全 文 ：书犇犗犐：１０．１１６８６／犮狔狓犫２０１４４０９ 犺狋狋狆：／／犮狔狓犫．犾狕狌．犲犱狌．犮狀
齐浩，陈垣，郭凤霞，曹师，郭志军，杨育峰．唐古特大黄“３４１４”施肥效果及推荐施肥量研究．草业学报，２０１５，２４（９）：１９２９．
ＱＩＨａｏ，ＣＨＥＮＹｕａｎ，ＧＵＯＦｅｎｇＸｉａ，ＣＡＯＳｈｉ，ＧＵＯＺｈｉＪｕｎ，ＹＡＮＧＹｕＦｅｎｇ．Ｕｓｅｏｆｔｈｅ‘３４１４’ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｏｐｔｉｍａｌｆｅｒｔｉ
ｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｅｓｆｏｒ犚犺犲狌犿狋犪狀犵狌狋犻犮狌犿．ＡｃｔａＰｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｅＳｉｎｉｃａ，２０１５，２４（９）：１９２９．
唐古特大黄“３４１４”施肥效果及推荐施肥量研究
齐浩１，陈垣１，郭凤霞１，曹师１，郭志军２，杨育峰３
（１．甘肃农业大学甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室，甘肃省中药材规范化生产技术创新重点实验室，甘肃省干旱生境作物学重点
实验室，农学院，生命科学技术学院，甘肃 兰州７３００７０；２．陇西中天药业有限责任公司甘肃省特色药用植物资源保护与利用工程实验室，
甘肃省特色药材规范化可追溯栽培工程技术研究中心，甘肃 定西７４８１００；３．卓尼县佛赐藏药材开发有限责任公司，甘肃 甘南７４７０００）
摘要：采用“３４１４”施肥方案，研究不同氮、磷、钾配比对唐古特大黄产量及经济效益的影响，旨在为唐古特大黄合理
施肥提供依据。结果表明，各施肥处理对唐古特大黄的产量和经济效益的影响表现依次为施肥＞不施肥，ＮＰＫ＞Ｐ
＞Ｎ＞Ｋ；两两互作对唐古特大黄产量、经济效益的影响表现为 ＮＰ＞ＰＫ＞ＮＫ、ＰＫ＞ＮＰ＞ＮＫ。除高氮处理
（Ｎ３Ｐ２Ｋ２）外，其余施肥处理条件下唐古特大黄总蒽醌含量均优于《中国药典》标准，总灰分及水分均达标。唐古特
大黄施肥量与产量间的三元二次方程、二元二次方程和一元二次方程拟合结果均典型，能够较好的反应施肥量同
产量、经济效益之间的关系。综合考虑，本试验条件下获得唐古特大黄最高产量施肥方案为氮７４．０６ｋｇ／ｈｍ２，磷
５５．０７ｋｇ／ｈｍ２，钾３６．５６ｋｇ／ｈｍ２，产量可达１２３８４．３ｋｇ／ｈｍ２。最佳经济施肥方案为氮７３．３３ｋｇ／ｈｍ２、磷５４．５８
ｋｇ／ｈｍ２、钾３６．３７ｋｇ／ｈｍ２，产量为１２０１２．６ｋｇ／ｈｍ２，经济效益为１９６１２６．０元／ｈｍ２。
关键词：唐古特大黄；“３４１４”肥料设计；施肥模型；经济效益；产量
犝狊犲狅犳狋犺犲‘３４１４’犳犲狉狋犻犾犻狕犪狋犻狅狀犱犲狊犻犵狀狋狅犱犲狋犲狉犿犻狀犲狅狆狋犻犿犪犾犳犲狉狋犻犾犻狕犪狋犻狅狀狉犪狋犲狊犳狅狉
犚犺犲狌犿狋犪狀犵狌狋犻犮狌犿
ＱＩＨａｏ１，ＣＨＥＮＹｕａｎ１，ＧＵＯＦｅｎｇＸｉａ１，ＣＡＯＳｈｉ１，ＧＵＯＺｈｉＪｕｎ２，ＹＡＮＧＹｕＦｅｎｇ３
１．犌犪狀狊狌犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犆狉狅狆犌犲狀犲狋犻犮牔犌犲狉犿狆犾犪狊犿犈狀犺犪狀犮犲犿犲狀狋，犌犪狀狊狌犘狉狅狏犻狀犮犻犪犾犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犌狅狅犱犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾
犘狉狅犱狌犮狋犻狅狀犳狅狉犜狉犪犱犻狋犻狅狀犪犾犆犺犻狀犲狊犲犕犲犱犻犮犻狀犲狊，犘狉狅狏犻狀犮犻犪犾犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犃狉犻犱犔犪狀犱犆狉狅狆犛犮犻犲狀犮犲，犆狅犾犾犲犵犲狅犳犃犵狉狅狀狅犿狔，
犆狅犾犾犲犵犲狅犳犔犻犳犲犛犮犻犲狀犮犲狊犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犌犪狀狊狌犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犔犪狀狕犺狅狌７３００７０，犆犺犻狀犪；２．犌犪狀狊狌犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犔犪犫狅狉犪
狋狅狉狔狅犳犚犲狊狅狌狉犮犲犚犲狊犲狉狏犪狋犻狅狀犪狀犱犝狋犻犾犻狕犪狋犻狅狀犳狅狉犆犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮犕犲犱犻犮犪犾犘犾犪狀狋狊，犌犪狀狊狌犆狌犾狋犻狏犪狋犲犱犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犚犲
狊犲犪狉犮犺犆犲狀狋犲狉狅犳犛狋犪狀犱犪狉犱犻狕犪狋犻狅狀犪狀犱犜狉犪犮犲犪犫犻犾犻狋狔犳狅狉犆犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮犆犺犻狀犲狊犲犕犲犱犻犮犻狀犲，犔狅狀犵狓犻犣犺狅狀犵狋犻犪狀犘犺犪狉犿犪犮犲狌狋犻犮犪犾犆狅．，
犔狋犱，犇犻狀犵狓犻７４８１００，犆犺犻狀犪；３．犣犺狌狅狀犻狓犻犪狀犳狅犮犻犜犻犫犲狋犕犲犱犻犮犻狀犲犆狅．，犔狋犱，犌犪狀狀犪狀７４７０００，犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｇｒａｍｆｏｒ犚犺犲狌犿狋犪狀犵狌狋犻犮狌犿，ｗｅｅｖａｌｕａｔｅｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｍｏｕｎｔｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ａｎｄｐｏｔａｓｓｉｕｍｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓｏｎｔｈｅｙｉｅｌｄａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓｏｆｔｈｅ
