基于“3414”施肥方案的二年生桔梗主要性狀的綜合評(píng)價(jià)

金冬雪，孫 迪，樊桓均，宋子葉，嚴(yán)一字*

（1.延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院，吉林 延吉 133002；2.海升集團(tuán)彬縣組培脫毒種苗繁育中心，陜西 彬州 713500）

桔梗［Platycodon grandiflorum（Jacq.）A. DC.］為桔?？平酃俣嗄晟荼局参?，是我國(guó)傳統(tǒng)道地藥材之一。桔梗具有宣肺、祛痰、鎮(zhèn)咳、消腫等功效［1］。桔梗既是一種藥食同源植物［2］，也是一種觀賞植物，另外，在保健品、化妝品等方面的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。

然而，隨著對(duì)桔梗用途的深入研究，對(duì)桔梗的需求量也日益增加，野生桔梗資源早已無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前市場(chǎng)的需求，從而進(jìn)行了大量的人工栽培。在桔梗人工栽培過(guò)程中，由于各地桔梗生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)參差不齊，導(dǎo)致人工栽培條件下桔梗的外觀品質(zhì)和產(chǎn)量差異較大［3］，造成上等品奇缺，次等品積壓，使桔梗生產(chǎn)者的經(jīng)濟(jì)效益大大降低。因此，如何提高桔梗的產(chǎn)量和品質(zhì)，是目前桔梗生產(chǎn)中亟待解決的問(wèn)題。

栽培桔梗的產(chǎn)量和品質(zhì)，不僅受氣候、土壤等自然因素的影響，還受肥料因素的影響。而氮、磷、鉀作為植物生長(zhǎng)的三要素，既可以滿(mǎn)足桔梗對(duì)基本營(yíng)養(yǎng)元素的需求，促進(jìn)植物正常生長(zhǎng)發(fā)育，又可以提高植物的產(chǎn)量和品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最佳化。但是，就目前桔梗施肥方面的研究而言，與糧食作物相比，研究者甚少，研究不夠深入。廖興國(guó)等［4］用盆栽方式進(jìn)行正交試驗(yàn)，得出合理施用氮、磷、鉀肥，既可以促進(jìn)桔梗的生長(zhǎng)發(fā)育，也可以提高桔梗產(chǎn)量和品質(zhì)的結(jié)論。王靜等［5］采用三因素二次D-飽和最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，結(jié)果表明施用氮、磷、鉀能提高桔梗的產(chǎn)量和總皂苷含量等有效成分的累積。李霞等［6］通過(guò)正交設(shè)計(jì)研究表明：氮、磷、鉀合理配施明顯促進(jìn)了一年生桔梗生長(zhǎng)和產(chǎn)量的提高。王靜等［7］通過(guò)在大田采用三因素二次D-飽和最優(yōu)設(shè)計(jì)的研究方法，得出合理的氮、磷、鉀配施能顯著提高桔梗產(chǎn)量的結(jié)論。王小仲等［8］在貴州省關(guān)嶺縣，采用“3414”試驗(yàn)方案，得出不同肥料種類(lèi)對(duì)桔梗一年生小苗生長(zhǎng)和產(chǎn)量有明顯促進(jìn)作用的結(jié)論。張紅燕等［9］研究結(jié)果表明有機(jī)肥、氮、磷、鉀配施對(duì)桔梗有增產(chǎn)作用。王靜等［5］通過(guò)氮、磷、鉀三因素二次D-飽和最優(yōu)設(shè)計(jì)（310）的研究方法，結(jié)果表明施肥是提高栽培藥用植物產(chǎn)量和品質(zhì)的重要措施。張曉虎等［10］試驗(yàn)表明合理施肥能夠提高桔梗產(chǎn)量。祝麗香等［11］研究表明氮、磷、鉀的積累對(duì)桔梗干物質(zhì)生產(chǎn)、產(chǎn)量有重要作用。耿慧云［12］研究指出鉀肥對(duì)桔梗產(chǎn)量和品質(zhì)的影響較大。郭鑫年等［13］認(rèn)為通過(guò)施用鉀肥能夠顯著提高水稻產(chǎn)量。

