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Effect of nitrogen, phosphorus, and potassium on yield and quality of Echinacea purpurea

氮磷钾配施对紫锥菊产量和质量的影响



全 文 :中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第6期2007年6月·917·
众所周知,乙烯是引起植物衰老的激素。植物体
内乙烯的合成是在一系列严密的代谢控制下进行的,
其合成的途径是:蛋氨酸一S一腺苷蛋氨酸一1一氨基环
丙烷基羧酸(ACC)一乙烯。后两步是在ACC合成酶
和ACC氧化酶的作用下进行的。采用乙烯抑制剂可
以控制乙烯的产生,阻止乙烯行使功能,从而防止植
物衰老的发生。乙烯抑制剂可以分为乙烯合成抑制剂
和乙烯作用抑制剂两种。乙烯合成抑制剂主要是控制
ACC合成酶和ACC氧化酶的活性;而乙烯作用抑制
剂是控制乙烯发挥正常的生理功能。Ag+是乙烯作用
抑制剂的一种。Beyer于1976年首次发现Ag+具有
抗乙烯效应。Ag+竞争植物体内的乙烯受体,阻止乙
烯与受体结合,进而抑制乙烯所诱发的生理反应[3]。试
验中试图采用乙烯的作用抑制剂AgNO。作为抗衰老
剂减缓乙烯对种苗生长的影响。通过气相色谱分析证
实,AgNO。的加入有效抑制丛芽增殖和生根培养过程
中乙烯的产生(图3、4),提高了原球茎的产量和品质
(表1),改善了原球茎出芽成苗的质量(表2),也提高
了丛芽增殖生长效率(表3),生根率与试管成品苗质
量也大为改善(表4),更重要的是提高了试管苗的移
栽成活率,根本上解决了铁皮石斛组织培养快速繁殖
走向产业化生产的“瓶颈”问题。这一系列问题的解决
有力地说明,导致铁皮石斛试管苗衰老的根本原因是
乙烯引起的。周敏[41研究发现加入AgNO。后对花生幼
芽的再生具有促进作用,抑制外植体褐化现象,芽诱导
率提高;李洪清等[5]发现AgNO。有促进木薯组织培养
过程中再生芽的作用。本试验也同样证明AgNO。作
为乙烯的作用抑制剂对铁皮石斛试管种苗抗衰老发挥
了重要作用。至于乙烯在铁皮石斛试管苗培养过程中
是因何种原因而产生,是正常的生理过程还是种苗因
转接过程而产生仍有待进一步研究。不管是何原因,
AgNO。作为乙烯的作用抑制剂在铁皮石斛试管苗培
养过程中发挥的抗衰老效能是值得肯定的。
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氦磷钾配施对紫锥菊产量和质量的影响
陈 荣1,年 海2,吴 鸿H
(1.华南农业大学生命科学学院药用植物研究中心,广东广州510642;2.华南农业大学农学院,广东广州510642)
摘要:目的探讨氮(N)、磷(P)、钾(K)不同配比施肥处理对紫锥菊生物产量和菊苣酸量的影响。方法对N、P、
K不同配比施肥栽培处理的紫锥菊生物产量和菊苣酸的量进行测定和统计。结果第一次收获各处理全株干质量
由高到低依次为N+K、CK、P、N+P、N、N+P+K、P+K、K;方差分析结果表明,N+K、CK、P、N+P、N5个处理
间无显著差异,但5个处理均与P+K、K两个处理差异显著。各处理对菊苣酸的量影响不显著;第二次取样N、N+
K、P、N+P各处理分别比CK组高47.7%、35.4%、33.8%、12.3%,N+P+K、P+K、K各处理分别比CK低
7.7%、10.8%、28.5%;方差分析结果显示N处理与CK差异显著,K处理显著低于CK。结论研究表明不同配施
肥对紫锥菊主要有效成分菊苣酸的量影响不大;对产量的影响,N起主导效应,P效应不明显,而氯化钾导致减产。
关键词:紫锥菊;氮;磷;钾;产量;菊苣酸
中图分类号:R282.2 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2007)06—0917—05
Effectofnitrogen,phosphorus,andotas iumonyieldandquality
ofEchinaceapurpurea
CHENRon91,NIANHai2,WUHon91
(1.CenterforMedicinalPl ntResearch,CollegeofLifScience,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,
