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The impacts of nutrient elements on the growth and disease resistance of Astrgalus membranaceus(Fisch) Bge

矿质营养元素对黄芪生长发育及抗病性的影响



全 文 :    倡 陕西省科技攻关项目(2001K01唱G15唱03)资助
收稿日期 :2005唱05唱20   改回日期 :2005唱06唱18
矿质营养元素对黄芪生长发育及抗病性的影响 倡
王渭玲1  梁宗锁1  仇理云2  王铁铸2  文山应2  李晓娟1
(1 .西北农林科技大学生命科学学院   杨陵   712100 ;2 .西安春晖药业有限公司   西安   710043)
摘  要   田间试验研究 N 、P 、K 营养元素及其不同配比对黄芪生长发育及抗病性的影响结果表明 :施用 N 、P 、K 对
黄芪地上及地下生长都有促进作用 ,黄芪地上生长受 N 、P 、K 各元素的影响程度依次为 N > P > K ,N 、P 、K 营养元
素及其不同配比都提高了黄芪的鲜根重 ,N 对提高黄芪鲜根重作用最大 ,N 、P 、K 配合比单施 P 、K 及其配合对提高
黄芪鲜根重效果明显 ;N 、P 、K 对黄芪根冠比的影响依次为 K > P > N ;施用 P 肥黄芪根腐病 、紫纹羽病感病率较高 ,
施用 N肥次之 ,施用 K 肥黄芪根腐病和紫纹羽病的感病率最低 ,施用 K 肥可提高黄芪的抗病性 。
关键词   黄芪   矿质元素   生长  抗病性
The impacts of nutrient elements on the growth and disease resistance of Astrgalus membranaceus(Fisch) Bge .WANG
Wei唱Ling1 ,LIANG Zong唱Suo1 ,CHOU Li唱Yun2 ,WANG Tie唱Zhu2 ,WEN Shan唱Ying2 ,L I Xiao唱Juan1 (1 .Northwest Sci唱
Tech University of Agriculture and Forest ry ,Yangling 712100 ,China ;2 .Xi’an Chunhui Yaoye Ltd .,Xi’an 710043 ,Chi唱
na) ,CJEA ,2007 ,15(2) :41 ~ 43
Abstract   A field experiment was conducted to study the impacts of N ,P ,K nut rition and their combination matches on
the grow th of leaves ,stems and roots ,and the in fection rate of root rots and purple root rots of A st rgalus membranaceus
(Fisch) Bge . The results show that fertilizer唱N is very useful for the grow th of roots and leaves ,fer tilizer唱K can promote
the grow th of roots and increase the root唱shoot ratio .Fertilizer唱P can increase the infection rate of root rot ,fertilizer唱N and
fer tilizer唱P may cause an opposite effect .Fertilizer唱P increases the infection rate of purple root rots .fertilizer唱N’s function
is not obvious .Mixing fertilizers rationally improve the yield of the root of As trgalus membranaceus(Fisch)Bge .K fertiliz唱
er can improve the disease resistance of A st rgalus membranaceus(Fisch)Bge .
Key words   A strgalus membranaceus(Fisch)Bge .,Mineral elements ,Growth ,Resistance
(Received May 20 ,2005 ;revised June 18 ,2005)
中药黄芪 (Radix ast ragali)为豆科植物蒙古黄芪 [ Astgalus membranaceus Bge .Var .monghicus(Bge .)
