全 文 :祁白芷的生长规律及氮磷钾肥效应
贾 蕾1 , 2 孙淑兰2 李存东1*
(河北农业大学农学院 , 河北 保定 071001;2.农业部管理干部学院 , 北京 102208)
【摘 要】研究表明 , 祁白芷在生长 90d~ 165d期间 , 以地上部生长为中心 , 株高 、 叶片干重增加较快;在生长 165d~ 190d以地
下部生长为中心 , 根长 、 根粗 、 根干重增加较快。株高与其它形态指标有极显著正相关性 , 可以作为估测地下部生长情况的指标。
氮肥有利于促进祁白芷地上部的生长 , 钾肥有利于促进地下部的生长 , 磷肥作用效果不明显。
【关键词】祁白芷;生长规律;氮;磷;钾;相关性
中图分类号:S567.239 文献标识码:A
基金项目:河北农业大学校基金资助
*为本文通讯作者
祁白芷为伞形科多年生草本植物[ 1] , 为河北
省地道药材 , 是著名的八大祁药之一。白芷 (An-
gelica dahurica (Fisch.ex Hoffm.) Benth. et
Hook.f.)是常用中药之一 , 可用作药品 、 食品 、
美容 、化工等领域[ 2-3] , 具有较好的开发价值[ 4] 。
前人对白芷的研究报道较少 , 仅涉及施肥对白芷
产量及抽薹率的影响[ 5-6] , 对于白芷营养生长期
间地上部与地下部生长特性以及不同肥料对白芷
生长特性的影响尚未见报道 。为进一步探索祁白
芷高产的关键技术和集约化生产方案 , 本实验对
祁白芷营养生长特性及其肥料效应进行了研究 ,
以期为制定科学的生产管理措施提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本试验测定材料为祁白芷的不同器官 。试验
地位于河北农业大学药用植物园 。祁白芷种子来
自河北省安国市中药材种植基地 。
1.2 试验设计
试验在河北农业大学药用植物园进行 , 供试
土壤为壤土 (基础地力见表 1), 前作黄芪。2005
年 4月 21日播种 , 同年 10月 28日收获药材 , 营
养生长期 190d。试验设 4个处理 (见表 2), 3次
重复 , 随机区组排列 , 小区面积 30m2 。肥料全部
基施 , 在播种前一次性施入 , 进行普通常规管理 。
表 1 试验地基础养分含量
速效氮/(mg·kg-1) 全氮/ % 速效磷/(mg·kg-1) 速效钾/(mg·kg-1) 有机质/ % 土壤含水量/%
68.28 0.088 43.52 80.14 1.97 2.74
第 29卷 第 4期
2009年 8月
农 业 与 技 术
Agriculture&Technology
Vol.29 No.4
Aug.2009 ·66 ·
表 2 不同处理的肥料种类及施用量
处理 肥料种类 施用量(kg·hm2)含量(g·kg-1)
CK — — —
N 尿素 300 460(N)
P 过磷酸钙 150 200(P2O5)
K 氯化钾 112.5 600(K2O)
1.3 取样及测定方法
从播种后 90d开始 , 在祁白芷营养生长期间 ,
每隔 25d随机挖取具有代表性正常生长的植株 6
株 , 带回室内清洗干净 , 从根茎处将植株分为地
上部叶片和地下部根两部分 , 分别测定株高 、根
长 、 根粗 、鲜重 、 干重 , 并于收获后测定其产量 。
2 结果与分析
2.1 祁白芷的生长特性
祁白芷主要以根部为收获器官 , 而根部的发
育与充实在很大程度上与地上部叶器官的发育有
关[ 7] , 生长期间同化物的积累 、分配与转移都直
接影响根茎产量的形成 , 因此在药用祁白芷的生
长发育中 , 同时研究地上部与地下部的生长动态
变化具有十分重要的意义。
表3 祁白芷生长期形态指标的动态变化
生长天数
(d)
株高
(cm)
根长
(cm)
根粗
(cm)
总干重
(g)
根干重
(g)
叶干重
(g) 根/冠
90 11.461c 4.983e 0.416e 0.326c 0.110c 0.216c 0.510b
115 19.706b 11.983d 0.706d 1.373c 0.483c 0.891c 0.542b
140 21.033b 17.122c 0.986c 2.972bc 1.215bc 1.757c 0.692b
165 29.089a 22.183b 1.351b 6.125b 2.642b 3.483b 0.759b
190 30.200a 28.756a 2.237a 19.367a 12.200a 7.167a 1.702a
注:表中数值为参数的平均值 , 采用 LSD0.05 法方差检验;具有相同字母表示差异不显著 , 具有不同字母表示差异
显著。
2.1.1 祁白芷的生长动态
祁白芷的生长动态变化见表 3。可以看出 ,
在生长 165d以前 , 祁白芷的生长以地上部为主 ,