收稿日期:2006—08—18
基金项目:广州市科技计划项目(200423一E5021)
作者简介:陈荣,男,硕士研究生,研究方向为药用植物资源与利用。 E—mail:yeehoofuture@tom.tom
*通讯作者吴鸿E—mail:wh@scao.edu.ca
万方数据
·918· 中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第6期2007年6,El
China;2.CollegeofAgronomy,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China)
Abstract:0bjeetiveTos udytheinfluenceofvariousfertilizercombinationsontheyieldsand
cichoricacidcontentofEchinaceapurpurea.MethodsTheffectofvariousfertilizercombinationson
biomassndcichoricacidontentwastudiedbystatisticalanalysis.ResultsThesequencesofdryweight
ofalltreatmentsforthefirstharvestda ewereasfollows:N+K>CK>P>N+P>N>N+P+K>P+
K>K.TherewasnosignificantdifferenceinthyieldamongthetreatmentsofN+K,CK,P,N+P,and
N,buttheresultsofthesefivetreatmentsweresignificantlyhigherthanthatofP+KandK.Inaddition,
cichoricacidontentdidnotconsiderablychangedaftert eatmentofvariousfertilizercombinations.For
thesecondharvestda eheyieldofN,N+K,P,andN+Pwere47.7,%,35.4%,33.8%,and12.3%
higherrespectivelythanthatofCK,theyieldofN+P+K,P+K,andwere7.7%,10.8%,and28.5%
lowerrespectivelythanthatofCK.Therewasignificantdifferenceinthyieldbetweenthetreatmentof
NandCK,theyieldofKwasignificantlylowerthanthatofCK.ConclusionTheresultsindicatethat
cichorieacidcontentis otsignificantlyaffectedbythetreatmentofvariousfertilizercombinationsandthe
yieldisstronglyinfluencedbyNfertilizer,weaklybyPfertilizer,onthec trarytheapplicationofpotas—
siumchlorideresultsinadecreaseinyield.
Keywords:EchinaceapurpureaMoench;nitrogen(N);phosphorus(P);potassium(K);yield;
quality;cichorica id
紫锥菊EchinaceapurpureaMoench又名松果
菊,自然分布于美国中东部和加拿大南部地区,在北
美印第安部落已有几百年可考证的应用历史。开发
为药品的还有狭叶紫锥菊E.angustifoliaDC.和
淡白紫锥菊E.pallida(Nutt.)Nutt.两种。由于
在提高免疫力及抗炎方面功能显著,得到了广泛应
用,为目前美国草药市场最受欢迎的品种之一。近年
来我国已有北京、南京、上海等地引种成功[1’2]。
2002--2005年笔者从美国引入紫锥菊到广州,引种
成功并进行了·些研究工作。
紫锥菊是在施肥方面研究较多的药用植物。
Shalaby等[3]研究了氮、钾配施对紫锥菊产量的影
响,发现在单施钾123或246kg/hm2,施用氮246
kg/hm2同时配施钾123kg/hm2或配施钾246kg/
