肥料互作對葉用桔梗生長及品質的影響

于錫宏，李松儒，趙文博，張雪，蔣欣梅

(農業農村部東北地區園藝作物生物學與種質創制重點試驗室，東北農業大學，哈爾濱 150030)

桔梗[Platycodongrandiflorus(Jacq.)A.DC.]，俗稱鈴鐺花、包袱花，常分布在中國吉林、山東、河南、陜西、四川以及黑龍江等地[1-2]。桔梗根部不僅作為腌制品作為日常食用，而且因其含有豐富的藥用成分而作為中藥材。與常規蔬菜相比，桔梗的莖葉部位含有更為豐富的皂苷、黃酮等特殊成分及多種人體所需營養物質[3-4]，且口感鮮美。桔梗嫩苗可以清炒，可以做成銀耳桔梗湯等營養豐富的菜肴，具有較高的藥用價值和食用價值。目前，對葉用桔梗的研究甚少，在生產中存在一系列問題，如栽培技術落后、產量低，質量差等，因此有必要對葉用桔梗進行系統研究。

桔梗生長受環境影響較大，在露地生產中，人們常常利用土壤肥料施用進行調控，從而達到提高產量、品質的目的。酵素有機肥具有較高的潔凈性和完熟性，可以有效提升土壤肥力，可以較好的減少化肥施用量[5]；生物炭基肥是一種新型的緩釋肥料，可以改善土壤物理性，對作物具有較好的增產效果[6]；微生物菌肥是以活性微生物的生命活動使作物得到所需養分的一種肥料，可以改善土壤菌群結構[11]。本文以一年生桔梗作為試驗材料，將酵素有機肥，炭基肥以及微生物菌肥混合施用作為基肥，通過對植株生長的觀察和生理生化分析，篩選出促進葉用桔梗生長的肥料配施方法，提高葉用桔梗的產量和采收品質，為葉用桔梗生產提供數據支持。

1 材料與方法

1.1 供試材料

桔梗種子由東北農業大學車代弟老師提供，試驗所用酵素有機肥、生物炭基肥、微生物菌肥均購置于黑龍江省哈爾濱市。

1.2 試驗方法

1.2.1 田間設計。試驗于2019年5月至2019年9月在東北農業大學校試驗基地進行，2019年5月16日采用直播方式播種，采用畦作栽培方式，畦間距20 cm，共16個處理，每個處理重復3次，共48個小區，每個小區1 m2，畦上5行，株行距6 cm×20 cm，各小區間隨機排列。將3種肥料作為底肥在播種前一次性施入，肥料設計采用3因素4水平正交試驗設計，以不施肥為對照處理。正交試驗處理及施用量見表1。

表1 正交試驗處理代碼及施用量 kg·667m-2

1.2.2 指標測定。出苗7天后進行出苗率的調查。當植株地上部基部即將木質化時，每小區隨機取3株進行植株株高、莖粗、葉片數的測定，然后進行地上部莖葉的采收，采收時留下底端5 cm，測定小區產量，并計算折合畝產量，采收后測定皂苷、黃酮含量。皂苷測定采用比色法[7]，黃酮采用鋁鹽比色法測定[8]，產量的測定采用直接稱質量法。

1.2.3 數據分析。采用WPS表格進行數據處理和作圖，采用SPSS軟件進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 肥料互作對葉用桔梗出苗率的影響

由圖1可知，隨著有機肥施用量的增加，葉用桔梗出苗率總體呈先上升后下降的趨勢，其中J7(25 kg/667 m2酵素有機肥+150 kg/667 m2生物炭基肥+15 kg/667m2微生物菌肥)處理出苗率最高，J6(25 kg/667 m2酵素有機肥+100 kg/667 m2生物炭基肥+20 kg/667 m2微生物菌肥)次之，均顯著大于對照組，分別比對照增加5.96%、4.91%。說明低水平的有機肥+中/高水平的炭基肥+中/高水平的微生物菌肥搭配施用葉用桔梗出苗率最佳。其他處理出苗率與對照組差異不顯著。當有機肥用量為25 kg/667 m2時(J4、J5、J6、J7)，葉用桔梗出苗率隨著炭基肥用量的增加呈上升趨勢；當有機肥用量為50 kg/667 m2時(J8、J9、J10、J11)，葉用桔梗出苗率隨炭基肥用量的增加呈現下降趨勢，當有機肥用量為75 kg/667 m2時(J12、J13、J14、J15)，葉用桔梗出苗率隨炭基肥用量的增加呈現先上升后下降趨勢，說明出苗率是3種肥料互作的結果，較低水平的有機肥和較高水平的炭基肥以及微生物菌肥混施條件下最利于葉用桔梗出苗。

圖1 肥料互作對葉用桔梗出苗率的影響

2.2 肥料互作對葉用桔梗生長及產量的影響

由表2可知，葉用桔梗株高最高的處理為J13，顯著大于CK，平均株高比CK高8.43 cm，與J9、J6、J7差異不顯著；其次為J3，與J14差異不顯著，但顯著高于其余處理；株高最低的處理為J1，但顯著高于CK。方差分析表明，施肥對桔梗株高的作用明顯，3種肥料互作更有利于葉用桔梗的生長，其中，高水平的微生物菌肥對葉用桔梗株高生長具有較強的促進作用，高水平有機肥條件下的株高總體高于低水平有機肥條件下的株高，這可能因為有機肥具有一定的緩釋效果，75 kg/667 m2+50 kg/667 m2+15 kg/667 m2即J13處理株高長勢最好，其次是J6、J7、J9處理。

