氮磷鉀單因素施肥對(duì)苦參干物質(zhì)積累及苦參堿含量的影響

魏紅國(guó)，關(guān)扎根，王玉龍，楊霞，劉穎，陳芳

（山西振東道地藥材開(kāi)發(fā)有限公司，山西長(zhǎng)治047100）

氮磷鉀單因素施肥對(duì)苦參干物質(zhì)積累及苦參堿含量的影響

魏紅國(guó)，關(guān)扎根，王玉龍，楊霞，劉穎，陳芳

（山西振東道地藥材開(kāi)發(fā)有限公司，山西長(zhǎng)治047100）

為探索合理施肥量對(duì)中藥材苦參堿含量的影響，提高苦參產(chǎn)量與苦參堿含量，試驗(yàn)就苦參定量化施肥進(jìn)行了分析研究。結(jié)果表明，苦參堿含量N區(qū)＞K區(qū)＞P區(qū)，且各小區(qū)苦參堿含量隨著施肥量的增加呈上升趨勢(shì)；N3，P2，K3為最佳施用量；通過(guò)模擬函數(shù)擬合，不同施肥區(qū)干物質(zhì)平均積累規(guī)律為快速增長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間N區(qū)平均為15.41 d，比P區(qū)和K區(qū)的持續(xù)時(shí)間分別長(zhǎng)2，6 d；最大積累時(shí)間對(duì)應(yīng)的積累速率N區(qū)為1.53 g/（d·株），比P區(qū)與K區(qū)分別快18.6%和37.8%。

苦參；干物質(zhì)；苦參堿含量

苦參（Sophora flavescens Ait）為豆科槐屬落葉亞灌木植物，別名野槐、苦骨、地骨、山槐子等[1]，在全國(guó)各地均有分布。其主要用于治療熱痢，便血，黃疸尿閉，赤白帶下，陰腫陰癢，濕疹，濕瘡，皮膚瘙癢，疥癬麻風(fēng)，外治滴蟲(chóng)性陰道炎[2-3]。通過(guò)對(duì)全國(guó)野生苦參主要產(chǎn)地的苦參資源、生態(tài)環(huán)境進(jìn)行全面調(diào)查與分析，發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)于太行山區(qū)的沁縣、武鄉(xiāng)等地的苦參生物堿含量較高[4-5]。苦參長(zhǎng)期以來(lái)一直是靠采挖野生資源來(lái)提供藥源，所以，對(duì)苦參進(jìn)行人工栽培可以解決其供需矛盾。由于苦參人工采集較多，導(dǎo)致其野生資源越來(lái)越少，而人工種植區(qū)施肥多樣化，影響了苦參的產(chǎn)量和質(zhì)量。張守潤(rùn)[6]研究表明，氮磷配合施用時(shí)，苦參苗根干質(zhì)量/總干質(zhì)量隨施磷量增加而增加，說(shuō)明氮磷配施有利于干物質(zhì)向根中分配；紀(jì)英等[7]研究表明，施鉀量為60 mg/kg時(shí)，根干質(zhì)量、苦參總堿含量和苦參總堿產(chǎn)量最高，因此，施鉀量60 mg/kg是適宜的施肥量。

本試驗(yàn)在前人研究的基礎(chǔ)上擬探明不同施肥量對(duì)苦參干物質(zhì)積累及苦參堿含量的影響，并結(jié)合晉東南地區(qū)地理、氣候環(huán)境，通過(guò)對(duì)不同施肥量下苦參堿含量、產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益的綜合分析，旨在為苦參高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)的開(kāi)發(fā)與利用、中藥材種植施肥精量化提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試苦參品種為926，是山西振東道地藥材開(kāi)發(fā)有限公司從山西沁縣種源選育的品種。

1.2 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)設(shè)在武鄉(xiāng)縣土河坪村。該區(qū)位于太行山系西麓，山西省東南部，長(zhǎng)治市最北端，東經(jīng)112°54″、北緯36°48″，海拔1 600 m。年平均氣溫8℃，年平均降雨量500 mm，年日照時(shí)數(shù)2 568 h，無(wú)霜期150 d，全年≥10℃積溫3100℃，屬溫帶大陸性氣候。試驗(yàn)地土質(zhì)為壤土，pH值為8.17，有機(jī)質(zhì)含量1.66%，堿解氮118 mg/kg，速效磷11.8 mg/kg，速效鉀320 mg/kg，前茬作物為玉米。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每小區(qū)面積為20 m2（5 m×4 m），分為45個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，每小區(qū)之間留有0.5 m的緩沖帶?？鄥⒎N植行距為45 cm，每個(gè)小區(qū)種植9行，株距30 cm，于2011年4月10日播種，種子經(jīng)硫酸處理后窩種，出苗6～8 cm時(shí)每窩留1株，其后20 d去掉新萌發(fā)的小苗。播前按試驗(yàn)方案一次性施入肥料，N肥為尿素，P肥為過(guò)磷酸鈣，K肥為氯化鉀。施肥水平為氮肥每公頃100.05（N1），150.15（N2），200.11（N3），295.20 kg（N4）；磷肥每公頃564.45（P1），600.30（P2），1 875.30 kg（P3）；鉀肥每公頃150.15（K1），300.15（K2），450.30（K3），600.30 kg（K4）。常規(guī)栽培管理，并及時(shí)除雜草。生育期內(nèi)每年分3次，每次采挖1行苦參，并挖取苦參全部根系，洗掉泥土，自然晾干后，進(jìn)行根生長(zhǎng)量的測(cè)量和生物堿含量的測(cè)定。

