不同施肥方案對太子參活性成分的影響

吳玉香+王漢琪++沈少炎++連彥++龍智慧++何天友++榮俊冬++鄭郁善

摘要：有研究顯示，太子參對施肥較為敏感，為提高太子參產量及質量，以福建省柘榮縣太子參為材料，通多對太子參栽培中設計氮磷鉀3種肥料不同的施肥配比，研究不同施肥方式對太子參活性成分的影響。結果表明：灰分、多糖、皂苷含量的高低與氮磷鉀的施肥量有關，與水分含量無關；氮磷鉀在2水平（155 kg/hm2氮，140 kg/hm2磷，90 kg/hm2 鉀）上產量達到最高值；氮、磷在1水平（0 kg/hm2）上水分含量最高，鉀在3水平（180 kg/hm2）上水分含量最高；在灰分含量方面，氮在2水平上含量最高，磷、鉀在3水平（280 kg/hm2磷，180 kg/hm2鉀）上含量最高；在多糖含量方面，氮、磷在3水平上含量最高，鉀在2水平上含量最高；在皂苷含量方面，各肥料在2水平上含量最高。建議施肥量為尿素668～1 002 kg/hm2，鈣鎂磷肥1 167～2 333 kg/hm2，硫酸鉀360 kg/hm2。

關鍵詞：太子參；施肥方式；活性成分；“3414”施肥試驗

中圖分類號： S567.5+30.6文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2017）06-0140-04

太子參為石竹科植物孩兒參[Pseudostellaria heterophylla（Miq.）Pax ex Pax et Hoffm.]的干燥塊根，具有益氣、健脾生津、潤肺、補腎等功效[1]。對太子參中化學成分較為系統的研究是在20世紀90年代，太子參主要含有糖類、苷類、環肽、氨基酸、微量元素、揮發油、磷脂、脂肪酸、油脂、甾醇[2]等幾大類。太子參多糖、總皂苷對小鼠非特異性免疫有促進作用，具有抗疲勞、抗應激和增強機體免疫力的作用[3-8]。太子參提取物均具有清除超氧自由基[9]、延緩腎小球硬化的作用[10]，太子參多糖能減輕胰腺病理組織學變化[11]，具有顯著的抗脂質氧化、抗衰老作用[12]。據藥理學分析，太子參塊根含有的多糖、皂苷、微量元素等有效成分，能夠治療或緩解慢性胃炎、胃下垂、神經衰弱、肺氣腫、肺結核、慢性支氣管炎等多種疾病或現象。因其藥性和緩，深受臨床醫生和養生行家喜愛[13]。另外，由于太子參富含多種氨基酸、微量元素，正是人體所必需的，有益于滋養頭發與皮膚，所以近年來太子參也更多地被應用到化妝品行業，成為頭發、皮膚化妝品理想的營養添加劑[14]。

研究施用有機肥對太子參產量的影響顯示，太子參對肥料較為敏感，施肥太多時有減產的趨勢[15]。太子參本身根系發達，植株矮小，需肥量不高，追肥過多會導致葉片過綠，含水量高，抵抗力差，出現傷根缺苗現象。在對太子參施肥設計研究中，伍中興采用“3414”不完全施肥設計研究不同氮鉀量對太子參生育期（開花期、枯萎期）、經濟性狀（分枝數、根莖粗、根莖數、根莖質量）和產量的影響顯示，不同施肥量對太子參生育期的影響較小；施肥處理的太子參經濟性狀優于CK；最優的施肥組合為氮肥120 kg/hm2，磷肥150 kg/hm2，鉀肥 180 kg/hm2，該組較其他處理組增產4.74%～44.20%[16]。王忠平等同樣應用“3414”施肥設計原理研究施肥對太子參產量的影響，結果顯示，3個施肥要素對太子參產量的影響從大到小依次為氮>磷>鉀，考慮實際生產因素，最佳的施肥比例為N 75 kg/hm2，P2O5 90 kg/hm2，K2O 120 kg/hm2[17]。

施用尿素短期內可以使土壤pH值上升到最大值，然后下降[18]，這是因為尿素在土壤尿素酶作用1周左右就能轉化成銨態氮，因此尿素從植物利用上仍屬于銨態氮，或者說被看作銨態氮。銨態化肥在硝化過程中會產生H+使土壤變酸，而鈣鎂磷肥屬于堿性肥料，施用后可使土壤pH值上升[19]。

