全 文 :黄连缓释专用肥对其产量、养分、品质的影响研究
陈仕江1,2,张德利1,钟国跃1,蔡应繁2
(1.重庆市中药研究院,重庆 400065;
2.重庆邮电大学 生物信息学院,重庆 400065)
[摘要] 目的:研究4种缓释肥对一至三年生黄连的产量、养分及品质的影响。方法:选取一至三年生黄连地
块,每年于4月和9月施缓释肥,2年后采挖,测定黄连产量、养分及品质。结果:4种缓释肥使一至三年生黄连显著
增产,缓释肥1号和缓释肥4号对黄连的增产作用最大;缓释肥对黄连地上部和地下部(根茎)养分含量影响不同,
缓释肥1和缓释肥4高产处理的黄连养分特点为,一年生和二年生黄连地上部的氮含量均低于对照,磷、钾含量均
高于对照,而三年生黄连的氮含量均高于对照,磷、钾皆低于对照;一年生和三年生黄连地下部(根茎)氮含量无明
显特点,磷、钾含量均低于对照,而二年生黄连地下部的氮含量均高于对照,磷含量均高于对照,钾含量均低于对
照;2年后一至三年生黄连小檗碱含量分别以缓释肥1、缓释肥2和缓释肥3处理为最高,而生物碱含量高者则分别
为缓释肥1、缓释肥3和缓释肥4。结论:4种缓释肥中,将缓释肥4作为一年生黄连的优质高产专用肥,将缓释肥1
和缓释肥4作为两年生黄连的优质高产专用肥,将缓释肥1为三年生黄连高产优质专用肥。
[关键词] 缓释肥;黄连;产量;养分;品质
[中图分类号]S567 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)20231304
[收稿日期] 20071122
[基金项目] 国家“十五”科技攻关项目(2001BA604A04)
[通讯作者] 陈仕江,Tel:(023)89029087,Email:shijiangchen
@163.com
黄连CoptischinensisFranch.为毛茛科多年生草
本植物,以干燥根茎入药,药材名黄连,也称“味
连”。黄连是常用的重要中药材,在我国有着悠久
的入药历史,《神农本草经》列为上品,其味苦,性
寒,功效清热燥湿、泻火、解毒[1]。重庆石柱人工种
植黄连历史悠久,但在栽培过程中存在凭经验施肥、
缺乏科学性,造成养分利用率不高。施肥是黄连栽
培中的重要环节,对黄连产量及品质都有着直接而
明显的影响,但普通肥料利用率非常低,近年的生产
实践证明,缓释(控释)肥料可延缓养分释放速率,
提高肥料利用率,多数作物施用该类肥料可减少施
肥次数和肥料用量。本研究通过田间试验,将缓释
肥应用到黄连栽培中,以期提高肥料的利用率,评价
其对黄连产量、养分及品质的影响,为缓释肥在黄连
栽培上的应用提供理论依据。
1 材料
供试肥料为缓释肥 1号(SRF1)、缓释肥 2号
(SRF2)、缓释肥3号(SRF3)、缓释肥4号(SRF4),
均系重庆市中药研究院和西南农业大学针对黄连生
物学特性试制的缓释肥料,其氮(N)、磷(P)、钾(K)
分别为8%~12%,4% ~16%,10% ~16%,对照为
高氮高磷型普通复混肥料(表1)。
表1 供试肥料基本性状
代号 类型
氮磷钾
/%
中微量
元素/%
有机物
/%
缓释剂
/%
SRF1 有机无机高氮高磷 30 3 20 20
SRF2 无机高氮高磷 30 3 0 20
SRF3 有机无机高氮高钾 30 3 20 20
SRF4 有机无机高磷 36 3 20 20
CK 无机高氮高磷 30 0 0 0
供试黄连为中药材黄连 C.chinensis,品种为草
质叶型。
土壤为黄沙壤,pH45,有机质6670g·kg-1,
全氮170g·kg-1,全磷015g·kg-1,全钾2540g
·kg-1。
2 方法
2.1 田间试验设计
试验在黄连产地石柱县黄连 GAP示范基地进
行,选用一至三年生黄连作为处理对象,均设SRF1,
SRF2,SRF3,SRF44个处理,设对照处理1个,对照
均使用高氮高磷型普通复混肥料,共计15个处理,
每处理设3次重复,每小区为1m×2m=2m2,采
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用随机区组排列,各处理施肥均分为春、秋两季进
行,施肥量相同(表2)。
表2 田间试验施肥用量 kg·hm-2
肥料 一年生 二年生 三年生
春肥 900 1350 2700
秋肥 600 900 1800
累计 1500 2250 4500
2.2 田间试验实施
试验于2001年3月开始,每个年份分春肥(4
月)和秋肥(9月)2次施用,2003年12月采集黄连
植株样品,烘干测定生物量、产量,植株样品磨细过
025mm筛测定养分含量,根茎样品测定药用品质
评价指标小檗碱和生物碱。同时,采集土壤风干、磨
细过1mm筛并测定有效养分。
2.3 测定项目
黄连植株样品分根茎和叶片测定全氮、全磷、全
钾、小檗碱和生物碱含量。
2.4 测定方法
黄连植株样品用H2SO4H2O2消煮,蒸馏法测全
氮,钒钼黄分光光度法测定全磷,原子吸收分光光度
法测定全钾[2],黄连药用成分小檗碱和生物碱的含
