北 方 園 藝 中 草 藥 第一作者簡介 孫金 男 碩士研究生 研究方向為 中藥品質(zhì)評價與資源開發(fā) 責任作者 肖春萍 女 博士 講師 現(xiàn)主要從事中 藥資源與栽培的理論和技術(shù)等研究工作 基金項目 國家自然科學(xué)基金資助項目 吉林 省科技廳科技資助項目 吉林省中醫(yī)藥 管理局科技資助項目 吉林省食品藥品監(jiān)督管 理局中藥炮制規(guī)范研究資助項目 米泔炙蒼術(shù) 吉林省衛(wèi)生與健康青年科技骨干培養(yǎng)計劃資助項目 吉林省教育廳 十三五 科技廳資助項目 收稿日期 氮磷鉀配方施肥對北蒼術(shù)生長及 有效成分含量的影響 孫 金 翁 麗 麗 肖 春 萍 姜 雨 昕 吳 曉 燕 劉 戰(zhàn) 長春中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院 吉林 長春 摘 要 以北蒼術(shù)為試材 采用正交實驗與大田試驗相結(jié)合的方法 研究了氮磷鉀配方 施肥對北蒼術(shù)光合特性 生長指標及有效成分含量的影響 以期為北蒼術(shù)的人工栽培提供施 肥指導(dǎo) 結(jié)果表明 不同的氮磷鉀配方施肥對北蒼術(shù)植株光合作用 生長指標及有效成分含 量均有顯著性影響 且隸屬函數(shù)分析發(fā)現(xiàn)北蒼術(shù)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的最優(yōu)施肥方案為 氮肥 磷肥 鉀肥 該施肥方案下 光合作用條件最優(yōu) 生長指標最佳 有效成分含量最高 其中根莖鮮質(zhì)量較空白組提高 倍 白術(shù)內(nèi)酯 桉葉醇 蒼術(shù)素 蒼術(shù)酮含量分別提高 倍 因此 氮磷鉀配方施肥是北蒼術(shù)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的保障 合理的施肥方案為 重施磷肥 適當補施氮鉀肥 關(guān)鍵詞 北蒼術(shù) 配方施肥 生長 光合 有效成分 中圖分類號 文獻標識碼 文章編號 北 蒼 術(shù) 為菊科多年生草本植物 干燥根莖入藥 是中國藥典收載的蒼術(shù)藥材來源之一 北蒼術(shù) 根莖中主要成分包括聚乙炔類和倍半萜類 聚乙 炔類成分主要為蒼術(shù)素 倍半萜類成分主要為 桉葉醇 蒼術(shù)酮 白術(shù)內(nèi)酯 等 具有燥濕健脾 祛風散寒 明目等多種功效 在我國 北蒼術(shù) 主要分布于河北 吉林 遼寧 內(nèi)蒙古等地 是我國 道地北藥之一 隨著國內(nèi)外用藥需求量激增 市 場北蒼術(shù)原料來源主要依賴于野生資源 嚴重的 亂采濫挖已導(dǎo)致華北 東北地區(qū)北蒼術(shù)野生資源 蘊藏量急劇下降 開展北蒼術(shù)的規(guī)范化種植研究 刻不容緩 大量研究表明 土壤中氮磷鉀的含 量會顯著影響中草藥的生長發(fā)育及藥效物質(zhì)積 累 混合施用比單獨施用效果更佳 且有機肥 無機 肥 復(fù)合肥的施用 既能保證土壤養(yǎng)分供應(yīng) 又能改 良土壤 可大幅度提高藥材單位面積產(chǎn)量和質(zhì) 量 但不同藥材對氮磷鉀的需求比例不同 單 一肥量過高或過低都將影響藥材的生長發(fā)育 目前 關(guān)于蒼術(shù)栽培技術(shù)的研究主要集中在 繁育方法 田間管理等方面 且大都以茅蒼術(shù)為研 究對象 北蒼術(shù)栽培技術(shù)尚處于摸索階段 