hm2这4种处理的情况下均提高了紫锥菊的地上及
地下部分产量和花球数,但并未涉及肥料对其有效
成分的效应。Kucharski[41研究了在磷、钾肥施用量
不变的情况下不同氮肥用量对紫锥菊产量和质量的
影响,发现紫锥菊中多酚类成分不受氮肥影响,所有
处理中氮肥用量为100kg/hm2时生物产量最高。随
后,E1一Gengaihi等[5]在氮钾配施的研究中提出高氮
低钾对紫锥菊产量和烷基酰胺量的增加是最合适
的。Franke等[6]发现施用氮肥后淡白紫锥菊根的产
量有少许的增加而紫锥苷的量是下降的。Berti等[7]
的研究比较系统深入,通过3个N水平处理(0、
150、300kg/hm2),发现第一次采收时狭叶紫锥菊
根的产量在任何施N处理情况下均有下降趋势,第
二次采收时高N的处理较对照有上升趋势,而低N
处理较对照减产24.7%(不显著),该试验中施P
(100kg/hm2)处理产量有上升趋势,施K(品种为硫
酸钾,用量为100kg/hm2)处理在第一次采收时有
下降趋势[7]。另外,Dufault等[8]的研究表明,在N—
P—K全素肥料用量(kg/hm2)分别为220:95:194、
330:142:290、440:189:387这3种处理的情况
下,随着肥料用量的增加,淡白紫锥菊每株中紫锥苷
产量最多下降了15%,紫锥菊的根茎产量略有增加
而菊苣酸的量最多减少30%,差异均不显著,因此,
研究者建议在生产中氮的施用量最好不要高于220
kg/hm2磷、钾的用量也以较低水平为好。尽管有关
施肥对紫锥菊生物产量和有效成分量影响的研究已
有一些报道,但相关研究主要集中在氮、钾的不同用
量及氮、钾的配施上Ez-6,8],虽然氮、磷、钾配比对淡
白紫锥菊生物产量影响的研究已有报道[7],但在紫
锥菊中相关的研究依然缺乏,尤其是对菊苣酸的量
的影响更无报道。因此,本研究拟通过对氮磷钾及其
4种配施试验的观察,了解配比组合施肥对紫锥菊
生物产量和菊苣酸量的影响,为大田生产提供指导。
1材料
田间试验在广州市华南农业大学教学科研基地
内进行,该地地处北纬23。08’,东经113。19’,海拔8
m,供试土壤pH值7.55,有机质2.01%,碱解氮
38.1mg/kg,有效磷79.2mg/kg,有效钾115.7
万方数据
中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第6期2007年6月·919·
mg/kg,氯离子110mg/kg(土壤分析在华南农业大
学资源环境学院土化研究室进行)。
供试种子为自产种,2004年12月收回,2005年
3月22Et播种,2005年5月4日移栽。栽植时去除
病弱苗,覆黑色薄膜栽培。株行距30cm×30cm。旱
时抽水灌溉。
肥料:尿素总N为46.4%,过磷酸钙P。O。为
12%,氯化钾含K。O为60%。
2方法
2.1 施肥处理:N、P、K、N+P、N+K、P+K、N+
P+K及对照CK(不施肥)共8个处理,试验随机区
组排列,3次重复。小区面积为7.2m2,每小区栽81
株,小区两边挖30cm沟埋入地膜隔离,考虑到试验
用地含氮低,有效磷钾较高,在参考已有试验的基础
上[3~8|,肥料用量定为N200kg/hm2,P20。70kg/
hm2,K。O180kg/hm2。栽植前2天作基肥施入,均
匀撒施在地表后覆盖黑膜。
2.2生长发育情况测定:采收两次,2005年11月
20日第一次收获,收获时小区两边两行不采收,每
小区随机取4株,在与地表面接触的基部上约1.5
cm处剪断,分为地上部分和地下部分。2006年2月
20日第二次采收,同样每小区随机取4株。第二次
采收时地上部分已干枯,采挖前剪除地上部分后挖
出地下部分。采收的材料经流水冲洗干净后于室内
自然晾干,20d后称质量并测水分,干质量为减去
水分后的质量,折干率一干质量/鲜质量。8月15日
初花时以及9月12日分别统计各小区开花株数,11
月20日统计各小区存苗率,存苗率一存苗株数/栽
培总株数。
2.3菊苣酸的提取和分析:将地下部分阴干后每小
区取3株打粉混匀,称取0.125g放入锥形瓶中,加
入80%甲醇20mL,超声提取30min,4℃冷浸24
h,超声30min后离心取上清液,定容到25mL(本
试验室完成提取,在华南农业大学测试中心进行定
量分析)。色谱条件:TSP液相色谱仪(P4000,
AS3000,UV6000LP),ODSC18柱(250mm×4.0