量用高效液相色谱法测定[3]。
3 结果与分析
3.1 缓释肥对黄连根茎产量的影响
试验结果表明,经缓释肥处理的黄连产量均高
于对照,可增产100~660kg,方差分析显示,处
理间差异显著,试验区组间差异不显著。多重比较
结果,三年生黄连经缓释肥处理后增产最为显著,
SRF1,SRF2,SRF3,SRF44个缓释肥分别较对照增产
1590%,748%,514%,1869%,以 SRF4处理增
产最多;四年生黄连,4个缓释肥增产较对照显
著,并以 SRF4增量最大,达到了866%,SRF1次
之,增产709%;五年生黄连4个缓释肥处理均
较CK极显著增产,以 SRF1,SRF4增产作用最大,
分别增产1385%,1692%。综上所述,缓释肥处
理使3个年份黄连产量显著或极显著增产,各处理
综和比较,增产作用最大的缓释肥为SRF4(表3)。
3.2 不同缓释肥对黄连植株养分含量的影响
3.2.1 地上部分 不同年份黄连植株的地上部分
养分含量变化不同,总体来说,经缓释肥处理的黄
连,氮、磷养分的含量有的较对照高,有的较对照低,
没有明显规律;钾的含量,一、二年生处理黄连的钾
表3 缓释肥各处理三至五年生黄连产量
年限 处理
根茎产量
/kg·hm-2
P005 P001
产量增加
/%
三年生 SRF1 2480 b A 1590
SRF2 2300 c B 748
SRF3 2250 c B 514
SRF4 2540 a A 1869
CK3 2140 d C
四年生 SRF1 3400 a A 709
SRF2 3375 a A 630
SRF3 3390 a A 677
SRF4 3450 a A 866
CK4 3175 b B
五年生 SRF1 4440 ab AB 1385
SRF2 4350 bc AB 1154
SRF3 4260 c B 923
SRF4 4560 a A 1692
CK5 3900 d C
含量高于对照,三年生黄连除 SRF3处理的钾含量高
于对照外,其余处理的钾含量均低于对照(表4)。
表4 不同缓释肥处理黄连地上部分养分含量 %
年限 处理 N P K
三年生 SRF1 249 0359 114
SRF2 279 0218 110
SRF3 268 0256 106
SRF4 278 0244 111
CK3 270 0237 102
四年生 SRF1 239 0334 110
SRF2 262 0309 118
SRF3 274 0235 134
SRF4 255 0243 126
CK4 257 0172 102
五年生 SRF1 226 0218 110
SRF2 223 0253 118
SRF3 229 0265 130
SRF4 228 0167 110
CK5 224 0225 126
3.2.2 地下部分(根茎) 缓释肥对不同年生黄连
的地下部分N,P,K养分含量影响各不同。氮含量,
一年生黄连除SRF1处理的氮含量低于对照外,其余
处理均高于对照,而二年生和三年生的黄连4个缓
释肥处理的氮含量均高于对照;磷的含量,一年生黄
连除 SRF2处理的含量高于对照外,其余均低于对
照,四年生黄连各处理的磷含量均高于对照,三年生
黄连除 SRF1高于对照外,其余各处理均低于对照;
钾的含量,一年生和二年生黄连 SRF1处理的含量均
低于对照,而 SRF4处理与对照相同,其余各处理均
高于对照,三年生黄连各处理的含量均低于对照
(表5)。
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表5 不同缓释肥处理黄连地下部分养分含量 %
年限 处理 N P K
三年生 SRF1 280 0234 0314
SRF2 316 0283 0471
SRF3 299 0218 0432
SRF4 310 0222 0393
CK3 285 0237 0393
四年生 SRF1 272 0228 0236
SRF2 262 0242 0354
SRF3 256 0255 0393
SRF4 293 0235 0314
CK4 296 0221 0314
五年生 SRF1 248 0242 0157
SRF2 262 0185 0236
SRF3 239 0236 0236
SRF4 267 0139 0255
CK5 254 0241 0275
3.3 不同缓释肥对黄连植株养分比例的影响
3.3.1 地上部 不同年份各处理黄连地上部养分
比例变化大(表 6),其 N/P694~193,N/K
176~265,K/P318~659,而各年份黄连生物量
高的处理植株地上部养分比例变化较小,黄连地上
部N/P694~136,N/K202~253,K/P318~
659,其中3个养分比例绝大部分的变幅 N/P6~
10,N/K2~3,K/P2~5。显然,高产黄连地上部的
N/K变幅最小,其次是 K/P。这表明氮钾养分的平
衡是黄连植株生长的关键因素,这些养分比值可作
