唐立霞,張瑜*,沈小林,卞雅瓊
(1.南京中醫藥大學,江蘇 南京 210023,2.江蘇蘇中藥業集團,江蘇 姜堰 225500)
黃蜀葵“3414”肥料試驗效應研究△
唐立霞1,張瑜1*,沈小林2,卞雅瓊1
(1.南京中醫藥大學,江蘇 南京 210023,2.江蘇蘇中藥業集團,江蘇 姜堰 225500)
目的:探究適宜宜興產區黃蜀葵生長發育的大量元素(N、P、K)施肥配比及不同施肥處理對黃蜀葵鮮花產量與藥材質量的影響。方法:采用“3414”施肥方案設計,統計鮮花產量;采用高效液相色譜法測定黃蜀葵花中指標性成分含量;濃H2SO4-H2O2消解,以連續流動分析儀測全N,釩鉬黃比色法測全P,火焰分光光度法測K。結論:適宜黃蜀葵生長發育的施肥配比應為N(N2P1K1)處理:尿素97.8 kg·hm-2,過磷酸鈣187.5 kg·hm-2,氯化鉀37.5 kg·hm-2。
黃蜀葵;“ 3414 ”施肥方案;產量;指標性成分含量
黃蜀葵Abelmoschusmanihot(L.)Medic.系錦葵科多年生草本植物,以干燥花冠入藥,主治小便淋及催生、水火燙傷等[1]。制劑黃葵膠囊對治療慢性腎炎具有顯著療效。江蘇是黃蜀葵適宜生長地區,有長期的栽培歷史,開發利用水平較高,其栽培面積逐年增加。但在長期栽培過程中發現,由于栽培管理粗放,病蟲害嚴重,藥材中有效成分含量逐年降低。不同種植年限黃蜀葵根際土養分測定研究顯示[2]:隨著種植年限的增加,黃蜀葵根際土中養分含量逐年遞減。因此,制定合理的施肥方案,加強黃蜀葵種植基地的水肥管理,對消減黃蜀葵連作障礙將產生積極效應。本研究對適合宜興地區黃蜀葵生長發育營養元素比例進行研究,分析不同施肥處理下黃蜀葵鮮花產量與藥材質量。
1.1 材料選取與處理
供試黃蜀葵種子為黃蜀葵宜興種植基地自留種子,黃蜀葵花為各施肥處理下采收干燥所得,均經南京中醫藥大學談獻和教授鑒定為黃蜀葵Abelmoschusmanihot(L.)Medic.。經檢測,試驗所用種子純凈度為99.1%,平均千粒重為18.235 6 g,種子含水量為9.47%,7 d內種子發芽率為90%,與種子質量標準對比,所播種種子質量為優,符合試驗田要求,按株距80 cm,行距1.4 m播種。
試驗田位于宜興市太華鎮,該鎮年平均氣溫15.7 ℃,夏季最熱月平均氣溫28.3 ℃,年平均無霜期240 d左右,生長期250 d左右,積溫5418 ℃,日照較足,7~8月日照時數最多。農作物一年可2~3熟。降水豐沛,年平均雨日136.6 d,年平均降水量,春夏雨水集中[3]。試驗地塊土壤pH 5.88,含水量2.25%,全氮含量2.58 g·kg-1,有效磷含量8.03 mg·kg-1,有效鉀含量135.52 mg·kg-1。
1.2 試驗方案的設計
“3414”試驗方案是二次回歸D-最優設計的一種,是指氮、磷、鉀3個因素、4個水平、14個處理。4個水平的含義指:0為不施肥,2水平為當地最佳施肥量的近似值,1水平=2水平×0.5,3水平=2水平×1.5(該水平為過量施肥水平)[4]。每小區面積約為24 m2,每個小區間設有保護行,減少交叉施肥誤差。重復3次。按株距80 cm,行距1.4 m種植。每小區種植30株。
1.3 試驗地塊施肥量與施肥方法
本施肥方案中所采用的相應氮、磷、鉀肥分別為尿素(N≥46%)、過磷酸鈣(P2O5≥12%)和氯化鉀(K2O≥60%)。根據調查,當地種植黃蜀葵的施肥量為復合肥300 kg·hm-2,所用復合肥中各肥比例為N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15。根據每小區24 m2計算,施肥量應為每畝的0.036倍,根據比例計算,本施肥方案中對應的施肥量見表1。
施肥時間參考當地施肥時間,分別為苗期(5月中旬)和孕蕾期(6月下旬至7月中旬)。施肥在播種出苗后進行,其中磷肥由于肥效較慢,于播種時作為基肥一次性施入,播種時施入氮肥與鉀肥適量,剩余部分分期施入。施肥時要注意肥料應與植株(小苗)保持20 cm左右距離,以防燒苗。
1.4 鮮花產量統計與黃蜀葵花中氮磷鉀含量測定
每日清晨采集盛開的各處理花朵稱重記錄后,分別放入烘箱80 ℃烘箱恒溫烘干,并捏碎過60目篩,密封儲存備用。黃蜀葵花氮磷鉀含量測定方法為:用濃 H2SO4-H2O2消解,以連續流動分析儀測全 N,釩鉬黃比色法測全P,火焰分光光度法測 K[5]。