近幾十年來，太子參有過幾次價格上漲波動，最近的一次巨幅上漲是從2009年下半年到2011年上半年，太子參的價格一路上漲，這期間價格漲幅達12.78倍[20]。隨著對太子參藥效的進一步開發利用，使得其需求旺盛，導致太子參的需求量大幅增加，如何有效地提高太子參的產量、保證太子參的質量已經成為太子參種植過程中的重要問題。本試驗主要通過對太子參栽培中設計氮磷鉀3種肥料不同的施肥配比，研究施肥對太子參產量、質量的影響。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗所用太子參來自福建柘榮閩東力捷迅藥業有限公司英山鄉太子參種植基地，種參為上一年的自留種參。

1.2試驗方法

試驗中每個處理設置1個小區，每個小區設置3個重復，每個重復面積為1 m×3 m。試驗小區編號為D1～D14，采用“3414”施肥設計原理，采用氮、磷、鉀3個因素，4個水平，14個處理（表1）。為確保施肥的精確性與均勻性，均施用化學肥料。本試驗所施用的化肥為尿素（含N 46.4%）、鈣鎂磷肥（含P2O5 12%）、硫酸鉀（含K2O 50%），其中鈣鎂磷肥作為基肥一次性施用，尿素、硫酸鉀80%作為基肥，其余用于追肥。尿素、硫酸鉀和鈣鎂磷肥在作基肥施用時要間隔一段時間，具體施肥量見表2。太子參采用傳統單溝雙排密植，樣品于20140709收獲，60 ℃烘干，粉碎，分別測定含水量、灰分、多糖、皂苷和微量元素含量。

太子參活性成分質量控制中，水分含量的測定采用烘干法，灰分含量的測定采用灼燒法，多糖含量的測定采用苯酚-硫酸比色法；皂苷含量以人參皂苷為衡量指標用香草醛冰乙酸-高氯酸比色法測定。

1.3數據處理

數據采用SPSS 20.0、Excel 2003軟件進行處理和統計分析。

2結果與分析

2.1不同施肥水平對太子參成分的影響

植物在生長過程中需要一定的養分，土壤養分情況決定著植物的生長和發育。在栽培過程中，通過使用有機肥或者化學肥料，可以達到增產增收的作用。由表2可知，各處理產量排序為D6>D7>D9>D3>D5>D14>D13>D12>D10>D8>D11>D2>D4>D1，其中D6組為D1組的1.28倍；水分含量排序為D13>D12>D3>D10>D5>D9>D14>D11>D6>D7>D4>D1>D8>D2，其中D13組為D2組的1.08倍；灰分含量的排序為D10>D7>D6>D11>D5>D9>D3>D12>D13>D14>D2>D4>D8>D1，其中D10組為D1組的1.48倍；多糖含量排序為D7>D11>D5>D6>D10>D12>D9>D14>D3>D13>D4>D8>D2>D1，其中D7組為D1組的1.43倍；皂苷含量排序為D6>D10>D11>D5>D7>D9>D3>D13>D14>D12>D2>D4>D1>D8，其中D6組為D8組的1.58倍。

2.2不同施肥水平下太子參成分的多重比較

對施肥水平進行方差分析可知，P水分=0.585，P灰分=0.007，P多糖=0.000，P皂苷=0.000，即施肥水平下太子參水分含量差異不顯著，灰分、多糖、皂苷含量差異極顯著。由表3可知，對灰分、多糖、皂苷進行兩兩比較，其中灰分可分為3類，但交叉部分較多；多糖可分為7類，交叉部分較多；皂苷可分為3類，交叉部分較多。可以看出，雖然試驗組的整體差異是顯著的，但各水平之間的差異并不明顯。

2.3氮磷鉀施肥效用比較

表4是對“3414”施肥設計的肥效比較結果， 可見氮磷鉀

的2水平皆為本試驗設計中的最佳施肥量，0水平為不施肥，1水平為2水平施用量的0.5倍，用于比較施肥不足情況下植物的生長，3水平為2水平施用量的1.5倍，用于比較施肥過量情況下的植物生長。

在產量對比中發現，氮、磷、鉀肥均在2水平上達到最大值，產量變化為先上升后下降。在水分含量對比中發現，氮肥在1水平上達到水分含量最大值，2水平、3水平的含量變化不大；磷肥在1水平上達到水分含量最大值，總體呈先上升后下降的趨勢；鉀肥在3水平上達到水分含量最大值，其含量變化呈先上升后下降最后上升的趨勢。在灰分含量的對比中，氮在2水平時的含量最大，灰分含量先上升后下降；磷肥在3水平上灰分含量最大，灰分含量隨著磷肥施用量的增加而升高；鉀肥在3水平上灰分含量最大，灰分含量隨著鉀肥施用量的增加而升高。在多糖含量對比中，氮肥在3水平上多糖含量最高，多糖含量隨著氮肥的增加而升高；磷肥在3水平上多糖含量最高，0、2水平上含量較低；鉀肥在2水平上含量最高，呈先上升后下降的趨勢。在皂苷含量的對比中，氮肥在2水平上多糖含量最高，皂苷含量呈先上升后下降的趨勢；磷肥在2水平上多糖含量最高，皂苷含量呈先上升后下降的趨勢；鉀肥在2水平上含量最高，皂苷含量呈先上升后下降的趨勢。