然而前人的研究主要是探討一年生桔梗施肥的方式和施肥的種類(lèi)對(duì)桔梗產(chǎn)量的影響，而氮磷鉀肥對(duì)二年生桔梗主要農(nóng)藝性狀和外觀品質(zhì)方面的研究卻很少，特別是在北方寒冷地區(qū)的研究更少。而在桔梗的外觀品質(zhì)性狀中，根長(zhǎng)和側(cè)根數(shù)的多少是衡量桔梗外觀品質(zhì)的重要指標(biāo)，這主要是因?yàn)樵诮酃＜庸み^(guò)程中，需要進(jìn)行扒皮處理，而根短、側(cè)根數(shù)多則扒皮費(fèi)工、損耗大，影響桔梗的價(jià)格，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益降低。

因此，本研究擬采用“3414”施肥方案，旨在通過(guò)氮磷鉀肥料的不同配比組合，來(lái)探討不同氮磷鉀配比對(duì)北方寒冷地區(qū)桔梗主要農(nóng)藝性狀的影響，同時(shí)進(jìn)一步研究氮磷鉀配比在桔梗外觀品質(zhì)和產(chǎn)量上的效應(yīng)，以確定本試驗(yàn)范圍內(nèi)最佳氮磷鉀配比，為今后北方寒冷地區(qū)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)桔梗栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

本試驗(yàn)在吉林省延吉市延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行，經(jīng)度129.50，緯度42.88，所在地屬季風(fēng)性氣候，春季干燥多風(fēng)，夏季溫?zé)岫嘤辏锛緵鏊儆?，冬季漫長(zhǎng)寒冷。年平均氣溫5.5℃，全年無(wú)霜期160 d，年平均降水量為479.0 mm，平均日照為2447.2 h，結(jié)冰日164 d。供試土壤類(lèi)型為黑土，土質(zhì)為砂土，土壤基礎(chǔ)性狀：有機(jī)質(zhì)為23.64 g/kg，pH值為8.24，全氮為0.58 g/kg，堿解氮為26.6 mg/kg，全磷為12.71 g/kg，有效磷為292.33 mg/kg，全鉀為15.59 g/kg，速效鉀為106.6 mg/kg。

1.2 材料與方法

試驗(yàn)設(shè)計(jì)：采用“3414”施肥方案，設(shè)氮、磷、鉀3個(gè)因素，各因素4個(gè)水平，14個(gè)處理。3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)面積4.5 m ×16 m =72 m2。試驗(yàn)方案及氮磷鉀施肥量見(jiàn)表1。

肥料種類(lèi)及含量：氮肥為尿素（N 46%），磷肥為磷酸二銨（P2O546%，N 18%），鉀肥為硫酸鉀（K2O 50%）。每個(gè)小區(qū)肥料按配比混合后，采用條施的方法作為基肥一次性施入。

供試種子為品系延梗0303的種子。于2017年5月初播種，畦寬1 m，長(zhǎng)16 m，過(guò)道寬0.3 m。播種前先開(kāi)溝施肥，覆土后再開(kāi)溝條播，每處理種10行，行距20 cm。待苗高3～4 cm時(shí)進(jìn)行定苗，株距為5 cm，生長(zhǎng)期間進(jìn)行除草和澆水，于2019年9月末收獲進(jìn)行取樣調(diào)查。

表1 桔梗氮磷鉀肥“3414”試驗(yàn)設(shè)計(jì) （g/m2）

1.3 調(diào)查的性狀及方法

每個(gè)小區(qū)在中間兩行連續(xù)取10株，并對(duì)其主要性狀進(jìn)行調(diào)查。如株高、莖粗、莖葉鮮重、根長(zhǎng)、根徑、側(cè)根數(shù)、單根鮮重、小區(qū)產(chǎn)量，測(cè)定方法參考金銀蘭［14］的方法。

