不同施肥處理對羅漢果產(chǎn)量和質(zhì)量的影響

黃媛 林楊 湯丹峰 鐘楚 孫旺 韋坤華 繆劍華 朱艷霞

摘要 以羅漢果為研究對象，采用田間隨機區(qū)組試驗，測定不同施肥類型和施肥量對羅漢果產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，以期為羅漢果合理施肥提供參考依據(jù)。結(jié)果表明，與不施肥處理相比，生物有機肥和化肥均能顯著增加羅漢果的產(chǎn)量、果徑、鮮重、大中果率和一級果中皂苷含量；生物有機肥處理的增產(chǎn)效果較化肥更為顯著；生物有機肥處理對羅漢果產(chǎn)量、果徑和大果率均隨有機肥施肥量呈先增加后減少的趨勢，從一級果中的羅漢果苷Ⅴ含量上看，其含量隨施肥量增加呈先增加后減少的趨勢，S1～S3處理一級果中羅漢果苷Ⅴ含量相比S0處理，分別提高了1.17、1.22、1.29倍，S4處理羅漢果苷Ⅴ含量顯著降低。綜合來看，S3處理是該研究中最適宜的羅漢果施肥類型和施肥量。

關(guān)鍵詞 生物有機肥；化肥；羅漢果；產(chǎn)量；質(zhì)量

中圖分類號 S567.1+9? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2023）10-0123-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.10.027

Abstract In order to provide reference for rational fertilization of Siraitia grosvenorii， using field randomized block experiment， we took it as the research object and measured the yield and quality of Siraitia grosvenorii under different fertilization types and levels. Results showed that? compared with no fertilization treatment， both bioorganic fertilizer and chemical fertilizer could significantly increase yield， fruit diameter， fresh weight， medium and large fruit rate and saponin content in primary fruit of Siraitia grosvenorii. The effect of bioorganic fertilizer was more significant than that of chemical fertilizer. The yield， fruit diameter and large fruit rate of Siraitia grosvenorii were firstly increased and then decreased with the amount of bioorganic fertilizer applied. Compared with S0 treatment， the content of mogroside V in first grade fruit of S1-S3 treatment was increased by 1.17 ， 1.22? and 1.29 times， respectively， and the content of mogroside V in S4 treatment was significantly decreased.In conclusion，S3 treatment was the most suitable fertilizer type and amount for S.grosvenorii in this study.

Key words Bioorganic fertilizer;Chemical fertilizer;Siraitia grosvenorii;Yield;Quality

我國土壤由于長期過量施用化肥導致土壤微生物活性低、酸化嚴重、養(yǎng)分失調(diào)，同時還對環(huán)境造成了嚴重的污染。減少化肥施用，增加生物有機肥是改善土壤環(huán)境、提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量的有效途徑［1-3］。研究表明，施用生物有機肥，既能促進作物生長、提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)，還可以降低病蟲害，用生物有機肥替代化肥是實現(xiàn)化肥零增長的有效途徑［4］。

羅漢果是葫蘆科（Cucurbitaceae）羅漢果屬植物（Siraitia grosvenorii（Swingle）C.Jeffrey）的成熟果實，主產(chǎn)于廣西臨桂、永福和龍勝等縣，其性涼味甘，無毒，有潤肺止咳、涼血、潤腸通便的功效，素有“東方神果”美譽，是食藥同源植物。羅漢果中所含的甜度極高的甜味物質(zhì)是一種低卡路里的理想天然甜味劑，2020 年被評為“桂十味”道地藥材，市場需求以每年30%以上的速度增長。羅漢果產(chǎn)業(yè)已形成全產(chǎn)業(yè)鏈體系，已開發(fā)出羅漢果甜甙、飲料、濃縮汁、中藥等100多個系列產(chǎn)品，成為廣西桂林鄉(xiāng)村振興的支柱產(chǎn)業(yè)，2021年桂林市羅漢果全行業(yè)實現(xiàn)總產(chǎn)值超過120億元，同步增長23%［4］。羅漢果為高需肥作物，目前人工種植以化肥和農(nóng)家肥為主［5-7］，由于追求產(chǎn)量和收益，需要大量施用化肥，使得羅漢果藥材重金屬含量超標，嚴重影響其品質(zhì)［8-9］。此外，過量施用化肥、農(nóng)家肥會造成肥料中的營養(yǎng)成分不能完全被農(nóng)作物吸收而大量滯留在土壤內(nèi)，容易造成土壤板結(jié)、土壤質(zhì)量嚴重退化，且污染種植環(huán)境。研究表明在羅漢果栽培過程中減少化肥使用量甚至是完全使用有機肥種植羅漢果是可以實現(xiàn)的。在國家減肥減藥標準下，用有機肥代替化肥，提高羅漢果的產(chǎn)量和質(zhì)量是羅漢果行業(yè)乃至整個中藥產(chǎn)業(yè)急需解決的問題。