由此可見，試驗設計中的2水平最適宜是相對于產量而言的，即施肥量在2水平上達到產量最高；對于水分含量而言，氮、磷肥在1水平上含量最高，鉀肥在3水平時含量最高；對于灰分含量，氮肥在2水平時含量最高，磷、鉀肥在3水平時含量最高；對于多糖含量，氮、磷肥在3水平時含量最高，鉀肥在2水平時含量最高；在皂苷含量方面，各肥料在2水平時含量最高。由表3可知，施肥對太子參的產量、活性成分是有影響的。對比各成分的提升，化學肥料對多糖和皂苷的影響較大，其次為灰分、產量，對水分的影響較小。

2.4氮磷鉀與太子參有效成分的相關分析

由表5可知，氮肥施用量與皂苷、多糖、灰分含量極顯著相關，與水分含量不相關；磷肥施用量與皂苷含量顯著相關，與多糖、灰分含量極顯著相關，即磷肥施用量與多糖、灰分的相關性高于磷肥與皂苷的相關性，磷肥施用量與水分含量不相關；鉀肥施用量與皂苷、多糖、灰分含量極顯著相關，與水分含量不相關。

對于太子參活性成分而言，施肥與水分含量不相關；在皂苷含量方面，氮、鉀肥施用量的相關性高于磷肥；多糖含量與氮磷鉀肥施用量均極顯著相關；灰分含量與氮磷鉀肥施用量也是極顯著相關。

3結論與討論

化肥，特別是施用硝化過程中產生H+離子的銨態氮肥會對土壤pH值產生影響，使用化肥改變土壤理化性質的過程中，對植物的生長會生影響。在植物生長過程中，氮磷鉀是其生長必需的元素。氮肥能促使葉綠素產生，促進光合作用，但過量會導致植物枝葉徒長；磷肥能夠促進植物根系的生長，提高植物的抗性，還能促進植物提早成熟；鉀肥能促進植物開花結果、莖葉的生長，還能促進糖類、淀粉的生成。

紅壤的磷元素含量很低，而且其中的有效磷更是缺乏，因此在紅壤上施用磷肥的效果十分顯著。一般磷肥的當季利用率只有10%～25%，較氮肥、鉀肥的利用率低很多，主要是因為磷在土壤中容易被固定。在酸性土壤中，磷易形成磷酸鐵鋁沉淀；在堿性土壤中，磷易形成難溶的磷酸鈣鹽，以pH值5.5～7.0為宜，實際上避免6.5以上。鈣鎂磷肥為微堿性肥料，不溶于水，卻能溶于弱酸中，因此在紅壤上施用鈣鎂磷肥有助于提高磷肥的有效性。紅壤的另一個特點就是氮元素的缺乏，磷肥、氮肥一起施用，不僅能滿足植物對養分的需求，而

且還能促進磷肥的有效性[21]。試驗證明，施用氮肥可以增加植物對磷肥的吸收和利用；施用磷肥能使植物莖葉生長繁殖，提高光合作用，增加植物地上部分生物量，增加對磷的需求量，使根系迅速、大量吸收土壤中的磷。而根系表面、根際土壤間的濃度梯度，使遠離根的磷酸離子更快向根部擴散，促進根系對磷的吸收[22]。本試驗相關分析顯示，氮肥施用量與皂苷、多糖、灰分含量極顯著相關，與水分含量不相關；磷肥施用量與皂苷含量顯著相關，與多糖、灰分含量極顯著相關，與水分不相關；鉀肥施用量與皂苷、多糖、灰分含量極顯著相關，與水分含量不相關。本試驗中3種化肥的施肥量在2水平上達到產量最高值；對于水分含量而言，氮、磷肥是在1水平上水分含量最高，鉀肥在3水平上水分含量最高；在灰分含量方面，氮肥在2水平上灰分含量最高，磷、鉀肥在3水平上灰分含量最高；在多糖含量方面，氮、磷肥在3水平上多糖含量最高，鉀肥在2水平上多糖含量最高；在皂苷含量方面，各肥料在2水平上皂苷含量最高。因此，根據本研究結果，建議太子參施肥量為尿素668～1 002 kg/hm2、鈣鎂磷肥1 167～2 333 kg/hm2、硫酸鉀360 kg/hm2。

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doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2017.06.037