ｐｌａｎｔ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ‘３４１４’ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎ．Ｂａｓｅｄｏｎｐｌａｎｔｙｉｅｌｄｓａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓ，ｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｏｆｔｈｅ
ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗａｓｒａｎｋｅｄａｓｆｏｌｏｗｓ：ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｄ＞ｎｏｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｄ，ａｎｄＮＰＫ＞Ｐ＞Ｎ＞Ｋ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆ
ｐａｉｒｗｉｓｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｏｎｙｉｅｌｄａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓ，ｆｒｏｍｓｔｒｏｎｇｅｓｔｔｏｗｅａｋｅｓｔ，ｗｅｒｅｒａｎｋｅｄａｓｆｏｌｏｗｓ：ＮＰ＞
ＰＫ＞ＮＫａｎｄＰＫ＞ＮＰ＞ＮＫ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＩｎａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｅｘｃｅｐｔｆｏｒｔｈｅｅｘｃｅｓｓＮｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｔｏｔａｌａｎｔｈｒａ
第２４卷 第９期
Ｖｏｌ．２４，Ｎｏ．９
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
２０１５年９月
Ｓｅｐ，２０１５
收稿日期：２０１４０９３０；改回日期：２０１４１２３１
基金项目：甘肃省科技重大专项唐古特大黄ＧＡＰ种植及产业化开发（１１０２ＮＫＤＰ０１９），国家科技重大专项（２００９ＺＸ０９３０８００２１），国家科技支撑
计划（２００７ＢＡＩ３７Ｂ０４），甘肃省中药材产业科技攻关项目（ＧＹＣ０９０６０３），国家药用植物种质保存与利用支撑平台的可持续发展———
种质收集保存及数据库建设和甘肃农业大学教学研究等项目资助。
作者简介：齐浩（１９９０），男，甘肃平凉人，在读硕士。Ｅｍａｉｌ：２７４９０６２３３＠ｑｑ．ｃｏｍ
通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅｍａｉｌ：ｃｙｇｃｘ１９６３＠１６３．ｃｏｍ
ｑｕｉｎｏｎｅ，ｔｏｔａｌａｓｈ，ａｎｄｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｉｎｔｈｅ犚．狋犪狀犵狌狋犻犮狌犿ｒｏｏｔｓｍｅｔｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｏｆｔｈｅＰｈａｒｍａｃｏｐｏｅｉａｏｆｔｈｅ
Ｐｅｏｐｌｅ’ｓＲｅｐｕｂｌｉｃｏｆＣｈｉｎａ．Ｔｈｅｄａｔａｆｏｒｐｌａｎｔｙｉｅｌｄａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓｕｎｄｅｒｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｔｒｅａｔ
ｍｅｎｔｓｆｉｔｔｅｄｗｅｌｗｉｔｈｔｅｒｎａｒｙｑｕａｄｒａｔｉｃ，ｂｉｎａｒｙｑｕａｄｒａｔｉｃ，ａｎｄｓｉｍｐｌｅｑｕａｄｒａｔｉｃｅｑｕａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｓｅｅ
ｑｕａｔｉｏｎｓｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｂｅｔｗｅｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｑｕａｎｔｉｔｙａｎｄｙｉｅｌｄ／ｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓ．Ｔａｋｅｎｔｏｇｅｔｈｅｒ，
ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｉｓｓｔｕｄｙｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｇｒａｍｐｒｏｄｕｃｉｎｇｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｙｉｅｌｄ（１２３８４．３ｋｇ／ｈａ）ｕｎｄｅｒ
ｔｈｅｌｏｃａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗａｓＮ７４．０６ｋｇ／ｈａ，Ｐ５５．０７ｋｇ／ｈａ，ａｎｄＫ３６．５６ｋｇ／ｈａ．Ｔｈｅｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ
ｐｒｏｇｒａｍｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｔｈｅｂｅｓｔｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓｗａｓＮ７３．３３ｋｇ／ｈａ，Ｐ５４．５８ｋｇ／ｈａ，ａｎｄＫ３６．３７ｋｇ／ｈａ，ｒｅ
