肥料互作對葉用桔梗生長及品質(zhì)的影響

于錫宏，李松儒，趙文博，張雪，蔣欣梅

(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部東北地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)試驗(yàn)室，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，哈爾濱 150030)

桔梗[Platycodongrandiflorus(Jacq.)A.DC.]，俗稱鈴鐺花、包袱花，常分布在中國吉林、山東、河南、陜西、四川以及黑龍江等地[1-2]。桔梗根部不僅作為腌制品作為日常食用，而且因其含有豐富的藥用成分而作為中藥材。與常規(guī)蔬菜相比，桔梗的莖葉部位含有更為豐富的皂苷、黃酮等特殊成分及多種人體所需營養(yǎng)物質(zhì)[3-4]，且口感鮮美。桔梗嫩苗可以清炒，可以做成銀耳桔梗湯等營養(yǎng)豐富的菜肴，具有較高的藥用價值和食用價值。目前，對葉用桔梗的研究甚少，在生產(chǎn)中存在一系列問題，如栽培技術(shù)落后、產(chǎn)量低，質(zhì)量差等，因此有必要對葉用桔梗進(jìn)行系統(tǒng)研究。

桔梗生長受環(huán)境影響較大，在露地生產(chǎn)中，人們常常利用土壤肥料施用進(jìn)行調(diào)控，從而達(dá)到提高產(chǎn)量、品質(zhì)的目的。酵素有機(jī)肥具有較高的潔凈性和完熟性，可以有效提升土壤肥力，可以較好的減少化肥施用量[5]；生物炭基肥是一種新型的緩釋肥料，可以改善土壤物理性，對作物具有較好的增產(chǎn)效果[6]；微生物菌肥是以活性微生物的生命活動使作物得到所需養(yǎng)分的一種肥料，可以改善土壤菌群結(jié)構(gòu)[11]。本文以一年生桔梗作為試驗(yàn)材料，將酵素有機(jī)肥，炭基肥以及微生物菌肥混合施用作為基肥，通過對植株生長的觀察和生理生化分析，篩選出促進(jìn)葉用桔梗生長的肥料配施方法，提高葉用桔梗的產(chǎn)量和采收品質(zhì)，為葉用桔梗生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 供試材料

桔梗種子由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)車代弟老師提供，試驗(yàn)所用酵素有機(jī)肥、生物炭基肥、微生物菌肥均購置于黑龍江省哈爾濱市。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 田間設(shè)計。試驗(yàn)于2019年5月至2019年9月在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)校試驗(yàn)基地進(jìn)行，2019年5月16日采用直播方式播種，采用畦作栽培方式，畦間距20 cm，共16個處理，每個處理重復(fù)3次，共48個小區(qū)，每個小區(qū)1 m2，畦上5行，株行距6 cm×20 cm，各小區(qū)間隨機(jī)排列。將3種肥料作為底肥在播種前一次性施入，肥料設(shè)計采用3因素4水平正交試驗(yàn)設(shè)計，以不施肥為對照處理。正交試驗(yàn)處理及施用量見表1。

表1 正交試驗(yàn)處理代碼及施用量 kg·667m-2

1.2.2 指標(biāo)測定。出苗7天后進(jìn)行出苗率的調(diào)查。當(dāng)植株地上部基部即將木質(zhì)化時，每小區(qū)隨機(jī)取3株進(jìn)行植株株高、莖粗、葉片數(shù)的測定，然后進(jìn)行地上部莖葉的采收，采收時留下底端5 cm，測定小區(qū)產(chǎn)量，并計算折合畝產(chǎn)量，采收后測定皂苷、黃酮含量。皂苷測定采用比色法[7]，黃酮采用鋁鹽比色法測定[8]，產(chǎn)量的測定采用直接稱質(zhì)量法。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析。采用WPS表格進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖，采用SPSS軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 肥料互作對葉用桔梗出苗率的影響