經(jīng)濟(jì)系數(shù)計(jì)算方法：

經(jīng)濟(jì)系數(shù) = 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/生物學(xué)產(chǎn)量 = 單根鮮重/（地上部鮮重+單根鮮重）

1.4 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Excel 2007軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析、多重比較及隸屬函數(shù)法分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮磷鉀配比處理對(duì)二年生桔梗地上部主要性狀的影響

表2 為二年生桔梗地上部主要性狀的方差分析結(jié)果，從表中可知除了莖粗的F值達(dá)到顯著水平外，株高和莖葉鮮重的F值均達(dá)到極顯著水平。

在株高方面，處理4的株高最大，CK的株高最??；在0.05水平上，處理4、6、13、14的株高均顯著大于CK，其它處理與CK間均不存在顯著差異。在莖粗方面，處理3的莖粗最大，處理7的莖粗最?。辉?.05水平上，處理3、9、14的莖粗均顯著大于CK，其它各處理與CK間均不存在顯著差異。在莖葉鮮重方面，處理10的莖葉鮮重最大，CK的莖葉鮮重最?。辉?.05水平上，僅有處理2與CK的莖葉鮮重間不存在顯著差異，其他處理均顯著大于CK。

表2 不同氮磷鉀配比處理后的桔梗地上部性狀的F值及多重比較

2.2 不同氮磷鉀配比對(duì)二年生桔梗根部主要性狀和經(jīng)濟(jì)系數(shù)的影響

不同氮磷鉀配比處理后桔梗根部主要性狀及經(jīng)濟(jì)系數(shù)的方差分析及多重比較結(jié)果見(jiàn)表3。從表3可知，除了根徑的F值達(dá)到了顯著水平外；根長(zhǎng)、側(cè)根數(shù)、單根鮮重、經(jīng)濟(jì)系數(shù)的F值均達(dá)到了極顯著水平。

在根長(zhǎng)方面，處理10的根長(zhǎng)最大，CK的根長(zhǎng)最??；在0.05水平上，所有處理的根長(zhǎng)均顯著大于CK。在根徑方面，處理10的根徑最大，CK的根徑最??；在0.05水平上，處理3、6、7、10的根徑顯著大于CK，其它處理與CK的根徑間均不存在顯著差異。在側(cè)根數(shù)方面，處理7的側(cè)根數(shù)最少，處理12的側(cè)根數(shù)最多；在0.05水平上，處理11、12的側(cè)根數(shù)顯著大于CK，處理6、7、10顯著小于CK，其它處理與CK間均不存在顯著差異。在單根鮮重方面，處理10的單根鮮重最大，處理6次之，CK最??；在0.05水平上，處理3、4、8、9、12與CK的單根鮮重間均不存在顯著差異，其它各處理的單根鮮重均大于CK，特別是處理6和處理10表現(xiàn)突出。

在經(jīng)濟(jì)系數(shù)方面，處理2的經(jīng)濟(jì)系數(shù)最高，處理9的經(jīng)濟(jì)系數(shù)最低；在0.05水平上，只有處理4、8、9、10和14的經(jīng)濟(jì)系數(shù)顯著小于CK，其它處理與CK無(wú)顯著差異。

2.3 不同氮磷鉀配比處理后二年生桔梗主要性狀的隸屬函數(shù)值分析

根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果，采用隸屬函數(shù)法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析（表4），以期綜合評(píng)價(jià)“3414”施肥方案處理后的二年生桔梗主要性狀。將對(duì)桔梗的產(chǎn)量和外觀品質(zhì)影響較大的株高、根長(zhǎng)、根徑、單根鮮重、經(jīng)濟(jì)系數(shù)等性狀的平均數(shù)值換算成隸屬函數(shù)值，然后計(jì)算各性狀的平均隸屬函數(shù)值作為綜合評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。其中根長(zhǎng)、根徑、單根鮮重、經(jīng)濟(jì)系數(shù)采用隸屬函數(shù)值，株高和側(cè)根數(shù)采用反隸屬函數(shù)值。從表4可知，平均隸屬函數(shù)值由高到低的順序?yàn)椋篘2P2K3>N2P2K2>N2P3K2>N0P2K2>N2P1K2>N1P2K2>N3P2K2>N1P1K2>N2P2K1>N1P2K1>N2P2K0>N0P0K0>N2P0K2>N2P1K1。