根冠比较小。随植株生长 , 根冠比逐渐增大 。在
生长 165 ~ 190d期间 , 植株生长中心转到地下部 ,
根冠比>1。祁白芷干重随植株生长呈指数增加 ,
尤其在生长 165 ~ 190d增加迅速 , 70%的干重都
于此期间增加 , 并大量在地下部积累。
2.1.2 地上部的生长动态
祁白芷株高增加呈快 ———慢 ———快———慢的
变化趋势 , 其中在生长 90 ~ 115d , 140 ~ 165d 期
间 , 是株高迅速增长时期。叶干重的增加动态呈
一指数曲线 , 在生长 90 ~ 115d , 增加速度较慢 ,
此后逐渐增快 , 在生长 140 ~ 190d , 叶干重由
1.757g·株-1迅速增加到 7.167g·株-1 , 增加了
3.079倍。
2.1.3 地下部的生长动态
祁白芷根长的增长速度基本保持稳定 , 从生
长90 ~ 190d 期间 , 每 25d 生长量之间差异不显
著 , 平均为 5.943cm 。祁白芷根粗增长动态呈一
·67 · 2009年 8月 农 业 与 技 术 Vol.29 No.4
指数曲线 , 在生长 90 ~ 115d , 增粗较慢 , 在生长
165 ~ 190d , 增粗迅速 , 增加了 0.886cm , 是生长
90 ~ 115d时的 3.055倍。祁白芷根干重的增长趋
势与叶干重相同 , 在生长 165 ~ 190d , 根干重由
2.642g·株-1迅速增加到 12.200g·株-1 , 增加了
3.618倍 。可见 , 提高祁白芷商品粗度和重量的
最关键时期是生长 165 ~ 190d。
2.1.4 祁白芷形态指标间的相关性
由表 4可知 , 祁白芷株高与根长 、叶片干重 、
根干重 、 总干重均呈极显著正相关关系 , 其中与
根长的相关性最高;根长与叶片干重 、 根干重 、
总干重也呈极显著正相关关系 。因此可依据祁白
芷地上部生长状态初步判断地下部的生长状况 。
其中植株较高表明生长较旺盛 , 地上部和地下部
生长良好 , 叶片较重 , 根长较长 , 根干重较重 ,
干物质积累较多。
叶片干重 、根干重和全株总干重之间均具有
极显著的正相关关系 。表明增加祁白芷产量 , 需
从整体角度出发 , 采取措施同时提高地上部和地
下部的干物重 , 不能仅片面考虑根干重的增加。
表4 祁白芷生长期形态指标间的相关性
r 株高 根长 根粗 叶片干重 根干重
株高 1
根长 0.945** 1
根粗 -0.474 -0.352 1
叶片干重 0.793** 0.908** -0.037 1
根干重 0.702** 0.830** 0.065 0.972** 1
总干重 0.743** 0.866** 0.026 0.989** 0.996**
注:*表示 0.05水平显著 , **表示 0.01水平显著
2.2 氮 、 磷 、 钾肥对祁白芷生长特性的影响
植物正常生长发育需要适量的矿质元素供应 ,
矿质元素对植物地上部分和根系的生长均有很大
的影响。表5 中列出了施用氮 、 磷 、 钾肥处理对
祁白芷形态指标的影响。
2.2.1 施肥对祁白芷生长动态的影响
氮肥对增加祁白芷总干重的促进效果 , 主要
表现在生长 140d ~ 190d , 施氮植株干重增加量高
于不施肥处理 23%, 但此前施氮植株干重略低于
不施肥处理 。这可能与施用氮肥易导致根冠比降
低 , 促进地上部生长有关 。钾肥对祁白芷总干重
的促进效果最明显 , 在生长过程中总干重均高于
不施肥处理 (生长 165d时略低于不施肥处理可能
是由于取样误差所致), 尤其是在生长 190d , 钾
肥处理植株总干重比不施肥处理增加了 42%, 差
异显著 。而且 , 钾肥有利于提高祁白芷根冠比 ,
促进地下部生长。
2.2.2 施肥对祁白芷地上部的生长动态的影响
氮肥 、 磷肥均不利于祁白芷株高增加 , 其中
氮肥对祁白芷株高生长的影响不明显 , 施磷植株
株高则略有降低。钾肥有利于祁白芷地上部生长 。
其中钾肥对祁白芷株高增加有促进作用。从生长
Vol.29 No.4 农 业 与 技 术 2009年 8月 ·68 ·
115d起 , 施钾植株株高明显高于不施肥处理 , 直
至生长 190d , 株高高于不施肥处理 13%, 差异显
著;钾肥有利于提高叶干重 , 在生长 140 , 190d
时 , 施钾植株叶干重分别高于不施肥处理 46%和
33%, 差异显著。
表 5 施肥对祁白芷形态指标的影响
生长天数
(d) 处理
株高
(cm)
根长
(cm)
根粗
(cm)
总干重
(g)
根干重
(g)
叶干重
(g) 根/冠
90
CK 11.461a 4.983a 0.416a 0.326a 0.110a 0.216a 0.510a
N 9.567a 5.752a 0.431a 0.366a 0.106a 0.260a 0.407a