肥料 的施用水平 比例 方法不當導(dǎo)致北蒼術(shù)產(chǎn)量較 低 投入產(chǎn)出比不協(xié)調(diào) 張莉等 研究表明 植 物生長受溫度 土壤等環(huán)境因素影響較大 深入探 索北蒼術(shù)需肥規(guī)律勢在必行 該研究利用大田試 驗 通過 正交實驗設(shè)計 揭示不同氮磷鉀 配方施肥對北蒼術(shù)光合作用 生長指標及有效成 分含量的影響 旨在明確并規(guī)范北蒼術(shù)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn) 的最佳施肥方案 以實現(xiàn)北蒼術(shù)植物肥料施用的 減量增效等 為北蒼術(shù)的高效生產(chǎn)提供參考依據(jù) 材料與方法 試驗地概況 試驗地位于吉林省柳河縣安口鎮(zhèn)北蒼術(shù)種植 基地 東經(jīng) 北緯 海拔 供試田塊為前茬玉米地 土壤 有 機 質(zhì) 含 量 速 效 氮 含 量 有效磷含量 速效鉀含量 試驗材料 供試材料為長勢基本一致 表面無損傷 無病 蟲害 健壯飽滿 須根較多的一年生北蒼術(shù)苗 由 吉林省昌農(nóng)實業(yè)有限公司提供 經(jīng)長春中醫(yī)藥大 學(xué)中藥資源與鑒定教研室翁麗麗教授鑒定為北蒼 術(shù) 正品 試驗用尿素 總氮 過 磷 酸 鈣 總 磷 硫 酸 鉀 總鉀 試驗方法 該試驗采用 正交實驗設(shè)計 設(shè)置氮 磷 鉀 個因素 個水平 探索氮磷鉀配方施肥 對北蒼術(shù)光合作用 生長指標及有效成分含量的 影響 具體施肥量見表 設(shè)置 個不同的施肥 處理 次重復(fù) 個小區(qū) 小區(qū)總面積 每 個小區(qū) 行株距為 每 個 小 區(qū) 栽 種 株 北 蒼 術(shù) 植 株 年 月移栽 在移栽前無任何施肥 后期除肥 表 正交實驗設(shè)計的施肥種類和施肥量 處理 組合 施用量 尿素 過磷酸鈣 硫酸鉀 料施用外 其它處理與基地管理一致 施肥方法為 月施基肥 氮肥 磷肥 鉀肥 比為 月分 別 進 行 追 肥 其 中 氮 肥 鉀 肥 比均為 項目測定 光合參數(shù)測定 北蒼術(shù)植株 年 月移栽后 分別在 隨機在每個小區(qū)選取生長旺盛 的北蒼術(shù) 片功能葉并做好標記 采用 便 攜式光合測定系統(tǒng)在 進行光合氣 體交換參數(shù) 的測定 每次測定重復(fù) 次 生長指標測定 在移栽后的 按照每個平行小區(qū) 株隨 機取樣 測定北蒼術(shù)植株株高 莖葉鮮質(zhì)量 最長 須根長 須根鮮質(zhì)量 葉片數(shù)和根莖鮮質(zhì)量 并分 別記錄 法測定有效成分含量 混合對照品溶液的制備 精密稱取白術(shù)內(nèi)酯 桉葉醇 蒼術(shù)素 蒼術(shù)酮適量 加甲醇溶解 配 制成質(zhì)量濃度為 的混合儲備液 備用 供試品溶液的制備 精密稱定蒼術(shù)粉末 過 號篩 參照 年版 中國藥典一部 蒼 術(shù)項下含量測定方法 得供試品溶液 色譜條件 色譜條件參照課題組前期建立的 北蒼術(shù)一測多評方法 線性關(guān)系 精密量取上述混合儲備液逐級稀 釋成系列濃度 分別為原濃度的 倍 取 注入高 效液相色譜儀 以峰面積為縱坐標 質(zhì)量濃度為 橫坐標 進行線性回歸 回歸方程分別為白術(shù)內(nèi)酯 線 性 范 圍 桉 葉 醇 線性 范 圍 蒼 術(shù) 素 線性 范 圍 蒼 術(shù) 酮 線性 范圍 第 期 北 方 