Hsiao]和膜荚黄芪[ Ast rgalus membranaceus(Fisch)Bge]的干燥根[1] ,系我国传统常用大宗药材 ,具有补中益
气 、降压利尿 、排脓消痈 、脱毒生肌 、滋养肌肤增强肌体免疫功能 、促进抗体合成等作用 。 黄芪市场需求量很
大 ,仅依靠采挖野生资源已不能满足现代制药的要求 ,人工栽培黄芪发展较快 ,但对其生物学特性 、营养生
理特性及需肥规律等缺乏系统研究 ,栽培技术不够规范 ,严重影响了黄芪的产量 、质量及经济效益 。 已有研
究表明药材有效成分含量的多少和外观优劣 ,受药材栽培技术等条件 ,特别是施肥技术的影响较大[2 ~ 4] 。
不同矿质营养元素配比及用量对中草药的生长 、产量形成和有效成分含量有很大影响[5 ~ 7] ,本试验研究了
N 、P 、K 矿质元素对黄芪生长发育及抗病性的影响 ,为黄芪的合理施肥和高效优质丰产提供理论依据 。
1   研究区域概况与研究方法
试验于 2003 年在西安春晖公司的旬邑马栏黄芪基地(陕西省旬邑县)进行 ,该基地位于黄土高原中部 ,
子午岭乔山南部山区 ,海拔 1192 ~ 1864m ,极端最高气温 31 .1 ℃ ,最低气温 - 24 .3 ℃ 。 年积温 3743 ℃ ,年日
照时数 2472h ,年降水量 606 .3mm ,早霜期 10 月份 ,晚霜期 5 月份 ,年无霜期 120d ,是黄芪的适生区 ,也是旬
邑膜荚黄芪集中产区 。 2003 年在马栏基地进行了 N 、P 、K 不同用量及不同配比对黄芪生长及抗病性的田间
试验 。 供试土壤质地为砂壤 ,土壤是黄绵土 ,供试土壤 0 ~ 20cm 土层土壤全 N0 .080g/kg ,全 P0 .19g/kg ,全
K2 .50g/kg ,有效氮 53 .7mg/kg ,有效磷 21 .3mg/kg ,有效钾 310mg/kg ,有效铜 2 .00mg/kg ,有效锌 1 .68mg/
第 15卷第 2 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol .15   No .2
2 0 0 7 年 3 月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture March ,  2007
kg ,有效铁121 .60mg/kg ,有效锰 21 .6mg/kg ;20 ~ 40cm 土层土壤全 N0 .078g/kg ,全 P0 .19g/kg ,全 K2 .65g/
kg ,有效氮51 .3mg/kg ,有效磷 23 .31mg/kg ,有效钾 270mg/kg ,有效铜 2 .10mg/kg ,有效锌 1 .24mg/kg ,有效
铁 105 .90 mg/kg ,有效锰 19 .1mg/kg 。 土壤肥力水平较低 ,特别是土壤全 N 和有效氮含量较低 ,全 P和有效
磷含量较高 ,土壤有效钾含量较高 ,有效锌含量低 ,有效铜 、有效铁 、有效锰含量较高 。
试验设 N0 P0 K0 (对照) N90 P0 K0 ( Ⅰ ) 、N0P135 K0 ( Ⅱ ) 、N0 P0 K81 ( Ⅲ ) 、N0 P0 K202 .5 ( Ⅳ ) 、N0 P4 .35 K3 .3 ( Ⅴ ) 、
N90 P105K121 .5 ( Ⅵ ) 、N90 P31 .5 K121 .5( Ⅶ )8 个处理 ,施肥量单位为 kg/hm2 。 小区面积 3m × 4m = 12m2 ,3 次重
复 ,随机排列 。 试验肥料 N 肥用碳酸氢铵(含 N17 % ) ,P 肥用过磷酸钙(含 P2O512 % ) ,K 肥用硫酸钾(含
K2 O50 % ) 。 试验品种为旬邑膜荚黄芪 。 试验于 4 月 18 日播种 ,5 月 14 日定苗 ,其他田间管理措施与黄芪大
田管理措施相同 。 2003 年 10 月 20 日收获 ,收获时每小区收获 50 株 ,分别测定地上部分及根系鲜物质量 ,