由圖1可知，隨著有機(jī)肥施用量的增加，葉用桔梗出苗率總體呈先上升后下降的趨勢，其中J7(25 kg/667 m2酵素有機(jī)肥+150 kg/667 m2生物炭基肥+15 kg/667m2微生物菌肥)處理出苗率最高，J6(25 kg/667 m2酵素有機(jī)肥+100 kg/667 m2生物炭基肥+20 kg/667 m2微生物菌肥)次之，均顯著大于對照組，分別比對照增加5.96%、4.91%。說明低水平的有機(jī)肥+中/高水平的炭基肥+中/高水平的微生物菌肥搭配施用葉用桔梗出苗率最佳。其他處理出苗率與對照組差異不顯著。當(dāng)有機(jī)肥用量為25 kg/667 m2時(J4、J5、J6、J7)，葉用桔梗出苗率隨著炭基肥用量的增加呈上升趨勢；當(dāng)有機(jī)肥用量為50 kg/667 m2時(J8、J9、J10、J11)，葉用桔梗出苗率隨炭基肥用量的增加呈現(xiàn)下降趨勢，當(dāng)有機(jī)肥用量為75 kg/667 m2時(J12、J13、J14、J15)，葉用桔梗出苗率隨炭基肥用量的增加呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，說明出苗率是3種肥料互作的結(jié)果，較低水平的有機(jī)肥和較高水平的炭基肥以及微生物菌肥混施條件下最利于葉用桔梗出苗。

圖1 肥料互作對葉用桔梗出苗率的影響

2.2 肥料互作對葉用桔梗生長及產(chǎn)量的影響

由表2可知，葉用桔梗株高最高的處理為J13，顯著大于CK，平均株高比CK高8.43 cm，與J9、J6、J7差異不顯著；其次為J3，與J14差異不顯著，但顯著高于其余處理；株高最低的處理為J1，但顯著高于CK。方差分析表明，施肥對桔梗株高的作用明顯，3種肥料互作更有利于葉用桔梗的生長，其中，高水平的微生物菌肥對葉用桔梗株高生長具有較強(qiáng)的促進(jìn)作用，高水平有機(jī)肥條件下的株高總體高于低水平有機(jī)肥條件下的株高，這可能因?yàn)橛袡C(jī)肥具有一定的緩釋效果，75 kg/667 m2+50 kg/667 m2+15 kg/667 m2即J13處理株高長勢最好，其次是J6、J7、J9處理。

表2 肥料互作對葉用桔梗生長及產(chǎn)量的影響

葉用桔梗莖粗生長隨有機(jī)肥用量增加總體呈先上升后下降的趨勢。莖粗最大的處理為J9，其次為J11、J6、J7、J14，均顯著大于對照組，莖粗最小的處理為J1～J5、J12，與CK差異不顯著。總體來看，炭基肥和微生物菌肥用量較高的條件下有利于莖粗生長，其中莖粗最大的處理為50 kg/667 m2有機(jī)肥+50 kg/667 m2炭基肥+20 kg/667 m2微生物菌肥。

葉片數(shù)最多的處理為J9，平均葉片數(shù)15.33，顯著大于對照組，與J13、J7、J6、J3各處理間差異不顯著。J1、J2、J4葉片數(shù)最少，與對照組差異不顯著。在較高水平的微生物菌肥條件下，施用的有機(jī)肥和炭基肥總量較高時，葉片數(shù)量較多。方差分析表明，3種肥料互作條件下明顯促進(jìn)葉用桔梗生長，J9效果最好，其次為J6、J7。

葉用桔梗折合畝產(chǎn)量隨著有機(jī)肥用量的增加呈先上升后下降趨勢，產(chǎn)量最高的兩個處理是J7和J9，顯著高于對照組，相比CK分別增加234.6 kg，238.34 kg。產(chǎn)量最低的處理為J1，與CK差異不顯著。綜合來看，在酵素有機(jī)肥和生物炭基肥施用量較多的情況下，葉用桔梗折合畝產(chǎn)量較高。

2.3 肥料互作對葉用桔梗主要品質(zhì)的影響

2.3.1 肥料互作對葉用桔梗莖葉皂苷含量的影響。由圖2可知，J6、J7、J9、J13處理皂苷含量最高，表明3種肥料共同作用下，中或高水平微生物菌肥的條件下，有機(jī)肥和炭基肥總量較高時，葉用桔梗莖葉皂苷含量最高。皂苷含量最低的處理為J4、J5處理，與CK處理之間差異不顯著。由J1