筆者通過田間隨機區(qū)組試驗，探討了施用化肥和生物有機肥對羅漢果產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，以及施用不同量的生物有機肥對羅漢果產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，以期為羅漢果合理施肥提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于廣西桂林市臨桂區(qū)中庸鎮(zhèn)穴田村，110°04′43.58″E、25°26′37.92″N，海拔168 m，是羅漢果的核心道地產(chǎn)區(qū)，為亞熱帶季風區(qū)，平均氣溫19.1 ℃，極端最高氣溫39.6 ℃，極端最低氣溫為-1.6 ℃。全年以東北風為主要風向，濕度較大，四季分明，雨量充沛，氣溫溫和濕潤，年平均降水量為1 869 mm，無霜期302 d。土壤為黃褐土，0～20 cm土層基本理化性狀為有機質(zhì)242.0 g/kg、有效氮（堿解氮）131.04 mg/kg、有效磷87.23 mg/kg、速效鉀310.07 mg/kg。

1.2 試驗材料

羅漢果種苗為桂林柏林生物技術(shù)有限公司提供的組培苗。

“元泰豐”生物有機肥由元泰豐（包頭）生物科技有限公司提供，外觀為褐黑色粉狀無味無機械雜質(zhì)，水分含量為24.8%，pH 6.1，有機質(zhì)≥45%，總養(yǎng)分≥5.0%，總氮含量1.8%，磷含量4.1%，鉀含量0.2%，含鈣、鎂、硫、硼、鋅、鉬、銅、鐵等。

化肥為氮磷鉀復合為N-P-K=15-15-15。

1.3 試驗方法

羅漢果的種植時間為2021年3月20日，種植密度為4 200株/hm2，起畦高15～20 cm，寬130～150 cm，按行距1.5～1.7 m、株距1.0～1.3 m開穴，每穴按試驗設(shè)計施基肥，將肥與土拌勻，堆成直徑60 cm、高12～15 cm的土堆，定植。2021年4月底搭棚，一般用竹木作支架，棚高1.7 m左右，棚頂鋪放小竹子或樹枝，然后在株旁插一條小竹子，以便莖蔓往上攀援生長。苗高17～20 cm時，將藤莖上生長出的側(cè)枝摘除，留下主蔓，以利主蔓迅速生長。苗高30 cm時，用稻草或麻繩將主蔓松綁在竹子上，幫助莖蔓上棚。于當年6月初花期，每穴按試驗設(shè)計追肥。施肥方法為在離主莖基部25 cm處開半環(huán)狀溝施用。

根據(jù)成熟情況分2次進行采收，第一次采收時間當年9月14日，第二次采收時間當年10月11日。設(shè)置不同基肥類型和不同施用量2組：

①不同基肥類型對羅漢果產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，共3個處理，CK為對照不施基肥，T1基肥為有機肥（1.5 kg/株），T2基肥為氮磷鉀復合肥（0.15 kg/株，N-P-K=15-15-15）。

②不同施用量對羅漢果產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，共5個處理，S0～S4分別指有機肥施用量為0、0.5、1.0、1.5、3.0 kg/株。

1.4 測定項目與方法

①產(chǎn)量、果徑、鮮重及果形分級。在羅漢果成熟后，分別采收各處理果實，并計算產(chǎn)量，測量果徑和鮮重。果實等級分類按羅漢果商品分類等級進行。直徑＞5.74 cm屬特級果，＞5.26 cm屬一級果，＞4.78 cm屬二級果，＞4.46 cm 屬三級果［10］。

②11-O-羅漢果苷Ⅴ、賽門苷Ⅰ、羅漢果苷Ⅴ含量測定方法參照文獻［11］的方法用甲醇超聲提取，色譜條件參照文獻［12］，以乙腈-水（23∶77）為流動相，檢測波長203 nm。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2020和SPSS 22.0軟件進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析，用Origin 2018軟件作圖。采用單因素試驗法進行方差分析，用Duncan極差法進行多重比較（α＝0.05），表中數(shù)據(jù)均為３個重復的平均值±標準差。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基肥類型對羅漢果產(chǎn)量和質(zhì)量的影響

由表1可知，CK的羅漢果平均單株產(chǎn)量為21個，產(chǎn)量為89 595 個/hm2。與CK處理相比，T1處理對羅漢果增產(chǎn)效果顯著，增產(chǎn)幅度為31.3%；T2處理后羅漢果單株產(chǎn)量變化不大，由21個降至20個。從果形大小上看，T1和T2處理均有特級果，特級果果徑分別為6.54、6.64 cm，平均果徑也分別增加了7.0%、4.2%。從果重上看，T1和T2處理的平均鮮重分別增加了20.9%、10.6%。從果形分級上看，T1處理后特級果率、一級果率、二級果率分別為14.8%、27.5%、43.4%，三級果率則降低至14.2%；T2處理后特級果率、一級果率、二級果率分別為2.3%、14.7%、73.0%，三級果率則降低至10.0%。說明T1處理可以增加羅漢果單株產(chǎn)量，T1（有機肥）和T2（化肥）均能提高羅漢果果形等級，增加特級果和大果比重，尤其是有機肥的促進作用更為明顯。