mm,5um),进样量10.0弘L,流动相为0.1%甲酸
水溶液(A)一乙腈(B),o~10min,B从10%线性变
化到40%,10~15rain,B从40%线性变化到20%,
体积流量1.0mL/min。于330nm处检测。对照品
购自长沙中谱分析技术事务所。采用SAS统计分析
软件。
3 结果
3.1 不同N、P、K组合施肥处理对紫锥菊生物产
量和质量的影响:表1结果表明,第一次取样时各处
理中N+K处理的全株干质量最重,由高到低依次
为N+K、CK、P、N+P、N、N+P+K、P+K、K;方
差分析结果表明,N+K、CK、P、N+P、N5个处理
间无显著差异,但5个处理均与P+K处理差异显
著,与K处理差异极显著,P+K及K处理的全株
干质量分别比CK低45.2%和56.3%;N+K与
N+P+K处理间全株干质量和地上干质量均差异
显著,N+P+K与P+K间无显著差异,P+K与K
处理间无显著差异,而N+P+K与K处理间差异
显著。就地下于质量来说各处理中施P处理的最
重,由高到低依次为P、N+K、CK、N+P、N、N+
P+K、P+K、K,其中P、N+K、CK、N+P、N5个处
理间无显著差异,5个处理均与P+K差异显著,与
K差异极显著。地下部分的菊苣酸的量各处理间差
异不显著,各小区测得的量均高于30mg/g,高于原
产地紫锥菊中的量,wills等报道在澳大利亚栽培的
紫锥菊根及茎中菊苣酸的量分别是10.4~23.8、
10.9~38mg/g[9],本试验中的地下部分主要是根
状茎,可见在广州引种栽培的紫锥菊中菊苣酸的量
与澳大利亚的大致相当。紫锥菊个体差异较大,而所
测数值变化较小,可能与每小区取3株打粉,并充分
混合后再称样提取有关。
第二次取样时由于大部分植株地上部分已枯
萎,仅收获地下部分,其干质量由高到低依次为N、
N+K、P、N+P、CK、N+P+K、P+K、K,其中N、
N+K、P、N+P各处理分别比CK组高47.7%、
35.4%、33.8%、12.3%,N+P+K、P+K、K各处理
分别比CK低7.7%、10.8%、28.5%;方差分析结
果显示N处理与CK差异显著,N、N+K、P、N+P
间无显著差异,N+K、P、N+P、N+P+K、P+K与
CK处理间差异不显著,N、N+K、N+P与N+P+
K及P+K处理间差异显著,这些数据表明本试验
中N起主导效应,P有增产趋势但效应不明显,而
氯化钾导致减产。从折干率来看,P、N+P、N+P+
K3个处理的折于率稍高于CK,其余4个处理比
CK低。
3.2 N、P、K各施肥组合对紫锥菊花期及存苗率的
影响:由表2可以看出8月15日施N的3个小区只
有1株开花,而施P处理有14株开花。到9月12日
统计时,P、N+P+K、N+K3个处理的开花数均高
于CK,比CK低的处理有N+P、P+K、K、N4个。
可见施P处理的紫锥菊花期有所提前,施N处理的
生殖生长有所延后,而从观察来看,两个处理的营养
万方数据
·920· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第6期2007年6月
表1 N、P、K配施对紫锥菊产量和质量的影响
Table1 EffectofN,P,andKonyieldandqualityofE.purpurea
差异显著性检验用LSD法,小写字母表示5%差异水平,各处理间字母不同表示差异显著,表2同
UsingLSDmethodtotestsignificanceofdifference,smalllettersrepresentignificanceofdifferenceat5%level,differentletters
meansignificantdifferenceamongvarioustreatments,Table2 iss me
表2 N、P、K配施对紫锥菊花期及存苗率的影响
Table2 EffectofmixedapplicationofN,P,
andKonfloweringsta eandseed—
lingsurvivalrateofE.purpurea
方法 08—15开花株数09—12开花株数存苗率/%
CK
D
N+P
N
P+K
N+P+K
N+K
K
生长是正常的,这从两次采收的数据也能看出来。其
中P+K、K处理的两次统计开花数均较低,这两个
处理的6个小区植株长势较弱,矮小,具体是什么原
因影响了植株的营养生长并导致了生殖生长的推迟
还有待于深入研究。P、N+P、N、P+K、N+P+K、
