为35.56%,较CK、A、B、D、E处理后分别增加23.56%、17.51%、12.25%、12.46%、20.26%。综上所述,在不同施肥量下款冬酮、浸出物含量均符合2015年版《中国药典》标准,表明适量施用磷酸二氢钾可提高款冬品质。

注:不同小写字母之间两两比较,差异具有统计学意义(P<0.05);同一小写字母之间两两比较,差异无统计学意义(P>0.05)。图10 施肥量对款冬酮含量的影响

注:不同小写字母之间两两比较,差异具有统计学意义(P<0.05);同一小写字母之间两两比较,差异无统计学意义(P>0.05)。图11 施肥量对浸出物含量的影响

2.7 相关性分析 对根状茎数,花蕾数,款冬酮、浸出物含量、干产量进行相关性分析,结果见表2。由此可知,质量指标与生长指标之间均呈显著相关性(r>0.900),表明它们可促进款冬生长,并提高花蕾产量。

表2 质量指标与生长指标的相关性分析

3 讨论

本实验发现,磷酸二氢钾能显著促进款冬植株生长并提高药材产量及品质,以450 kg/hm2的施用量为最佳量,此水平下款冬酮含量为0.152%,浸出物含量为35.56%,干花蕾产量为1 039.91 kg/hm2,花蕾平均直径可达12.11 mm。

在生产过程中,氮肥过量施用,易造成茎叶徒长,加重受病虫害危害,耐寒能力降低等弊端;本试验在6个磷酸二氢钾不同施用量水平下,探究了款冬植株生长指标的变化规律以及药材产量质量与施肥量之间的关系,施用适量的磷酸二氢钾在促进植株生长的同时,可提高其产量质量,有研究表明施用化肥可以提高作物产量的35%~66%[12],磷酸二氢钾对款冬地上、地下部分生长的促进作用与郝鹏[13]对大叶芹的研究结果一致;款冬生长指标、产量及品质随施肥量的增加呈先增后减的趋势与刘新宇[14]对藿香的研究结论一致;小麦种植中叶面喷施磷酸二氢钾显示出良好的肥效,可被迅速吸收、运输,供全株利用;该肥有增产、增质、抗旱、抗病虫害、耐寒抗冻、防倒伏等作用,有利于促进作物籽粒干物质积累;施用磷酸二氢钾能明显提高款冬的产量与彭锐、黄亮等[15-16]的研究结果一致;张兴俊[17]研究表明氮、磷肥配施对款冬花产量有一定的影响, 其中以施氮300 kg/hm2、五氧化二磷40 kg/hm2时花蕾数最多,鲜产量最高, 较对照增产45.16%;本研究施用五氧化二磷234 kg/hm2时,较对照增产73.12%,近乎前者的1倍,说明磷元素增产的效果更为显著。

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