羅漢果苷是羅漢果的主要化學成分，也是有效成分，其中11-O-羅漢果苷Ⅴ、羅漢果苷Ⅴ、賽門苷Ⅰ 3種皂苷類成分甜度較高，分別相當于蔗糖的392、425、563倍。從一級果中的11-O-羅漢果苷Ⅴ和賽門苷Ⅰ含量上看，T1和T2處理均與對照無顯著差異。從一級果中羅漢果苷Ⅴ和總皂苷含量上看，T1處理較CK顯著上升，分別升至1.87%、2.24%；T2處理較T1顯著降低，分別降至1.27%、1.61%。說明化肥降低一級果有效成分含量，而有機肥能提高一級果有效成分含量。

從二級果中的11-O-羅漢果苷Ⅴ和賽門苷Ⅰ的含量上看，T1和T2處理均與對照無顯著差異。從二級果中的羅漢果苷Ⅴ和總皂苷含量上看，CK處理的含量分別為1.81%、2.30%，T1處理的含量未見顯著變化；T2處理的含量顯著降低至1.34%、1.71%。說明化肥降低二級果有效成分含量，而有機肥對二級果有效成分含量不產(chǎn)生影響。

從三級果中的11-O-羅漢果苷Ⅴ和賽門苷Ⅰ的含量上看，T1和T2處理均與對照無顯著差異。從羅漢果苷Ⅴ和總皂苷含量上看，CK處理的含量分別為1.73%、2.17%，T1處理后含量顯著降低至1.47%、1.86%；T2處理后含量未見顯著變化。說明化肥對三級果有效成分含量不產(chǎn)生影響，而有機肥降低三級果有效成分含量。

2.2 有機肥不同施用量對羅漢果產(chǎn)量和質(zhì)量的影響

由表2可知，S0處理的羅漢果平均單株產(chǎn)量為21個，產(chǎn)量為89 595個/hm2。與S0處理相比，施用中等水平的有機肥（S2和S3）對羅漢果具有增產(chǎn)作用，增產(chǎn)幅度分別為15.6%、31.3%，通過分析施肥量與產(chǎn)量發(fā)現(xiàn)，隨著施肥量增加產(chǎn)量呈先增加后減少的趨勢（圖1）。從果形大小和果重上看，與S0處理相比，施用0.5～3.0 kg/株的有機肥后，羅漢果平均果徑增幅為3.6%～12.5%，平均鮮重增幅為21.0%～40.7%。從果形分級上看，S0處理的三級果率占56.7%，總體果形較小，施用0.5～3.0 kg/株的有機肥后，羅漢果三級果率均有不同程度的降低，特級果和一級果率均有不同程度的增加，其中較低水平的有機肥（S1）顯著提高了羅漢果二級果率，施用中高等水平的有機肥（S2、S3和S4）對羅漢果特級果率和一級果率的增加效果顯著，特級果和一級果總比重分別為39.0%、42.3%、76.3%，整體果形偏大。說明施用有機肥能提高羅漢果果形等級，其促進作用隨施肥水平增大而增強。

從一級果中的11-O-羅漢果苷Ⅴ和賽門苷 Ⅰ 的含量上看，S1、S2、S3、S4均與S0處理無顯著差異。從一級果中的羅漢果苷Ⅴ的含量上看，施用低中等水平的有機肥（S1、S2和S3）后，羅漢果苷Ⅴ含量顯著增加，分別為S0的1.17、1.22、1.29倍；施用較高水平的有機肥（S4）后，羅漢果苷Ⅴ含量顯著降低，為對照的84%。說明中低水平的有機肥能顯著提高一級果有效成分含量。從二級果中的11-O-羅漢果苷Ⅴ、羅漢果苷Ⅴ、賽門苷 Ⅰ 含量上看，施用0.5～3.0 kg/株的有機肥后，11-O-羅漢果苷Ⅴ含量為0.32%～0.37%，羅漢果苷Ⅴ含量為1.67%～1.89%，賽門苷 Ⅰ 含量為0.05%～0.09%，與不施肥處理均無顯著差異。

