氮磷鉀單因素施肥對苦參干物質積累及苦參堿含量的影響

魏紅國，關扎根，王玉龍，楊霞，劉穎，陳芳

（山西振東道地藥材開發有限公司，山西長治047100）

氮磷鉀單因素施肥對苦參干物質積累及苦參堿含量的影響

魏紅國，關扎根，王玉龍，楊霞，劉穎，陳芳

（山西振東道地藥材開發有限公司，山西長治047100）

為探索合理施肥量對中藥材苦參堿含量的影響，提高苦參產量與苦參堿含量，試驗就苦參定量化施肥進行了分析研究。結果表明，苦參堿含量N區＞K區＞P區，且各小區苦參堿含量隨著施肥量的增加呈上升趨勢；N3，P2，K3為最佳施用量；通過模擬函數擬合，不同施肥區干物質平均積累規律為快速增長持續時間N區平均為15.41 d，比P區和K區的持續時間分別長2，6 d；最大積累時間對應的積累速率N區為1.53 g/（d·株），比P區與K區分別快18.6%和37.8%。

苦參；干物質；苦參堿含量

苦參（Sophora flavescens Ait）為豆科槐屬落葉亞灌木植物，別名野槐、苦骨、地骨、山槐子等[1]，在全國各地均有分布。其主要用于治療熱痢，便血，黃疸尿閉，赤白帶下，陰腫陰癢，濕疹，濕瘡，皮膚瘙癢，疥癬麻風，外治滴蟲性陰道炎[2-3]。通過對全國野生苦參主要產地的苦參資源、生態環境進行全面調查與分析，發現生長于太行山區的沁縣、武鄉等地的苦參生物堿含量較高[4-5]?？鄥㈤L期以來一直是靠采挖野生資源來提供藥源，所以，對苦參進行人工栽培可以解決其供需矛盾。由于苦參人工采集較多，導致其野生資源越來越少，而人工種植區施肥多樣化，影響了苦參的產量和質量。張守潤[6]研究表明，氮磷配合施用時，苦參苗根干質量/總干質量隨施磷量增加而增加，說明氮磷配施有利于干物質向根中分配；紀英等[7]研究表明，施鉀量為60 mg/kg時，根干質量、苦參總堿含量和苦參總堿產量最高，因此，施鉀量60 mg/kg是適宜的施肥量。

本試驗在前人研究的基礎上擬探明不同施肥量對苦參干物質積累及苦參堿含量的影響，并結合晉東南地區地理、氣候環境，通過對不同施肥量下苦參堿含量、產量及經濟與生態效益的綜合分析，旨在為苦參高產優質栽培技術的開發與利用、中藥材種植施肥精量化提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試苦參品種為926，是山西振東道地藥材開發有限公司從山西沁縣種源選育的品種。

1.2 試驗區概況

試驗設在武鄉縣土河坪村。該區位于太行山系西麓，山西省東南部，長治市最北端，東經112°54″、北緯36°48″，海拔1 600 m。年平均氣溫8℃，年平均降雨量500 mm，年日照時數2 568 h，無霜期150 d，全年≥10℃積溫3100℃，屬溫帶大陸性氣候。試驗地土質為壤土，pH值為8.17，有機質含量1.66%，堿解氮118 mg/kg，速效磷11.8 mg/kg，速效鉀320 mg/kg，前茬作物為玉米。

1.3 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，每小區面積為20 m2（5 m×4 m），分為45個試驗小區，每小區之間留有0.5 m的緩沖帶?？鄥⒎N植行距為45 cm，每個小區種植9行，株距30 cm，于2011年4月10日播種，種子經硫酸處理后窩種，出苗6～8 cm時每窩留1株，其后20 d去掉新萌發的小苗。播前按試驗方案一次性施入肥料，N肥為尿素，P肥為過磷酸鈣，K肥為氯化鉀。施肥水平為氮肥每公頃100.05（N1），150.15（N2），200.11（N3），295.20 kg（N4）；磷肥每公頃564.45（P1），600.30（P2），1 875.30 kg（P3）；鉀肥每公頃150.15（K1），300.15（K2），450.30（K3），600.30 kg（K4）。常規栽培管理，并及時除雜草。生育期內每年分3次，每次采挖1行苦參，并挖取苦參全部根系，洗掉泥土，自然晾干后，進行根生長量的測量和生物堿含量的測定。

