不同氮、磷、鉀配比對貴州道地鉤藤品質的影響

楊俊春， 陶光林， 李金玲， 張清海

(1.劍河縣農業農村局縣農業產業發展中心， 貴州 劍河 556400；2.黔東南州林業科學研究所， 貴州 凱里 556000； 3.貴州醫科大學， 貴陽 550025)

鉤藤(Uncariarhynchophylla(Miq.)Jacks)為茜草科鉤藤屬常綠木質藤本植物，是貴州主打的藥材品種之一[1]。目前，在貴州劍河、三都、錦屏和天柱等縣地已經大量人工種植，2011年國家質檢總局批準“劍河鉤藤”為地理標志保護產品[2]。鉤藤為常用中藥材之一，是中國中藥寶庫中的一種重要藥材，其根可入藥[3]。醫學文獻(清《本草叢新》)對鉤藤性質及效用早有記載，鉤藤性味甘、涼，歸肝、心包經，具有清熱平肝，息風定驚之功效[4]。但由于種植方法不當，鉤藤生產中出現的問題愈來愈多，環境污染、連作障礙、化肥投入量過大、病蟲危害嚴重、重金屬元素和農殘超標等，致使道地鉤藤已不能滿足市場需求。

土壤是植物生長的基礎條件，土壤養分的豐缺反映了土壤綜合肥力的高低，而土壤的綜合肥力又決定了作物的生長發育狀況和生產價值。土壤中的N、P、K等肥力因子是影響土壤綜合肥力的重要因子，因而如何配施N、P、K，直接影響到鉤藤的生長狀況及其產量和品質。目前關于鉤藤的研究主要集中在鑒定[5]、化學成分[6]、藥理作用[7]、資源調查[8]、簡單栽培和發芽育苗[9-12]等方面，而對貴州道地鉤藤肥料配施研究甚少。為此，本試驗通過對不同肥力下貴州道地鉤藤肥料配施進行對比分析，得出鉤藤優質豐產的肥料配方，為貴州道地鉤藤高產優質栽培提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 研究區域概況

試驗地位于劍河縣關口農場鉤藤基地，基地為實生苗造林2年的鉤藤。試驗地屬亞熱帶季風氣候，年平均氣溫17.7 ℃，年平均降雨量1 220 mm。試驗地土壤類型為黃壤，分別在上、中、下肥力田實施試驗，不同肥力地塊土壤的基本性質如表1。

表1 試驗地土壤基本性質

1.2 試驗設計

2019年2月進行整土，3月份實施試驗，試驗按“3414”試驗和缺素試驗設計，如表2、表3、表4所示。上等肥力田按“3414”設計：N設計4水平，分別為0、10、20、30 kg/667 m2，P設計4水平，分別為0、6、12、18 kg/667 m2，K設計4水平，分別為0、8 kg/667 m2、16 kg/667 m2、24 kg/667 m2，隨機區組排列，二次重復。2019年2月18日進行N肥10%，P肥50%，K肥10%的底肥，2019年6月21日進行N肥10%，K肥20%第一次追肥，2020年2月24日進行N肥40%，P肥50%，K肥35%第二次追肥，2020年6月進行N肥40%，K肥35%第三次追肥，2020年7月28日除草，2020年11月13日分小區剪枝測產，各個處理小區的所有農事活動全部在同一天完成。小區面積4 m×4.8 m，栽植規格2 m×1.6 m，即行距2 m，株距1.6 m，每小區移栽2行，每行栽3株，共6株，各小區間設步道，四周設2 m保護行。施肥處理的植株與對照植株采取相同的田間管理。中、下等肥力田按“3414”缺素試驗設計，即設計1、2、4、6、8、有機肥的缺素試驗(見農業部《測土配方施肥技術規范》(2016年修訂版))[13]。