園 藝 數(shù)據(jù)分析 使用 軟件進行數(shù)據(jù)的換算和預(yù) 處理 采用 軟件進 行各參數(shù)之間的多重比較及圖表繪制 結(jié)果與分析 不同氮磷鉀配方施肥對北蒼術(shù)光合特性的 影響 由圖 可知 在 組不同氮磷鉀配方施肥處 理下北蒼術(shù)葉片的 變化呈顯著性差異 在 時隨著處理時間的增加而升高 在 時隨時間增加呈下降趨勢 處理 后 的 值最大為 與 處理相比分別增加了 的 值最小為 相較于未處理 前增加了 同時 在整個試驗期間 到 呈明顯的 型趨勢 并在 和 時分別達 到高點 由圖 可知 不同氮磷鉀配方施肥使北蒼術(shù)葉 片的氣孔開放程度不同 在 時隨著處理時 間的增加而升高 在 時隨時間增加呈下 降趨勢 在各時間點內(nèi)變化趨勢與 相同 和 時分別達到最大值 在 時不同氮磷鉀配 方下對應(yīng) 達到最大值 此時 之間 之間無顯著性差異 與 為 個至 高點 分別為 且無顯 著性差異 注 不同小寫字母表示同一時間不同氮磷鉀配方施肥對北蒼術(shù)的影響差異顯著 下同 圖 不同氮磷鉀配方施肥對北蒼術(shù) 的影響 圖 不同氮磷鉀配方施肥對北蒼術(shù) 的影響 北 方 園 藝 月 上 由圖 可知 不同氮磷鉀配方施肥處理下北 蒼術(shù)葉片 值隨時間變化趨勢與 基本一 致 在各時間點內(nèi)除 施肥方案外 到 呈 相同的 型趨勢 并在 和 時分別達到高 點 時不同氮磷鉀配方下 值與 相比 有較大幅度的增長 施肥方案下 最大值為 施肥方案下 值為 此時二者無顯著性差異 其中 與最小的 相比增加了 與 時相比增加了 由圖 可知 不同氮磷鉀配方施肥處理下北 蒼術(shù)葉片 值隨時間變化趨勢與 基 本一致 但不同施肥方案下變化幅度不同 施 肥方案下上升幅度最大 施肥方案下上升幅度 最小 在各時間點內(nèi) 到 呈明顯的 型趨 勢 與 變化趨勢相反 同時在 時 不同氮磷鉀配方下 值達到最大 其中 施肥 方案下 值最大為 與其 它施肥方案相比分別增加了 此時 之間 之間 無顯著性差異 其它施肥方案之間差異較為明顯 圖 不同氮磷鉀配方施肥對北蒼術(shù) 的影響 圖 不同氮磷鉀配方施肥對北蒼術(shù) 的影響 不同氮磷鉀配方施肥對北蒼術(shù)生長指標的 影響 由表 可知 不同氮磷鉀配方施肥下 北蒼術(shù) 株高 莖葉鮮質(zhì)量 最長須根長 須根鮮質(zhì)量 葉片 數(shù)和根莖鮮質(zhì)量均表現(xiàn)出明顯差異 株高的平均 范圍在 其中 施肥方案下平 均值最大 施肥方案下平均值最小 且 方 案與 方案無顯著性差異 莖葉鮮質(zhì)量的整體 平均值為 其中 施肥方 案 下 平 均 值 最大為 施肥方案下平均值最小為 同時可以看出不同施肥方案下 之間無顯著性差異 之間差異 不顯著 最長須根長在不同施肥方案下標準差相 對較大 平均值范圍在 其中 第 期 北 方 園 藝 表 不同氮磷鉀配方施肥對北蒼術(shù)生長指標的影響 處理 株高 莖葉鮮質(zhì)量 最長須根長 須根鮮質(zhì)量 葉片數(shù) 根莖鮮質(zhì)量 施肥方案下最長須根相對較大分別為 和 施肥方案下最長須根 最短 除 施肥方案外其它方案均無顯 著性差異 須根鮮質(zhì)量的整體平均質(zhì)量為 在 施肥方案下須根鮮質(zhì)量最大為 施肥方案下須根鮮質(zhì)量最小為 且不同氮 磷鉀配方施肥下 無顯著性差異 之間差異不顯著 葉片數(shù)的平均范圍 在 施肥方案下葉片數(shù)最多 與 無顯著性差異 施肥方案下葉片數(shù)最 