1.4 苦參堿含量的測定

依據2010年版《藥典》，采用安捷倫1260高效液相色譜儀測定，色譜條件與系統適用性試驗以氨基鍵合硅膠為填充劑；以乙腈一無水乙醇一3%磷酸溶液（80∶10∶10）為流動相；檢測波長220 nm。理論板數按氧化苦參堿峰計算，應不低于2 000。對照品溶液的制備：取苦參堿對照品、氧化苦參堿對照品適量，精密稱定，加乙腈一無水乙醇（80∶20）混合溶液分別制成每1 mL含苦參堿50 μg、氧化苦參堿0.15 mg的溶液[2]。

供試品溶液的制備：取苦參樣粉末（過0.297mm篩）約0.3 g，精密稱定，置具塞錐形瓶中，加濃氨試液0.5 mL，再精密加入三氯甲烷20 mL，密封，稱質量，超聲處理（功率250 W，頻率33 kHz）30 min，放冷，再稱質量，用三氯甲烷補足減失的質量，搖勻，過濾，精密量取過濾液5 mL，加在中性氧化鋁柱（0.149～0.074 mm，5 g，內徑1 cm）上，依次以三氯甲烷、三氯甲烷一甲醇（7∶3）混合溶液各20 mL洗脫，合并收集洗脫液，回收溶劑至干，殘渣加無水乙醇適量使溶解，并轉移至10 mL容量瓶中，加無水乙醇至刻度，搖勻即得。

分別精密吸取上述2種對照品溶液各5 μL與供試品溶液5～10 μL，注人液相色譜儀測定[7-15]。

1.5 苦參根形態和干物質積累測定

地上莖徑采用游標卡尺于第3～4莖節間測量，并求平均值；地下莖徑采用游標卡尺測量蘆頭以上3～4 cm處，并求平均值；根徑采用游標卡尺測量蘆頭以上3～4 cm處，并求平均值；干物質積累為取樣后各選10株苦參分根、莖、葉等器官，風干至恒質量稱干質量。并用Logistic方程擬合苦參干物質積累變化規律。

1.6 數據分析

采用Excel 2010，DPS 9.05進行分析，采用LSD法進行方差分析，α＝0.05；采用Logistic方程擬合光合產物積累變化。

2 結果與分析

2.1 苦參堿含量

從圖1可以看出，隨著施肥量的增加，苦參堿含量隨之增大，不同施肥區苦參生長到第3年，比前2 a含量均高；施P區與施N區差異顯著；施K區，1年生苦參堿含量隨施肥量的增加而增加，2年生、3年生苦參堿含量先升后減，K3處理為最佳施K水平。

2.2 干物質積累及莖徑變化

從表1～3可以看出，不同處理間，1，2，3年生苦參干物質積累差異性顯著，隨著施N量的增加地上干質量N2與N3間沒有差異，2，3年生隨之增加，3年生為先升后降，出現拐點，可見N3處理為最佳施N量；地上莖徑1年生變化不明顯，因植株較小，需肥量差異小，2，3年生隨施N量增加呈上升趨勢。1年生干物質積累與地上莖徑各處理間沒有明顯變化；2年生各處理間地上莖徑差異性顯著；干物質積累3年生有下降，說明苦參后期需肥量將有下降趨勢。施K區干物質積累與莖徑變化規律均有先升后減的趨勢，3年生苦參干物質積累變化較為明顯，其最佳施肥量為K3處理。