ｓｕｌｔｉｎｇｉｎ１２０１２．６ｋｇ／ｈａｏｆｙｉｅｌｄａｎｄ１９６１２６．０ｙｕａｎ／ｈａｏｆｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：犚犺犲狌犿狋犪狀犵狌狋犻犮狌犿；‘３４１４’ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｄｅｓｉｇｎ；ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ；ｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓ；ｙｉｅｌｄ
蓼科（Ｐｏｌｙｇｏｎａｃｅａｅ）植物唐古特大黄（犚犺犲狌犿狋犪狀犵狌狋犻犮狌犿）在我国主要分布于甘肃、青海和四川三省交界地
带［１］，其与掌叶大黄（犚．狆犪犾犿犪狋狌犿）或药用大黄（犚．狅犳犳犻犮犻狀犪犾犲）均为《药典》规定的大黄药材的基原植物，以干燥
根及根茎入药［２］。唐古特大黄药材主要化学成分为蒽醌类衍生物，包括大黄素、大黄酸、大黄酚、芦荟大黄素、大
黄素甲醚、Ｂ谷甾醇等化合物［３］。大黄味苦性寒。归脾、胃、大肠、肝、心包经。泻下攻积，逐瘀通经，凉血解毒，清
热泻火，利湿退黄［２］。药理及临床［４６］研究表明，大黄具有泻下、抗菌、抗肿瘤、抗病毒、降低血脂、止血、利胆保肝
等诸多作用。
唐古特大黄为多年生药用植物，药材主要来源于野生资源，由于过度采挖已导致野生资源锐减，自然生态环
境遭到破坏，严重限制其资源的可持续发展，为了保护野生资源和保障药源，人工栽培成为有效途径。前人对掌
叶大黄种子质量和育苗技术［７１０］、病虫害防治技术研究［１１］较为详细，对施肥技术研究也较深入［１２１４］，但有关唐古
特大黄栽培方面的研究主要集中在种子处理［１５］、种子灌浆［１６］和有效成分含量比较［１７１９］，对其需肥规律和配方施
肥的研究尚未见报道。“３４１４”肥料方案是农业部测土配方施肥技术规范推荐采用的方案设计［２０２２］。因此，在前
人研究基础上，利用“３４１４”施肥方案探寻唐古特大黄最佳施肥配方具有重要意义，可明确氮磷钾配施对大黄产量
和质量的影响，为唐古特大黄合理施肥提供依据。
１ 材料与方法
１．１ 试验地概况
试验于２０１２年３月至２０１３年１１月在甘肃省甘南州卓尼县扎古录镇进行，海拔２７８５ｍ，年平均气温４．９℃，
年降水量６２４．２ｍｍ，平均日照２４２９．２ｈ，无霜期９０～１１９ｄ，属于高寒阴湿区。土壤为黑钙土，０～２０ｃｍ耕层土
壤有机质含量２．１６％，全氮０．１６６ｇ／ｋｇ，碱解氮３９．９ｍｇ／ｋｇ，全磷０．４６７ｇ／ｋｇ，速效磷４５．１ｍｇ／ｋｇ，全钾１７．５
ｇ／ｋｇ，速效钾１９０ｍｇ／ｋｇ。
１．２ 供试材料
氮肥用尿素（含Ｎ４６％），磷肥用过磷酸钙（含Ｐ２Ｏ５１２％），钾肥用硫酸钾（含Ｋ２Ｏ５０％）。施肥量如表１所
示。试验用唐古特大黄种苗由卓尼县佛赐藏药材开发有限责任公司提供，供试种苗单株鲜重（２９．６９±１２．２９）ｇ，
根长（１８．５０±３．１５）ｃｍ，茎粗（１．６１±０．２７）ｃｍ。
１．３ 试验方案
试验采用“３４１４”肥效试验方案［２０２２］（表１），氮、磷、钾３个因素，４个水平，共１４个处理。４个水平的含义：０
水平指不施肥，２水平指当地推荐施肥量，１水平＝２水平×０．５，３水平＝２水平×１．５（该水平为过量施肥水平）。
试验每处理３次重复，共４２个小区。小区面积４ｍ×７ｍ＝２８ｍ２，行距９０ｃｍ，株距７０ｃｍ。施肥均按设计标准
一次性作为底肥施入，即将试验地划分后，将各处理在移栽前均匀撒于各小区地表，然后翻入土中，整平后移栽。
移栽于２０１２年３月２５日完成。
１．４ 测定项目与方法
药材采挖期２０１３年１１月按处理小区采挖测定鲜产量，然后统一置太阳能烘干室烘干后测定干产量，本文产
０２ 草 业 学 报 第２４卷
量均指药材干产量。
药材蒽醌类化合物、总灰分和水分测定按照《中华人民共和国药典》２０１０版大黄测定方法测定［２］。采用仪器
有高效液相色谱仪（ＪＹＬＱＣ０６０２２Ａ，ＳＰＤ２０Ａ日本岛津）、色谱柱为 ＷｏｎｄａＳｉｌＣ１８（５μｍ，４．６ｍｍ×２５０ｍｍ）。
流动相为甲醇－０．１％磷酸溶液（８０∶１５），流速为１ｍＬ／ｍｉｎ，检测波长２５４ｎｍ，柱温３０℃，进样量１０μＬ。总灰
分测定采用箱式电阻炉（ＫＳＹ６Ｄ１６，北京科伟永兴仪器有限公司），水分测定用电热恒温鼓风干燥箱（ＧＺＸ
ＧＦ１０１４ＢＳⅡ型，上海跃进医疗器械有限公司）。样品称重采用１／１００００电子天平（ＡＬ１０４型，梅特勒－托利多
仪器上海有限公司）。
表１ 唐古特大黄“３４１４”试验方案和施肥量
犜犪犫犾犲１ 犜犺犲‘３４１４’犳犲狉狋犻犾犻狕犪狋犻狅狀犮狅犿犫犻狀犪狋犻狅狀狊犮犺犲犿犲犪狀犱犳犲狉狋犻犾犻狕犲狉犪犿狅狌狀狋狊狅犳犚．狋犪狀犵狌狋犻犮狌犿
处理号
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
Ｎｏ．
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
氮肥 Ｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
Ｎ
（ｋｇ／ｈｍ２）
ＮＨ４ＮＯ
（ｋｇ／ｈｍ２）
磷肥Ｐｈｏｓｐｈａｔｅｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
Ｐ２Ｏ５
（ｋｇ／ｈｍ２）
Ｃａ（Ｈ２ＰＯ４）２
（ｋｇ／ｈｍ２）
钾肥Ｐｏｔａｓｓｉｕｍｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
Ｋ２Ｏ
（ｋｇ／ｈｍ２）
Ｋ２ＳＯ４
（ｋｇ／ｈｍ２）
肥料成本
Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｉｎｐｕｔ
（元Ｙｕａｎ）
１ Ｎ０Ｐ０Ｋ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０
２ Ｎ０Ｐ２Ｋ２ ０ ０ ６０ ５００ ３２ ３２ ７６０
３ Ｎ１Ｐ２Ｋ２ ４５ ９７．８３ ６０ ５００ ３２ ３２ １００５
４ Ｎ２Ｐ０Ｋ２ ９０ １９５．６５ ０ ０ ３２ ３２ ６４９
５ Ｎ２Ｐ１Ｋ２ ９０ １９５．６５ ３０ ２５０ ３２ ３２ ９４９
６ Ｎ２Ｐ２Ｋ２ ９０ １９５．６５ ６０ ５００ ３２ ３２ １２４９
７ Ｎ２Ｐ３Ｋ２ ９０ １９５．６５ ９０ ７５０ ３２ ３２ １５４９
８ Ｎ２Ｐ２Ｋ０ ９０ １９５．６５ ６０ ５００ ０ ０ １０８９
９ Ｎ２Ｐ２Ｋ１ ９０ １９５．６５ ６０ ５００ １６ １６ １１６９
１０ Ｎ２Ｐ２Ｋ３ ９０ １９５．６５ ６０ ５００ ４８ ４８ １３２９
１１ Ｎ３Ｐ２Ｋ２ １３５ ２９３．４８ ６０ ５００ ３２ ３２ １４９４
１２ Ｎ１Ｐ１Ｋ２ ４５ ９７．８３ ３０ ２５０ ３２ ３２ ６４９
１３ Ｎ１Ｐ２Ｋ１ ４５ ９７．８３ ６０ ５００ １６ １６ ９２５
１４ Ｎ２Ｐ１Ｋ１ ９０ １９５．６５ ３０ ２５０ １６ １６ １０５８
注：纯Ｎ、Ｐ２Ｏ５、Ｋ２Ｏ、唐古特大黄价格分别为５．４，１０．０，５．０，１６．０元／ｋｇ。
Ｎｏｔｅ：Ｔｈｅｐｒｉｃｅｏｆｐｕｒｅｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｐｅｎｔｏｘｉｄｅ，ｐｏｔａｓｓｉｕｍｏｘｉｄｅａｎｄ犘．狋犪狀犵狌狋犻犮狌犿ａｒｅ５．４，１０．０，５．０，１６．００Ｙｕａｎ／ｋｇｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
１．５ 统计分析
采用Ｅｘｃｅｌ２００７处理数据，建立肥料效益模型及制图［２１］。采用ＳＰＳＳ１１．５软件进行方差分析，多重比较采
用Ｄｕｎｃａｎ法。
２ 结果与分析
２．１ 不同施肥方案下唐古特大黄产量和效益分析
土壤自身肥力即地力是限制作物产量的重要因素，是确定适宜施肥量的重要依据。根据表２数据，以空白处
理１（Ｎ０Ｐ０Ｋ０）产量与出现最高产量的处理６（Ｎ２Ｐ２Ｋ２）比较，得出试验点的地力贡献率为５２．８８％，说明本试验条
件下唐古特大黄的产量更依赖于不同的氮磷钾肥配比。将氮、磷、钾缺素区与全肥区处理６的产量比较表明，氮、
磷、钾缺素区相对产量分别为７８．０５％，６６．２０％，８０．６４％，说明试验区土壤Ｋ为中等水平，Ｐ为中等偏下水平，Ｎ
的含量较低。
经对生长２年（２０１２年３月移栽，２０１３年１１月采挖）的唐古特大黄产量和效益分析（表２），施肥处理的产量
均高于不施肥对照的水平，提高程度因施肥处理的不同而异。处理６增产效果居第一位，较对照增产４７．１２％。
缺氮处理（Ｎ０Ｐ２Ｋ２）产量较最高产量处理６（Ｎ２Ｐ２Ｋ２）减产２１．９５％；缺磷处理（Ｎ２Ｐ０Ｋ２）减产率为３３．８０％；缺钾
１２第９期 齐浩 等：唐古特大黄“３４１４”施肥效果及推荐施肥量研究
处理（Ｎ２Ｐ２Ｋ０）减产率为１９．３６％；说明限制唐古特大黄产量的主要养分因子是磷＞氮＞钾，即磷肥增产效果最
明显，氮肥次之，钾肥最差。氮、磷、钾缺素处理较不施肥处理（Ｎ０Ｐ０Ｋ０）分别增产３２．２５％，２０．１３％，３４．４３％，说
明正交互作效应为ＮＰ＞ＰＫ＞ＮＫ。高氮处理（Ｎ３Ｐ２Ｋ２）产量为１０５８７．８６ｋｇ／ｈｍ２，比最佳施肥量处理（Ｎ２Ｐ２Ｋ２）
减产１５．６４％；高磷处理（Ｎ２Ｐ３Ｋ２）产量为１１５１３．９９ｋｇ／ｈｍ２，比最佳施肥量处理减产６．３４％；而高钾处理
（Ｎ２Ｐ２Ｋ３）产量为１１９３２．４４ｋｇ／ｈｍ２，比最佳施肥量处理减产２．６１％，表明试验设置的最佳施肥量较为准确。
表２ 氮磷钾配施对唐古特大黄产量和经济效益的影响
犜犪犫犾犲２ 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犮狅犿犫犻狀犲犱犪狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狅犳犖，犘犪狀犱犓犳犲狉狋犻犾犻狕犲狉狊狅狀狔犻犲犾犱犪狀犱犲犮狅狀狅犿犻犮犫犲狀犲犳犻狋狊狅犳犚．狋犪狀犵狌狋犻犮狌犿
处理号
Ｎｏ．
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
产量
Ｙｉｅｌｄ
（ｋｇ／ｈｍ２）
经济效益
Ｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓ
（元Ｙｕａｎ／ｈｍ２）
较ＣＫ增产
Ｉｎｃｒｅａｓｅｄｙｉｅｌｄ
（ｋｇ／ｈｍ２）
增产值
Ｉｎｃｒｅａｓｅｏｕｔｐｕｔ
（元Ｙｕａｎ）
较ＣＫ增加纯收入
Ｉｎｃｒｅａｓｅｄｎｅｔｉｎｃｏｍｅ
（元Ｙｕａｎ）
收入排序
Ｉｎｃｏｍｅｏｒｄｅｒ
１ Ｎ０Ｐ０Ｋ０ ６４７４．３０ １０３５８８．８ ０．００ ０ ０ １４
２ Ｎ０Ｐ２Ｋ２ ９５５６．２５ １５２９００．０ ３０８１．９５ ４９３１２ ４８５５２ １２
３ Ｎ１Ｐ２Ｋ２ １１４２４．８７ １８２７９７．９ ４９５０．５７ ７９２１０ ７８２０５ ６
４ Ｎ２Ｐ０Ｋ２ ８１０５．９５ １２９６９５．２ １６３１．６５ ２６１０７ ２５４５８ １３
５ Ｎ２Ｐ１Ｋ２ １１４９１．０７ １８３８５７．１ ５０１６．７７ ８０２６９ ７９３２０ ４
６ Ｎ２Ｐ２Ｋ２ １２２４４．０５ １９５９０４．８ ５７６９．７５ ９２３１５ ９１０６６ １
７ Ｎ２Ｐ３Ｋ２ １１５１３．９９ １８４２２３．８ ５０３９．６９ ８０６３５ ７９０８６ ５
８ Ｎ２Ｐ２Ｋ０ ９８７３．８１ １５７９８１．０ ３３９９．５１ ５４３９２ ５３３０３ １１
９ Ｎ２Ｐ２Ｋ１ １０８８２．１４ １７４１１４．２ ４４０７．８４ ７０５２５ ６９３５６ ８
１０ Ｎ２Ｐ２Ｋ３ １１９３２．４４ １９０９１９．０ ５４５８．１４ ８７３３０ ８６０００ ３
