山東東阿地區地黃適宜品種篩選及種植和施肥方式對產量的影響

劉 璇，江 偉，徐 嬌，都明理，隋 春

（1中國醫學科學院/北京協和醫學院藥用植物研究所/中草藥物質基礎與資源利用教育部重點實驗室/瀕危藥材繁育國家工程實驗室，北京100193；2黑龍江葵花藥材基地有限公司，哈爾濱150200；3黑龍江佳木斯大學，黑龍江佳木斯154007）

0 引言

地黃(Rehmannia glutinosaLibosch.)別名生地、懷慶地黃，始載于《神農本草經》[1]，為玄參科多年生草本植物，多栽培，主產于河南、山西、山東、陜西等地[2]。其藥用部位為塊根，可根據加工方法的不同分為鮮地、生地和熟地。鮮地黃有清熱生津，涼血，止血的功效；生地有清熱涼血，養陰生津的作用；熟地則可補血滋明，益精填髓[3]。地黃在臨床上應用較為廣泛，除作為基本藥材應用于湯劑外，還是多種中成藥的主要原料，如六味地黃丸、地黃明目丸、知柏地黃丸、消渴丸、烏雞白鳳丸、復方阿膠漿等，因此，其用量較大，已成各大中藥企業的緊俏原料。

由于人為采挖過度、自然環境破壞嚴重導致中藥資源日益枯竭[4]，地黃作為多種中成藥的主要原料，近年來也面臨資源匱乏、供不應求的局面。因此，很多學者都對地黃的栽培進行研究，孟滕等[5]曾對地黃無土栽培的基質進行篩選，發現草炭土:蛭石:珍珠巖:沙子:泥炭蘚比例為3:1:1:3:0是最優基質配比；高普珠等[6]曾發現在甘肅地區‘北京3 號’生長旺盛，產量最高。盡管前人在地黃栽培方面已開展了部分研究[6-7]，但作為地黃主產區之一的山東地區，還未有地黃品種篩選的相關報道。因此，本試驗以山東省東阿縣地黃GAP試驗基地為試驗基地，篩選適宜在該地區栽培的地黃品種，進一步研究了不同種植方式、地膜覆蓋對適宜品種產量的影響，且利用3414試驗設計方案研究了氮磷鉀肥料配方對適宜品種產量的影響，旨在為該地區地黃的栽培提供一定的依據。

1 材料與方法

1.1 試驗時間、地點

試驗于2015年4月在山東省東阿縣地黃GAP試驗基地進行，東阿縣地處魯西平原，位于116°12'—116°33'E，36°07'—36°33'N，海拔28～38 m，土地以沙壤土為主，年均氣溫13.4℃，平均降水量633.7 mm，無霜期平均210天[8]。

1.2 試驗材料

‘北京1號’、‘北京2號’、‘北京3號’和‘85-5’共4個地黃品種，從河南溫縣、山西萬榮縣地黃主產區引進。

1.3 試驗設計

1.3.1 地黃適宜品種篩選 試驗采用隨機區組試驗排列，每個品種均設3 次重復。小區面積15 m2，行距25 cm，株距15 cm。試驗前在每個試驗小區撒施10 kg的有機肥作為底肥，以降低因土壤肥力不同所引起的試驗誤差。選用生長健壯、大小均一、無病蟲害的地黃種栽作為繁殖材料，且每個小區采用相同的田間管理措施。種植過程中對各個地黃品種的抗逆性進行觀察，并于收獲后對不同品種的單株塊根數、塊根長、塊根粗、塊根鮮重、公頃產量及有效成分含量進行測定。

1.3.2 種植模式對地黃產量的影響 試驗以篩選出的適宜品種為材料，試驗設計同1.3.1，分別比較不同種植方式（高畦、平畦、低畦）、地膜覆蓋對地黃適宜品種產量的影響。

1.3.3 氮磷鉀肥料配方及肥效研究 試驗以篩選出的適宜品種為材料，試驗地土壤平均pH 7.20，經北京市理化分析測試中心土壤取樣檢測其土壤中水解性氮含量30.7～93.6 mg/kg，有效磷含量5.0～31.3 mg/kg，速效鉀含量77.0～581 mg/kg，有機質含量8.75～26.0 g/kg。試驗采用3414試驗設計方案[9-11]（見表1），“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水平為不施肥，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）。小區面積20 m2，N肥用尿素（N：46%），P肥用過磷酸鈣（P2O5：12%），K 肥用氯化鉀（K2O：60%）。施肥方法為施基肥和追肥，磷、鉀全作底肥，氮60%作底肥，40%追肥，追肥在7月份進行。

通過比較不同處理對地黃產量性狀（單株塊根數、小區產量及公頃產量），建立氮磷鉀肥料效應回歸方程，得到地黃氮磷鉀肥效及經濟施肥用量。

1.3.4 統計分析 采用SPSS 20.0 軟件進行數據處理與分析。

2 結果與分析

2.1 不同品種地黃的比較

2.1.1 抗逆性 一個優良的品種需要具備較強的應對惡劣環境的能力，以適應不良環境對自身生理機制的挑戰。為此將4 個地黃品種分別從抗病性、抗蟲性及抗旱抗澇性幾個方面來分析評價其總體抗逆性能。由表2可知，相對來說‘北京3號’具有更強的抗病蟲害能力和抗澇性，而‘85-5’在種植過程中病蟲害程度最重且抗澇性弱。