表1 N肥區不同處理間干質量及莖徑變化

表2 P肥區不同處理間干質量及莖徑變化

表3 K肥區不同處理間干質量及莖徑變化

2.3 干物質積累方程模擬

由表4可知，通過對不同施肥區苦參干物質積累的方程模擬分析，快速增長持續期N區平均為15.41 d，比P區和K區的持續時間分別長2，6 d；最大積累時間對應的積累速率N區為1.53 g/（d·株），比P區與K區分別快18.6%和37.8%；在生育期內進入快速增長的時間N區比P區和K區分別晚3，5 d；結束快速增長的時間比P區和K區分別晚6，4 d；生育期內可依據此參數進行科學施肥，提高肥料利用率，提高產量和品質。由表4可知，方程模擬相關系數高，效果顯著值得借鑒。

表4 不同施肥區各生育期平均干物質積累擬合方程

3 討論

苦參為豆科槐屬多年生落葉亞灌木或草本植物，具有清熱燥濕、泄火解毒、殺蟲、利尿、殺菌等功效；主治痢疾、黃疸、濕疹、皮膚瘙癢、瘡瘍；外治滴蟲陰道炎，外陰瘙癢等癥[15-18]。

隨生長年份，苦參堿含量逐年升高，干物質積累逐年增加。施用不同的肥料，1年生各處理間沒有明顯的變化規律，2，3年生的苦參堿含量均表現出施N區高于施P區和施K區；干物質積累量，1年生各試驗區也沒有差異性；2，3年生只有地下干物質質量隨施肥量的不同變化較為明顯，且施K區＞施P區＞施N區。

從各處理看，隨著施N量的增加，苦參堿含量隨之增大，其最佳施肥量還需進一步試驗；施P量的增加，苦參堿含量先減后增，最佳施P量為600.30 kg/hm2處理；此試驗隨著施K量的增加苦參堿含量隨之增加，其最佳施肥量也需進一步試驗，但施K所有處理的苦參生物堿含量并沒有達到2.0%。低P量條件下有利于地下干物質質量的積累；低K量處理地上、地下干物質積累最為顯著。因各試驗為單因素試驗，后續應繼續研究NPK配合施肥試驗。

4 結論

通過不同施肥量對苦參干物質積累及苦參堿含量的影響研究，結果表明，苦參堿含量各生育時期N區＞K區＞P區，且隨著施肥量的增加呈上升趨勢；干物質積累與地上莖徑1年生苦參差異不明顯，2，3年生呈現一定的規律性，N3，P2，K3為最佳施用量；通過模擬函數擬合，不同施肥區干物質平均積累規律為快速增長持續期N區平均為15.41 d，比P區和K區的持續時間分別長2，6 d；最大積累時間對應的積累速率N區為1.53 g/（d·株），比P區與K區分別快18.6%和37.8%。

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Effect of the Single Factor of NPK Fertilization on Dry Matter Accumulation and Alkaloid Content ofSophora

WEI Hongguo，GUANZhagen，WANGYulong，YNANGXia，LIUYing，CHENFang
（Shanxi ZhengdongPharmaceutical Co.，Ltd.，Changzhi 047100，China）

Quantitative fertilization experiments of Sophora were carried out to explore the the effect of reasonable fertilizer rate on matrine content and increase the production ofmatrine and Sophora.The results showed that the content of matrine was in the trend of N＞K＞P area,the content of matrine in each district increased with the increase of fertilizer rate,and N3,P2,K3 was the best amount of fertilizer.By simulating function fitting,the regularity of average dry matter accumulation in different fertilization zone was:the rapid growth duration of N area with an average of 15.41 d,longer than that of P and K 2 d and 6 d;the accumulation rate at the maximum accumulation time in Naccumulation area was 1.53 g/（d·strains）,faster than P and Karea by18.6%and 37.8%,respectively.

Sophora;drymatter;matrine content

S567.5＋3

A

1002-2481（2016）09-1334-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.09.25

2016-04-29

魏紅國（1984-），男，甘肅定西人，農藝師，碩士，主要從事中藥材種植與開發研究工作。關扎根為通信作者。