硝態(tài)氮與銨態(tài)氮不同比例配施對文山三七生長及藥用成分的影響

霍躍文，金 航，王 馨，李林玉，楊 雁，馬維思，李復(fù)興，楊 斌，李 華，易 芳，劉 莉*

(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，北京 100193；2.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院藥用植物研究所，云南 昆明 650205；3.昆明市盤龍區(qū)松花街道辦事處，云南 昆明 650205)

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況

試驗(yàn)于2018年12月至2019年12月在文山州硯山縣盤龍鎮(zhèn)苗鄉(xiāng)三七科技園(23°53′N，104°32′E，平均海拔1500 m)進(jìn)行。試驗(yàn)地年平均氣溫16.1 ℃，年降水量1008 mm，土壤有機(jī)質(zhì)22.67 g/kg、土壤堿解氮171.51 mg/kg、土壤速效磷43.78 mg/kg、土壤速效鉀149.53 mg/kg。雨熱同期，是非常適宜三七生長的道地產(chǎn)區(qū)，同時(shí)苗鄉(xiāng)三七科技股份有限公司自建約667 hm2三七種植連鎖農(nóng)場，規(guī)范化種植及標(biāo)準(zhǔn)化管理業(yè)內(nèi)領(lǐng)先，確保試驗(yàn)的科學(xué)性[22]。

1.2 供試材料

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019年12月開始，共6個(gè)處理，分別為T1：m硝態(tài)氮∶m銨態(tài)氮=100∶0、T2：m硝態(tài)氮∶m銨態(tài)氮=75∶25、T3：m硝態(tài)氮∶m銨態(tài)氮=50∶50、T4：m硝態(tài)氮∶m銨態(tài)氮=25∶75、T5：m硝態(tài)氮∶m銨態(tài)氮=0∶100，T6(CK)：不施用氮肥。施肥比例mN∶mP2O5∶mK2O=3∶2∶2，單次追肥量為：氮肥30 kg/hm2，磷肥20 kg/hm2，鉀肥20 kg/hm2；每個(gè)處理小區(qū)面積5.85 m×1.43 m，重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表1所示，分別在5月(抽薹期)、6月(開花期)、8月(綠果期)、9月(紅果期)稱取每個(gè)小區(qū)對應(yīng)的肥料與等量土拌勻撒施進(jìn)行追肥。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 25.0的DUNCAN進(jìn)行差異顯著性分析，顯著水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 硝態(tài)氮與銨態(tài)氮不同比例配施對三七生長、產(chǎn)量的影響

2.1.1 對三七生長動(dòng)態(tài)的影響 由表2可見，T2處理株高在前3個(gè)生育期內(nèi)顯著高于其他處理，雖然在紅果期T2處理株高達(dá)到19.39 cm，但與其他硝銨配比處理差異均不顯著，因此在二年生三七生育前期，T2處理對株高生長有較好的促進(jìn)作用，在生育后期促進(jìn)作用較小。葉長在整個(gè)生育期內(nèi)T5處理高于其他處理，且T5處理在開花期、綠果期、紅果期與T6(CK)處理差異顯著。葉寬的增長速度隨三七生長期的推移逐漸減緩，抽薹期追肥時(shí)T4處理與T3、T5、T6(CK)之間差異顯著，開花期追肥時(shí)各處理之間差異均不顯著，但在后2次追肥時(shí)T2葉寬達(dá)到最大值3.70 cm并顯著高于其他處理。由此可見，在二年生三七生長的前2個(gè)追肥時(shí)期，硝態(tài)氮與銨態(tài)氮不同比例配施對三七葉寬生長的影響較小，但在后2個(gè)追肥時(shí)期T2處理對三七葉寬的影響顯著。綜上，硝銨比為75∶25的施肥條件更有利于二年生三七株高、葉長、葉寬的增長。