N+K、K7个处理的存苗率均低于CK,方差分析结
果显示,P处理与CK无显著性差异,CK、P处理的
存苗率极显著地高于其余6个施肥处理,施K处理
的存苗率最低。
4讨论
对于大多数根类药材来说,磷钾肥对根的生长
是有一定促进作用的。本研究中氮磷钾及其配比施
肥对紫锥菊生长的影响存在着多种效应。根据本实
验中第一次采收数据分析,紫锥菊地下部分(根和根
状茎)在施P处理条件下所得于质量最高且高于
CK5%,但差异不显著。而N、N+K、N+P各处理
对地下部分干质量影响不大,P+K、K两处理引起
地下部分干质量显著降低。因此,认为利用各配施处
理均不能提高一年生紫锥菊地下部分的生物量。另
外,Shalaby等试验中报道钾能提高紫锥菊生物产
量[3],但本研究发现两次收获施K处理的紫锥菊生
物产量均显著低于CK,原因有待深入研究。再者,
第一次采收N+K全株干质量最高,且显著高于
N+P+K、P+K、K3个处理,应该是施氮消除了氯
化钾的负效应,而CK、N及K的全株干质量分别比
N+K低4.9%、17.8%、58.5%,这与Shalaby等试
验得出的N、K合施优于单施的结果又是一致的,表
明氮和钾可能还存在协同的交互作用。在高丛越桔
的研究中,Cummings(1978)发现施钾量47kg/hm2
的处理增产,但施钾量94kg/hm2的处理导致减
产L10|。周则芳认为过量氯对水稻生长的影响可能主
要系直接毒害[11|。另有研究表明,在大田生产中施
用含氯肥料后,大麦对硝态氮的吸收出现显著性的
减少[12|。氯离子是通过竞争抑制根表硝酸盐酶载体
系而减少植物对硝态氮的吸收,笔者试验地块有效
钾是115.7mg/kg,氯离子是110mg/kg,都是较高
的,故减产原因可能是钾过量或氯害;考虑到试验在
适于硝化作用的土壤上进行(pH值7.5~8.o),地
块的碱解氮38.1mg/kg处于较低水平,试验结果
显示施氮又消除了氯化钾的负效应。因此,推测减产
原因还可能是单施氯化钾抑制了硝态氮的利用,而
配施氮肥后,由于铵态氮与钾离子的互补吸收效应
而消除了氯化钾的负效应。另外,N+P+K处理有
降低产量的趋势,李福安等在秦艽的栽培试验中也
有相似结果u引,但相关的作用机制仍然保持不
清楚。
第二次采收时施N处理显著高于CK,N、N+
P、N+K处理显著高于N+P+K、P+K两个组合,
说明本试验中N起主导效应,P有增产趋势但效应
不明显,可能与地块有效磷量高有关。统计结果显示
施N处理使紫锥菊的生殖生长延迟,在试验中观察
到紫锥菊在种子成熟后地上部分很快枯萎,生殖生
长的推迟减缓了地上部分的枯萎,在2月20日采收
a
a
b
b
b
b
b
b
8
6
7
9
3
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万方数据
中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第6期2007年6月·921·
时施N处理的还有部分植株正开花,认为可能是在
试验地块条件下,单施N导致了植株的贪青晚熟,
延长了营养生长期,从而生物产量增加。除施P外,
其余施肥处理可能加重了根腐病的发生,从而存苗
率下降。
另外,如果紫锥菊的栽培以培养园艺花卉或切
花为目的,建议合理施用P肥,以促进花芽分化及
花期提前。
综上所述,在紫锥菊的栽培过程中,合理配施肥
对紫锥菊主要有效成分菊苣酸的量影响不大,而能
显著提高其生物产量,从而增加单位亩产药材的菊
苣酸总量。因此,在生产上应结合地块条件及生产目
的,施以一定量的N、N+P或N+K以利于产量的
提高。另外,施用氯化钾较为经济,但在施用时要适
当降低用量,同时配施一定量的尿素。由于施肥后存
苗率降低,在选地时最好选用透气性较好的地块,施
肥后应加强管理,减少根腐病的发生。
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不同产地大青叶质量的化学模式识别研究
王文清,彭 静,万进,方建国+,汤 杰,刘云海
(华中科技大学同济医学院附属同济医院,湖北武汉430030)
摘要:目的建立大青叶药材质量评价的化学模式识别方法。方法采用RP—HPLC法定量分析国内10个不同
产地的大青叶样品中邻氨基苯甲酸、丁香酸、腺苷、靛玉红4种指标成分的量,用雷达图评价指标成分的平衡分布,
结合系统聚类分析法对其进行化学模式识别研究。结果根据雷达图显示结果通过系统聚类分析法将10个样品
