不同施肥方案對(duì)太子參活性成分的影響

吳玉香+王漢琪++沈少炎++連彥++龍智慧++何天友++榮俊冬++鄭郁善

摘要：有研究顯示，太子參對(duì)施肥較為敏感，為提高太子參產(chǎn)量及質(zhì)量，以福建省柘榮縣太子參為材料，通多對(duì)太子參栽培中設(shè)計(jì)氮磷鉀3種肥料不同的施肥配比，研究不同施肥方式對(duì)太子參活性成分的影響。結(jié)果表明：灰分、多糖、皂苷含量的高低與氮磷鉀的施肥量有關(guān)，與水分含量無(wú)關(guān)；氮磷鉀在2水平（155 kg/hm2氮，140 kg/hm2磷，90 kg/hm2 鉀）上產(chǎn)量達(dá)到最高值；氮、磷在1水平（0 kg/hm2）上水分含量最高，鉀在3水平（180 kg/hm2）上水分含量最高；在灰分含量方面，氮在2水平上含量最高，磷、鉀在3水平（280 kg/hm2磷，180 kg/hm2鉀）上含量最高；在多糖含量方面，氮、磷在3水平上含量最高，鉀在2水平上含量最高；在皂苷含量方面，各肥料在2水平上含量最高。建議施肥量為尿素668～1 002 kg/hm2，鈣鎂磷肥1 167～2 333 kg/hm2，硫酸鉀360 kg/hm2。

關(guān)鍵詞：太子參；施肥方式；活性成分；“3414”施肥試驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)： S567.5+30.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2017）06-0140-04

太子參為石竹科植物孩兒參[Pseudostellaria heterophylla（Miq.）Pax ex Pax et Hoffm.]的干燥塊根，具有益氣、健脾生津、潤(rùn)肺、補(bǔ)腎等功效[1]。對(duì)太子參中化學(xué)成分較為系統(tǒng)的研究是在20世紀(jì)90年代，太子參主要含有糖類(lèi)、苷類(lèi)、環(huán)肽、氨基酸、微量元素、揮發(fā)油、磷脂、脂肪酸、油脂、甾醇[2]等幾大類(lèi)。太子參多糖、總皂苷對(duì)小鼠非特異性免疫有促進(jìn)作用，具有抗疲勞、抗應(yīng)激和增強(qiáng)機(jī)體免疫力的作用[3-8]。太子參提取物均具有清除超氧自由基[9]、延緩腎小球硬化的作用[10]，太子參多糖能減輕胰腺病理組織學(xué)變化[11]，具有顯著的抗脂質(zhì)氧化、抗衰老作用[12]。據(jù)藥理學(xué)分析，太子參塊根含有的多糖、皂苷、微量元素等有效成分，能夠治療或緩解慢性胃炎、胃下垂、神經(jīng)衰弱、肺氣腫、肺結(jié)核、慢性支氣管炎等多種疾病或現(xiàn)象。因其藥性和緩，深受臨床醫(yī)生和養(yǎng)生行家喜愛(ài)[13]。另外，由于太子參富含多種氨基酸、微量元素，正是人體所必需的，有益于滋養(yǎng)頭發(fā)與皮膚，所以近年來(lái)太子參也更多地被應(yīng)用到化妝品行業(yè)，成為頭發(fā)、皮膚化妝品理想的營(yíng)養(yǎng)添加劑[14]。

研究施用有機(jī)肥對(duì)太子參產(chǎn)量的影響顯示，太子參對(duì)肥料較為敏感，施肥太多時(shí)有減產(chǎn)的趨勢(shì)[15]。太子參本身根系發(fā)達(dá)，植株矮小，需肥量不高，追肥過(guò)多會(huì)導(dǎo)致葉片過(guò)綠，含水量高，抵抗力差，出現(xiàn)傷根缺苗現(xiàn)象。在對(duì)太子參施肥設(shè)計(jì)研究中，伍中興采用“3414”不完全施肥設(shè)計(jì)研究不同氮鉀量對(duì)太子參生育期（開(kāi)花期、枯萎期）、經(jīng)濟(jì)性狀（分枝數(shù)、根莖粗、根莖數(shù)、根莖質(zhì)量）和產(chǎn)量的影響顯示，不同施肥量對(duì)太子參生育期的影響較??；施肥處理的太子參經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)于CK；最優(yōu)的施肥組合為氮肥120 kg/hm2，磷肥150 kg/hm2，鉀肥 180 kg/hm2，該組較其他處理組增產(chǎn)4.74%～44.20%[16]。王忠平等同樣應(yīng)用“3414”施肥設(shè)計(jì)原理研究施肥對(duì)太子參產(chǎn)量的影響，結(jié)果顯示，3個(gè)施肥要素對(duì)太子參產(chǎn)量的影響從大到小依次為氮>磷>鉀，考慮實(shí)際生產(chǎn)因素，最佳的施肥比例為N 75 kg/hm2，P2O5 90 kg/hm2，K2O 120 kg/hm2[17]。

