不同基肥和追肥對金鐵鎖藥材及種子產量的影響

戚淑威，周國華，趙文林，程遠輝，和根強，陳 翠*

(1.云南省農業科學院 高山經濟植物研究所，云南 麗江 674100；2.云南白藥集團 太安生物科技產業有限公司，云南 麗江 674100)

金鐵鎖(PsammosilenetunicoidesW.C.Wu et C.Y.Wu)為石竹科多年生草本藥用植物，主要分布于我國西南地區金沙江和雅魯藏布江沿岸[1-3]，以根入藥，具有活血化瘀、消炎、止血、止痛化膿功效，可治療風濕痹痛、胃痛、創傷出血、跌打損傷等[4-7]。金鐵鎖為單屬種植物，分布區域狹窄，野生資源有限，已成為國家二級瀕危植物[7]。云南、四川、貴州是野生金鐵鎖的主要分布區，也是主要栽培區[8]。金鐵鎖栽培歷史短，較大面積種植僅有十多年的時間，研究報道主要集中在藥理藥效、分布、生物學特征等方面，而栽培研究報道不多[7-14]。在已有報道中，楊麗云等[15]研究了密度、尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀及廄肥5個栽培因子對金鐵鎖產量的影響，認為尿素用量、種植密度和廄肥用量是影響金鐵鎖根產量的關鍵因素，其中尿素為負相關，過磷酸鈣影響較小。而蘇澤春等[16]通過對金鐵鎖不同地理居群土壤因子分析，認為速效磷、有機質、全磷、全氮是影響金鐵鎖根生長的關鍵因素。施肥方式的不合理性是影響農業生產及生態環境惡化的主要原因，科學合理施肥是保證作物產量、降低生產投入和改善土壤質量的重要途徑[17]。目前，在農業生產中提倡化肥減量增效施用的大背景下，有機肥和化肥的合理配施是提高作物產量的關鍵[18]。羊糞、復合肥、磷酸二氫鉀等是近年來金鐵鎖生產中的常用肥料，適宜的配比用量未有報道。本研究根據原有研究結果和現有生產中用肥現狀，改變基肥類型、追施低成本葉面肥，深化金鐵鎖用肥的研究，以期指導其生產。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點

試驗于2019年4月在麗江市玉龍縣太安鄉云南白藥集團太安生物科技產業有限公司基地進行，試驗地海拔2680 m。試驗地土壤養分：全氮1.15 g/kg、全磷0.65 g/kg、全鉀10.1 g/kg、水解性氮為92 mg/kg，速效磷、速效鉀分別為13.30、136 mg/kg，pH值5.9，有機質19.3 g/kg。試驗施用的有機肥為腐熟羊糞，復合肥的氮∶磷∶鉀比例為15∶15∶15，磷肥為過磷酸鈣(含P2O515%)。

1.2 試驗材料

試驗材料為云南白藥集團太安生物科技產業有限公司金鐵鎖規范化種植基地生產的一年生種苗。

1.3 試驗方法

試驗采用基肥和追肥的L16(45)正交試驗設計，共有5個試驗因素，分別為有機肥、過磷酸鈣、復合肥、硼肥、磷酸二氫鉀，每個因素均設4個水平(表1)，試驗共計16個處理(表2)，重復3次，共計48個小區。每個小區面積22 m2，壟寬80 cm，溝寬30 cm，溝深20 cm左右。有機肥、磷肥、復合肥用作基肥、硼肥和磷酸二氫鉀用作追肥，于7～8月施用2次。所有試驗小區采取一致的栽培管理措施，于2019年10月初采收種子，11月將各處理小區金鐵鎖采挖后分別稱量鮮重，并計算產量。

表1 試驗因素與水平設計

1.4 統計分析

試驗數據采用Excel 2003和DPS數據處理軟件進行統計分析，利用直觀分析和方差分析法確定最優處理組合[18]。

2 結果與分析

2.1 不同因素處理對金鐵鎖藥材和種子產量影響的直觀分析

試驗不考慮交互作用。基肥量與追肥量對金鐵鎖產量影響的直觀分析結果見表2，不同因素正交處理間產量差異較大，不同處理組合的產量范圍為1590.67～3017.63 kg/hm2。表3為不同因素在相同水平下產量均值(K值)和極差(R)，K值大小可以用來反映同一因素的不同水平對產量影響的大小，從而可確定各因素的最佳水平[19-20]，根據藥材產量K值得出A(有機肥)、B(施磷量)、C(復合肥)、D(磷酸二氫鉀)、E(硼肥)因素的最佳水平分別為：7500 kg/hm2、1125 kg/hm2、300 kg/hm2、0.3%、0.05%。極差R反映了各因素的水平變動對產量影響的大小，由表2中5個因素各自水平間的藥材產量的極差R值，得出不同基肥量和追肥量對金鐵鎖藥材產量影響的大小依次為有機肥、磷肥、復合肥、磷酸二氫鉀、硼肥。