表1 田間試驗施肥量 /kg·hm-2
1.5 黃蜀葵花中指標性成分含量測定
采用高效液相色譜法測定黃蜀葵花中金絲桃苷、異槲皮苷、楊梅素和槲皮素的含量,具體測定條件如下:Waters 2695高效液相色譜儀,2487雙波長檢測器,717自動進樣器,Empower 2.0色譜軟件。色譜柱Hanbon C18(250 mm×4.6 mm,5 μm),流動相為乙腈(A)-0.1%甲酸溶液(B);檢測波長360 nm;柱溫30℃;進樣量10 μL;流速1mL·min-1;梯度洗脫條件見表2。供試品制備:取過60目篩各處理黃蜀葵花粉末0.1 g,準確稱定后置50 mL錐形瓶中,加80%甲醇約40 mL,超聲處理30 min(功率250 W,頻率40 kHz),冷卻至室溫,轉入50 mL容量瓶中,用80%甲醇定容,搖勻,取適量過有機膜濾器,取續濾液作為供試品溶液[6]。

表2 梯度洗脫程序
1.6 數據處理
將所得實驗數據數據用SPSS 16.0 進行方差分析,各處理組差異顯著性情況用多重比較中新復極差法(shortest significant ranges)配合多重比較進行檢驗。
2.1 各處理組黃蜀葵鮮花產量
統計各小區處理的鮮花產量,其中A區為不施肥對照區,F區為當地施肥量。從產量統計表來看,產量最高的處理為N處理,處理水平為N2P1K1,產量最低處理為C處理,處理水平為N1P2K2,從處理水平來看,當地施肥量能滿足黃蜀葵正常生長發育需求的P、K營養元素量,但可能對氮肥的需求較大,生產中要保持氮肥的足量供應。將各小區黃蜀葵鮮花產量平均數按照從高到低的順序排列,進行施肥效果的差異顯著性檢測,結果見表3。

表3 不同配方施肥對黃蜀葵鮮花產量影響
注:同一列有不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05),同一列有不同大寫字母表示處理間差異極顯著(P<0.01)
2.2 各處理組黃蜀葵花中指標性成分含量
經高效液相法測定得各處理黃蜀葵花樣品中指標性成分含量,結果見表4。黃蜀葵花中各指標性成分含量對照組(不施肥)中含量均較低,可見施肥與否及不同肥量配比對黃蜀葵花藥材品質有很大影響,其中金絲桃苷含量較高的施肥處理組為N(N2P1K1)18.21 mg·g-1/1.82%、G(N2P3K2)18.90 mg·g-1/1.89%,M(N1P2K1)17.98 mg·g-1/1.80%;異槲皮苷含量較高的處理組為G(N2P3K2)7.99 mg·g-1/0.80%,H(N2P2K0)7.52 mg·g-1/0.75%,D(N2P0K2)7.41 mg·g-1/0.74%;楊梅素含量較高的處理組為G(N2P3K2)3.16 mg·g-1/0.32%,C(N1P2K2)2.84 mg·g-1/0.28%,D(N2P0K2)2.82 mg·g-1/0.28%;槲皮素含量較高的處理組分別為E(N2P1K2)0.99 mg·g-1/0.10%,D(N2P0K2)0.95 mg·g-1/0.09%,B(N0P2K2)0.82 mg·g-1/0.08%。