为高产黄连植株营养诊断的重要依据。
表6 黄连高产处理养分比例
部位 年份 N/P N/K K/P
地上部分 三年生 694~105 218~253 318~414
四年生 716~105 202~217 329~519
五年生 1040~136 205~207 505~659
地下部分 三年生 1200~140 789~892 134~177
四年生 1190~125 933~1150 104~134
五年生 1020~192 1050~1580 065~183
3.3.2 地下部(根茎) 各年份不同施肥处理黄连
地下部养分比例变化大,其中N/P100~192,N/K
651~158,K/P065~198,3个年份的高产处理根
茎养分比例变化减小,根茎养分为N/P102~192,
N/K789~158,K/P065~183;其中3个养分比
例绝大部分的变幅为 N/P10~12,N/K8~10,K/P
1~2,可见高产黄连根茎中 N/P变化最小,其次是
N/K。在生产实践中,通过科学施用氮磷肥调节根
茎N/P的稳定对提高黄连产量具有特殊意义。
3.4 缓释肥对黄连药用品质的影响
盐酸小檗碱和生物碱是黄连生理活动的次生代
谢产物,是评价黄连品质的重要指标,本实验通过测
定盐酸小檗碱和生物碱的含量,评价缓释肥对黄连
品质的影响(表7)。
表7 缓释肥对三~五年生黄连小檗碱和
生物碱的影响 %
年限 处理 小檗碱 P005 P001 生物碱 P005 P001
三年生 SRF1 614 c C 1089 c C
SRF2 683 b B 1171 ab AB
SRF3 768 a A 1242 a A
SRF4 648 bc BC 1117 bc BC
CK3 702 ab AB 1256 a A
四年生 SRF1 687 b B 1252 a A
SRF2 777 a A 1238 a A
SRF3 611 c C 1150 b B
SRF4 689 b B 1112 b B
CK4 635 bc BC 1166 b B
五年生 SRF1 706 a A 1191 b B
SRF2 640 b B 1039 c C
SRF3 708 a A 1263 a A
SRF4 657 ab AB 997 d D
CK5 673 ab AB 1083 c C
3.4.1 小檗碱 一年生黄连,经缓释肥 SRF1,
SRF2,SRF4处理的黄连根茎小檗碱含量显著低于对
照,SRF1处理最低为614%,而 SRF3(有机无机高
氮高钾型)处理的小檗碱最高,达到768%,较对照
增加显著,这也许是由于高氮高钾组合影响一年生
黄连植株的正常生理代谢,从而促进了次生代谢产
物小檗碱的合成[13];二年生黄连,经缓释肥 SRF1,
SRF2,SRF4处理的黄连根茎小檗碱含量较对照显著
增加,以SRF2处理的最高达到777%,而处理 SRF3
显著低于对照只有611%,SRF2;三年生黄连,经缓
释肥SRF1,SRF3处理的黄连根茎小檗碱含量显著高
于对照,且两者无显著差异,而处理SRF2,SRF4显著
低于对照,以处理SRF2最低为640%。
3.4.2 生物碱 一年生黄连,经缓释肥处理的黄连
根茎生物碱含量均低于对照,而缓释肥处理中处理
SRF1的生物碱含量最低为1089%,处理 SRF3的最
高为1242%;二年生黄连,经 SRF1,SRF2处理的黄
连根茎生物碱含量显著高于对照,且二者之间无显
著差异,而处理 SRF3,SRF4的含量与对照无显著差
异;三年生黄连,经缓释肥 SRF1,SRF3处理的黄连根
茎生物碱含量显著高于对照,以处理 SRF3的最高为
1263%,而处理SRF2的生物碱含量与对照无显著差
异,处理SRF4的生物碱含量显著低于对照。
4 小结
缓释肥对一至三年生黄连的增产作用明显,其
中缓释肥SRF4对黄连的增产最为显著,说明缓释肥
在黄连栽培中,能够有效提高黄连的营养积累,是适
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于黄连栽培的。
缓释肥对黄连地上部和地下部(根茎)养分含
量影响不同,SRF1和 SRF42个高产处理的黄连养
分特点为,一年生和二年生黄连地上部的 N含量均
低于对照,P,K含量均高于对照,而三年生黄连的N
含量均高于对照,P,K皆低于对照;一年生和三年生
黄连地下部(根茎)N含量无明显特点,P,K含量均
低于对照,而二年生黄连的N含量均高于对照,P含
量均高于对照,K含量均低于对照。所以对不同年
生的黄连应根据其养分需要进行施肥,对黄连栽培
生产具有指导意义。
不同类型缓释肥对不同年生黄连品质的影响各
不相同。SRF3型缓释肥对一年和三年生黄连适产
优质效应均为最佳,尤以对三年生黄连在根茎产量
较一年生产量提高约1倍和二者生物量相当情况
下,仍表现出对黄连药用品质稳定的提高作用,表明
在黄连中、后期生长过程中随着根茎产量的大幅度
提高,充足的钾素营养对于保证黄连优良的药用品