基肥量與追肥量對金鐵鎖種子產量影響的直觀分析結果見表2、表3，根據K值得出A(有機肥)、B(施磷量)、C(復合肥)、D(磷酸二氫鉀)、E(硼肥)因素的最佳水平分別為：7500 kg/hm2、1125 kg/hm2、450 kg/hm2、0.3%、0.1%。由表3中5個因素各自水平間的極差R值，得出不同基肥量和追肥量對金鐵鎖種子產量影響的大小依次為有機肥、磷肥、磷酸二氫鉀、復合肥、硼肥。

表2 不同因素處理金鐵鎖藥材產量的直觀分析結果

表3 不同因素在相同水平下藥材和種子產量的根重均值(K值)、極差

2.2 不同因素對金鐵鎖藥材和種子產量影響的方差分析

不同因素對金鐵鎖藥材產量影響的方差分析結果見表4。在對金鐵鎖藥材產量的影響因素中，有機肥、磷肥、復合肥、磷酸二氫鉀4個因素所對應的P值均小于0.01，從而說明了4個因素對金鐵鎖產量的影響均達極顯著水平，在生產中施用這些肥料均可提高金鐵鎖藥材產量。硼肥因子P值大于0.01小于0.05，說明施用硼肥有一定效果，但未起到顯著作用，生產中可適量噴施。按方差分析法，對F值所代表的因素進行排序，確定出各因素對產量的影響，方差分析結果與直觀分析分析結果一致。

表4 不同因素對金鐵鎖藥材產量影響的方差分析

不同因素對金鐵鎖種子產量影響情況見表5，顯著性分析得出有機肥、磷肥、復合肥、磷酸二氫鉀4個因素所對應的P值均小于0.01，說明了4個因素對金鐵鎖產量的影響均達極顯著水平，在生產施用這些肥料均可提高金鐵鎖生產能力。硼肥因子對應的P值大于0.01且小于0.05，說明施用硼肥對金鐵鎖種子產量有一定的增產效果。

表5 不同因素對金鐵鎖種子產量影響的方差分析

2.2.1 有機肥對金鐵鎖藥材和種子產量的影響 從表6可以看出，適宜的有機肥用量能顯著提高金鐵鎖藥材產量。有機肥施用量為7500 kg/hm2時，能極顯著提高金鐵鎖產量；施用量為15000 kg/hm2時，能顯著提高金鐵鎖產量。但有機肥超量使用時并不能提高金鐵鎖產量，由于試驗地塊原肥力條件中等，本次試驗所施用有機肥為羊糞，羊糞含有機質比其他畜糞多，肥力值高，施用量為22500 kg/hm2時，反而會影響土壤環境，進而影響植物的生長，產量與未施用有機肥沒有顯著區別，數值略有下降。因此，本試驗中，在適宜的有機肥用量為7500 kg/hm2時，金鐵鎖藥材的產量最高。

表6 不同有機肥用量對金鐵鎖藥材和種子產量的影響

與處理1(CK)相比，不同水平有機肥使用能顯著提高金鐵鎖種子產量，不同用量沒有差異。因此,有機肥施用能極顯著提高金鐵鎖種子產量。

2.2.2 磷肥對金鐵鎖藥材和種子產量的影響 根據表7方差分析結果，施用磷肥可對金鐵鎖產量會產生顯著的影響。因試驗地塊土壤中磷含量不高，而磷肥是金鐵鎖根生長主要的土壤影響因子，施磷肥可迅速提高金鐵鎖藥材產量。在本試驗中，金鐵鎖產量數值隨著磷肥施用量增加而略有增加，但統計分析表明不同施用量之間沒有顯著差異，從經濟角度考慮，適宜的磷肥用量為375 kg/hm2，即可取得較好的經濟效益。

表7 不同磷肥用量對金鐵鎖藥材和種子產量的影響

與處理1(CK)相比，不同水平磷肥使用能極顯著地提高金鐵鎖的種子產量，磷肥用量越高，種子產量越高。

2.2.3 復合肥對金鐵鎖藥材和種子產量的影響 復合肥是現有中藥材生產中常用肥料，表8中復合肥水平1、2、3、4的施用量分別為0、150、300、450 kg/hm2。從表8可看出，金鐵鎖生產中使用適量的復合肥可極顯著地提高藥材產量。中等肥力土壤條件下復合肥的適宜施用量為300～450 kg/hm2。

表8 不同復合肥用量對金鐵鎖藥材和種子產量的影響

與處理1(CK)相比，復合肥施用量450 kg/hm2能顯著提高金鐵鎖的種子產量。

2.2.4 磷酸二氫鉀對金鐵鎖藥材和種子產量的影響 從表9可看出，金鐵鎖生產中使用磷酸二氫鉀可極顯著提高藥材產量。不同水平間沒有顯著差異,生產中磷酸二氫鉀0.1%～0.3%濃度均可施用。在5%顯著水平時，施用不同濃度磷酸二氫鉀金鐵鎖種子產量存在差異，金鐵鎖生產中使用磷酸二氫鉀可顯著提高種子產量。最適宜施用磷酸二氫鉀溶液濃度為0.3%。

