不同肥料處理對短毛獨活生長的影響

劉玉新 蔣欣梅 于錫宏

摘要：以二年生短毛獨活為試驗材料，采用不同肥料作為基肥處理，主要研究其對短毛獨活品質及產量的影響，同時對其物候期進行調查。結果表明，可通過調節肥料的配比來控制進入展葉期的時間從而調節產品的供應期。每種肥料的施用都有一個量的界定，而多種肥料的混合施用必然會出現交互作用，進而影響植株的生長發育，只有合理使用肥料才可最大化肥料效果，從而獲得高產高品質的產品。在60、120 kg/hm2磷酸二銨和10.67 kg/667 m2硫酸鉀復合施用時，小區產量達最優值;當復合施用60 kg/hm2磷酸二銨和160.05 kg/hm2硫酸鉀時，短毛獨活的香豆素、黃酮含量達最優值;當120 kg/hm2磷酸二銨和160.05 kg/hm2硫酸鉀復合施用時，短毛獨活的皂苷含量達最優值。因此，當60 kg/hm2磷酸二銨配施160.05 kg/hm2硫酸鉀時，可獲得香豆素、黃酮含量較高的優質高產的短毛獨活;當 120 kg/hm2 磷酸二銨配施10.67 kg/667 m2硫酸鉀時，可獲得皂苷含量較高的優質高產的短毛獨活。

關鍵詞：短毛獨活;肥料;品質;產量

中圖分類號： S647.06 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2019）01-0142-04

短毛獨活學名為東北牛防風，又名老山芹（Heracleum moellendorffii Hance）、土當歸、短毛白芷[1]、大葉芹等，系傘形科牛防風屬多年生宿根草本植物，多分布于中國東北部林區和主要山脈，是極其重要的野生植物資源，其營養物質含量是普通蔬菜的數倍，全株均可以食用，嫩莖葉富含多種維生素、鐵、鈣等礦物質[2]，含有16種氨基酸及香豆素類和黃酮類化合物[3]，根部具有治療腰膝酸痛、頭痛及降血壓等功效。

醫學研究表明，人類的腸胃病、癌癥、心血管病等的發病率在急劇攀升，這與人類長期食用含殘留農藥、化肥的果蔬和糧食有密切關系。因而人們對飲食的要求越來越高，已由原來單一的溫飽需求，開始向優質、環保、綠色、無污染和健康方向發展[4]。人們對短毛獨活營養價值的關注度也越來越高，國內外市場的需求量也急劇增加，單純依靠人工采集野生資源必定不能滿足市場的需求，因此筆者提出對短毛獨活進行馴化栽培，通過調查野生資源的生境基礎，確定合理的栽培措施，以期獲得優質高產的短毛獨活。

目前對于短毛獨活的研究只有一些栽培技術的報道，而對于其本身的生長發育規律缺乏系統的基礎性研究。李富恒等提出，為提高栽培技術水平，獲得短毛獨活較高的產量和經濟效益，掌握其植株生育特性是亟待解決的問題[5]。本研究以二年生短毛獨活為試驗材料，采用不同肥料作為基肥處理，通過植株的觀察及生理生化分析，探究不同肥料配比對其物候期、產量及品質的影響，旨在探明適宜短毛獨活的馴化機制，為其高產高品質提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為短毛獨活植株，種子于2015年在黑龍江省尚志市采集，采后處理在東北農業大學實驗室內完成，種子層積結束后，于2016年5月移植于東北農業大學設施園藝中心的野生資源圃。

1.2 試驗方法

1.2.1 田間設計 試驗于2016年10月至2017年8月在東北農業大學園藝園林學院進行。于黑龍江省尚志市采集短毛獨活種子，經過低溫層積處理后，將繁育出的短毛獨活幼苗于4葉期定植于東北農業大學設施園藝中心，常規管理，于第2年進行試驗。

試驗設置2因素3水平，磷酸二銨（因素A）和硫酸鉀（因素B）為基肥，于移栽前一次性施入，施入量如表1所示。畦作栽培，做畦4.0 m×1.2 m，過道寬度為0.5 m，總面積為 182.9 m2，共34個小區隨機排列，每個小區4.8 m2，畦上2行，行距為0.5 m，株距為0.5 m，每小區16株，以單施肥及不施肥為對照，各處理設3次重復。

1.2.2 物候期觀察 從2017年春季3月20日開始觀察物候期并記錄，短毛獨活物候期分為萌芽期、展葉期、現蕾抽薹期、開花期、種子收獲期[5]。定期進行田間觀察并記錄達到各物候期的時間，以30%植株達到相應狀態時作為記錄各個物候期的標準。