1.4 苦參堿含量的測(cè)定

依據(jù)2010年版《藥典》，采用安捷倫1260高效液相色譜儀測(cè)定，色譜條件與系統(tǒng)適用性試驗(yàn)以氨基鍵合硅膠為填充劑；以乙腈一無(wú)水乙醇一3%磷酸溶液（80∶10∶10）為流動(dòng)相；檢測(cè)波長(zhǎng)220 nm。理論板數(shù)按氧化苦參堿峰計(jì)算，應(yīng)不低于2 000。對(duì)照品溶液的制備：取苦參堿對(duì)照品、氧化苦參堿對(duì)照品適量，精密稱(chēng)定，加乙腈一無(wú)水乙醇（80∶20）混合溶液分別制成每1 mL含苦參堿50 μg、氧化苦參堿0.15 mg的溶液[2]。

供試品溶液的制備：取苦參樣粉末（過(guò)0.297mm篩）約0.3 g，精密稱(chēng)定，置具塞錐形瓶中，加濃氨試液0.5 mL，再精密加入三氯甲烷20 mL，密封，稱(chēng)質(zhì)量，超聲處理（功率250 W，頻率33 kHz）30 min，放冷，再稱(chēng)質(zhì)量，用三氯甲烷補(bǔ)足減失的質(zhì)量，搖勻，過(guò)濾，精密量取過(guò)濾液5 mL，加在中性氧化鋁柱（0.149～0.074 mm，5 g，內(nèi)徑1 cm）上，依次以三氯甲烷、三氯甲烷一甲醇（7∶3）混合溶液各20 mL洗脫，合并收集洗脫液，回收溶劑至干，殘?jiān)訜o(wú)水乙醇適量使溶解，并轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中，加無(wú)水乙醇至刻度，搖勻即得。

分別精密吸取上述2種對(duì)照品溶液各5 μL與供試品溶液5～10 μL，注人液相色譜儀測(cè)定[7-15]。

1.5 苦參根形態(tài)和干物質(zhì)積累測(cè)定

地上莖徑采用游標(biāo)卡尺于第3～4莖節(jié)間測(cè)量，并求平均值；地下莖徑采用游標(biāo)卡尺測(cè)量蘆頭以上3～4 cm處，并求平均值；根徑采用游標(biāo)卡尺測(cè)量蘆頭以上3～4 cm處，并求平均值；干物質(zhì)積累為取樣后各選10株苦參分根、莖、葉等器官，風(fēng)干至恒質(zhì)量稱(chēng)干質(zhì)量。并用Logistic方程擬合苦參干物質(zhì)積累變化規(guī)律。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010，DPS 9.05進(jìn)行分析，采用LSD法進(jìn)行方差分析，α＝0.05；采用Logistic方程擬合光合產(chǎn)物積累變化。

2 結(jié)果與分析

2.1 苦參堿含量

從圖1可以看出，隨著施肥量的增加，苦參堿含量隨之增大，不同施肥區(qū)苦參生長(zhǎng)到第3年，比前2 a含量均高；施P區(qū)與施N區(qū)差異顯著；施K區(qū)，1年生苦參堿含量隨施肥量的增加而增加，2年生、3年生苦參堿含量先升后減，K3處理為最佳施K水平。

2.2 干物質(zhì)積累及莖徑變化

從表1～3可以看出，不同處理間，1，2，3年生苦參干物質(zhì)積累差異性顯著，隨著施N量的增加地上干質(zhì)量N2與N3間沒(méi)有差異，2，3年生隨之增加，3年生為先升后降，出現(xiàn)拐點(diǎn)，可見(jiàn)N3處理為最佳施N量；地上莖徑1年生變化不明顯，因植株較小，需肥量差異小，2，3年生隨施N量增加呈上升趨勢(shì)。1年生干物質(zhì)積累與地上莖徑各處理間沒(méi)有明顯變化；2年生各處理間地上莖徑差異性顯著；干物質(zhì)積累3年生有下降，說(shuō)明苦參后期需肥量將有下降趨勢(shì)。施K區(qū)干物質(zhì)積累與莖徑變化規(guī)律均有先升后減的趨勢(shì)，3年生苦參干物質(zhì)積累變化較為明顯，其最佳施肥量為K3處理。