施用尿素短期內(nèi)可以使土壤pH值上升到最大值，然后下降[18]，這是因?yàn)槟蛩卦谕寥滥蛩孛缸饔?周左右就能轉(zhuǎn)化成銨態(tài)氮，因此尿素從植物利用上仍屬于銨態(tài)氮，或者說(shuō)被看作銨態(tài)氮。銨態(tài)化肥在硝化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生H+使土壤變酸，而鈣鎂磷肥屬于堿性肥料，施用后可使土壤pH值上升[19]。

近幾十年來(lái)，太子參有過(guò)幾次價(jià)格上漲波動(dòng)，最近的一次巨幅上漲是從2009年下半年到2011年上半年，太子參的價(jià)格一路上漲，這期間價(jià)格漲幅達(dá)12.78倍[20]。隨著對(duì)太子參藥效的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用，使得其需求旺盛，導(dǎo)致太子參的需求量大幅增加，如何有效地提高太子參的產(chǎn)量、保證太子參的質(zhì)量已經(jīng)成為太子參種植過(guò)程中的重要問(wèn)題。本試驗(yàn)主要通過(guò)對(duì)太子參栽培中設(shè)計(jì)氮磷鉀3種肥料不同的施肥配比，研究施肥對(duì)太子參產(chǎn)量、質(zhì)量的影響。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用太子參來(lái)自福建柘榮閩東力捷迅藥業(yè)有限公司英山鄉(xiāng)太子參種植基地，種參為上一年的自留種參。

1.2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)中每個(gè)處理設(shè)置1個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)面積為1 m×3 m。試驗(yàn)小區(qū)編號(hào)為D1～D14，采用“3414”施肥設(shè)計(jì)原理，采用氮、磷、鉀3個(gè)因素，4個(gè)水平，14個(gè)處理（表1）。為確保施肥的精確性與均勻性，均施用化學(xué)肥料。本試驗(yàn)所施用的化肥為尿素（含N 46.4%）、鈣鎂磷肥（含P2O5 12%）、硫酸鉀（含K2O 50%），其中鈣鎂磷肥作為基肥一次性施用，尿素、硫酸鉀80%作為基肥，其余用于追肥。尿素、硫酸鉀和鈣鎂磷肥在作基肥施用時(shí)要間隔一段時(shí)間，具體施肥量見(jiàn)表2。太子參采用傳統(tǒng)單溝雙排密植，樣品于20140709收獲，60 ℃烘干，粉碎，分別測(cè)定含水量、灰分、多糖、皂苷和微量元素含量。

太子參活性成分質(zhì)量控制中，水分含量的測(cè)定采用烘干法，灰分含量的測(cè)定采用灼燒法，多糖含量的測(cè)定采用苯酚-硫酸比色法；皂苷含量以人參皂苷為衡量指標(biāo)用香草醛冰乙酸-高氯酸比色法測(cè)定。

1.3數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0、Excel 2003軟件進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同施肥水平對(duì)太子參成分的影響

植物在生長(zhǎng)過(guò)程中需要一定的養(yǎng)分，土壤養(yǎng)分情況決定著植物的生長(zhǎng)和發(fā)育。在栽培過(guò)程中，通過(guò)使用有機(jī)肥或者化學(xué)肥料，可以達(dá)到增產(chǎn)增收的作用。由表2可知，各處理產(chǎn)量排序?yàn)镈6>D7>D9>D3>D5>D14>D13>D12>D10>D8>D11>D2>D4>D1，其中D6組為D1組的1.28倍；水分含量排序?yàn)镈13>D12>D3>D10>D5>D9>D14>D11>D6>D7>D4>D1>D8>D2，其中D13組為D2組的1.08倍；灰分含量的排序?yàn)镈10>D7>D6>D11>D5>D9>D3>D12>D13>D14>D2>D4>D8>D1，其中D10組為D1組的1.48倍；多糖含量排序?yàn)镈7>D11>D5>D6>D10>D12>D9>D14>D3>D13>D4>D8>D2>D1，其中D7組為D1組的1.43倍；皂苷含量排序?yàn)镈6>D10>D11>D5>D7>D9>D3>D13>D14>D12>D2>D4>D1>D8，其中D6組為D8組的1.58倍。