2.1.2 對三七生物量的影響 從圖1可見，不同硝態(tài)氮及銨態(tài)氮配比在開花期與綠果期之間地上部生物量增長較大，T2處理在該段追肥期間較其他處理無差異，但在抽薹期和紅果期追肥時(shí)較其他處理有差異。紅果期追肥時(shí)T2處理達(dá)了最大值1.18 g，與其他處理相比地上部生物量平均增加33.57%，除與T3處理差異不顯著外，與其他處理相比均有顯著差異。由圖2可見，地下部生物量的積累在前2個(gè)時(shí)期各處理地下部生物量增幅較緩，從綠果期開始各個(gè)處理地下部生物量呈現(xiàn)迅速增長。T2處理在紅果期達(dá)到最大值3.55 g，顯著高于其他處理，且從開花期之后，其地下部生物量均大于其他處理。因此T2處理更有利于二年生三七生物量的積累。

2.1.3 對三七產(chǎn)量的影響 從表3可見，T2處理產(chǎn)量顯著高于其他處理，與處理相比，T2、T3、T1、T5、T4分別增產(chǎn)20.36%、9.97%、28.04%、20.91%、39.82%。T3處理略低于T2處理，但顯著高于T1、T4、T5處理，T1、T4、T5處理之間差異不顯著，說明不同形態(tài)氮素配施效果好于單一形態(tài)氮素的施用。而硝態(tài)氮與銨態(tài)氮配施對二年生三七的產(chǎn)量有明顯促進(jìn)作用，且最佳施用硝銨比為75∶25。

表2 硝態(tài)氮及銨態(tài)氮不同比例配施對二年生三七生長的影響

同一時(shí)期不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同Different lowercase letters in the same period indicated significant differences (P< 0.05).The same as below圖1 硝態(tài)氮與銨態(tài)氮不同配施比對二年生三七地上部干重的影響Fig.1 Effects of different nitrogen forms fertilizer on leaf biomass of two years P.notoginsengs

圖2 硝態(tài)氮與銨態(tài)氮不同配施比對二年生三七地下部干重的影響Fig.2 Effects of different nitrogen forms fertilizer on root biomass of two years P.notoginsengs

2.2 硝態(tài)氮及銨態(tài)氮不同比例配施對三七根莖葉氮吸收的影響

表3 硝態(tài)氮及銨態(tài)氮不同比例配施對二年生三七產(chǎn)量的影響

圖3 硝態(tài)氮及銨態(tài)氮不同比例配施對不同生育期二年生三七根部N含量的影響Fig.3 Effects of different treatments on nitrogen contents in root of two years P.notoginsengs in different growth stages

圖4 硝態(tài)氮及銨態(tài)氮不同比例配施對不同生育期二年生三七莖部N含量的影響Fig.4 Effects of different treatments on nitrogen contents in stem of two years P.notoginsengs in different growth stages

從圖5可見，葉部N含量在整個(gè)生育時(shí)期均大于莖部和根部。這表明處在長葉期的二年生三七需要大量的養(yǎng)分供給葉部生長。而隨著生育期推進(jìn)葉部N含量呈逐漸下降的趨勢，逐步向莖、根轉(zhuǎn)移。

圖5 硝態(tài)氮及銨態(tài)氮不同比例配施對不同生育期二年生三七葉部N含量的影響Fig.5 Effects of different treatments on nitrogen content in leaf of two years P.notoginsengs in different growth stages

不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同Different lowercase letters indicated significant differences (P < 0.05).The same as below圖6 硝態(tài)氮銨態(tài)氮不同比例配施對三七皂苷R1含量的影響Fig.6 Effects of different treatments on R1 saponins

2.3 硝態(tài)氮與銨態(tài)氮不同比例配施對三七皂苷含量的影響

三七主要以根部入藥，人參皂苷是三七植株中一類重要的藥用成分[24]，其中人參皂苷 Rg1、人參皂苷 Rb1及三七皂苷 R1 等皂苷是三七的主要活性成分[25-26]。主要皂苷成分的含量是衡量三七藥材品質(zhì)的重要指標(biāo)。

圖7 硝態(tài)氮銨態(tài)氮不同比例配施對三七皂苷Rg1含量的影響Fig.7 Effects of different treatments on Rg1 saponins

圖8 硝態(tài)氮銨態(tài)氮不同比例配施對人參皂苷含量的影響Fig.8 Effects of different treatments on Rb1 saponins