P 11.250a 4.889a 0.416a 0.339a 0.098a 0.241a 0.404a
K 11.000a 5.828a 0.440a 0.456a 0.133a 0.323a 0.412a
115
CK 19.706ab 11.983a 0.706a 1.373a 0.483a 0.891a 0.542a
N 17.410b 10.750a 0.646a 1.278a 0.362a 0.916a 0.395a
P 16.500b 14.811a 0.715a 1.553a 0.649a 0.904a 0.718a
K 22.189a 12.883a 0.726a 1.791a 0.585a 1.205a 0.486a
140
CK 21.033b 17.122ab 0.986ab 2.972ab 1.215b 1.757ab 0.692ab
N 20.072b 14.528b 0.791b 2.370b 0.931b 1.438b 0.648ab
P 21.506b 15.756b 0.951ab 3.000ab 1.111b 1.888ab 0.588b
K 25.572a 19.139a 1.001a 4.490a 1.924a 2.567a 0.750a
165
CK 29.089ab 22.183a 1.351a 6.125a 2.642a 3.483a 0.759a
N 26.483ab 21.742a 1.393a 6.290a 2.612a 3.678a 0.710a
P 26.067b 22.689a 1.357a 6.741a 2.563a 4.177a 0.614a
K 33.556a 22.511a 1.427 6.118a 3.404a 2.714a 1.254a
190
CK 30.200b 28.756bc 2.237a 20.367b 12.200b 8.167b 1.494a
N 31.111ab 30.672ab 2.272a 23.656b 13.700b 9.956ab 1.376a
P 27.778b 28.251c 2.281a 20.750b 12.328b 8.422ab 1.464a
K 34.111a 31.083a 2.504a 28.872a 17.989a 10.883a 1.653a
注:表中数值为参数的平均值 , 采用 LSD0.05 法方差检验;具有相同字母表示差异不显著 , 具有不同字母表示差异
显著。
2.2.3 施肥对祁白芷地下部生长动态的影响
施用氮肥有利于祁白芷地下部生长 , 肥效主
要表现在生长 140 ~ 190d , 此期间施氮植株根长 、
根干重的增加量分别高于不施肥处理 39%和
16%。磷肥对促进祁白芷根干重增加的效果不明
显。钾肥对促进祁白芷地下部生长的效果好 , 在
生长 190d时 , 根部各指标均高于其他处理 , 其中
钾肥处理植株的根长比不施肥处理高 8%;根粗
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比不施肥处理高 12%;根干重比不施肥处理高
48%, 差异显著。钾肥作用时间较长 , 从生长
90d直到190d , 其中在生长 165 ~ 190d期间促进作
用最明显 。
3 讨 论
在祁白芷生长 90 ~ 165d , 以地上部生长为中
心 , 株高增加较快 , 光合产物在叶片中积累较多 ,
向根中转运的量较小 。在生长 165 ~ 190d , 以地下
部生长为中心 , 根长 、根干重 、根粗均迅速增加 ,
全株干重增加量较大 。可见此时是祁白芷产量形
成的关键时期 , 适当延迟收获时间有利于获得较
高的产量。从祁白芷各形态指标之间的相关性来
看 , 株高与根长 、叶片干重 、 根干重 、 全株干重
均有极显著的正相关性 , 在栽培过程中 , 可通过
测量株高来推断地下部的生长状况 。
氮素是植物生长发育必不可少的营养元素 ,
有利于植株地上部生长 。施用氮肥可提高祁白芷
植株的株高 、根长 、 根粗 , 增加根部和叶片干重 ,
降低根冠比。磷素利于提高根茎类药材的产
量[ 8-9] , 但单独施用效果不明显 , 应配合其他肥
料平衡使用 。钾素有利于植株的光合作用和呼吸
作用 , 维持体内多种代谢活动的正常进行 , 加速
合成产物的流动 , 对根茎类作物地下部生长的促
进效果明显[ 10-12] 。施用钾肥有利于提高祁白芷
的株高 、根长和根粗 , 增加根干重和叶片干重 ,
提高根干重占全株总干重的比率 , 提高根冠比 ,
作用效果明显 。
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作者简介:贾 蕾 (1981-), 女 , 硕士研究生 , 研究方向:药用植物生理生态 。
Vol.29 No.4 农 业 与 技 术 2009年 8月 ·70 ·