在黄芪生长期间进行根腐病及紫纹羽病的感病性调查 ,并进行生长指标及抗病性分析 。
2   结果与分析
2 .1   矿质营养元素对黄芪生长的影响
N 、P 、K 是药用植物栽培中三大营养元素 ,合理施用能促进黄芪生长发育及有效成分的合成和积累 。 不
图 1   不同处理收获时根和茎叶鲜物质量
Fig .1   Fresh weight of roots stem and leaf
under different treatments at harvest period
同生态条件 、不同土壤肥力下施肥对黄芪的影响不同 。 由图 1 可
知 ,在当地供试土壤条件下 ,不同施肥处理对黄芪地上部分的生
长影响程度不同 ,处理 Ⅰ 和处理 Ⅵ 的茎叶最高 ,处理 Ⅱ 和处理 Ⅶ
相对较高 ,处理 Ⅲ 、Ⅴ 作用不明显 ,对照最低 ,表明施 N 肥是黄芪
地上部生长中最重要的营养元素 ,其次是 P肥 。 增加 K 肥用量 ,
黄芪茎叶生长量增加 ,影响程度大小依次为 N > P > K 。 采用 N 、
P 、K 配合 ,P 肥的作用表现明显 ,在 N 、K 相同的条件下 ,增加 P
肥用量 ,对黄芪的地上部分生长增加更大 。 因此促进黄芪营养生
长 ,需要 P与 N 和 K 的配合施用 。 处理 Ⅰ 和处理 Ⅵ 黄芪鲜根重
最高 ,处理 Ⅲ 和处理 Ⅶ 相对较高 ,处理 Ⅳ 作用不明显 ,对照最低 。
N 肥对黄芪根系生长最重要 ,其次是 P肥 。 K 肥对根系生长的影
响较小 。 张丽萍等研究认为 ,N 、P 、K 对黄连生长及有效成分影响顺序为 N > K > P[2] 。 N 是黄芪生长中最
重要的营养元素 。 结合土壤肥力条件分析 ,马栏黄芪基地土壤 N 素肥力低 ,土壤缺 N 是影响黄芪生长的限
制因素 ,应在黄芪生长中重视 N 肥的施用 。
图 2   不同处理收获时的根冠比
Fig .2   Root and shoot ratio of different
treat ments at harvest period
    黄芪是根用中草药 ,提高根冠比有利于黄芪产量形成和
品质性状的改善 。 由图 2 可知不同施肥处理对黄芪根冠比的影
响不同 ,处理 Ⅲ 和处理 Ⅶ 根冠比最高 ,处理 Ⅱ 根冠比最低 ,表明
P 、K 素对黄芪根冠比的影响比 N 大 ,影响程度大小依次为 K > P
> N ,说明 P 、K 肥有利于根类中草药的根系生长 ,黄芪地上部分
的生长受 N 、P 、K 各元素的影响程度不同 ,影响程度依次为 N > P
> K 。 考虑到黄芪是根用药材 ,使用 K 肥能促进光合产物由地上
向根部运输 ,对根系糖分的累积有重要作用 。 谈锋等研究牛膝认
为 ,K 可增加根的产量 ,又可促进根的增粗 ,根系中可溶性多糖含
量增加[1] 。 施用 K 肥可提高根冠比 ,对提高黄芪产量有很大作
用 。 NPK 配合施用 ,黄芪的根冠比增加 ,单纯施 N 肥或单纯施 P
肥 ,会降低黄芪的根冠比 。 要提高和改善黄芪的产量和品质 ,施肥原则是 NPK 配合使用 ,在本试验土壤与
气候条件下的处理 Ⅶ 效果较好 。
2 .2   矿质营养元素对黄芪抗病性的影响
根腐病和紫纹羽病是黄芪常见病害 。 已有研究表明 ,施肥与中草药的抗病性有关[6 ,8] ,采用合理的矿质
营养用量与比例 ,能促进中草药健壮生长 ,提高对病害的抗性 。 2003 年黄芪收获时对不同处理进行根腐病
和紫纹羽病的调查结果见表 1 。 表 1 表明 ,CK 根腐病株数最多 ,不同施肥处理的根腐病株数少 ,处理 Ⅰ 、处
理 Ⅳ 、处理 Ⅶ 根腐病株数很少 ,但处理 Ⅱ 病株数相对较高 。 施用 N 肥黄芪根腐病感病率较低 ,施用 P 肥黄芪
42  中 国 生 态 农 业 学 报 第 15 卷
根腐病感病率较高 ,施用 K 肥根腐病的感病率明显降低 。 从不同营养元素的配比中可以看出 ,P 肥用量高 ,