表9 不同濃度磷酸二氫鉀對金鐵鎖藥材和種子產量的影響

2.2.5 硼肥對金鐵鎖產量的影響 從表10可看出，適宜濃度的硼肥可提高藥材產量，使用的適宜濃度為0.05%。金鐵鎖生產中使用硼肥可適當提高種子產量，不同濃度硼肥使用在1%水平時不存在極顯著差異，在5%水平時存在顯著差異，使用的適宜濃度為0.05%～0.20%。

表10 不同濃度硼肥對金鐵鎖藥材和種子產量的影響

2.3 最優處理組合分析

通過表11不同處理間藥材產量的多重比較分析，處理8的產量最高，但與處理6、處理7質檢差異不顯著，都為最優組合。而根據正交試驗的直觀分析結果K值和方差分析結果綜合考慮，得出本試驗的最優處理組合為：A2B2D3C2E2，即基肥和追肥適宜施用量分別為：有機肥7500 kg/hm2、過磷酸鈣375 kg/hm2、復合肥300 kg/hm2、磷酸二氫鉀0.1%、硼肥0.05%。該處理組合未在本試驗處理組合中，通過補充試驗，結果得到該組合產量達到3447.45 kg/hm2，大于正交試驗結果中的最高值3017.63 kg/hm2，說明利用正交試驗優化金鐵鎖基肥和追肥的研究方案是成功的。

種子產量的多重比較分析結果見表11，處理16的產量最高，與大部分處理沒有顯著差異。與未施用任何肥料或低肥量處理有顯著差異，說明只要施用肥料，無論是基肥還是追肥，都會對種子產量有促產作用。

表11 金鐵鎖不同處理組合間藥材和種子產量多重比較

3 結論與討論

正交試驗是多因素、多水平的問題，根據試驗結果可找出各因素的主次關系和最優搭配條件。通過金鐵鎖不同基肥和追肥施用量正交試驗結果表明，不同基肥量和追肥量對金鐵鎖藥材產量的影響依次為有機肥、磷肥、復合肥、磷酸二氫鉀、硼肥；基肥和追肥適宜配比施用量分別為：有機肥7500 kg/hm2、過磷酸鈣1125 kg/hm2、復合肥300 kg/hm2、磷酸二氫鉀0.3%、硼肥0.05%。不同基肥量和追肥量對金鐵鎖種子產量的影響依次為有機肥、磷肥、磷酸二氫鉀、復合肥、硼肥，基肥和追肥適宜配比施用量分別為：有機肥7500 kg/hm2、過磷酸鈣1125 kg/hm2、復合肥450 kg/hm2、磷酸二氫鉀0.3%、硼肥0.1%。

不同基肥和追肥的配合施用能極大提高金鐵鎖藥材和種子產量。磷肥能顯著影響著金鐵鎖藥材和種子產量，本研究中所用磷肥基肥為過磷酸鈣，含P2O5為15%，磷肥移動慢，肥效遲緩[22]，因本試驗栽培時間僅為1年，對磷的吸收有限，不同施用量間磷肥未有明顯差異。磷酸二氫鉀屬高濃度磷鉀二元素速效復合肥料，其中含P2O552%左右，含K2O 34%左右，是經濟實用的葉面肥[23]，追肥效果較好，與過磷酸鈣兩者合理配用，能更好地為植物提供磷肥和鉀肥。在生產中，偏酸性土壤建議使用鈣鎂磷肥作為磷肥基肥，以改良酸性土壤，提供多種元素，種植時間長，缺磷地塊需加大磷肥施用量。

基肥和追肥的施用量對植物的生長很關鍵，野生金鐵鎖一般生長在較貧瘠干旱的山地草叢或灌叢中，人工栽培后對肥料用量較為敏感。本研究中地塊肥力中等，有機肥(羊糞)7500～15000 kg/hm2水平對金鐵鎖藥材產量均達極顯著水平；從產量來看，施7500 kg/hm2的產量最高；不施有機肥的產量比施有機肥1500 kg/hm2的產量略高，說明當有機肥用量超過一定區間后，產量反而下降，適宜的用肥量對金鐵鎖生產很關鍵。羊糞是一種養分含量比較高的速效農家肥，羊糞的肥效一般為4～6個月，養分含量遠遠超過大多數畜類的糞便，同時其團粒結構可防止土壤板結。本試驗中，羊糞施用量不高，但如果用其他農家肥，用肥量可根據具體情況提高。有機肥作為基肥施用時，改變的主要是土壤環境，短期內施用量變化對地上部分影響較少，因此，本研究中不同水平有機肥都能增加金鐵鎖種子量[24-25]。

硼是植物必需的營養元素之一，植物體內含硼量適宜，能促進根系生長、改善作物各器官的有機物供應、提高結實率和坐果率[26-27]。本試驗中，施用少量硼肥作葉面肥，也能明顯提高金鐵鎖藥材和種子產量。中藥材生產中適宜的基肥和追肥配比施用是中藥材獲得優質高產的基礎。山區種植藥材有其特殊性，如何減少山區種植中藥材基肥、運輸、人力等方面的投入，提高肥料利用率，在降低農藥化肥的同時提質增效，加大葉面肥的施用是一項較好的解決方案。