圖9 硝態(tài)氮銨態(tài)氮不同比例配施三七總皂苷含量的影響Fig.9 Effects of different treatments on total saponins

硝態(tài)氮及銨態(tài)氮不同比例配施對二年生三七皂苷含量影響較大(圖6～9)，三七皂苷、人參皂苷及總皂苷含量T2處理均顯著高于其他處理，總皂苷含量T1處理與T5處理無顯著差異，表明單一施用銨態(tài)氮或硝態(tài)氮對皂苷含量積累影響一致，而不同硝態(tài)氮與銨態(tài)氮配比總皂苷含量呈現(xiàn)T2>T3>T4，可見少量增加銨態(tài)氮對皂苷含量積累效果顯著。T2處理總皂苷含量為6.69%，分別比T1、T3、T4、T5、T6(CK)處理增加6.53%、4.53%、8.78%、9.67%、19.89%?？梢?，硝態(tài)氮與銨態(tài)氮混合配施比單一施用效果好，皂苷含量積累隨著銨態(tài)氮占比的增加先增加后降低。所以在本次試驗(yàn)中，T2處理硝態(tài)氮∶銨態(tài)氮為75∶25最有利于二年生三七皂苷含量的積累。

3 討 論

不同氮素配比施肥對作物生長影響較大。謝晉等[27]研究不同硝態(tài)氮和銨態(tài)氮配比烤煙的農(nóng)藝性狀的影響，結(jié)果表明，在生育前期硝態(tài)氮比例較高對烤煙株高、葉長和葉寬的積累有顯著促進(jìn)作用。張超一等[28]對香蕉幼苗氮素吸收進(jìn)行了研究，在銨態(tài)氮比例在10%～70%時(shí)，硝態(tài)氮比例的增加可以有效促進(jìn)香蕉幼苗對氮素的吸收。結(jié)合本研究結(jié)果表明，株高、葉寬、生物量、產(chǎn)量等指標(biāo)T2處理均有顯著優(yōu)勢，在硝態(tài)氮與銨態(tài)氮配比施肥中，硝態(tài)氮比例較大時(shí)可以促進(jìn)作物早發(fā)快長。

氮形態(tài)對藥用植物的次生代謝產(chǎn)物具有顯著影響，且與單一氮源相比，混合氮源更利于促進(jìn)某些代謝產(chǎn)物的合成與積累。張婧[34]通過選用不同硝銨氮素比例觀察對辣椒生長的影響，研究發(fā)現(xiàn)，施用硝銨比75∶25時(shí)可提高辣椒的光合能力和酶活性，有效改善循環(huán)調(diào)節(jié)促進(jìn)辣椒素類物質(zhì)的合成，顯著提高辣椒果實(shí)的品質(zhì)。本次試驗(yàn)中，T1與T5單一氮源追肥皂苷含量積累效果差，兩者差異不顯著，混合氮源更利于三七皂苷含量的積累。在混合氮源施用中T3與T4處理皂苷含量顯著低于T2處理，銨態(tài)氮配施過多對皂苷含量的積累有抑制作用。

4 結(jié) 論

不同形態(tài)氮素配比施肥各處理對二年生三七的生長、產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收、藥用成分均有不同程度的影響，表明不同氮源比例配施對三七的生長具有一定的積極作用，同時(shí)也表明農(nóng)戶普遍以尿素作為唯一氮源施肥具有不合理性，一方面氮肥利用率低效果差，造成浪費(fèi)的資源；另一方面以尿素作為唯一氮源大量施用會(huì)導(dǎo)致土壤酸堿度的變化、土壤氮素營養(yǎng)形態(tài)與比例失調(diào)、三七田間病害嚴(yán)重、品質(zhì)下降等一系列問題。因此在N肥的施用上應(yīng)注意不同氮源的合理配比施肥，本研究表明，T2處理各項(xiàng)指標(biāo)表現(xiàn)較為優(yōu)異，在栽培過程中施用氮肥硝態(tài)氮∶銨態(tài)氮為75∶25時(shí)，更利于二年生三七的生長。