不同基肥和追肥對金鐵鎖藥材及種子產(chǎn)量的影響

戚淑威，周國華，趙文林，程遠(yuǎn)輝，和根強(qiáng)，陳 翠*

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 高山經(jīng)濟(jì)植物研究所，云南 麗江 674100；2.云南白藥集團(tuán) 太安生物科技產(chǎn)業(yè)有限公司，云南 麗江 674100)

金鐵鎖(PsammosilenetunicoidesW.C.Wu et C.Y.Wu)為石竹科多年生草本藥用植物，主要分布于我國西南地區(qū)金沙江和雅魯藏布江沿岸[1-3]，以根入藥，具有活血化瘀、消炎、止血、止痛化膿功效，可治療風(fēng)濕痹痛、胃痛、創(chuàng)傷出血、跌打損傷等[4-7]。金鐵鎖為單屬種植物，分布區(qū)域狹窄，野生資源有限，已成為國家二級瀕危植物[7]。云南、四川、貴州是野生金鐵鎖的主要分布區(qū)，也是主要栽培區(qū)[8]。金鐵鎖栽培歷史短，較大面積種植僅有十多年的時間，研究報道主要集中在藥理藥效、分布、生物學(xué)特征等方面，而栽培研究報道不多[7-14]。在已有報道中，楊麗云等[15]研究了密度、尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀及廄肥5個栽培因子對金鐵鎖產(chǎn)量的影響，認(rèn)為尿素用量、種植密度和廄肥用量是影響金鐵鎖根產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，其中尿素為負(fù)相關(guān)，過磷酸鈣影響較小。而蘇澤春等[16]通過對金鐵鎖不同地理居群土壤因子分析，認(rèn)為速效磷、有機(jī)質(zhì)、全磷、全氮是影響金鐵鎖根生長的關(guān)鍵因素。施肥方式的不合理性是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境惡化的主要原因，科學(xué)合理施肥是保證作物產(chǎn)量、降低生產(chǎn)投入和改善土壤質(zhì)量的重要途徑[17]。目前，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提倡化肥減量增效施用的大背景下，有機(jī)肥和化肥的合理配施是提高作物產(chǎn)量的關(guān)鍵[18]。羊糞、復(fù)合肥、磷酸二氫鉀等是近年來金鐵鎖生產(chǎn)中的常用肥料，適宜的配比用量未有報道。本研究根據(jù)原有研究結(jié)果和現(xiàn)有生產(chǎn)中用肥現(xiàn)狀，改變基肥類型、追施低成本葉面肥，深化金鐵鎖用肥的研究，以期指導(dǎo)其生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時間與地點(diǎn)

試驗(yàn)于2019年4月在麗江市玉龍縣太安鄉(xiāng)云南白藥集團(tuán)太安生物科技產(chǎn)業(yè)有限公司基地進(jìn)行，試驗(yàn)地海拔2680 m。試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分：全氮1.15 g/kg、全磷0.65 g/kg、全鉀10.1 g/kg、水解性氮為92 mg/kg，速效磷、速效鉀分別為13.30、136 mg/kg，pH值5.9，有機(jī)質(zhì)19.3 g/kg。試驗(yàn)施用的有機(jī)肥為腐熟羊糞，復(fù)合肥的氮∶磷∶鉀比例為15∶15∶15，磷肥為過磷酸鈣(含P2O515%)。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為云南白藥集團(tuán)太安生物科技產(chǎn)業(yè)有限公司金鐵鎖規(guī)范化種植基地生產(chǎn)的一年生種苗。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用基肥和追肥的L16(45)正交試驗(yàn)設(shè)計，共有5個試驗(yàn)因素，分別為有機(jī)肥、過磷酸鈣、復(fù)合肥、硼肥、磷酸二氫鉀，每個因素均設(shè)4個水平(表1)，試驗(yàn)共計16個處理(表2)，重復(fù)3次，共計48個小區(qū)。每個小區(qū)面積22 m2，壟寬80 cm，溝寬30 cm，溝深20 cm左右。有機(jī)肥、磷肥、復(fù)合肥用作基肥、硼肥和磷酸二氫鉀用作追肥，于7～8月施用2次。所有試驗(yàn)小區(qū)采取一致的栽培管理措施，于2019年10月初采收種子，11月將各處理小區(qū)金鐵鎖采挖后分別稱量鮮重，并計算產(chǎn)量。

表1 試驗(yàn)因素與水平設(shè)計

1.4 統(tǒng)計分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003和DPS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，利用直觀分析和方差分析法確定最優(yōu)處理組合[18]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同因素處理對金鐵鎖藥材和種子產(chǎn)量影響的直觀分析