1.2.3 指標測定 在短毛獨活展葉期進行產量和品質的測定。產量的測定采用單次直接稱質量法，香豆素采用比色法[6]測定，皂苷采用比色法[7]測定，黃酮采用三氯化鋁法[8]測定。

1.2.4 數據分析 采用WPS表格作圖，利用SAS軟件進行數據顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同肥料處理對短毛獨活物候期的影響

當2017年春季來臨時，隨著溫度的升高和日照時間的延長，短毛獨活休眠芽開始萌動并生長，3月27日新芽出土，進入宿根萌發期。4月15日葉片陸續展開，對于進入展葉期。5月26日進入抽薹現蕾期，此時開始生殖生長階段。6月3日進入開花期，黃綠色花蕾綻放，花色變為成白色。落花后種子開始發育，于7月初開始采收。

如表2所示，各處理同時進入萌芽期。對于進入展葉期的時間，在P1水平下，隨著鉀（K）肥用量的上升，呈增加趨勢;在P2、P3水平下，各處理間無顯著差異，且除P3K3處理外均顯著低于P2處理，說明施入K肥可以縮短進入展葉期的時間;在K1水平下，隨著磷（P）肥用量的上升，呈增加趨勢;在K2水平下，呈增加趨勢，P1K2處理與K2處理差異顯著，說明施入少量磷肥可以縮短進入展葉期的時間;在K3水平下，各處理間無顯著差異。進入現蕾期的時間，在P1水平下，隨著K肥用量的上升，呈增加趨勢;在P2水平下，各處理間無顯著差異，且均與P2處理差異不顯著;在P3水平下，呈增加趨勢，說明少量K肥可延后進入現蕾期的時間;在K1水平下，隨著P肥用量的上升，呈增加趨勢，且各處理間差異顯著;在K2水平下，呈先增后減趨勢，與K2差異不顯著;在K3水平下，各處理間無顯著性差異。對于進入開花期的時間，在P1水平下，隨著K肥用量的上升，各處理間無顯著差異;在P2水平下，呈增加趨勢，P2K1處理與P2K3處理均與P2處理差異顯著，說明施入少量K肥可以縮短進入開花期的時間，過量K肥會延長進入開花期的時間;在P3水平下，呈先減后增的趨勢，說明在高P肥水平下，適當的K肥不會造成開花期的延后;在K1水平下，隨著P肥用量的上升，呈增加趨勢;在K2水平下，各處理間無明顯差異，除K2P2處理外均與K2處理差異顯著，說明施入P肥會延長進入開花期時間;在K3水平下，呈先增后減的趨勢，說明少量的P肥不會造成開花期的延后，而過量的P肥會導致開花期延后。對于進入種子收獲期的時間，在P1水平下，隨著K肥用量的上升，呈增加趨勢;在P2水平下，各處理間無顯著差異;在P3水平下，各處理間無顯著差異;在K1水平下，隨著P肥用量的上升，呈增加趨勢;在K2水平下，各處理間無顯著差異;在K3水平下，各處理間無明顯差異。

2.2 不同肥料處理對短毛獨活產量的影響

如圖1所示，各施肥處理短毛獨活產量均明顯增加，其中P1K2、P2K1、P2K2、P2K3處理產量明顯高于其他處理，分別比CK處理增加了44.79%、45.88%、54.56%、55.41%。在磷酸二銨施用量為60、180 kg/hm2時，隨著硫酸鉀用量的上升，產量呈先升后降的趨勢。在磷酸二銨施用量為 120 kg/hm2，隨著硫酸鉀用量的上升，產量總體呈上升趨勢，且均顯著高于單施P肥處理，說明施用一定量的鉀肥會增加短毛獨活的產量。在硫酸鉀施用量為80.10、240.15 kg/hm2時，隨著磷酸二銨用量的上升，產量呈先升后降的趨勢。在硫酸鉀施用量為160.05 kg/hm2時，隨著磷酸二銨用量的上升，產量總體呈低中水平無明顯差異、高水平下降的趨勢，且均顯著高于單施K肥處理，說明施用一定量的磷肥會增加短毛獨活的產量。在磷酸二銨120 kg/hm2和240.15 kg/hm2硫酸鉀復合施用時，產量最大。結合肥料成本，發現當施用磷酸二銨量為60、120 kg/hm2時，配施硫酸鉀量為160.05 kg/hm2時，產量達最優值。方差分析表明，P肥對短毛獨活產量的影響比鉀肥大，且均達到顯著水平。