１１ Ｎ３Ｐ２Ｋ２ １０５８７．８６ １６９４０５．８ ４１１３．５６ ６５８１８ ６４３２４ ９
１２ Ｎ１Ｐ１Ｋ２ １１９０６．８５ １９０５０９．６ ５４３２．５５ ８６９２０ ８６２７１ ２
１３ Ｎ１Ｐ２Ｋ１ １１３７６．４９ １８２０２３．８ ４９０２．１９ ７８４３５ ７７５１１ ７
１４ Ｎ２Ｐ１Ｋ１ １０４５０．００ １６７２００．０ ３９７５．７０ ６３６１１ ６２５５３ １０
注：纯收入＝经济效益－肥料成本；纯氮、五氧化二磷、氧化钾，大黄价格分别为５．４，１０．０，５．０，１６．０元／ｋｇ。
Ｎｏｔｅ：Ｎｅｔｉｎｃｏｍｅ＝Ｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓ－ｃｏｓｔｏｆｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ．Ｔｈｅｐｒｉｃｅｏｆｐｕｒｅｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｐｅｎｔｏｘｉｄｅ，ｐｏｔａｓｓｉｕｍａｎｄ犚．狋犪狀犵狌狋犻犮狌犿ａｒｅ５．
４，１０．０，５．０，１６．０Ｙｕａｎ／ｋｇ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
表２显示，处理６（Ｎ２Ｐ２Ｋ２）净收益最高。与不施肥处理相比，施肥处理收益均明显提高。从增产效果和经济
效益综合考虑，处理５和１２产量虽较高，但因成本高其收益反而降低，而处理７和１０因成本相对低经济效益有
所提升。收益前３位的处理依次为Ｎ２Ｐ２Ｋ２＞Ｎ１Ｐ１Ｋ２＞Ｎ２Ｐ２Ｋ３，缺氮处理（Ｎ０Ｐ２Ｋ２）、缺磷处理（Ｎ２Ｐ０Ｋ２）和缺钾
处理（Ｎ２Ｐ２Ｋ０）较最高收益处理（Ｎ２Ｐ２Ｋ２）利润分别降低６２．８８％，６７．８１％和３２．６０％。高氮处理１１（Ｎ３Ｐ２Ｋ２）、
高磷处理７（Ｎ２Ｐ３Ｋ２）、高钾处理１０（Ｎ２Ｐ２Ｋ３）净收益均较最佳施肥量处理（Ｎ２Ｐ２Ｋ２）低，可见影响收益的施肥为Ｐ
＞Ｎ＞Ｋ，经济效益最佳处理为Ｎ２Ｐ２Ｋ２，说明本试验最佳配比设计较为合理，能够反应当地的施肥水平。
２．２ 单种肥料的增产效应分析
根据处理２、３、６、１１，处理４、５、６、７，处理６、８、９、１０的结果，对氮、磷、钾肥施用条件下的产量和经济效益比较
分析。对Ｎ肥同大黄根产量和效益的关系做散点图，拟合一元二次曲线（图１）。Ｎ与产量的拟合函数犚２＝
０．９７４（犉＝１９．０４，犉０．０１＝０．１６，犘＜０．０１）；Ｎ与效益的拟合曲线犚２＝０．９７４，犉检验后得出犉＝１８．７６＞犉０．０１＝
０．１６１１，说明曲线拟合程度较高，能真实反映在Ｐ、Ｋ二水平上Ｎ施用量同大黄根产量及效益之间的关系。由于
一元二次方程二次项系数为负数，说明函数具有最大值。在磷钾施用量固定时，大黄的产量、收益随施氮量的增
加呈先增加后减少的趋势。氮肥最大施肥量为７７．４９ｋｇ／ｈｍ２，最大产量为１２０９８．０７ｋｇ／ｈｍ２。缺Ｎ时理论产量
２２ 草 业 学 报 第２４卷
为９５５６．２５ｋｇ／ｈｍ２，占理论最大产量的７８．９９％。在磷及钾２水平的基础上分析不同氮肥用量对唐古特大黄增
产效应（表２）表明，施用氮肥能显著提高大黄产量，施氮肥比不施氮肥增产９．７４％～２１．９５％。Ｎ肥用量为７７．０６
ｋｇ／ｈｍ２ 时，最大增加净收益８８７５４．３元／ｈｍ２。增加的净收益与处理６的接近，说明２水平为最佳水平。
同法得到Ｐ肥和 Ｋ肥的拟合曲线（图２）和收益效益曲线表（图３）。犉 检验表明，拟合函数极显著（犘＜
０．０１）。图２和图３显示，产量和收益随Ｋ和Ｐ施肥量的增加而提高，且具最大值。计算得理论最高产量和对应
施肥量，即施Ｐ量为６１．０１ｋｇ／ｈｍ２ 时其最高产量为１２４１７．６ｋｇ／ｈｍ２，Ｐ空白区产量占理论最高产量的６５．２８％；
Ｋ肥施用量为４２．３７ｋｇ／ｈｍ２ 时最高产量为１２０７５．９６ｋｇ／ｈｍ２，空白区产量占理论最高产量的８１．７６％。最佳经
济效益和对应施肥量：Ｐ施用量为６０．７５ｋｇ／ｈｍ２ 时，其最大增加净收益为９３８４０．３元／ｈｍ２；Ｋ肥施用量为４２．１１
ｋｇ／ｈｍ２ 时，最大增加净收益为５７１２４．８元／ｈｍ２；拟合结果显示，磷肥估测的可靠性最高，氮肥次之。估测的磷肥
最佳施肥量６０．６５ｋｇ／ｈｍ２ 与理论推荐量相接近；钾肥最佳施肥量４２．１１ｋｇ／ｈｍ２ 较理论推荐量高出１０．１１
ｋｇ／ｈｍ２，说明磷肥最佳施肥量为Ｐ２ 水平，而钾肥最佳施肥量低于Ｋ２ 水平。
图１ 施氮量与产量和收益效应曲线
犉犻犵．１ 犜犺犲犲犳犳犲犮狋犮狌狉狏犲狅犳狔犻犲犾犱狊犪狀犱犻狀犮狅犿犲狋狅犖犪狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狉犪狋犲狊
图２ 施磷量与产量和收益效应曲线
犉犻犵．２ 犜犺犲犲犳犳犲犮狋犮狌狉狏犲狅犳狔犻犲犾犱狊犪狀犱犻狀犮狅犿犲狋狅犘犪狆狆犾犻犮犪狋犲犱狉犪狋犲狊
２．３ 交互效应及最佳施肥量
２．３．１ 氮、磷、钾肥的交互作用分析 根据表２数据对肥料交互作用进一步分析（图４）显示，氮肥与磷、钾肥
间存在互作效应，在钾肥Ｋ２（３２ｋｇ／ｈｍ２）条件下，当氮肥用量从 Ｎ１（４５ｋｇ／ｈｍ２）增加到 Ｎ２（９０ｋｇ／ｈｍ２）时，Ｐ１
（３０ｋｇ／ｈｍ２）水平减产４１５．７８ｋｇ／ｈｍ２，Ｐ２（６０ｋｇ／ｈｍ２）水平增产８１９．１８ｋｇ／ｈｍ２，说明一定的磷肥用量可极大提
高氮肥肥效的发挥，对氮肥具有增效作用。在Ｐ２ 水平施肥条件下，氮肥用量从１水平增加到２水平，Ｋ１（１６
ｋｇ／ｈｍ２）水平减产４９４．３５ｋｇ／ｈｍ２，Ｋ２（３２ｋｇ／ｈｍ２）水平增产８１９．１８ｋｇ／ｈｍ２，说明钾肥用量的增加也极大提高
３２第９期 齐浩 等：唐古特大黄“３４１４”施肥效果及推荐施肥量研究
了氮肥肥效的发挥，当磷肥施用量为９０ｋｇ／ｈｍ２，钾肥施用量为３２ｋｇ／ｈｍ２ 时，更有利于氮肥肥效的发挥，较高钾
肥水平下施用氮肥效果更好。