試驗(yàn)不考慮交互作用?；柿颗c追肥量對金鐵鎖產(chǎn)量影響的直觀分析結(jié)果見表2，不同因素正交處理間產(chǎn)量差異較大，不同處理組合的產(chǎn)量范圍為1590.67～3017.63 kg/hm2。表3為不同因素在相同水平下產(chǎn)量均值(K值)和極差(R)，K值大小可以用來反映同一因素的不同水平對產(chǎn)量影響的大小，從而可確定各因素的最佳水平[19-20]，根據(jù)藥材產(chǎn)量K值得出A(有機(jī)肥)、B(施磷量)、C(復(fù)合肥)、D(磷酸二氫鉀)、E(硼肥)因素的最佳水平分別為：7500 kg/hm2、1125 kg/hm2、300 kg/hm2、0.3%、0.05%。極差R反映了各因素的水平變動對產(chǎn)量影響的大小，由表2中5個因素各自水平間的藥材產(chǎn)量的極差R值，得出不同基肥量和追肥量對金鐵鎖藥材產(chǎn)量影響的大小依次為有機(jī)肥、磷肥、復(fù)合肥、磷酸二氫鉀、硼肥。

基肥量與追肥量對金鐵鎖種子產(chǎn)量影響的直觀分析結(jié)果見表2、表3，根據(jù)K值得出A(有機(jī)肥)、B(施磷量)、C(復(fù)合肥)、D(磷酸二氫鉀)、E(硼肥)因素的最佳水平分別為：7500 kg/hm2、1125 kg/hm2、450 kg/hm2、0.3%、0.1%。由表3中5個因素各自水平間的極差R值，得出不同基肥量和追肥量對金鐵鎖種子產(chǎn)量影響的大小依次為有機(jī)肥、磷肥、磷酸二氫鉀、復(fù)合肥、硼肥。

表2 不同因素處理金鐵鎖藥材產(chǎn)量的直觀分析結(jié)果

表3 不同因素在相同水平下藥材和種子產(chǎn)量的根重均值(K值)、極差

2.2 不同因素對金鐵鎖藥材和種子產(chǎn)量影響的方差分析

不同因素對金鐵鎖藥材產(chǎn)量影響的方差分析結(jié)果見表4。在對金鐵鎖藥材產(chǎn)量的影響因素中，有機(jī)肥、磷肥、復(fù)合肥、磷酸二氫鉀4個因素所對應(yīng)的P值均小于0.01，從而說明了4個因素對金鐵鎖產(chǎn)量的影響均達(dá)極顯著水平，在生產(chǎn)中施用這些肥料均可提高金鐵鎖藥材產(chǎn)量。硼肥因子P值大于0.01小于0.05，說明施用硼肥有一定效果，但未起到顯著作用，生產(chǎn)中可適量噴施。按方差分析法，對F值所代表的因素進(jìn)行排序，確定出各因素對產(chǎn)量的影響，方差分析結(jié)果與直觀分析分析結(jié)果一致。

表4 不同因素對金鐵鎖藥材產(chǎn)量影響的方差分析

不同因素對金鐵鎖種子產(chǎn)量影響情況見表5，顯著性分析得出有機(jī)肥、磷肥、復(fù)合肥、磷酸二氫鉀4個因素所對應(yīng)的P值均小于0.01，說明了4個因素對金鐵鎖產(chǎn)量的影響均達(dá)極顯著水平，在生產(chǎn)施用這些肥料均可提高金鐵鎖生產(chǎn)能力。硼肥因子對應(yīng)的P值大于0.01且小于0.05，說明施用硼肥對金鐵鎖種子產(chǎn)量有一定的增產(chǎn)效果。

表5 不同因素對金鐵鎖種子產(chǎn)量影響的方差分析

2.2.1 有機(jī)肥對金鐵鎖藥材和種子產(chǎn)量的影響 從表6可以看出，適宜的有機(jī)肥用量能顯著提高金鐵鎖藥材產(chǎn)量。有機(jī)肥施用量為7500 kg/hm2時，能極顯著提高金鐵鎖產(chǎn)量；施用量為15000 kg/hm2時，能顯著提高金鐵鎖產(chǎn)量。但有機(jī)肥超量使用時并不能提高金鐵鎖產(chǎn)量，由于試驗(yàn)地塊原肥力條件中等，本次試驗(yàn)所施用有機(jī)肥為羊糞，羊糞含有機(jī)質(zhì)比其他畜糞多，肥力值高，施用量為22500 kg/hm2時，反而會影響土壤環(huán)境，進(jìn)而影響植物的生長，產(chǎn)量與未施用有機(jī)肥沒有顯著區(qū)別，數(shù)值略有下降。因此，本試驗(yàn)中，在適宜的有機(jī)肥用量為7500 kg/hm2時，金鐵鎖藥材的產(chǎn)量最高。