2.2不同施肥水平下太子參成分的多重比較

對(duì)施肥水平進(jìn)行方差分析可知，P水分=0.585，P灰分=0.007，P多糖=0.000，P皂苷=0.000，即施肥水平下太子參水分含量差異不顯著，灰分、多糖、皂苷含量差異極顯著。由表3可知，對(duì)灰分、多糖、皂苷進(jìn)行兩兩比較，其中灰分可分為3類(lèi)，但交叉部分較多；多糖可分為7類(lèi)，交叉部分較多；皂苷可分為3類(lèi)，交叉部分較多?？梢钥闯觯m然試驗(yàn)組的整體差異是顯著的，但各水平之間的差異并不明顯。

2.3氮磷鉀施肥效用比較

表4是對(duì)“3414”施肥設(shè)計(jì)的肥效比較結(jié)果， 可見(jiàn)氮磷鉀

的2水平皆為本試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的最佳施肥量，0水平為不施肥，1水平為2水平施用量的0.5倍，用于比較施肥不足情況下植物的生長(zhǎng)，3水平為2水平施用量的1.5倍，用于比較施肥過(guò)量情況下的植物生長(zhǎng)。

在產(chǎn)量對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，氮、磷、鉀肥均在2水平上達(dá)到最大值，產(chǎn)量變化為先上升后下降。在水分含量對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，氮肥在1水平上達(dá)到水分含量最大值，2水平、3水平的含量變化不大；磷肥在1水平上達(dá)到水分含量最大值，總體呈先上升后下降的趨勢(shì)；鉀肥在3水平上達(dá)到水分含量最大值，其含量變化呈先上升后下降最后上升的趨勢(shì)。在灰分含量的對(duì)比中，氮在2水平時(shí)的含量最大，灰分含量先上升后下降；磷肥在3水平上灰分含量最大，灰分含量隨著磷肥施用量的增加而升高；鉀肥在3水平上灰分含量最大，灰分含量隨著鉀肥施用量的增加而升高。在多糖含量對(duì)比中，氮肥在3水平上多糖含量最高，多糖含量隨著氮肥的增加而升高；磷肥在3水平上多糖含量最高，0、2水平上含量較低；鉀肥在2水平上含量最高，呈先上升后下降的趨勢(shì)。在皂苷含量的對(duì)比中，氮肥在2水平上多糖含量最高，皂苷含量呈先上升后下降的趨勢(shì)；磷肥在2水平上多糖含量最高，皂苷含量呈先上升后下降的趨勢(shì)；鉀肥在2水平上含量最高，皂苷含量呈先上升后下降的趨勢(shì)。

由此可見(jiàn)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的2水平最適宜是相對(duì)于產(chǎn)量而言的，即施肥量在2水平上達(dá)到產(chǎn)量最高；對(duì)于水分含量而言，氮、磷肥在1水平上含量最高，鉀肥在3水平時(shí)含量最高；對(duì)于灰分含量，氮肥在2水平時(shí)含量最高，磷、鉀肥在3水平時(shí)含量最高；對(duì)于多糖含量，氮、磷肥在3水平時(shí)含量最高，鉀肥在2水平時(shí)含量最高；在皂苷含量方面，各肥料在2水平時(shí)含量最高。由表3可知，施肥對(duì)太子參的產(chǎn)量、活性成分是有影響的。對(duì)比各成分的提升，化學(xué)肥料對(duì)多糖和皂苷的影響較大，其次為灰分、產(chǎn)量，對(duì)水分的影響較小。