按其质量等级划分为5类。结论该方法可用于大青叶药材的质量评价。 t
关键词:大青叶;HPLC;化学模式识别;雷达图;聚类分析
中图分类号:R282.6 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2007)05—0921—05
ChemicalpatternrecognitionofqualityassessmentofFoliumIsatidisfromvarioushabitats
WANGWen—qing,PENGJing,WANJin,FANGJian—guo,TANGJie,LIUYun—hai
(TongjiHospitalAffiliatedtoTongjiMedicalCo lege,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,
Wuhan430030,China)
收稿日期:2006—08—22
基金项目:国家自然科学基金资助项目(39800193)
作者简介:方建国(1965一),男,河南信阳人,副主任药师,博士,主要从事中药药理活性及其物质基础研究。
Tel:(027)83649095E—mail:fi93560@sina.cornFax:(027)83624090
万方数据
氮磷钾配施对紫锥菊产量和质量的影响
作者: 陈荣, 年海, 吴鸿, CHEN Rong, NIAN Hai, WU Hong
作者单位: 陈荣,吴鸿,CHEN Rong,WU Hong(华南农业大学生命科学学院,药用植物研究中心,广东,广州
,510642), 年海,NIAN Hai(华南农业大学农学院,广东,广州,510642)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2007,38(6)
被引用次数: 8次

参考文献(13条)
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本文读者也读过(10条)
1. 陈友法 生长调节剂和肥料对组培苗案头菊的影响[学位论文]2003
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品种产量及氮、磷吸收效应的影响[期刊论文]-土壤通报2007,38(5)
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5. 王栓全.刘冬梅 陕北山地新修梯田不同氮磷配比对小豆效应的研究[期刊论文]-干旱地区农业研究2004,22(3)
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Xian-zhong.HE You-ping.HE Yan 氮磷钾肥配施对金盏花产量的影响[期刊论文]-北方园艺2010(19)
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9. 黄鹏.HUANG Peng 盐分胁迫对香椿幼苗生长的影响[期刊论文]-甘肃农业大学学报2006,41(4)
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引证文献(8条)
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2.岑国栋.雒蓬轶.高永翔 紫锥菊药理作用研究进展[期刊论文]-现代药物与临床 2010(1)
3.张德利.银福军.曾纬 氮、磷、钾肥对黄连白绢病菌核形成和萌发的影响[期刊论文]-中草药 2011(6)
4.陈荣.杨跃生.吴鸿 广州地区紫锥菊引种与露地栽培试验初报[期刊论文]-广东农业科学 2011(10)
5.张建海.冯彬彬.徐晓玉 N、P、K配施效应模型及对野菊花产量和质量的影响[期刊论文]-中草药 2013(11)
6.张建海.冯彬彬.徐晓玉 氮磷钾配合施用对野菊花内在品质的影响[期刊论文]-河南农业科学 2013(8)
7.李姣红.张崇玉.罗光琼 氮磷钾配施对白芨产量和多糖的影响[期刊论文]-中草药 2009(11)
8.武鹏慧.王玉庆.秦雪梅.石凯.马宏飞 黄土半干旱区柴胡低耗高效优化施肥模式研究[期刊论文]-中国农学通报
2011(27)


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