表6 不同有機(jī)肥用量對金鐵鎖藥材和種子產(chǎn)量的影響

與處理1(CK)相比，不同水平有機(jī)肥使用能顯著提高金鐵鎖種子產(chǎn)量，不同用量沒有差異。因此,有機(jī)肥施用能極顯著提高金鐵鎖種子產(chǎn)量。

2.2.2 磷肥對金鐵鎖藥材和種子產(chǎn)量的影響 根據(jù)表7方差分析結(jié)果，施用磷肥可對金鐵鎖產(chǎn)量會產(chǎn)生顯著的影響。因試驗(yàn)地塊土壤中磷含量不高，而磷肥是金鐵鎖根生長主要的土壤影響因子，施磷肥可迅速提高金鐵鎖藥材產(chǎn)量。在本試驗(yàn)中，金鐵鎖產(chǎn)量數(shù)值隨著磷肥施用量增加而略有增加，但統(tǒng)計分析表明不同施用量之間沒有顯著差異，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，適宜的磷肥用量為375 kg/hm2，即可取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

表7 不同磷肥用量對金鐵鎖藥材和種子產(chǎn)量的影響

與處理1(CK)相比，不同水平磷肥使用能極顯著地提高金鐵鎖的種子產(chǎn)量，磷肥用量越高，種子產(chǎn)量越高。

2.2.3 復(fù)合肥對金鐵鎖藥材和種子產(chǎn)量的影響 復(fù)合肥是現(xiàn)有中藥材生產(chǎn)中常用肥料，表8中復(fù)合肥水平1、2、3、4的施用量分別為0、150、300、450 kg/hm2。從表8可看出，金鐵鎖生產(chǎn)中使用適量的復(fù)合肥可極顯著地提高藥材產(chǎn)量。中等肥力土壤條件下復(fù)合肥的適宜施用量為300～450 kg/hm2。

表8 不同復(fù)合肥用量對金鐵鎖藥材和種子產(chǎn)量的影響

與處理1(CK)相比，復(fù)合肥施用量450 kg/hm2能顯著提高金鐵鎖的種子產(chǎn)量。

2.2.4 磷酸二氫鉀對金鐵鎖藥材和種子產(chǎn)量的影響 從表9可看出，金鐵鎖生產(chǎn)中使用磷酸二氫鉀可極顯著提高藥材產(chǎn)量。不同水平間沒有顯著差異,生產(chǎn)中磷酸二氫鉀0.1%～0.3%濃度均可施用。在5%顯著水平時，施用不同濃度磷酸二氫鉀金鐵鎖種子產(chǎn)量存在差異，金鐵鎖生產(chǎn)中使用磷酸二氫鉀可顯著提高種子產(chǎn)量。最適宜施用磷酸二氫鉀溶液濃度為0.3%。

表9 不同濃度磷酸二氫鉀對金鐵鎖藥材和種子產(chǎn)量的影響

2.2.5 硼肥對金鐵鎖產(chǎn)量的影響 從表10可看出，適宜濃度的硼肥可提高藥材產(chǎn)量，使用的適宜濃度為0.05%。金鐵鎖生產(chǎn)中使用硼肥可適當(dāng)提高種子產(chǎn)量，不同濃度硼肥使用在1%水平時不存在極顯著差異，在5%水平時存在顯著差異，使用的適宜濃度為0.05%～0.20%。

表10 不同濃度硼肥對金鐵鎖藥材和種子產(chǎn)量的影響

2.3 最優(yōu)處理組合分析

通過表11不同處理間藥材產(chǎn)量的多重比較分析，處理8的產(chǎn)量最高，但與處理6、處理7質(zhì)檢差異不顯著，都為最優(yōu)組合。而根據(jù)正交試驗(yàn)的直觀分析結(jié)果K值和方差分析結(jié)果綜合考慮，得出本試驗(yàn)的最優(yōu)處理組合為：A2B2D3C2E2，即基肥和追肥適宜施用量分別為：有機(jī)肥7500 kg/hm2、過磷酸鈣375 kg/hm2、復(fù)合肥300 kg/hm2、磷酸二氫鉀0.1%、硼肥0.05%。該處理組合未在本試驗(yàn)處理組合中，通過補(bǔ)充試驗(yàn)，結(jié)果得到該組合產(chǎn)量達(dá)到3447.45 kg/hm2，大于正交試驗(yàn)結(jié)果中的最高值3017.63 kg/hm2，說明利用正交試驗(yàn)優(yōu)化金鐵鎖基肥和追肥的研究方案是成功的。

