配方施肥對(duì)杜仲葉產(chǎn)量與杜仲膠含量的影響

龔兆全 蔣豆玉 毛建雄等

摘要 [目的] 研究配方施肥對(duì)杜仲葉產(chǎn)量與杜仲膠含量的影響。[方法]對(duì)樂山沙灣葫蘆鎮(zhèn)2年生膠用杜仲林進(jìn)行施肥試驗(yàn)，通過6個(gè)施肥配比（NPK組、PK組、NK組、PN組，微量元素組、NPK+微量元素組）和1次與2次等量供肥處理，研究其對(duì)杜仲葉產(chǎn)量與杜仲葉中杜仲含膠量的影響。[結(jié)果]1次供肥杜仲平均單株葉產(chǎn)量： NPK組為685.97 g、PK組545.61 g、NK組573.31 g、PN組610.23 g、微量元素組472.64 g、NPK+微量元素組734.29 g；2次供肥杜仲平均單株葉產(chǎn)量： NPK組為745.64 g、PK組596.48 g、NK組619.97 g、PN組675.17 g、微量元素組515.28 g、NPK+微量元素組810.29 g。1次供肥杜仲葉中杜仲膠含量：NPK組為2.03%、PN組1.94%、NK組1.89%、PK組1.83%、微量元素組1.85%、NPK+微量元素組2.13%；2次供肥杜仲葉中杜仲膠含量：NPK組為2.16%、PN組2.11%、NK組2.02%、PK組1.96%、微量元素組1.98%、NPK+微量元素組2.21%。[結(jié)論]6個(gè)施肥配比杜仲葉產(chǎn)量和杜仲膠含量均明顯高于對(duì)照組，2次供肥處理的NPK+微量元素組對(duì)杜仲葉產(chǎn)量和杜仲膠含量增量效果最好。

關(guān)鍵詞 配方施肥；2年生杜仲；葉產(chǎn)量；杜仲膠含量

中圖分類號(hào) S506.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A 文章編號(hào) 0517-6611（2018）32-0130-04

Effect of Formula Fertilization on Leaf Yield and Gum Content of Eucommia ulmoides

GONG Zhaoquan，JIANG Douyu，MAO Jianxiong et al （1.Leshan Academy of Forestry ，Leshan，Sichuan 614000）

Abstract [Objective] To study effect of formula fertilization on leaf yield and rubber content of Eucommia ulmoides.[Method] Fertilization experiment was conducted on 2yearold rubber of Eucommia ulmoides Linn in Hulu District of Leshan. The fertilization ratio of 6 fertilizers （NPK group，PK group，NK group，PN group，microelement group，NPK+ microelement group） and once and twice fertilizer treatment was set，and its effect on leaf yield and gum content of Eucommia ulmoides was explored.[Result]Average yield per plant of Eucommia ulmoides in once time was NPK 685.97 g in NPK goup，545.61 g in PK group，573.31 g in NK group，610.23 g in PN group，472.64 g in microelement group，734.29 g in NPK+ microelement group.The average yield per plant of Eucommia ulmoides in twice fertilizer was 745.64 g in NPK group，596.48 g in PK group，619.97 g in NK group，675.17 g in PN group，515.28g in microelement group，and 810.29g in NPK+ microelement group. The gum content of Eucommia ulmoides in fertilizer was 2.03% in NPK group，1.94% in PN group，1.89% in NK group，1.83% in PK group，1.85% in trace elements group，and 2.13% in NPK+ trace elements group. The gum content of Eucommia ulmoides in twice fertilizer was 2.16% in NPK group，2.11% in PN group，2.02% in NK group，1.96% in PK group，1.98% in trace elements group，and 2.21% in NPK+ trace elements group.[Conclusion]The yield and gum content of Eucommia ulmoides leaves were significantly higher than that of the control group，and the yield and gum content of Eucommia ulmoides leaves were best in the NPK+ microelement group treated with twice fertilizer.

Key words Formula fertilization；Twoyearold Euconmia ulmoides；Leaf yied；Eucommia ulmoides gum content

基金項(xiàng)目 林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)（201504701-3）。