除了處理4之外，鉀肥用量高（2水平和3水平）的處理，如處理10、6、7、2、5、3、11、14的平均隸屬函數(shù)值均較高，排在前8位，而鉀肥用量低的處理排位靠后；除了處理5之外，磷肥和鉀肥用量高（2水平和3水平）的處理，如處理10、6、7、2、3、11的平均隸屬函數(shù)值均較高，排在前7位，而排在第7位的處理氮肥的用量是最高（3水平）的；而排在前3位的氮肥用量也較高。說(shuō)明在氮磷鉀肥用量均高時(shí)，有關(guān)桔梗產(chǎn)量和外觀品質(zhì)的性狀表現(xiàn)優(yōu)異，特別是多施用磷鉀肥可提高桔梗的產(chǎn)量和外觀品質(zhì)。

表3 不同氮磷鉀配比處理后的桔梗根部性狀及經(jīng)濟(jì)系數(shù)的F值與多重比較

表4 不同氮磷鉀肥配比處理后桔梗主要性狀的隸屬函數(shù)值

3 討論

施肥是植物生產(chǎn)的重要措施，合理施肥既能夠促進(jìn)其生長(zhǎng)發(fā)育，又能提高產(chǎn)量。通過(guò)氮磷鉀三因素的肥料配比試驗(yàn)，14種氮磷鉀配比組合處理后二年生桔梗的株高、莖粗、莖葉鮮重與CK均存在較大差異，而根部與產(chǎn)量和外觀品質(zhì)有關(guān)的性狀也明顯好于CK，其表現(xiàn)為根部的根長(zhǎng)較長(zhǎng)、根徑較大、側(cè)根數(shù)較少、單根鮮重較大。這與孫迪［15］的研究結(jié)果相似，但其與本研究采用的種子和土壤條件不同。本研究的土壤為沙土，且比較瘠薄。因此認(rèn)為，在不同土壤條件下，桔梗的大田種植，離不開(kāi)一定量的氮磷鉀三大營(yíng)養(yǎng)元素，應(yīng)該重視氮磷鉀肥的合理配施，特別是增加磷鉀肥的用量，不僅能提高桔梗產(chǎn)量，而且能改善其外觀品質(zhì)。

4 結(jié)論

（1）14種不同氮磷鉀肥配比處理后，桔梗的株高、莖粗、莖葉鮮重、根長(zhǎng)、根徑、側(cè)根數(shù)、單根鮮重、經(jīng)濟(jì)系數(shù)與N0P0K0相比存在較大差異，且施肥處理的綜合表現(xiàn)好于N0P0K0。

（2）通過(guò)隸屬函數(shù)法對(duì)14種不同氮磷鉀肥配比處理進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)可得出結(jié)果：由高到低的順序?yàn)镹2P2K3>N2P2K2>N2P3K2>N0P2K2>N2P1K2>N1P2K2>N3P2K2>N1P1K2>N2P2K1>N1P2K1>N2P2K0>N0P0K0>N2P0K2>N2P1K1。

（3）在14種不同氮磷鉀肥料配比處理中，處理N2P2K3（N 8.8 g/m2、P2O517.4 g/m2、K2O 45 g/m2）和處理N2P2K2（N 8.8 g/m2、P2O517.4 g/m2、K2O 30 g/m2）的綜合表現(xiàn)最好。

（4）在本研究范圍內(nèi)，多施肥有助于提高桔梗的產(chǎn)量和外觀品質(zhì)，特別要多施磷鉀肥效果更佳。