種子產(chǎn)量的多重比較分析結(jié)果見表11，處理16的產(chǎn)量最高，與大部分處理沒有顯著差異。與未施用任何肥料或低肥量處理有顯著差異，說明只要施用肥料，無論是基肥還是追肥，都會對種子產(chǎn)量有促產(chǎn)作用。

表11 金鐵鎖不同處理組合間藥材和種子產(chǎn)量多重比較

3 結(jié)論與討論

正交試驗(yàn)是多因素、多水平的問題，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可找出各因素的主次關(guān)系和最優(yōu)搭配條件。通過金鐵鎖不同基肥和追肥施用量正交試驗(yàn)結(jié)果表明，不同基肥量和追肥量對金鐵鎖藥材產(chǎn)量的影響依次為有機(jī)肥、磷肥、復(fù)合肥、磷酸二氫鉀、硼肥；基肥和追肥適宜配比施用量分別為：有機(jī)肥7500 kg/hm2、過磷酸鈣1125 kg/hm2、復(fù)合肥300 kg/hm2、磷酸二氫鉀0.3%、硼肥0.05%。不同基肥量和追肥量對金鐵鎖種子產(chǎn)量的影響依次為有機(jī)肥、磷肥、磷酸二氫鉀、復(fù)合肥、硼肥，基肥和追肥適宜配比施用量分別為：有機(jī)肥7500 kg/hm2、過磷酸鈣1125 kg/hm2、復(fù)合肥450 kg/hm2、磷酸二氫鉀0.3%、硼肥0.1%。

不同基肥和追肥的配合施用能極大提高金鐵鎖藥材和種子產(chǎn)量。磷肥能顯著影響著金鐵鎖藥材和種子產(chǎn)量，本研究中所用磷肥基肥為過磷酸鈣，含P2O5為15%，磷肥移動慢，肥效遲緩[22]，因本試驗(yàn)栽培時間僅為1年，對磷的吸收有限，不同施用量間磷肥未有明顯差異。磷酸二氫鉀屬高濃度磷鉀二元素速效復(fù)合肥料，其中含P2O552%左右，含K2O 34%左右，是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的葉面肥[23]，追肥效果較好，與過磷酸鈣兩者合理配用，能更好地為植物提供磷肥和鉀肥。在生產(chǎn)中，偏酸性土壤建議使用鈣鎂磷肥作為磷肥基肥，以改良酸性土壤，提供多種元素，種植時間長，缺磷地塊需加大磷肥施用量。

基肥和追肥的施用量對植物的生長很關(guān)鍵，野生金鐵鎖一般生長在較貧瘠干旱的山地草叢或灌叢中，人工栽培后對肥料用量較為敏感。本研究中地塊肥力中等，有機(jī)肥(羊糞)7500～15000 kg/hm2水平對金鐵鎖藥材產(chǎn)量均達(dá)極顯著水平；從產(chǎn)量來看，施7500 kg/hm2的產(chǎn)量最高；不施有機(jī)肥的產(chǎn)量比施有機(jī)肥1500 kg/hm2的產(chǎn)量略高，說明當(dāng)有機(jī)肥用量超過一定區(qū)間后，產(chǎn)量反而下降，適宜的用肥量對金鐵鎖生產(chǎn)很關(guān)鍵。羊糞是一種養(yǎng)分含量比較高的速效農(nóng)家肥，羊糞的肥效一般為4～6個月，養(yǎng)分含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過大多數(shù)畜類的糞便，同時其團(tuán)粒結(jié)構(gòu)可防止土壤板結(jié)。本試驗(yàn)中，羊糞施用量不高，但如果用其他農(nóng)家肥，用肥量可根據(jù)具體情況提高。有機(jī)肥作為基肥施用時，改變的主要是土壤環(huán)境，短期內(nèi)施用量變化對地上部分影響較少，因此，本研究中不同水平有機(jī)肥都能增加金鐵鎖種子量[24-25]。

硼是植物必需的營養(yǎng)元素之一，植物體內(nèi)含硼量適宜，能促進(jìn)根系生長、改善作物各器官的有機(jī)物供應(yīng)、提高結(jié)實(shí)率和坐果率[26-27]。本試驗(yàn)中，施用少量硼肥作葉面肥，也能明顯提高金鐵鎖藥材和種子產(chǎn)量。中藥材生產(chǎn)中適宜的基肥和追肥配比施用是中藥材獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的基礎(chǔ)。山區(qū)種植藥材有其特殊性，如何減少山區(qū)種植中藥材基肥、運(yùn)輸、人力等方面的投入，提高肥料利用率，在降低農(nóng)藥化肥的同時提質(zhì)增效，加大葉面肥的施用是一項(xiàng)較好的解決方案。