作者簡(jiǎn)介 龔兆全（1962—）男，四川樂山人，高級(jí)工程師，從事森林資源培育研究。*通訊作者，副教授，從事藥用植物栽培研究。

收稿日期 2018-06-13

杜仲（Eucommia ulmoides Oliv）為木蘭綱金縷梅亞綱杜仲目杜仲科落葉喬木，是我國(guó)著名的經(jīng)濟(jì)樹種之一[1]。杜仲樹的葉、皮、根和種子中均含有杜仲膠，杜仲膠以固態(tài)形式廣泛分布于葉片各級(jí)葉脈韌皮部及主脈上下薄壁組織中，在葉柄存在于維管束韌皮部及薄壁組織中[2]。研究表明，杜仲葉的含膠率為1%～3%，杜仲樹皮和根皮中含膠率為6%～10%，杜仲果皮中含膠率為13%～17%[3]。杜仲膠（Eucommia ulmoide gum）是一種天然高分子，其化學(xué)組成與天然橡膠完全相同，但兩者的分子結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，為反式聚異戊[4]。杜仲初提膠經(jīng)過純化，脫色后可得到白色固體。杜仲膠具有較廣泛的用途，可做汽車輪胎、水下電纜等絕緣器材，以及一些耐水、耐酸堿腐蝕的材料；還可用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如口腔科牙齒的充填材料、骨傷科輔助材料[5]。杜仲在我國(guó)多省均有分布[6]，但由于杜仲生長(zhǎng)年限長(zhǎng)，其樹中膠含量較高的主要部位樹皮供藥用[7]，因此限制了杜仲膠在其實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。杜仲為多年生落葉喬木，膠用杜仲葉適宜的采收期是10—11月中旬，秋季葉中含膠量最豐富[8]，大量的落葉可以起到變廢為寶的作用，為杜仲膠的開發(fā)利用提供了可靠的材料來(lái)源。目前，對(duì)杜仲傳統(tǒng)栽培及藥理等方面的研究較深入，對(duì)葉片內(nèi)杜仲膠的研究也有個(gè)別報(bào)道，但在膠用林種植模式下，配方施肥對(duì)杜仲葉產(chǎn)量和杜仲膠含量的研究鮮見報(bào)道。筆者就配方施肥對(duì)2年生杜仲葉產(chǎn)量與杜仲膠含量進(jìn)行研究，為推動(dòng)杜仲膠用林的大規(guī)模種植、利用杜仲葉資源來(lái)提取杜仲膠提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)種苗：選取位于樂山市沙灣區(qū)葫蘆鎮(zhèn)發(fā)育良好，地徑、高度基本一致的2年生杜仲苗，種植密度3 000株/hm2。

試驗(yàn)藥品：硝酸銨、硝酸鉀、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、硫酸錳、硫酸鋅、硼酸、碘化鉀、硫酸銅、鉬酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉、硫酸亞鐵、氫氧化鈉、石油醚（沸程60～90 ℃）、正己烷、丙酮、四氯化碳、溴水、苯酚（均為分析純，購(gòu)于西安化學(xué)試劑廠）。

試驗(yàn)儀器：電子天平（最小分度值：0.01g，上海平軒科學(xué)儀器有限公司），電子分析天平（最小分度值：0.000 1 g，上海平軒科學(xué)儀器有限公司），數(shù)顯恒溫水浴鍋（常州國(guó)華電器有限公司），回流提取器（溫州市遠(yuǎn)中機(jī)械有限公司），索氏提取器（那艾精密儀器），卷尺，游標(biāo)卡尺（南通市錦諾公量刃具有限公司）。

大量元素肥料溶液：硝酸銨14.85 g/L，硝酸鉀17.10 g/L，磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉各0.65 g/L 。

微量元素肥料溶液Ⅰ：硫酸錳0.148 7 g/L、硫酸鋅0.057 4 g/L、硼酸0.041 4 g/L、碘化鉀0.005 6 g/L、硫酸銅0.000 3 g/L、鉬酸鈉0.001 8 g/L。

微量元素肥料溶液Ⅱ：乙二胺四乙酸二鈉0.248 4 g/L、硫酸亞鐵0.185 4 g/L。

1.2 試驗(yàn)地概況 葫蘆鎮(zhèn)位于樂山市沙灣城區(qū)東南部，地處103°33′45″～103°39′0″E、29°15′～29°20′N，海拔440 m。年降雨量1 430 mm，年平均日照時(shí)間1 091.6 h，土壤為紫色土，適宜杜仲種植。試驗(yàn)地面積0.6 hm2。

施肥前土壤成分：土壤pH 5.0，有機(jī)質(zhì)10 g/kg，全氮（NH4）1.02 g/kg，全鉀（K2O）16.9 g/kg，全磷（P2O5）1.16 g/kg，速效磷（P2O5）15 mg/kg，速效鉀（K2O）118.47 mg/kg，緩效鉀（K2O）521.60 mg/kg。表現(xiàn)為磷鉀養(yǎng)分含量稍低，礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)較豐富。

1.3 試驗(yàn)方法

膠用杜仲林地設(shè)6個(gè)施肥配比（NPK組、PK組、NK組、PN組、微量元素組、NPK+微量元素組）和1次與2次供肥處理，加CK對(duì)照，共13個(gè)處理組，每個(gè)處理組41株。另再設(shè)2個(gè)重復(fù)試驗(yàn)小區(qū)，探究膠用林種植模式對(duì)杜仲葉產(chǎn)量與杜仲膠含量的影響。