黄芪根腐病的感病率最高 ,可能是土壤营养元素不平衡 ,过量的 P 素造成土壤中其他营养元素含量降低 ,特
别是土壤 Fe 、Zn等微量元素降低 ,黄芪对其他微量元素吸收减少 ,引起黄芪其他代谢失调 ,抗病性下降 。 K
肥可减少黄芪根腐病的发生 。 施肥对黄芪紫纹羽病感病率的影响处理 Ⅰ 与对照差异不大 ,处理 Ⅲ 和 Ⅳ 紫纹
羽病感病率最小 ,表明施用 N 肥对黄芪紫纹羽病感病率同对照没有差异 ,施用 P 肥处理黄芪紫纹羽病感病
率最高 ,施用 K 肥处理感病率最低 。 N 、P 、K 对黄芪紫纹羽病和黄芪根腐病的感病率影响趋势相同 ,充分说
明施用 K 肥能提高黄芪的抗病性 。
表 1   不同施肥处理对黄芪感病率的影响
Tab .1   Effects of differen t fertilization on the disease infection rate
处   理
Treatments
收获株数
Harvest
p lants
根腐病株数
Number of plants
in fec ted roo t ro t
根腐病比率 %
Rate o f plants
in fected root rot
紫纹羽病株数
Number o f
plants in fec ted
purple roo t not
紫纹羽病比率 %
Rate of plants
infected purple
roo t
CK N 0 P0K 0 433 46 10 .62 63 14 .50
Ⅰ N 9 0 P0 K 0 214 4 1 .87 29 13 .60
Ⅱ N 0 P13 5 K 0 292 31 10 .60 77 26 .40
Ⅲ N 0 P0K 8 1 430 16 2 .72 30 6 .98
Ⅳ N 0 P0K 2 0 2 .5 472 9 1 .91 38 8 .05
Ⅴ N 0 P4 .3 5 K3 .3 460 13 2 .82 54 11 .70
Ⅵ N 9 0 P1 0 5 K1 2 1 .5 102 18 17 .60 20 19 .60
Ⅶ N 9 0 P3 1 .5K 1 2 1 .5 92 5 5 .43 16 17 .40
3   小结与讨论
N 、P 、K 各元素及其配比对黄芪地上部分及地下部分生长有很大影响 。 与对照相比 ,各施肥处理都提高
了黄芪的根重 ,N 对提高黄芪根鲜重有很大作用 ,N 、P 、K 配施比单施 P 、K 及 P 、K 配合对提高黄芪鲜根重效
果明显 。 黄芪地上部分的生长受 N 、P 、K 各元素的影响程度不同 ,影响程度依次为 N > P > K 。 N 肥是影响
黄芪地上部生长中最重要的因素 。 不同 K 肥用量增产效果不同 ,增加 K 肥用量 ,黄芪茎叶生长量增加 。 采
用 N 、P 、K 配合施用时 ,P肥的作用明显 ,可促使根系发育 ,同时对碳水化合物的运输有促进作用[5 ,7 ,9] 。 因
此要促进黄芪营养生长 ,需要施用 P 肥 ,但一定要考虑与 N 和 K 肥的配合施用 。 不同施肥间对黄芪的根冠
比影响很大 ,影响程度依次为 K > P > N ,说明 P 、K 肥有利于根类中草药的根系生长 ,对提高其产量有很大
作用 。 N 、P 、K 配合施用 ,黄芪的根冠比增加 ,单施 N 肥或单施 P 肥则会降低黄芪的根冠比 。 不同营养元素
对黄芪病害发生的影响程度不同 。 施用 P 肥黄芪的根腐病 、紫纹羽病感病率较高 ,施 N 肥次之 ,施 K 肥黄芪
根腐病 、紫纹羽病的感病率最低 ,N 、P 、K 对黄芪紫纹羽病和黄芪根腐病的感病率影响趋势相同 ,施 K 肥可
提高植物的抗病性[10 ~ 12] 。 根类中草药栽培时应重视 K 肥的施用[8 ,13 ,14] 。
参   考   文   献
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