2.3 不同肥料處理對短毛獨活葉片品質的影響

2.3.1 不同肥料處理對短毛獨活香豆素含量的影響 如圖2所示，除P3K3處理以外，其他所有處理的香豆素含量均顯著高于CK處理，說明適當施用肥料可增加短毛獨活內香豆素類化合物的含量。其中P1K2、P2K2處理短毛獨活內香豆素的含量明顯高于其他處理，分別比CK處理增加了130.08%、103.85%。在磷酸二銨施用量為60、180 kg/hm2時，隨著硫酸鉀用量的上升，香豆素的含量呈先升后降的趨勢;在磷酸二銨施用量 120 kg/hm2，各處理香豆素的含量均顯著高于單施P肥處理，說明施用鉀肥會增加短毛獨活內香豆素的含量。在硫酸鉀施用量80.10、240.15 kg/hm2時，隨著磷酸二銨用量的上升，香豆素含量呈下降的趨勢;在硫酸鉀施用量為 160.05 kg/hm2，P1K2與P2K2處理顯著高于單施K肥處理，P3K2與K2處理無顯著差異，說明施用少量磷肥會增加短毛獨活內香豆素含量。在復合施用磷酸二銨60 kg/hm2和硫酸鉀160.05 kg/hm2時，香豆素的含量最高。結合小區產量，發現當施用磷酸二銨60、120 kg/hm2，配施硫酸鉀 160.05 kg/hm2 時，香豆素含量達最優值。方差分析表明K肥對短毛獨活香豆素含量的影響比P肥大，且均達到顯著水平。

2.3.2 不同肥料處理對短毛獨活皂苷含量的影響 如圖3所示，各施肥處理短毛獨活內皂苷含量均明顯增加，其中P2K2、P2K3處理皂苷含量顯著高于其他處理，分別比CK處理增加了112.67%、101.41%。在磷酸二銨施用量60、180 kg/hm2 時，隨著硫酸鉀用量的上升，皂苷含量呈先升后降的趨勢;在磷酸二銨施用量為120 kg/hm2時，P2K2與P2K3處理皂苷含量均顯著高于單施P肥處理，P2K1與單施P肥處理間無顯著差異，說明施用一定量鉀肥會增加短毛獨活內皂苷含量。在硫酸鉀施用量為80.10、240.15 kg/hm2時，隨著磷酸二銨用量的上升，皂苷含量分別為上升和先升后降的趨勢;在硫酸鉀施用量為160.05 kg/hm2時，隨著磷酸二銨用量的上升，皂苷含量呈先升后降的趨勢，且均顯著高于單施K肥處理，說明施用一定量的P肥會增加短毛獨活內皂苷含量。當施用磷酸二銨120 kg/hm2，配施硫酸鉀160.05、240.15 kg/hm2 時，短毛獨活皂苷含量最高。結合產量，發現當施用磷酸二銨120 kg/hm2，配施硫酸鉀160.05、240.15 kg/hm2 時，短毛獨活皂苷含量達最優值。方差分析表明，P肥對短毛獨活皂苷含量的影響比K肥大，且均達到顯著水平。

2.3.3 不同肥料處理對短毛獨活黃酮含量的影響 如圖4所示，各施肥處理短毛獨活黃酮含量均明顯增加，其中P1K2、P2K2處理黃酮含量明顯高于其他處理，分別比CK處理增加了81.44%、69.46%。在磷酸二銨施用量為60、180 kg/hm2時，隨著硫酸鉀用量的上升，黃酮含量呈先升后降的趨勢;在磷酸二銨施用量為120 kg/hm2時，P2K2處理黃酮含量顯著高于P2K1處理、P2K3處理，且均顯著高于單施P肥處理，說明施入適量的鉀肥會使黃酮含量上升。在硫酸鉀施用量為80.10、240.15 kg/hm2 時，隨著磷酸二銨用量的上升，黃酮含量呈下降的趨勢;在硫酸鉀施用量為160.05 kg/hm2時，P1K2、P2K2處理黃酮含量均顯著高于單施K肥處理，P3K2處理與單施K肥處理差異不顯著，說明施入少量的磷肥會使黃酮含量顯著上升。在硫酸鉀160.05 kg/hm2、磷酸二銨60、120 kg/hm2復合施用時，短毛獨活黃酮含量最高。結合產量，發現在磷酸二銨60、120 kg/hm2 和硫酸鉀80.10、160.05 kg/hm2 復合施用時短毛獨活黃酮含量達最優值。方差分析表明，P肥對短毛獨活黃酮含量的影響比K肥大，且均達到顯著水平。