图４显示，不同的氮肥、钾肥用量也影响磷肥的用量。在Ｋ２ 水平下，磷肥用量从１水平增加到２水平，Ｎ１ 水
平减产４８１．９８ｋｇ／ｈｍ２，Ｎ２ 水平增产７５２．９８ｋｇ／ｈｍ２，表明氮肥用量的提高有利于磷肥肥效的发挥。在Ｎ２ 水平
下，磷肥用量从１水平增加到２水平，在Ｋ１ 和Ｋ２ 水平下，大黄增产量分别为７５２．９８和４３２．１４ｋｇ／ｈｍ２，说明钾
肥的增加不利于氮肥效果的发挥。同样，不同氮磷肥施用量明显影响钾肥效果的发挥。在Ｐ２ 水平下，钾肥用量
从１水平增加到２水平，在相应的Ｎ１ 和Ｎ２ 水平下，增产量分别为４８．３８和１３６１．９１ｋｇ／ｈｍ２，表明氮肥用量增加
能够提高Ｋ肥肥效的发挥。在Ｎ２ 水平下，钾肥用量从１水平增加到２水平，在Ｐ１ 和Ｐ２ 水平下，大黄增产量分
别为１０４１．０７和１３６１．９１ｋｇ／ｈｍ２，说明提高磷肥用量对钾肥肥效可起到促进作用。
图３ 施钾量与产量和收益效应曲线
犉犻犵．３ 犜犺犲犲犳犳犲犮狋犮狌狉狏犲狅犳狔犻犲犾犱狊犪狀犱犻狀犮狅犿犲狋狅犓犪狆狆犾犻犮犪狋犲犱狉犪狋犲狊
图４ 氮磷钾交互效应分析
犉犻犵．４ 犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳狋犺犲犻狀狋犲狉犪犮狋犻狅狀狊犪犿狅狀犵狋犺犲狀犻狋狉狅犵犲狀，狆犺狅狊狆犺狅狉狌狊犪狀犱狆狅狋犪狊狊犻狌犿犳犲狉狋犻犾犻狕犪狋犻狅狀犾犲狏犲犾
２．３．２ 两两之间的交互效应及最佳施肥量 根据表１数据采用回归法分别对施肥处理，氮磷（１～７、１１、１２），
氮钾（１～３、６、８～１１、１３），磷钾（１、４～１０、１４）拟合二元二次肥料效应函数（Ｙ为唐古特大黄产量，Ｎ、Ｐ、Ｋ分别对
应氮肥、磷肥和钾肥的施用量），并在ａ＝０．０５水平上对函数进行犉检验得到其拟合函数（表３）。由表３可知，拟
合方程检验达到显著水平，且符合肥料报酬递减律（二次项为负值，一次项为正值），说明拟合的函数是典型肥料
函数，能较好的表述两种肥料施用量同唐古特大黄产量间的关系，在 Ｎ２ 水平上肥料效应函数的交叉项系数为
０．９０９，可知Ｋ，Ｐ交互增产效果最为明显。根据表３采用微分偏导数法求解得到最高产量、最佳产量及对应施肥
量（表４）。
４２ 草 业 学 报 第２４卷
表３ 二元肥料效应模型拟合结果
犜犪犫犾犲３ 犜犺犲狉犲狊狌犾狋狊狊犻犿狌犾犪狋犲犱犫狔犜狑狅犳犪犮狋狅狉犳犲狉狋犻犾犻狕犪狋犻狅狀犿狅犱犲犾狊
效应模型
Ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ
肥料效应方程
Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｒｅｓｐｏｎｓｅｅｑｕａｔｉｏｎ
显著性检验Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｔｅｓｔ
犘 犉 犚２
氮磷Ｎ，Ｐ Ｙ＝６６１２．３＋６６．９４Ｎ＋１１８．８１Ｐ－０．５５Ｎ２－１．２１Ｐ２＋０．２７ＮＰ ０．０１４３ ２２．０４８８ ０．９７３５
氮钾Ｎ，Ｋ Ｙ＝６６００．０＋７７．３１Ｎ＋１４５．４５Ｋ－０．４７Ｎ２－１．７２Ｋ２＋０．２０ＮＫ ０．０１４２ ２２．１４１５ ０．９７３６
磷钾Ｐ，Ｋ Ｙ＝６４６９．８＋１１４．３８Ｐ＋１０７．９６Ｋ－１．００Ｐ２－１．６５Ｋ２＋０．３５ＰＫ ０．００６８ ３６．６４１８ ０．９８３９
表４ 二元二次方程下施肥量及产量
犜犪犫犾犲４ 犉犲狉狋犻犾犻狕犲狉犪狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狉犪狋犲狊犪狀犱狔犻犲犾犱狊犫犪狊犲犱狅狀犱狌犪犾犻狋狔狇狌犪犱狉犪狋犻犮犲狇狌犪狋犻狅狀
二元二次方程类型
Ｔｙｐｅｓｏｆｔｗｏｆａｃｔｏｒ
ｍｏｄｅｌ
最高产量
Ｈｉｇｈｅｓｔｙｉｅｌｄ
（ｋｇ／ｈｍ２）
估测最高产量施肥量
Ｈｉｇｈｅｓｔｙｉｅｌｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ（ｋｇ／ｈｍ２）
Ｎ Ｐ Ｋ
经济最佳产量
Ｅｃｏｎｏｍｉｃｏｐｔｉｍｕｍ
ｙｉｅｌｄ（ｋｇ／ｈｍ２）
估测经济最佳施肥量
Ｅｃｏｎｏｍｉｃｏｐｔｉｍｕｍｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ（ｋｇ／ｈｍ２）
Ｎ Ｐ Ｋ
产量与氮磷 ＹｉｅｌｄａｎｄＮ，Ｐ １２５３４．４４ ７４．９６ ５７．４６ － １２５３４．１６ ７４．５８ ５７．１６ －
产量与氮钾 ＹｉｅｌｄａｎｄＮ，Ｋ １２２２８．２５ ７４．１７ － ３７．９７ １２２２８．１８ ７３．８２ － ３７．９０
产量与磷钾 ＹｉｅｌｄａｎｄＰ，Ｋ １２２６８．８８ － ６４．１０ ３９．５１ １２６８．６６ － ６３．７７ ３９．３８
表５ 不同施肥量对唐古特大黄药材品质的影响
犜犪犫犾犲５ 犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犳犲狉狋犻犾犻狕犲狉犪犿狅狌狀狋狊狅狀狋犺犲狇狌犪犾犻狋狔狅犳犚．狋犪狀犵狌狋犻犮狌犿狆犾犪狀狋狉狅狅狋狊
施肥处理
Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
蒽醌类化合物含量 Ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｃｏｎｔｅｎｔｓ（％）
芦荟大黄素
Ａｌｏｅｅｍｏｄｉｎ
大黄酸
Ｒｈｅｉｎ
大黄素
Ｅｍｏｄｉｎ
大黄酚
Ｃｈｒｙｓｏｐｈａｎｏｌ
大黄素甲醚
Ｐｈｙｓｃｉｏｎ
总蒽醌
Ｔｏｔａｌｃｏｎｔｅｎｔｓ
（％）
总灰分 Ｔｏｔａｌ
ａｓｈｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
（％）
含水量
Ｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ
（％）