從三級果中11-O-羅漢果苷Ⅴ和賽門苷Ⅰ的含量上看，S1、S2、S3、S4均與S0處理無顯著差異。從三級果中羅漢果苷Ⅴ含量上看，施用中等水平的有機肥（S2）后，羅漢果苷Ⅴ含量顯著增加至1.90%；隨著施肥量增加（S3和S4），羅漢果苷Ⅴ含量顯著降低，分別為對照的85%、88%。說明低肥對三級果有效成分含量無顯著影響，中肥能顯著提高三級果有效成分含量，高肥顯著降低三級果有效成分含量。

2.3 不同基肥類型和不同施用量對羅漢果產(chǎn)值的影響

按照當年特級果1.25元/個、一級果1.1元/個、二級果0.9元/個、三級果0.8元/個的市場價格，不同基肥類型和不同基肥施用量對羅漢果產(chǎn)值的影響見圖1。CK和T2處理下，羅漢果的產(chǎn)值分別為77 700、76 095元/hm2，T1處理下羅漢果的產(chǎn)值為116 340元/hm2，施有機肥顯著增加羅漢果的產(chǎn)值。不同基肥施用量下，羅漢果的產(chǎn)值在77 700～116 340元/hm2，有機肥施用量為S3時，羅漢果產(chǎn)值最高。

3 討論

有機肥能提高葫蘆科作物、西瓜、黃瓜、絲瓜等產(chǎn)量，表現(xiàn)在有機肥施用一方面可提供作物生長發(fā)育所需的養(yǎng)分，另一方面能改善土壤結(jié)構(gòu)、微生物群落結(jié)構(gòu)和活性，促進土壤中養(yǎng)分的釋放。

該研究結(jié)果與梁瓊月等［13］、張占田等［14］、張穎娟等［15］、何嬌等［16］在羅漢果、玉米和潞黨參上的結(jié)果相同，施用生物有機肥可以增加單株羅漢果的產(chǎn)量、大果率以及羅漢果甜甙含量。施用生物有機肥可顯著提高羅漢果葉綠素A和葉綠素B的含量，最大分別增加0.38和0.34 mg/g，同時顯著增加了果實干物質(zhì)含量［17］。梁瓊月等［13］研究發(fā)現(xiàn)，施用生物有機肥顯著增加羅漢果根區(qū)養(yǎng)分含量，土壤中P、K和有機質(zhì)的含量顯著增加。該研究結(jié)果與李淑儀等［18］、司東霞等［19］在節(jié)瓜、絲瓜和西葫蘆上的研究結(jié)果相同，產(chǎn)量與有機肥施用量的回歸關(guān)系均呈正向拋物線的規(guī)律，說明適量施用有機肥可獲得最高產(chǎn)量，但施用量達到一定范圍時，產(chǎn)量均會下降。譚軍利等［20］和張國順等［21］在研究有機肥替代化肥時，發(fā)現(xiàn)有機肥主要是顯著促進了壓砂西瓜、絲瓜主蔓的伸長、增粗和葉片的發(fā)生與擴展，進而促進植物光合作用，增加土壤中有機質(zhì)、速效氮的含量，從而達到增加瓜的果實數(shù)量和單瓜質(zhì)量的效果。任輝麗等［17］研究發(fā)現(xiàn)，施用生物有機肥能顯著增加枸杞果實可溶性固性物含量、枸杞多糖含量以及總黃酮含量等，對比不施肥和單施化肥，增施生物有機肥使可溶性糖含量分別增加60.3%、13.1%，中心可溶性固形物含量分別顯著增加30.1%和13.7%。胡英宏等［22］研究生物有機肥對菠蘿根際微生物群落和心腐病的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，施用生物有機肥后，菠蘿心腐病發(fā)病率下降，土壤真菌群落結(jié)構(gòu)和組成發(fā)生較大變化。施用80%普通有機肥、20%菜籽餅和枯草芽孢桿菌（HL2）對降低連作土壤菠蘿心腐病效果顯著，發(fā)病率降低為0，且土壤真菌群落豐富度和多樣性達到最大。

4 結(jié)論

施用生物有機肥可顯著增加羅漢果的產(chǎn)量、果徑、鮮重、大果率、11-O-羅漢果苷Ⅴ、羅漢果苷Ⅴ、賽門苷Ⅰ 3種皂苷類成分的含量。有機肥施肥量為3 kg/株對羅漢果的增產(chǎn)效果最顯著，施肥量為3 kg/株時，羅漢果的果徑增幅最大，但羅漢果苷Ⅴ含量顯著降低。中高水平施肥量有利于提高特級果和一級果鮮重，低水平有機肥施肥量有利于提高二級果和三級果鮮重，中低水平的有機肥能顯著提高羅漢果（一級果）有效成分含量。綜合考慮羅漢果產(chǎn)量、質(zhì)量和總產(chǎn)值，S3處理（施用有機肥1.5 kg/株，折合6 300 kg/hm2）是最適宜的施肥方式。

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