3 討論

植物的物候期是指植物生長、發育與其變化相對應的節候反應。短毛獨活物候期分為宿根萌發期、展葉期、（現蕾期、抽薹期）、開花期、種子發育期、種子收獲期共7個階段[5]。本試驗結果顯示，各處理在宿根萌發期的時間無差異，可能是由于宿根萌發期主要是受溫度影響，據報道，生態因子對植物的生長發育有很大的影響[9]，其中，溫度是影響植物生長發育的重要環境因子[10]。本研究同時也顯示，從展葉期開始到開花期，都因肥料配比的不同而受到相應的影響，無論是單一的P肥或K肥，還是二者不同配比施入，與對照相比均會使展葉期及以后所有時期的時間延后，因此，通過調整肥料的配比達到錯開采收期并延長采收期的效果，從而增加短毛獨活的市場供應期，增加種植者收益。

P元素是植物最重要的營養元素之一，是許多重要化合物的組成成分，是植物生長發育過程中物質和能量代謝中極其重要的元素之一，參與植物體內的許多生理過程，如光合作用、呼吸作用及生長發育，尤其是體內的各種酶促反應和能量傳遞[11-13]。在香豆素、皂苷、黃酮的合成代謝過程中，P元素起著重要作用[14]。K元素的作用機制與P元素不同，不是細胞的組成元素，在植物體內呈離子態存在，并不參加有機物的組成，具有較強的移動性和被再利用能力，主要是促進和調節各種生理活動過程，并參與許多酶促反應，增強抗逆性[15]。本試驗結果表明，施用少量P肥和適量K肥后，短毛獨活中香豆素、皂苷和黃酮含量顯著提高，說明施P肥有利于短毛獨活中香豆素、皂苷及黃酮的積累。本試驗結果也表明，施用一定量K肥后，短毛獨活中香豆素、皂苷、黃酮的含量明顯高于對照，可能是由于K肥促進了某些酶的作用，促進核酸合成，促進糖的聚合和運輸，進而提高了香豆素、皂苷及黃酮的含量。

本試驗的磷酸二銨中主要為P肥但也含有少量的氮（N）肥，N對植物至關重要，因此農業生產中經常施用N肥。合理施用N肥可促進植物生長發育和對N元素的吸收轉運，使葉片含N量提高，葉綠素增加，植物光合速率增快[14，16]。充足的N營養促使植物細胞伸長，促進分裂，延長地上部分的生長期，從而明顯提高產量[17]。本試驗主要探究目的為P肥與K肥之間的不同配比對短毛獨活生長的影響，其中N肥對本試驗的影響有待于進一步研究。

每種肥料的施用，都有一個量的界定，而多種肥料的混合施用必然會出現交互作用，進而影響植株的生長發育，只有合理使用肥料才可最大化肥料效果，從而獲得高產高品質的產品[18]。本試驗結果顯示，P1K2、P2K1、P2K2、P2K3處理中，短毛獨活產量均較高，P1K2、P2K2處理中，香豆素含量較高，P2K2、P2K3處理中，皂苷含量較高，P1K2、P2K2處理中，黃酮含量較高。因此，如果單一考慮產量最大化，則P1K2、P2K1、P2K2、P2K3處理的肥料配比均可，且產品收獲期不同，可多種肥料配比同時施用，以獲得更多的經濟效益。

綜上所述，可通過調節肥料的配比，來調節產品的供應期，處理P2K2為最佳處理，與對照相比，展葉期延后2 d。當60、120 kg/hm2磷酸二銨配施160.05 kg/hm2硫酸鉀時，小區產量達最優值;當60、120 kg/hm2磷酸二銨配施 160.05 kg/hm2 硫酸鉀時，香豆素、黃酮含量達最優值;當 120 kg/hm2 磷酸二銨和160.05 kg/hm2硫酸鉀復合施用時，皂苷含量達最優值。因此可見，當60 kg/hm2磷酸二銨配施160.05 kg/hm2硫酸鉀時，可獲得香豆素、黃酮含量較高的優質高產的短毛獨活;當120 kg/hm2磷酸二銨配施 160.05 kg/hm2 硫酸鉀時，可獲得皂苷含量較高的優質高產的短毛獨活。由此可知，P2K2處理的香豆素、皂苷、黃酮含量均較高，產量也達到最優值，成本也較低，適于大規模生產。因此得出，當60 kg/hm2磷酸二銨和160.05 kg/hm2硫酸鉀復合施用時，與哈爾濱地區的土壤、氣候、種植技術等因素相適應，對短毛獨活產量和品質有明顯的提升效果。

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