表4 黃蜀葵花中指標性成分含量 /mg·g-1/%
2.3 各處理黃蜀葵花中氮磷鉀元素含量
黃蜀葵花中氮元素含量較高的處理組分別為K(N3P2K2)39.890 mg·kg-1,G(N2P3K2)39.404 mg·kg-1,N(N2P1K1)39.086 mg·kg-1;磷元素含量較高的處理組為G(N2P3K2)3.434 mg·kg-1,I(N2P2K3)3.305 mg·kg-1,C(N1P2K2)3.220 mg·kg-1;鉀元素含量較高的處理組為E(N2P1K2)26.237 mg·kg-1,M(N1P2K1)26.233 mg·kg-1,I(N2P2K1)25.884 mg·kg-1(見表5)。

表5 黃蜀葵花中氮磷鉀含量 /mg·kg-1
田間試驗是一個復雜而艱辛的過程,同時作物的產量與質量受到諸多因素的影響,例如氣候等。本研究期間,夏季干旱少雨,日均氣溫高于往年,尤其是干旱缺水嚴重影響了黃蜀葵鮮花的產量,但與往年相比黃蜀葵花中指標性成分的含量則普遍較高,這可能與干旱脅迫能促進黃蜀葵植物體內黃酮類化合物的合成有關[7]。
從試驗結果來看,指標性成分金絲桃苷含量最高的處理組為N(N2P1K1)處理,合計到本試驗所施化肥則應是尿素97.8 kg·hm-2,過磷酸鈣187.5 kg·hm-2,氯化鉀37.5 kg·hm-2。該處理水平中異槲皮苷、楊梅素、槲皮素含量也較高,與其他處理組間無顯著差異,且該處理組中大量元素氮的含量也較高。因此,綜合考慮適宜黃蜀葵花高產優質生產的施肥方案理論上應為N處理,即氮素施肥量應維持當地施肥量或略高,磷、鉀元素施肥量則應略低于當地施肥量或等同于當地施肥量,不應過高,以免造成浪費。
[1] 國家中醫藥管理局《中華本草》編委會,中華本草[M].第十四卷.上海:上海科學技術出版社,1998,331-333.
[2] 唐立霞,談獻和,張瑜,等.不同種植年限黃蜀葵根際土養分變化規律[J].中國中藥雜志,2013,38(22):3871-3873.
[3] 宜興太華鎮委員會.太華鎮志[M].宜興,1995:2-10.
[4] 吳志勇,閆靜,施維新,等.“3414”肥料效應試驗的設計與統計分析[J].新疆農業科學,2008,45(1):135-141.
[5] 鮑士旦.土壤農化分析[M].北京,2000:25-97.
[6] 陸林玲,錢大瑋,郭建明,等.一測多評法測定黃蜀葵花中7個黃酮類成分[J].藥物分析雜志,2013,33(12):2082-2087.
[7] 王雅男.黃蜀葵生物學特性及秋水仙堿誘變株篩選的初步研究[D].南京農業大學,2012,6:38-70.
Effectsof“3414”FormulaFertilizationonAbelmoschusmanihot
TANGLixia1,ZHANGYu1*,SHENXiaolin2,BIANYaqiong1
(1.NangjingUniversityofChineseMedicine,Nanjing210023,China; 2.SZYYGroupPharmaceutical,Jiangyan225500,China.)
Objective:To explore suitable elements(N,P,K)fertilization ratio forAbelmoschusmanihotgrowth in YiXing area and the effects of different fertilization treatments on yield and quality ofA.manihotflowers.Methods:Using “3414” fertilizer scheme to statistic yield of flowers,the index components were determined by HPLC method for the determination ofA.manihot.Using H2SO4-H2O2to digest samples and analyzing total contents of N with CFA(Continuous Flow Analyzer),measuring totalp with method of vanadium molybdenum yellow colorimetry and K measured by flame spectrophotometry.Conclusion:The suitable fertilizer ratio for the growth and development ofA.manihotshould be treatment N(N2P1K1)and added to the test chemical fertilizer are urea 97.8 kg·hm-2,superphosphate 187.5 kg·hm-2,potassium chloride 37.5 kg·hm-2.
Abelmoschusmanihot;“3414” Fertilization Scheme;Yield;Contents of index components
10.13313/j.issn.1673-4890.2014.08.008
2014-04-02)
江蘇省科技計劃項目(BK2010564);江蘇省優勢學科南京中醫藥大學中藥學學科開放研究課題(2011ZYX6-014)
*
張瑜,副教授,研究方向:中藥資源開發;E-mail:catyuer@163.com