表1 N肥區(qū)不同處理間干質(zhì)量及莖徑變化

表2 P肥區(qū)不同處理間干質(zhì)量及莖徑變化

表3 K肥區(qū)不同處理間干質(zhì)量及莖徑變化

2.3 干物質(zhì)積累方程模擬

由表4可知，通過(guò)對(duì)不同施肥區(qū)苦參干物質(zhì)積累的方程模擬分析，快速增長(zhǎng)持續(xù)期N區(qū)平均為15.41 d，比P區(qū)和K區(qū)的持續(xù)時(shí)間分別長(zhǎng)2，6 d；最大積累時(shí)間對(duì)應(yīng)的積累速率N區(qū)為1.53 g/（d·株），比P區(qū)與K區(qū)分別快18.6%和37.8%；在生育期內(nèi)進(jìn)入快速增長(zhǎng)的時(shí)間N區(qū)比P區(qū)和K區(qū)分別晚3，5 d；結(jié)束快速增長(zhǎng)的時(shí)間比P區(qū)和K區(qū)分別晚6，4 d；生育期內(nèi)可依據(jù)此參數(shù)進(jìn)行科學(xué)施肥，提高肥料利用率，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。由表4可知，方程模擬相關(guān)系數(shù)高，效果顯著值得借鑒。

表4 不同施肥區(qū)各生育期平均干物質(zhì)積累擬合方程

3 討論

苦參為豆科槐屬多年生落葉亞灌木或草本植物，具有清熱燥濕、泄火解毒、殺蟲(chóng)、利尿、殺菌等功效；主治痢疾、黃疸、濕疹、皮膚瘙癢、瘡瘍；外治滴蟲(chóng)陰道炎，外陰瘙癢等癥[15-18]。

隨生長(zhǎng)年份，苦參堿含量逐年升高，干物質(zhì)積累逐年增加。施用不同的肥料，1年生各處理間沒(méi)有明顯的變化規(guī)律，2，3年生的苦參堿含量均表現(xiàn)出施N區(qū)高于施P區(qū)和施K區(qū)；干物質(zhì)積累量，1年生各試驗(yàn)區(qū)也沒(méi)有差異性；2，3年生只有地下干物質(zhì)質(zhì)量隨施肥量的不同變化較為明顯，且施K區(qū)＞施P區(qū)＞施N區(qū)。

從各處理看，隨著施N量的增加，苦參堿含量隨之增大，其最佳施肥量還需進(jìn)一步試驗(yàn)；施P量的增加，苦參堿含量先減后增，最佳施P量為600.30 kg/hm2處理；此試驗(yàn)隨著施K量的增加苦參堿含量隨之增加，其最佳施肥量也需進(jìn)一步試驗(yàn)，但施K所有處理的苦參生物堿含量并沒(méi)有達(dá)到2.0%。低P量條件下有利于地下干物質(zhì)質(zhì)量的積累；低K量處理地上、地下干物質(zhì)積累最為顯著。因各試驗(yàn)為單因素試驗(yàn)，后續(xù)應(yīng)繼續(xù)研究NPK配合施肥試驗(yàn)。

4 結(jié)論

通過(guò)不同施肥量對(duì)苦參干物質(zhì)積累及苦參堿含量的影響研究，結(jié)果表明，苦參堿含量各生育時(shí)期N區(qū)＞K區(qū)＞P區(qū)，且隨著施肥量的增加呈上升趨勢(shì)；干物質(zhì)積累與地上莖徑1年生苦參差異不明顯，2，3年生呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，N3，P2，K3為最佳施用量；通過(guò)模擬函數(shù)擬合，不同施肥區(qū)干物質(zhì)平均積累規(guī)律為快速增長(zhǎng)持續(xù)期N區(qū)平均為15.41 d，比P區(qū)和K區(qū)的持續(xù)時(shí)間分別長(zhǎng)2，6 d；最大積累時(shí)間對(duì)應(yīng)的積累速率N區(qū)為1.53 g/（d·株），比P區(qū)與K區(qū)分別快18.6%和37.8%。

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Effect of the Single Factor of NPK Fertilization on Dry Matter Accumulation and Alkaloid Content ofSophora

WEI Hongguo，GUANZhagen，WANGYulong，YNANGXia，LIUYing，CHENFang
（Shanxi ZhengdongPharmaceutical Co.，Ltd.，Changzhi 047100，China）

Quantitative fertilization experiments of Sophora were carried out to explore the the effect of reasonable fertilizer rate on matrine content and increase the production ofmatrine and Sophora.The results showed that the content of matrine was in the trend of N＞K＞P area,the content of matrine in each district increased with the increase of fertilizer rate,and N3,P2,K3 was the best amount of fertilizer.By simulating function fitting,the regularity of average dry matter accumulation in different fertilization zone was:the rapid growth duration of N area with an average of 15.41 d,longer than that of P and K 2 d and 6 d;the accumulation rate at the maximum accumulation time in Naccumulation area was 1.53 g/（d·strains）,faster than P and Karea by18.6%and 37.8%,respectively.

Sophora;drymatter;matrine content

S567.5＋3

A

1002-2481（2016）09-1334-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.09.25

2016-04-29

魏紅國(guó)（1984-），男，甘肅定西人，農(nóng)藝師，碩士，主要從事中藥材種植與開(kāi)發(fā)研究工作。關(guān)扎根為通信作者。