1次與2次供肥處理分別在5、7月的月初各施肥一次。NPK組：每次施用硝酸銨、硝酸鉀、磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉各100 mL/株，清水100 mL/株；PK組：每次施用磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉、硝酸鉀各100 mL/株，清水200 mL/株；NK組：每次施用硝酸銨、硝酸鉀各100 mL/株，清水200 mL/株；PN組：每次施用磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉、硝酸銨各100 mL/株，清水200 mL/株；微量元素組：每次施用微肥Ⅰ、微肥Ⅱ各50 mL/株，清水300 mL/株；NPK+微量元素組：每次施硝酸銨、硝酸鉀、磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉各100 mL/株、微肥Ⅰ、微肥Ⅱ各50 mL/株；CK組：每次施同等體積的清水400 mL/株。

1.4 葉產(chǎn)量測(cè)定

10月中旬采用“S”型采樣法采集各區(qū)組杜仲葉，每株采集具代表性冠葉與基葉各20片，進(jìn)行稱重，再結(jié)合每株葉片的總數(shù)推測(cè)其株產(chǎn)量。

1.5 杜仲膠提取

通過查閱資料[9-12]，采用綜合法提取：采摘新鮮葉片40 g，清水沖洗自然干燥，用5%氫氧化鈉溶液以1∶20（g∶mL）浸泡12 h，破壞植物組織結(jié)構(gòu)，依靠堿除去雜質(zhì)；再用去離子水洗滌杜仲葉4次，將洗凈的杜仲葉磨碎（使其提取時(shí)葉細(xì)胞中的杜仲膠能最佳溶出），放入回流提取器以石油醚作為溶劑加熱回流2 h，提取3次，直至葉渣中無(wú)白色絲狀杜仲膠出現(xiàn)。杜仲膠在加熱的石油醚中溶解，過濾得到濾液，濾液倒入蒸餾瓶中蒸餾濃縮，蒸餾出的石油醚回收重復(fù)利用，剩下的濃縮濾液放入冰箱在-22 ℃冷凍12 h析出杜仲膠，抽濾干燥得到粗膠（采用韋氏法[13]來(lái)定性檢驗(yàn)）。將粗膠經(jīng)丙酮多次純化得到灰白色精膠。杜仲膠的提取得率計(jì)算方法：η=m/M×2×100%

式子，η為杜仲膠的提取率，%；m為杜仲膠的質(zhì)量，g；M為杜仲葉的質(zhì)量，g；2為折干率。

2 結(jié)果與分析

2.1 配方施肥對(duì)杜仲葉產(chǎn)量的影響 5月初6個(gè)施肥配比進(jìn)行1次施肥，10月中旬采用“S”型采樣法對(duì)各區(qū)組杜仲葉采樣，結(jié)果見表1。

從表1可以看出，6個(gè)施肥配比1次施肥處理對(duì)2年生杜仲平均單株葉重與CK相比，均不同程度的提高，NPK+微量元素配施比CK提高葉重335.47 g，為對(duì)照的1.84倍；PN配施比CK提高葉重211.41 g，為對(duì)照的1.53倍；NPK配施比CK提高葉重287.15 g，為對(duì)照的1.71倍；PK配施比CK提高葉重146.79 g，為對(duì)照1.36倍；NK配施比CK提高葉重174.49 g，為對(duì)照的1.43倍；微量元素配施比CK提高葉重73.82 g，為對(duì)照的1.18倍。

由圖1可知，不同施肥配比處理與對(duì)照相比均有明顯增產(chǎn)作用，其中NPK+微量元素、NPK、PN處理組與對(duì)照組差異達(dá)顯著水平，NK、PK處理組與對(duì)照組差異達(dá)顯著水平，微量元素處理與對(duì)照差異不顯著，但高于對(duì)照組。

7月初6個(gè)施肥配比2次施肥，10月中旬采用“S”型采樣法對(duì)各區(qū)組杜仲葉采樣，結(jié)果見表2。從表2可以看出，6個(gè)施肥配比2次施肥處理對(duì)2年生杜仲平均單株葉重與CK相比，均不同程度的提高，NPK+微量元素配施比CK提高葉重375.67 g，為對(duì)照的1.86倍；PN配施比CK提高葉重240.55 g，為對(duì)照的1.55倍；NPK配施比CK提高葉重311.02 g，為對(duì)照的1.71倍；PK配施比CK提高葉重161.86 g，為對(duì)照的1.37倍；NK配施比CK提高葉重185.35 g，為對(duì)照的1.43倍；微量元素配施比CK提高葉重80.66 g，為對(duì)照的1.19倍。