１ ０．３９±０．０３ ０．５７±０．０７ ０．１７±０．０２ ０．６３±０．２３ａｂ ０．３５±０．０６ ２．２４±０．２３ａｂ ５．５５±０．７９ ６．４７±１．３５
２ ０．３０±０．０１ ０．４８±０．１２ ０．１５±０．０２ ０．４１±０．０３ｂｃ ０．３０±０．０３ １．７５±０．１８ｂｃ ５．９３±０．７７ ６．１５±１．４７
３ ０．３２±０．０４ ０．５５±０．０４ ０．１３±０．０１ ０．４１±０．０９ｂｃ ０．２８±０．０４ １．８２±０．２７ｂｃ ５．０８±０．４５ ６．１０±１．２６
４ ０．２８±０．１９ ０．６２±０．１５ ０．５７±０．３２ ０．７８±０．２６ｂｃ ０．２９±０．０７ １．７８±０．１５ｂｃ ５．８１±０．８５ ７．１９±０．５７
５ ０．３０±０．０４ ０．５４±０．０２ ０．１４±０．０４ ０．４２±０．０９ｂｃ ０．２９±０．０２ １．８１±０．１７ｂｃ ６．７１±０．２８ ６．４６±０．８８
６ ０．３６±０．０１ ０．６７±０．１９ ０．２０±０．０１ ０．５７±０．０１ａｂ ０．３８±０．０９ ２．３５±０．３５ａ ６．５８±１．１２ ６．６６±１．３２
７ ０．３３±０．０９ ０．５８±０．０３ ０．１９±０．０５ ０．５５±０．１１ａｂｃ ０．３７±０．１１ ２．１４±０．４６ａｂ ５．９５±０．８４ ６．５９±１．６６
８ ０．３３±０．０４ ０．５０±０．０７ ０．１８±０．０２ ０．５５±０．１０ａｂｃ ０．４０±０．０１ ２．１２±０．２７ａｂ ４．９０±０．４２ ６．７５±１．４０
９ ０．３４±０．１１ ０．５６±０．１４ ０．１６±０．０４ ０．５２±０．１１ａｂｃ ０．３３±０．０８ ２．０４±０．４８ａｂ ５．２０±０．８６ ７．７１±０．４８
１０ ０．３０±０．０７ ０．５３±０．０２ ０．１６±０．０１ ０．４７±０．０９ｂｃ ０．２８±０．０７ １．８６±０．２８ａｂｃ ５．０９±０．８４ ６．４７±１．３８
１１ ０．２６±０．０３ ０．４６±０．０４ ０．１２±０．０１ ０．２９±０．０５ｃ ０．２２±０．０２ １．４８±０．０６ｃ ４．９４±０．５７ ７．６５±０．２８
１２ ０．３６±０．０６ ０．４７±０．１６ ０．１８±０．０４ ０．７７±０．３８ａ ０．３４±０．０６ ２．２３±０．３０ａｂ ６．８４±２．８１ ６．８４±２．４４
１３ ０．４２±０．０２ ０．５２±０．０５ ０．１７±０．０１ ０．４１±０．０１ｂｃ ０．３２±０．０１ １．９４±０．０７ａｂｃ ５．９３±０．８１ ５．８２±０．５２
１４ ０．３５±０．０８ ０．５９±０．０１ ０．１６±０．０４ ０．４５±０．１６ｂｃ ０．３０±０．０６ １．９６±０．３０ａｂｃ ４．７０±０．３６ ６．５１±０．８７
注：数据为平均数±标准差。不同小写字母表示在犘＜０．０５差异显著。
Ｎｏｔｅ：Ｔｈｅｄａｔａｉｎｄｉｃａｔｅｓｍｅａｎ±ＳＤ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｍａｌｌｅｔｔｅｒｓｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｔ犘＜０．０５．
２．４ 三因子肥料效应模型和最佳施肥量
依据“３４１４”田间肥料试验设计，利用Ｅｘｃｅｌ软件建立以唐古特大黄“３４１４”不完全试验方案中１～１４处理产
量为目标函数的氮、磷、钾肥效三元二次回归模型为：犢＝６５１９．１４＋２８．３５Ｎ－０．４８Ｎ２＋８０．２９Ｐ－１．０６Ｐ２＋１４２．５Ｋ
－１．８４Ｋ２＋０．６７ＮＰ＋０．１６ＮＫ－０．３６ＰＫ，式中，犢 为唐古特大黄干根产量，Ｎ为氮肥施用量，Ｐ为磷肥施用量，Ｋ
５２第９期 齐浩 等：唐古特大黄“３４１４”施肥效果及推荐施肥量研究
为钾肥施用量。该拟合函数犚２＝０．９７７２，犉＝１９．０６＞犉０．０５＝０．００６１，二次项系数为负，一次项系数为正，符合肥
料报酬递减规律，判定为典型性效应函数。对方程关于 Ｎ、Ｐ、Ｋ分别求偏导，利用Ｅｘｃｅｌ规划求解，得出 Ｎ＝
７４．０６ｋｇ／ｈｍ２，Ｐ＝５５．０７ｋｇ／ｈｍ２，Ｋ＝３６．５６ｋｇ／ｈｍ２，得到最大产量１２０１７．２ｋｇ／ｈｍ２。按纯氮５．４元／ｋｇ、五氧
化二磷１０元／ｋｇ、氧化钾５元／ｋｇ、唐古特大黄１６元／ｋｇ进行计算。扣除肥料成本收入（犐），按照公式犐＝１６Ｙ－
（５．４Ｎ＋１０．０Ｐ＋５．０Ｋ）计算。
结合三元二次效益模型，对上式Ｉ关于Ｎ，Ｐ，Ｋ求偏导数，令其为０计算得，当Ｎ＝７３．３３ｋｇ／ｈｍ２，Ｐ＝５４．５８
ｋｇ／ｈｍ２，Ｋ＝３６．３７ｋｇ／ｈｍ２ 时，得最大经济效益为１４３１１１．０ 元／ｈｍ２，该施肥配方条件下产量为１２０１２．６
ｋｇ／ｈｍ２，恰好与处理６（Ｎ２Ｐ２Ｋ２）产量相接近。唐古特大黄价格及氮、磷、钾肥料的销售价变化较大，价格的变化
对最佳施肥效益产生一定影响。
２．５ 不同施肥量对唐古特大黄药材品质的影响
唐古特大黄作为药用经济植物，其有效成分的高低直接影响着品质的优劣，进而影响其售价。唐古特大黄的
有效成分以蒽醌类化合物为主，并作为评价其质量的主要依据。表５显示，施肥对唐古特大黄大黄酚和总蒽醌含
量具有显著（犘＜０．０５）影响。对芦荟大黄素，大黄酸，大黄素和大黄素甲醚的含量影响不显著（犘＞０．０５），对灰分
和含水量的影响不显著（犘＞０．０５），但其灰分和水分含量均达到《药典》标准（总灰分不得过１０．０％，减失重量不
得过１５．０％）。处理１３（Ｎ１Ｐ２Ｋ１）芦荟大黄素含量最高，处理１２（Ｎ１Ｐ１Ｋ２）大黄酚含量最高，较处理１１（Ｎ３Ｐ２Ｋ２）
显著提高（犘＜０．０５）。处理６的总蒽醌较处理１１极显著提高（犘＜０．０５）。且不施肥处理１（Ｎ０Ｐ０Ｋ０）的总蒽醌含
量较处理１１（Ｎ３Ｐ２Ｋ２）显著提高（犘＜０．０５）。总蒽醌含量最高为处理６（Ｎ２Ｐ２Ｋ２），其次为不施肥组，高氮组含量
最低（１．４８％）。除高氮组外，其余各处理含量均达药典标准（总蒽醌不得少于１．５％）。
３ 讨论与结论