2.1.2 豐產性 為探討不同品種地黃的豐產性，分別對其單株塊根數、塊根長、塊根粗、塊根鮮重及公頃產量等產量相關性狀進行了研究。由表3 可看出，4 個地黃品種在塊根鮮重和產量均存在一定的差異，其中，‘北京3 號’塊根鮮重、產量分別達到了208.39 g、31258.5 kg/hm2，與其他品種在5%水平上差異顯著，說明‘北京3 號’引種到東阿種植取得初步成功。此外，表中還可以看出地黃單株塊根數與產量沒有必然聯系，產量是由單株塊根數和單個塊根重量共同決定的。

表1 施肥試驗方案設計

表2 各品種地黃的抗逆性

表3 不同品種地黃產量相關性狀

2.1.3 有效成分含量 2015 年版《中國藥典》一部以梓醇和毛蕊花糖苷為指標進行地黃藥材的定量控制，且規定梓醇和毛蕊花糖苷的含量限度分別不低于0.20%、0.020%[3]。將4 個品種的地黃藥材成品樣品送聊城市藥品檢驗所檢驗，經檢測得知4 個品種地黃樣品中2 種有效成分含量均符合國家藥典規定的標準（見表4）。其中‘北京3 號’梓醇和毛蕊花糖苷含量最高，分別達到了1.51%、0.080%，遠遠超出了藥典規定標準，其次是‘北京2號’，含量分別為1.36%、0.052%，梓醇含量最低的是‘85-5’，僅為0.31%，而毛蕊花糖苷含量最低的是‘北京1號’，僅為0.027%。由此可見，無論從梓醇還是毛蕊花糖苷來評價地黃藥材質量均表明‘北京3號’在東阿縣種植更利于有效成分的積累。

綜合4 種地黃品種的抗逆性、豐產性及有效成分含量的比較，可得出：‘北京3號’在山東東阿地區種植綜合性狀良好，是篩選出的較適宜品種。

表4 不同品種地黃有效成分含量

2.2 種植模式對地黃產量的影響

2.2.1 不同種植方式對地黃產量的影響 由表5 可知，地黃不同種植方式對地黃產量具有顯著性差異，其中產量最高的是高畦種植方式，與其他處理在5%水平上差異顯著，可見地黃適合高畦種植。

表5 地黃不同種植方式產量測定結果

2.2.2 覆膜栽培對地黃產量的影響 由表6 可知，覆蓋地膜和不覆蓋地膜對地黃產量有顯著性差異，產量分別31258.5 kg/hm2、26485.5 kg/hm2，可見通過覆膜方式更容易提高地黃產量。

表6 地黃覆膜栽培產量測定結果

2.3 地黃施用氮磷鉀的產量效應

2.3.1 不同處理組合對公頃產量的影響 從表7可以看出，各試驗處理的公頃產量在20000～40000 kg/hm2之間，同時配施了化肥的處理組合均比空白處理1 產量高，以處理10 產量為最高，達到了37489.5 kg/hm2，方差分析表明，與處理1在1%水平上差異極顯著。由此可見，氮磷鉀三者施用量處于中等水平時有利于產量的增加。

2.3.2 肥料效應方程的建立 根據公頃實際產量，利用農業試驗統計軟件3414 試驗分析軟件[12-13]分析，得到關于產量與氮磷鉀肥料因子的回歸方程，見公式(1)。

由上述方程可知，三因子中兩者間的交互作用均表現為正值，說明氮磷、氮鉀、磷鉀的配合施用均有利于提高地黃產量。軟件分析數據顯示，當施用氮262.5 kg/hm2、磷 285.0 kg/hm2、鉀 130.5 kg/hm2時地黃理論產量最高為35917.0 kg/hm2。同時根據施肥量按氮 238.5 kg/hm2，磷 262.5 kg/hm2，鉀 120.0 kg/hm2，且以目前鮮品地黃市場價格1.4元/kg，純氮5元/kg、磷4元/kg、鉀5 元/kg 計算，得到地黃經濟產量為35859.0 kg/hm2，此時有效氮磷鉀配比為15.9:17.5:8。

表7 不同施肥模式對地黃產量性狀的影響

隨后，得到氮磷鉀各單因子關于地黃產量的效應方程分別為式(2)～(4)。

由此可得氮磷鉀三者施用量分別為212.5 kg/hm2、331.0 kg/hm2、120.0 kg/hm2時，其理論產量最高，分別34920.5 kg/hm2、32939.5 kg/hm2、39055.5 kg/hm2。

3 結論與討論

通過在山東省東阿縣地黃GAP 試驗基地引種4種地黃品種（‘北京 1 號’、‘北京 2 號’、‘北京 3 號’及‘85-5’），發現‘北京3號’抗逆性好、豐產性表現突出、有效成分含量高，綜合性狀表現優于其他3種地黃，因此，‘北京3號’適宜在東阿縣進行大面積推廣種植。

研究不同種植方式對地黃產量的影響，結果表明地黃高畦種植比平畦、低畦種植更加科學，且地黃怕積水[14-15]，在多雨年份此種植方式優勢更為明顯；另外，地膜覆蓋也能提高地黃產量，與王永前期研究結果一致[16]。因此，在種植地黃時，宜采用高畦、覆膜栽培方式。

在植物的生長過程中，肥料是必不可少的養分，合理施肥可以很好地促進藥用植物的生長發育，提高產量[17-19]。地黃是一種喜肥植物[20-21]，在本試驗中，未施加氮磷鉀肥的地黃小區產量和公頃產量最低，而在其余13個處理的產量均有所增加，但只有氮、磷、鉀肥的合理配施才能保證地黃較高的產量，運用回歸分析得到關于氮磷鉀三因子的產量方程，得出35917.0 kg/hm2的最高理論產量；當有效氮磷鉀配比為15.9:17.5:8時，可實現最佳效益產量35859.0 kg/hm2。