由圖2可知，2次施肥處理葉產(chǎn)量仍以NPK+微量元素處理效果最好，NPK+微量元素與對(duì)照組差異達(dá)極顯著水平，NPK、PN與對(duì)照組差異達(dá)顯著水平，PK、NK、微量元素處理組與對(duì)照組差異不顯著，但高于對(duì)照組。

從圖3可以看出，1次施肥與2次施肥葉產(chǎn)量相比，2次施肥葉產(chǎn)量均高于1次施肥葉產(chǎn)量，2次施肥葉產(chǎn)量均高于1次施肥葉產(chǎn)量約0.9倍。

2.2 配方施肥對(duì)杜仲膠含量的影響

由圖4可知，1次施肥處理杜仲膠含量最高為NPK+微量元素，達(dá)2.13%，比對(duì)照組增加24%；NPK組比對(duì)照組增加杜仲膠含量18%；PN組比對(duì)照組增加杜仲膠含量13%；NK組比對(duì)照組增加杜仲膠含量9.9%；微量元素組比對(duì)照組增加杜仲膠含量7.6%；PK組比對(duì)照組增加杜仲膠含量6.4%。各施肥組杜仲膠含量均高于對(duì)照組。

NPK+微量元素、NPK、NK、PN組與對(duì)照組杜仲膠含量差異達(dá)極顯著水平，微量元素組與對(duì)照組差異達(dá)顯著水平，PK組與對(duì)照組差異不顯著，但高于對(duì)照組。

由圖5可知，2次施肥處理杜仲膠含量最高為NPK+微量元素組，達(dá)2.21%，比對(duì)照組增加杜仲膠含量27%；NPK組比對(duì)照組增加杜仲膠含量24%；PN組比對(duì)照組增加杜仲膠含量21%；NK組比對(duì)照組增加杜仲膠含量16%；微量元素組比對(duì)照組增加杜仲膠含量14%；PK組比對(duì)照組增加杜仲膠含量13%。各施肥組杜仲膠含量均高于對(duì)照組。

NPK+微量元素、NPK、NK、PN處理組與對(duì)照組差異達(dá)極顯著水平，微量元素處理組與對(duì)照組差異達(dá)顯著水平，PK處理組與對(duì)照組差異不顯著，但高于對(duì)照組。

從圖6可以看出，1次施肥與2次施肥杜仲膠含量相比，2次施肥杜仲膠含量均高于1次施肥杜仲膠含量，2次施肥杜仲膠含量均高于一次施肥杜仲膠含量約0.3倍。

2.3 杜仲膠的定性 將得到的提取物剪成細(xì)小顆粒，放入燒杯中，滴少量的四氯化碳發(fā)生溶脹后，加入4～6滴溴水，再在

其表面加入2 g苯酚將其覆蓋，將燒杯放入沸水浴中加快反應(yīng)，加熱約5 min時(shí)四氯化碳揮發(fā)。觀察產(chǎn)物顏色，若為紫色、褐色或藍(lán)色，則該產(chǎn)物為杜仲膠。該研究所提取的產(chǎn)物為褐色，證明提取物為杜仲膠。

3 結(jié)論與討論

該研究設(shè)置6個(gè)施肥配比（NPK組、PK組、NK組、PN組、微量元素組、NPK+微量元素組）和1次與2次等量供肥處理，在10月中旬采用“S”型采樣法對(duì)各區(qū)組杜仲葉進(jìn)行采集，探究其對(duì)2年生膠用杜仲林葉產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，6個(gè)施肥配比平均葉產(chǎn)量顯著高于對(duì)照，最高為NPK+微量元素組，次高為NPK組，其次為NK組、PN組、PK組，再次為微量元素組。6個(gè)施肥配比2次施肥比1次施肥杜仲葉產(chǎn)量提高約0.9倍。6個(gè)施肥配比杜仲葉中杜仲膠含量高于或略高于對(duì)照，最高為NPK+微量元素組，次高為NPK組，其次為NK組、PN組、微量元素組，再次為PK組。6個(gè)施肥配比2次施肥比1次施肥杜仲葉中杜仲膠產(chǎn)量提高約0.3倍。

在現(xiàn)有土壤條件下，6個(gè)施肥配比提高膠用杜仲林葉產(chǎn)量和杜仲膠含量，且2次施肥效果比1次施肥效果更好。其中均以NPK+微量元素處理效果最顯著，建議在膠用杜仲林生產(chǎn)中應(yīng)用。提高膠用杜仲林的杜仲膠含量，除應(yīng)用復(fù)配施肥技術(shù)外，可結(jié)合外源激素的使用[14]進(jìn)一步研究。

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