2.4氮磷鉀與太子參有效成分的相關(guān)分析

由表5可知，氮肥施用量與皂苷、多糖、灰分含量極顯著相關(guān)，與水分含量不相關(guān)；磷肥施用量與皂苷含量顯著相關(guān)，與多糖、灰分含量極顯著相關(guān)，即磷肥施用量與多糖、灰分的相關(guān)性高于磷肥與皂苷的相關(guān)性，磷肥施用量與水分含量不相關(guān)；鉀肥施用量與皂苷、多糖、灰分含量極顯著相關(guān)，與水分含量不相關(guān)。

對(duì)于太子參活性成分而言，施肥與水分含量不相關(guān)；在皂苷含量方面，氮、鉀肥施用量的相關(guān)性高于磷肥；多糖含量與氮磷鉀肥施用量均極顯著相關(guān)；灰分含量與氮磷鉀肥施用量也是極顯著相關(guān)。

3結(jié)論與討論

化肥，特別是施用硝化過(guò)程中產(chǎn)生H+離子的銨態(tài)氮肥會(huì)對(duì)土壤pH值產(chǎn)生影響，使用化肥改變土壤理化性質(zhì)的過(guò)程中，對(duì)植物的生長(zhǎng)會(huì)生影響。在植物生長(zhǎng)過(guò)程中，氮磷鉀是其生長(zhǎng)必需的元素。氮肥能促使葉綠素產(chǎn)生，促進(jìn)光合作用，但過(guò)量會(huì)導(dǎo)致植物枝葉徒長(zhǎng)；磷肥能夠促進(jìn)植物根系的生長(zhǎng)，提高植物的抗性，還能促進(jìn)植物提早成熟；鉀肥能促進(jìn)植物開(kāi)花結(jié)果、莖葉的生長(zhǎng)，還能促進(jìn)糖類(lèi)、淀粉的生成。

紅壤的磷元素含量很低，而且其中的有效磷更是缺乏，因此在紅壤上施用磷肥的效果十分顯著。一般磷肥的當(dāng)季利用率只有10%～25%，較氮肥、鉀肥的利用率低很多，主要是因?yàn)榱自谕寥乐腥菀妆还潭?。在酸性土壤中，磷易形成磷酸鐵鋁沉淀；在堿性土壤中，磷易形成難溶的磷酸鈣鹽，以pH值5.5～7.0為宜，實(shí)際上避免6.5以上。鈣鎂磷肥為微堿性肥料，不溶于水，卻能溶于弱酸中，因此在紅壤上施用鈣鎂磷肥有助于提高磷肥的有效性。紅壤的另一個(gè)特點(diǎn)就是氮元素的缺乏，磷肥、氮肥一起施用，不僅能滿(mǎn)足植物對(duì)養(yǎng)分的需求，而

且還能促進(jìn)磷肥的有效性[21]。試驗(yàn)證明，施用氮肥可以增加植物對(duì)磷肥的吸收和利用；施用磷肥能使植物莖葉生長(zhǎng)繁殖，提高光合作用，增加植物地上部分生物量，增加對(duì)磷的需求量，使根系迅速、大量吸收土壤中的磷。而根系表面、根際土壤間的濃度梯度，使遠(yuǎn)離根的磷酸離子更快向根部擴(kuò)散，促進(jìn)根系對(duì)磷的吸收[22]。本試驗(yàn)相關(guān)分析顯示，氮肥施用量與皂苷、多糖、灰分含量極顯著相關(guān)，與水分含量不相關(guān)；磷肥施用量與皂苷含量顯著相關(guān)，與多糖、灰分含量極顯著相關(guān)，與水分不相關(guān)；鉀肥施用量與皂苷、多糖、灰分含量極顯著相關(guān)，與水分含量不相關(guān)。本試驗(yàn)中3種化肥的施肥量在2水平上達(dá)到產(chǎn)量最高值；對(duì)于水分含量而言，氮、磷肥是在1水平上水分含量最高，鉀肥在3水平上水分含量最高；在灰分含量方面，氮肥在2水平上灰分含量最高，磷、鉀肥在3水平上灰分含量最高；在多糖含量方面，氮、磷肥在3水平上多糖含量最高，鉀肥在2水平上多糖含量最高；在皂苷含量方面，各肥料在2水平上皂苷含量最高。因此，根據(jù)本研究結(jié)果，建議太子參施肥量為尿素668～1 002 kg/hm2、鈣鎂磷肥1 167～2 333 kg/hm2、硫酸鉀360 kg/hm2。

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