少 與 無顯著性差異 根莖鮮質(zhì)量的整體平均 值為 不同氮磷鉀配方施肥下的北蒼術(shù)根莖 鮮質(zhì)量均高于空白對照組 其中 施肥方案下 根莖鮮質(zhì)量最大為 是 的 倍 不同氮磷鉀配方施肥對北蒼術(shù)有效成分含 量的影響 由表 可知 不同氮磷鉀配方施肥下北蒼術(shù)根 莖中白術(shù)內(nèi)酯 含量最高組 為 最低組 為 其中 施肥方案間無顯著性差異 桉葉醇含 量為 施肥方案下 含量最高 施肥方案下含量最低 除 施 肥方案外其它各方案間無顯著性差異 北蒼術(shù)根 莖中 蒼 術(shù) 素 含 量 在 施肥方案下最高為 施肥方案下蒼術(shù)素含量最 低 僅為 方案下的 倍 且除 施肥方案 外其它方案均與 方案存在顯著性差異 蒼術(shù) 酮含量為 其中 施 肥方案下含量最低 且經(jīng)不同氮磷鉀配方施肥下 的北蒼術(shù)根莖中蒼術(shù)酮均高于空白對照組 并 存在顯著性差異 不同氮磷鉀配方施肥下北蒼術(shù)生長指標及 有效成分含量的相關(guān)性分析 相關(guān)性結(jié)果 表 表明 根莖鮮質(zhì)量與其它 各項指標均呈正相關(guān) 其中與莖葉鮮質(zhì)量 最長須 根長 須根鮮質(zhì)量 葉片數(shù) 桉葉醇含量均達到 極顯著水平 與株高和蒼術(shù)酮含量達 到顯著水平 株高與莖葉鮮質(zhì)量及須 根鮮質(zhì)量呈極顯著正相關(guān) 與 桉 葉醇和蒼術(shù)酮含量呈顯著正相關(guān) 但與北蒼術(shù)中白術(shù)內(nèi)酯 及蒼術(shù)素含量相關(guān)性不 顯著 莖葉鮮質(zhì)量和葉片數(shù)與最長須根長及須根 鮮質(zhì)量均呈極顯著正相關(guān) 莖葉鮮質(zhì) 量與葉片數(shù)呈顯著正相關(guān) 北蒼術(shù)中 種 有效成分之間也都為正相關(guān) 其中 桉葉醇和蒼 術(shù)酮 白術(shù)內(nèi)酯 和蒼術(shù)素為極顯著正相關(guān) 同時 均為 綜上可知 可通過北蒼術(shù)生長指 標初步判斷其生長情況并對施肥方案進行調(diào)整 同時可在僅測定一種有效成分的情況下對多成分 含量進行初步判斷 隸屬函數(shù)分析 采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法對不同氮磷鉀配方 施肥下北蒼術(shù)生長狀況進行綜合性評價 隸屬函 數(shù)公式如下 北 方 園 藝 月 上 表 不同氮磷鉀配方施肥對北蒼術(shù)有效成分含量的影響 處理 白術(shù)內(nèi)酯 桉葉醇 蒼術(shù)素 蒼術(shù)酮 表 不同氮磷鉀配方施肥下北蒼術(shù)生長指標及有效成分含量的相關(guān)性 因素 株高 莖葉鮮質(zhì)量 最長須根長 須根鮮質(zhì)量 葉片數(shù) 根莖鮮質(zhì)量 白術(shù)內(nèi)酯 桉葉醇 蒼術(shù)素 蒼術(shù)酮 株高 莖葉鮮質(zhì)量 最長須根長 須根鮮質(zhì)量 葉片數(shù) 根莖鮮質(zhì)量 白術(shù)內(nèi)酯 桉葉醇 蒼術(shù)素 蒼術(shù)酮 注 表示在 雙側(cè) 上顯著相關(guān) 表示在 水平 雙側(cè) 上顯著相關(guān) 表示為相關(guān)性數(shù)據(jù)重復(fù)部分 式 和 中 為不同氮磷鉀配方施 肥下北蒼術(shù)某個測定指標 為該指標的最小 值 為該指標的最大值 如果某一指標與生 