质是十分必要的。二年生黄连生物量较一年生黄连
略有降低,而产量较一年生增加约50%,SRF1对黄
连根茎产量和生物碱含量的提高作用最大,表明在
黄连各缓释肥中以根茎急剧膨大期对氮、磷养分的
需求量大,因此大幅度提高缓释肥中氮、磷比例对于
满足黄连这一特殊生长阶段营养需要具有重要的意
义[12]。
黄连缓释肥对黄连产量和品质的增效作用是非
常明显的,但不同生长期的黄连应据其需要,既要保
证产量又要保证品质,兼顾考虑,合理施用缓释肥。
据此,作者建议将SRF4作为一年生黄连的优质高产
专用肥,将 SRF1和 SRF4作为二年生黄连的优质高
产专用肥,将SRF1为三年生黄连高产优质专用肥。
[参考文献]
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Effectsofslowreleasefertilizersonyield,nutrientcontentsandquality
ofCoptischinensis
CHENShijiang1,2,ZHANGDeli1,ZHONGGuoyue1,CAIYingfan2
(1.AcademyofChongqingChineseTraditionalMedicine,Chongqing400065,China;
2.Colegeofbiologyandcommunicationscience,Chongqinguniversityofpostsandtelecommunications,Chongqing400065,China)
[Abstract] Objective:TostudytheefectsoffourkindofslowreleasefertilizersonyieldandqualityofCoptischinensis.
Method:OnetothreeyearsC.chinensiswasfertilizedwithslowreleasefertilizerstwiceinAprilandinSeptember.Theyieldandnu
trientcontentalongwithqualityofC.chinensisweremeasuredaftertwoyearsgrowth.ResultandConclusion:Aloftheslowrelease
fertilizersincreasedtheyieldobviously,andtheefectofSRF1andSRF4isthemostsignificant.Comparingwithcontrolgroup,theN
contentinaerialpartof12yearoldC.chinensistreatedwithSRF1andSRF4waslowerandPandKwerehigherthanthatofcontrol
group,andtheNcontentinaerialpartof3yearoldC.chinensistreatedwithSRF1andSRF4washigherandPandKwerehigherthan
thatofcontrolgroup;TheNcontentintherootof1and3yearoldC.chinensistreatedwithSRF1andSRF4showednosignificantdifer
encecomparingwithcontrolgroup,andPandKwerelowerthanthatofcontrolgroup,theNandPcontentinrootof2yearoldC.
chinensistreatedwithSRF1andSRF4washigherandKwerelowerthanthatofcontrolgroup.Aftertwoyearsgrowthberberinecontent
ofC.chinensistreatedwithSRF1,SRF2andSRF3weresignificantlyincreased,andtotalalkaloidcontentofC.chinensistreatedwith
SRF1,SRF3andSRF4weresignificantlyincreased.WerecommendthatSRF4isusedasthespecialfertilizerfor1yearoldC.chinen
sis,andtheSRF1andSRF4for2yearoldC.chinensis,andtheSRF1for3yearoldC.chinensis.
[Keywords] slowreleasefertilizer;Coptischinensis;yield;nutrientcontent;quality
[责任编辑 吕冬梅]
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