表2 肥料互作對葉用桔梗生長及產量的影響

葉用桔梗莖粗生長隨有機肥用量增加總體呈先上升后下降的趨勢。莖粗最大的處理為J9，其次為J11、J6、J7、J14，均顯著大于對照組，莖粗最小的處理為J1～J5、J12，與CK差異不顯著。總體來看，炭基肥和微生物菌肥用量較高的條件下有利于莖粗生長，其中莖粗最大的處理為50 kg/667 m2有機肥+50 kg/667 m2炭基肥+20 kg/667 m2微生物菌肥。

葉片數最多的處理為J9，平均葉片數15.33，顯著大于對照組，與J13、J7、J6、J3各處理間差異不顯著。J1、J2、J4葉片數最少，與對照組差異不顯著。在較高水平的微生物菌肥條件下，施用的有機肥和炭基肥總量較高時，葉片數量較多。方差分析表明，3種肥料互作條件下明顯促進葉用桔梗生長，J9效果最好，其次為J6、J7。

葉用桔梗折合畝產量隨著有機肥用量的增加呈先上升后下降趨勢，產量最高的兩個處理是J7和J9，顯著高于對照組，相比CK分別增加234.6 kg，238.34 kg。產量最低的處理為J1，與CK差異不顯著。綜合來看，在酵素有機肥和生物炭基肥施用量較多的情況下，葉用桔梗折合畝產量較高。

2.3 肥料互作對葉用桔梗主要品質的影響

2.3.1 肥料互作對葉用桔梗莖葉皂苷含量的影響。由圖2可知，J6、J7、J9、J13處理皂苷含量最高，表明3種肥料共同作用下，中或高水平微生物菌肥的條件下，有機肥和炭基肥總量較高時，葉用桔梗莖葉皂苷含量最高。皂苷含量最低的處理為J4、J5處理，與CK處理之間差異不顯著。由J1

圖2 肥料互作對葉用桔梗莖葉皂苷含量的影響

2.3.2 肥料互作對葉用桔梗莖葉黃酮含量的影響。由圖3可知，3種肥料混合施用有利于莖葉黃酮的積累，J6、J9處理黃酮含量最高，顯著大于CK，與J7差異不顯著。其次為，J13、J11、J14處理。在這其中較高水平微生物菌肥處理下黃酮含量最高。處理J8黃酮含量高于J10，J4>J5，J12>J15，可看出在有機肥用量相同的情況下，施用微生物菌肥比生物炭基肥更有利于黃酮的積累。通過方差分析表明，J9處理即50 kg/667 m2有機肥+50 kg/667 m2炭基肥+20 kg/667 m2微生物菌肥的處理，葉用桔梗黃酮含量最高。

圖3 肥料互作對葉用桔梗莖葉黃酮含量的影響

3 討論與結論

酵素有機肥是一種汲取傳統有機肥制作工藝并結合現代微生物發酵工藝的一種肥料，能為土壤直接補充有機質和氮磷鉀等養分，改善土壤理化結構，將固化養分分解成為更有益于植物體吸收的有效養分[9]。生物炭基肥是一種將生物炭與有機肥或無機肥混合的新型肥料，具有生物炭和化肥混合的肥力，還具有一定緩釋效果，相比于普通肥料來說更加持久和高效[10]。微生物菌肥能夠維持根際微生物區平衡并降解有害物質，有效提高產量[11]。本試驗研究結果表明，將3種肥料混合施用，對桔梗地上部生長及產量具有一定的促進效果，株高、莖粗、葉片數生長較為迅速，產量明顯上升。這可能是由于3種肥料混合施用可以提高土壤中有效磷和有效鉀的含量，肥料融入土壤形成的微生物群落，可以加速肥料中有機質的分解[12]，并迅速的溶解土壤中的氮磷鉀養分，使養分更容易被桔梗吸收。這與黃秋良等在芳樟苗上的研究結果相一致[13]。

土壤理化性質對植物的品質產生影響，張文靜研究結果表明,施肥增加了土壤中堿解氮和速效磷含量，增量施肥條件下桔梗主根總皂苷含量最高，藥用品質最好，該結論同樣適用于桔梗地上部[14]。本試驗中表明，“中等水平有機肥+低水平炭基肥+高水平微生物菌肥”的搭配下，桔梗莖葉皂苷、黃酮含量均在較高水平，這是因為有機肥中含有大量有機物質、無機物質、微生物群，能夠提高土壤中有機質含量和有益微生物的數量[15]，參與植物的初生代謝以及次生代謝并加速營養成分的合成。與炭基肥融合，又加強了肥料的緩釋效果。而微生物菌肥的添加，強化了有機肥和炭基肥的肥效，加速了礦質營養的轉化，加大了植株對養分的利用[16]。肥料混配優于單一肥料，這主要是因為肥料種類過于單一時對植株體作用較慢或不明顯，而混合施肥可以加強肥料的作用效果，加快作物對肥料的吸收。另外，由于今年降水量較大，試驗地雜草生長迅速，并且可能存在地塊間肥料不均勻的情況，因此本試驗所得規律還需進行進一步研究。

總之，從葉用桔梗出苗率、產量、品質以及生長情況來看，均是中等水平或低水平酵素有機肥+較高水平微生物菌肥處理效果最好，其中，利用“50 kg/667 m2酵素有機肥+50 kg/667 m2生物炭基肥+20 kg/667 m2微生物菌肥”(J9)施肥方式，葉菜用桔梗的產量、皂苷、黃酮含量有顯著提升效果，其次是“25 kg/667 m2酵素有機肥+100 kg/667 m2炭基肥+20 kg/667 m2微生物菌肥”(J6)、“25 kg/667 m2酵素有機肥+150 kg/667 m2生物炭基肥+15 kg/667 m2微生物菌肥”(J7)。