３．１ 唐古特大黄最佳肥料配比为Ｎ２Ｐ２Ｋ１ 或Ｎ２Ｐ２Ｋ２
土壤肥力是提供作物所需各种营养元素的综合能力，施肥是维持土壤持续生产力、改善土壤营养状态、提高
土壤肥力和维持稳定增产的有效措施，合理施肥可促进作物生长，有效提高产量。罗世琼等［２３］研究发现施肥可
促进黄花蒿（犃狉狋犲犿犻狊犻犪犪狀狀狌犪）的生长。适量施磷也可增加宽叶羌活（犖狅狋狅狆狋犲狉狔犵犻狌犿犳狅狉犫犲狊犻犻）根茎产量［２４］。由
于营养元素不仅具有主要效应，其交互作用效应也是影响作物产量的重要因素，成为土壤肥料学与植物营养研究
的热点［２５］，只有探明不同作物养分间的交互作用方向（正向还是负向），制订适宜养分配比，才能充分发挥肥料的
肥效。烤烟（犖犻犮狅狋犻犪狀犪）单施氮、磷、钾的施肥量与产量和效益呈抛物线关系，在一定施肥范围内产量和经济效益
均随施肥量的增加而提高，但超过此范围均降低［２６］。张永清和苗果园［２７］发现氮与磷对黍子（犘犪狀犻犮狌犿犿犻犾犻犪犮犲
狌犿）根系生长表现出明显的协同作用，施用氮和磷基础上施钾具有一定正向效果。张美俊等［２８］研究表明适宜氮
肥施用量是影响糜子（犘犪狀犻犮狌犿犿犻犾犻犪犮犲狌犿）产量的关键因子，氮、磷、钾肥间存在明显的交互作用，配合施用能提
高肥效，三因素对糜子产量的影响大小顺序为氮＞磷＞钾，任一因素过量施用均会导致产量显著降低。本研究通
过对唐古特大黄“３４１４”配方施肥发现，施肥能促进唐古特大黄干物质积累，提高产量，限制其产量和收益的主要
养分作用依次为Ｐ＞Ｎ＞Ｋ，磷肥增产效应最明显，氮肥次之，钾肥最差。单施肥料增产效果和收益表现为Ｐ＞Ｎ
＞Ｋ，这可能是因为磷肥有利于有机物更多地向根系分配，氮肥与作物的光合作用紧密联系，形成的有机物为根
的生长提供了保障。单施氮、磷、钾量与产量和效益呈抛物线关系，一定范围内产量和经济效益随肥料的增加而
提高，但超过此范围反而降低，这与张文明等［２６］的研究结果相似，这种现象符合“报酬递减律学说”［２９］。对氮、
磷、钾肥间的交互效应分析发现，Ｐ２Ｋ２ 组合最有利于氮肥效发挥，Ｎ２Ｋ１ 组合最有利于磷肥效发挥；Ｎ２Ｐ２ 组合最
有利于钾肥肥效发挥。３种肥料的配合施用能够最大限度提高药材产量。施肥处理的增产效果依次为ＮＰＫ＞Ｐ
＞Ｎ＞Ｋ，Ｎ２Ｐ２Ｋ２ 施肥处理唐古特大黄产量和经济效益均最高，不施肥处理 Ｎ０Ｐ０Ｋ０ 产量最低，最高产量较
Ｎ０Ｐ０Ｋ０ 增产４７．１２％，以上说明本试验最佳配比设计较为合理，最佳肥料配比为Ｎ２Ｐ２Ｋ１ 或Ｎ２Ｐ２Ｋ２。
３．２ 合理施肥有利于唐古特大黄有效成分的积累
中药材有效成分含量是中药材质量的重要因素，也是为控制药材质量的一种有效手段。药材总灰分含量低
６２ 草 业 学 报 第２４卷
说明含杂质少，药材水分含量低意味着贮藏过程中不易霉变或干制需要时间较短。施肥可提高黄花蒿抗疟成分
含量［２３］。本研究结果表明，卓尼县扎古录镇各处理条件下唐古特大黄均达到药典规定标准，处理１３（Ｎ１Ｐ２Ｋ１）的
芦荟大黄素含量最高，处理１２（Ｎ１Ｐ１Ｋ２）大黄酚含量最高，处理６（Ｎ２Ｐ２Ｋ２）的大黄酸、大黄素甲醚含量和总蒽醌
含量均最高。施肥对灰分和水分影响不大，除高氮处理外，其余处理均达到药典规定标准。值得注意的是施氮肥
不利于其有效成分的积累，可能是由于多施氮肥造成植株的茎叶徒长，其机理有待进一步研究。
３．３ 唐古特大黄施肥应综合考虑产量和经济效益
施肥对作物产量和品质的影响源于施肥可以改变土壤理化特性。邓少虹等［３０］研究表明，施肥对植草土壤活
性有机碳和碳库管理指数的影响显著，对土壤酶活性的影响存在差异。合理配方施肥可极显著提高甘草根系
ＴＴＣ活力［２２］。本研究通过建立唐古特大黄的产量和施肥效益的一元二次、二元二次和三元二次肥料效应函数，
得到不同肥效函数的施肥参数。利用一元二次肥效方程估测得最高产量氮、磷、钾最佳施肥量不同，Ｎ＝７７．４９
ｋｇ／ｈｍ２，最大产量为１２０９８．０７ｋｇ／ｈｍ２；Ｐ＝６１．０１ｋｇ／ｈｍ２，最大产量为１２４１７．５９ｋｇ／ｈｍ２；Ｋ＝４２．２７ｋｇ／ｈｍ２，
最大产量为１２０７５．９６ｋｇ／ｈｍ２。氮磷、氮钾、磷钾的二元二次肥效方程理论最大产量施肥量Ｎ＝７４．９６ｋｇ／ｈｍ２，
Ｐ＝５７．４６ｋｇ／ｈｍ２，最大产量为１２５３４．４ｋｇ／ｈｍ２；Ｎ＝７４．１６ｋｇ／ｈｍ２，Ｋ＝３７．６５ｋｇ／ｈｍ２，最大产量为１３６３６．７
ｋｇ／ｈｍ２；Ｐ＝６３．７７ｋｇ／ｈｍ２，Ｋ＝３９．３８ｋｇ／ｈｍ２，最大产量为１２２６８．９ｋｇ／ｈｍ２。氮磷钾的三元二次数学模型估测
最大产量施肥量分别为 Ｎ＝７４．０６ｋｇ／ｈｍ２，Ｐ＝５５．０７ｋｇ／ｈｍ２，Ｋ＝３６．５６ｋｇ／ｈｍ２，最高产量为１２３８４．３
ｋｇ／ｈｍ２；最佳经济效益施肥量 Ｎ为７３．３３ｋｇ／ｈｍ２，Ｐ为５４．５８ｋｇ／ｈｍ２，Ｋ为３６．３７ｋｇ／ｈｍ２，产量为１２０１２．６
ｋｇ／ｈｍ２。结合产量、经济效益和总蒽醌含量结果，建议该地的施肥量为 Ｎ 为７３～９０ｋｇ／ｈｍ２，Ｐ为５３～６０
ｋｇ／ｈｍ２，Ｋ为３２～３７ｋｇ／ｈｍ２。
综上所述，只有了解作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料元素间的互作效应进行配方施肥，才能提高肥料利
用率，保证作物增产，改善产品品质，最大限度地降低肥料流失，减少环境污染，降低生产成本。唐古特大黄适宜
施肥量对产量具有显著促进作用，并有利于有效成分的积累。在生产中，制定唐古特大黄生产方案时，应根据肥
料及药材价格合理预测，优化肥料种类及配比，并根据当季生长情况适当调整，以获得最大收益。本研究得出的
最佳施肥处理将在后期研究中进一步进行验证和示范。
致谢：甘南藏族自治州科技局提供合作，甘玉伟站长提供帮助，甘肃农业大学硕士生米永伟、何媛丽、周传猛、王华
丽和杨慧珍，本科生李玲玲、张盼盼、杨鹏伟等参与试验工作。
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９２第９期 齐浩 等：唐古特大黄“３４１４”施肥效果及推荐施肥量研究