長狀況呈負相關(guān) 則用公式 進行計算 最后 再計算出不同氮磷鉀配方施肥下北蒼術(shù)各指標的 平均隸屬函數(shù)值 數(shù)值越大表明該施肥條件下北 蒼術(shù)生長效果越好 由表 可知 不同氮磷鉀配 方施肥下北蒼術(shù)生長指標及有效成分含量的隸屬 函數(shù)從小到大依次為 不同施肥方案下北蒼 第 期 北 方 園 藝 表 不同氮磷鉀配方施肥下北蒼術(shù)生長指標及有效成分含量的隸屬函數(shù)分析 因素 株高 莖葉鮮質(zhì)量 最長須根長 須根鮮質(zhì)量 葉片數(shù) 根莖鮮質(zhì)量 白術(shù)內(nèi)酯 桉葉醇 蒼術(shù)素 蒼術(shù)酮 隸屬均值 術(shù)的隸屬均值均大于空白組 說明不同氮磷鉀 配施對北蒼術(shù)生長發(fā)育和有效成分積累有直接影 響 同時適宜的氮磷鉀配施對北蒼術(shù)產(chǎn)生較大積 極作用 而該評價體系中 施肥方案 效果最佳 討論與結(jié)論 氮磷鉀合理配施不僅能提高藥用植物產(chǎn)量 而且能改善其品質(zhì) 配方施肥是根據(jù)作物需 肥規(guī)律 土壤供肥性能及所選肥料效應(yīng) 在合理使 用有機肥的基礎(chǔ)上 進行大量元素及多種微量元 素科學(xué)施用的一項農(nóng)業(yè)先進技術(shù) 而光合作 用是植物體生長發(fā)育的重要途徑之一 植物體通 過光合作用獲得能量與營養(yǎng)物質(zhì) 其強弱直接影 響植 物 的 生 長 發(fā) 育 狀 況 該 研 究 發(fā) 現(xiàn) 在 組不同氮磷鉀配方施肥處理下北蒼術(shù)葉片的 變化差異性顯著 在 時隨 著處理時間的增加而升高 在 時隨時 間增加呈下降趨勢 在各時間點內(nèi)變 化趨勢基本相同 呈 型趨勢 在各時間點內(nèi) 變化呈明顯的 型趨勢 結(jié)合施肥量分析發(fā)現(xiàn) 當磷肥為 時 光合作用的各項指標 最佳 這與胡煜雯等 對茅蒼術(shù)光合作用的研究 結(jié)果相似 而此時氮肥和鉀肥的使用量分別為中 低等水平 說明合理供肥可有效促進北蒼術(shù)光合 作用 這與王秀英等 對玉竹光合特性的研究 一致 通過對不同氮磷鉀配方施肥下北蒼術(shù)株高 莖葉鮮質(zhì)量 最長須根長 須根鮮質(zhì)量 葉片數(shù)和 根莖鮮質(zhì)量的研究發(fā)現(xiàn) 施肥對北蒼術(shù)干物質(zhì)積 累有顯著性影響 且北蒼術(shù)各項生長指標與 和 變化趨勢相似 與 變化趨勢相反 這 與杜彩艷等 對三七全生育期光合特性及產(chǎn)量 的研究結(jié)果相符 同時 從根莖鮮質(zhì)量的變化趨 勢可以看出北蒼術(shù)產(chǎn)量變化符合報酬遞減規(guī)律 且氮磷鉀對北蒼術(shù)產(chǎn)量的影響有較高的交互效 應(yīng) 即不同氮磷鉀配方施肥時 產(chǎn)量的變化不僅是 各因素單獨效應(yīng)的線性積累 還有配合因素的影 響 某一種肥料的過高或過低往往會對北蒼術(shù)生 長產(chǎn)生抑制 而交互效應(yīng)則會對生長發(fā)育產(chǎn)生促 進作用 這與魏雙雨等 關(guān)于適宜氮磷鉀用量 和配比提高油用牡丹產(chǎn)量和出油量的研究一致 科學(xué)合理的氮磷鉀配施有利于提高藥用植物 質(zhì)量 而藥用植物的種植需要同時兼顧有效成分 的含量和經(jīng)濟產(chǎn)量 二者共同決定著后續(xù)加工環(huán) 節(jié)的成本和效益 