圖2 肥料互作對葉用桔梗莖葉皂苷含量的影響

2.3.2 肥料互作對葉用桔梗莖葉黃酮含量的影響。由圖3可知，3種肥料混合施用有利于莖葉黃酮的積累，J6、J9處理黃酮含量最高，顯著大于CK，與J7差異不顯著。其次為，J13、J11、J14處理。在這其中較高水平微生物菌肥處理下黃酮含量最高。處理J8黃酮含量高于J10，J4>J5，J12>J15，可看出在有機(jī)肥用量相同的情況下，施用微生物菌肥比生物炭基肥更有利于黃酮的積累。通過方差分析表明，J9處理即50 kg/667 m2有機(jī)肥+50 kg/667 m2炭基肥+20 kg/667 m2微生物菌肥的處理，葉用桔梗黃酮含量最高。

圖3 肥料互作對葉用桔梗莖葉黃酮含量的影響

3 討論與結(jié)論

酵素有機(jī)肥是一種汲取傳統(tǒng)有機(jī)肥制作工藝并結(jié)合現(xiàn)代微生物發(fā)酵工藝的一種肥料，能為土壤直接補(bǔ)充有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀等養(yǎng)分，改善土壤理化結(jié)構(gòu)，將固化養(yǎng)分分解成為更有益于植物體吸收的有效養(yǎng)分[9]。生物炭基肥是一種將生物炭與有機(jī)肥或無機(jī)肥混合的新型肥料，具有生物炭和化肥混合的肥力，還具有一定緩釋效果，相比于普通肥料來說更加持久和高效[10]。微生物菌肥能夠維持根際微生物區(qū)平衡并降解有害物質(zhì)，有效提高產(chǎn)量[11]。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，將3種肥料混合施用，對桔梗地上部生長及產(chǎn)量具有一定的促進(jìn)效果，株高、莖粗、葉片數(shù)生長較為迅速，產(chǎn)量明顯上升。這可能是由于3種肥料混合施用可以提高土壤中有效磷和有效鉀的含量，肥料融入土壤形成的微生物群落，可以加速肥料中有機(jī)質(zhì)的分解[12]，并迅速的溶解土壤中的氮磷鉀養(yǎng)分，使養(yǎng)分更容易被桔梗吸收。這與黃秋良等在芳樟苗上的研究結(jié)果相一致[13]。

土壤理化性質(zhì)對植物的品質(zhì)產(chǎn)生影響，張文靜研究結(jié)果表明,施肥增加了土壤中堿解氮和速效磷含量，增量施肥條件下桔梗主根總皂苷含量最高，藥用品質(zhì)最好，該結(jié)論同樣適用于桔梗地上部[14]。本試驗(yàn)中表明，“中等水平有機(jī)肥+低水平炭基肥+高水平微生物菌肥”的搭配下，桔梗莖葉皂苷、黃酮含量均在較高水平，這是因?yàn)橛袡C(jī)肥中含有大量有機(jī)物質(zhì)、無機(jī)物質(zhì)、微生物群，能夠提高土壤中有機(jī)質(zhì)含量和有益微生物的數(shù)量[15]，參與植物的初生代謝以及次生代謝并加速營養(yǎng)成分的合成。與炭基肥融合，又加強(qiáng)了肥料的緩釋效果。而微生物菌肥的添加，強(qiáng)化了有機(jī)肥和炭基肥的肥效，加速了礦質(zhì)營養(yǎng)的轉(zhuǎn)化，加大了植株對養(yǎng)分的利用[16]。肥料混配優(yōu)于單一肥料，這主要是因?yàn)榉柿戏N類過于單一時對植株體作用較慢或不明顯，而混合施肥可以加強(qiáng)肥料的作用效果，加快作物對肥料的吸收。另外，由于今年降水量較大，試驗(yàn)地雜草生長迅速，并且可能存在地塊間肥料不均勻的情況，因此本試驗(yàn)所得規(guī)律還需進(jìn)行進(jìn)一步研究。

總之，從葉用桔梗出苗率、產(chǎn)量、品質(zhì)以及生長情況來看，均是中等水平或低水平酵素有機(jī)肥+較高水平微生物菌肥處理效果最好，其中，利用“50 kg/667 m2酵素有機(jī)肥+50 kg/667 m2生物炭基肥+20 kg/667 m2微生物菌肥”(J9)施肥方式，葉菜用桔梗的產(chǎn)量、皂苷、黃酮含量有顯著提升效果，其次是“25 kg/667 m2酵素有機(jī)肥+100 kg/667 m2炭基肥+20 kg/667 m2微生物菌肥”(J6)、“25 kg/667 m2酵素有機(jī)肥+150 kg/667 m2生物炭基肥+15 kg/667 m2微生物菌肥”(J7)。