在生產(chǎn)上有著重要的意義 該 研究發(fā)現(xiàn)不同氮磷鉀配方施肥處理的北蒼術(shù)根莖 中白術(shù)內(nèi)酯 桉葉醇 蒼術(shù)素和蒼術(shù)酮含量與 空白組相比均有顯著性增高 且各有效成分的變化 與產(chǎn)量變化均呈正相關(guān) 與氮磷鉀的用量變化符合 報酬遞減規(guī)律和交互效應(yīng) 說明合理的氮磷鉀配方 施肥是北蒼術(shù)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的保障 結(jié)合隸屬函數(shù)分 析 施肥方案效果最佳 因此該試驗區(qū) 所代表的土壤肥力狀況下 北蒼術(shù)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的最優(yōu) 施肥方案為氮肥 磷肥 鉀肥 在其 它種植區(qū) 由于北蒼術(shù)生長的土壤環(huán)境不同需要 根據(jù)當?shù)赝寥罈l件進行調(diào)整優(yōu)化 以實現(xiàn)北蒼術(shù) 種植的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn) 北 方 園 藝 月 上 參考文獻 國家藥典委員會 中華人民共和國藥典 北京 中國醫(yī) 藥科技出版社 曾志 葉雪寧 龐世敏 等 北蒼術(shù)和茅蒼術(shù)揮發(fā)油成分的比 較 應(yīng)用化學(xué) 陳文婷 陳陽 崔波 等 氣相色譜 一測多評 用于蒼術(shù)多成 分含量測定的可行性研究 中國中藥雜志 于艷 袁媛 賈天柱 等 蒼術(shù)炮制前后化學(xué)成分及藥理作用 研究近況 時珍國醫(yī)國藥 王秋玲 郭旭 劉福清 等 北蒼術(shù)開花結(jié)實特性觀察及種子 分級研究 中國現(xiàn)代中藥 李云霞 李沈明 商春麗 承德發(fā)展蒼術(shù)種植的可行性分析 中草藥 孫金 翁麗麗 肖春萍 等 農(nóng)田前茬農(nóng)藥和重金屬殘留對北 蒼術(shù)藥材質(zhì)量產(chǎn)生的影響 中藥材 劉哲 鐘海蓉 威則日沙 等 氮 磷 鉀配施對華重樓根莖的 產(chǎn)量和有效成分含量的影響 中 草 藥 張莉 王玉鑫 張艷玲 等 不同坡位對土壤特性及茅蒼術(shù)幼 苗長勢的影響 北方園藝 孫金 翁麗麗 肖春萍 等 一測多評法結(jié)合色差原理 分析不同生長年限北蒼術(shù)藥材的質(zhì)量 中國藥房 胡佳棟 武子丁 劉子哲 等 黨參氮磷鉀施肥效應(yīng)與最優(yōu)施 肥量研究 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報 趙虹然 具紅光 崔馨月 等 關(guān)蒼術(shù)氮磷鉀優(yōu)化施肥模式研 究 中藥材 胡煜雯 巢建國 陸奇杰 等 茅蒼術(shù)對不同供磷水平的光合 及生理響應(yīng) 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué) 王秀英 房磊 戴亮 不同肥料配施對玉竹光合特性及品質(zhì) 的影響 北方園藝 杜彩艷 張乃明 包立 等 鉀素水平對二年生三七全生育期 光合特性及產(chǎn)量的影響 中國土壤與肥料 魏雙雨 李敏 吉文麗 等 適宜氮磷鉀用量和配比提高油用 牡丹產(chǎn)量和出油量 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報 第 期 北 方 園 藝