表2 上等肥力田種植鉤藤 “3414”試驗設計

表3 中等肥力田鉤藤缺素試驗設計

表4 下等肥力田鉤藤缺素試驗設計

田間管理按照《劍河鉤藤生產技術規程》[14]進行。采用田間調查、測定和實驗室分析相結合。田間測定植株生長(株高、莖粗、生長量、產量)相關指標，實驗室進行品質、土壤養分、鉤藤枝條礦質營養、品質等生理指標的測定。

1.3 測定方法

1.3.1土壤養分及重金屬的測定方法

在施肥處理前的0～40 cm表土層混合取樣，風干，過篩后測定養分含量。pH值(電導法)；N(凱氏法)；P(鉬銻抗比色法)；K(火焰光度法)；土壤有機質(重鉻酸鉀氧化容量法)。

1.3.2鉤藤枝條養分和其品質的測定方法

1) 鉤藤枝條礦質營養的測定[15]：11月份進行鉤藤枝條取樣，在鉤藤基地選擇每個施肥處理方式下生長勢基本一致的植株的枝條，并在50℃條件下烘干至恒重，粉碎，過60目篩后貯于塑料瓶中供各營養元素測定。為防金屬污染，整個過程不與金屬器皿接觸。

測N、P、K時樣品先用H2SO4-H2O2消煮，N含量用改良式凱氏定氮法測定，P含量用釩鉬黃比色法測定，K含量用火餡光度計法測定。Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn的測定采用525 ℃干灰化預處理，用原子吸收分光光度計法測定。

2) 鉤藤枝條品質指標的測定：水分含量，鉤藤粉末通過二號篩，取2～5 g，平鋪于干燥至恒重的扁形稱量瓶中，厚度不超過5 mm，疏松鉤藤粉末不超過10 mm，精密稱定，打開瓶蓋在100～105 ℃干燥5 h，將瓶蓋蓋好，移至干燥器中，冷卻30 min，精密稱定，再在上述溫度干燥1 h，冷卻，稱重，至連續兩次稱重的差異不超過5 mg為止。根據減失的重量，計算鉤藤粉末含水量，鉤藤粉末含水量不得過10.0%[16]。

總灰分含量，鉤藤須粉碎，使能通過二號篩，混合均勻后，取鉤藤粉末2～3 g，置灼燒至恒重的干鍋中，稱定重量，緩緩熾熱，注意避免燃燒，至完全炭化時，逐漸升高溫度至500～600 ℃，使完全灰化并至恒重，鉤藤總灰分含量不得過3.0%[16]。

浸出物的含量，取過二號篩鉤藤藥材粉末約2～4 g，精密稱定，置100～250 mL的錐形瓶中，精密加乙醇80 mL，密塞，稱定重量，靜置1 h后，連續回流冷凝管，加熱至沸騰，并保持微沸1 h。放冷后，取下錐形瓶，密塞，再稱定重量用乙醇補足減失的重量，搖勻后用干燥濾器濾過，精密量取濾液25 mL，置已干燥至恒重的蒸發皿中，在水浴上蒸干后，于105 ℃干燥3 h，置干燥器中冷卻30 min，迅速精密稱定重量，浸出物含量不得少于6.0%[16]。

1.4 試驗數據的處理

處理和對照的各種生理指標均進行3次重復測定，試驗結果進行方差分析，試驗數據用Excel、“3414”數據分析軟件和DPS 7.5數據分析軟件進行相關性分析，對不同施肥處理條件下鉤藤的生長發育規律及部分生理特性進行總結。

2 結果與分析

2.1 N、P、K配比對鉤藤礦質元素含量的影響

農作物的礦質元素營養狀況是影響農作物生長發育和產量、品質的決定因素。礦質元素營養狀況受氣候、土壤、施肥、栽培、農作物品種的遺傳特性等一系列因素影響，其中施肥是一個重要因素，有時甚至是決定性因素。本研究采集鉤藤植株樣品送貴州大學農學院分析檢測，通過測定不同施肥處理(“3414”試驗設計)鉤藤藥用部位帶莖枝的鉤中大量元素(N、P、K)、微量元素(Ca、Mg、Fe、Zn)等礦質元素含量，比較不同施肥處理對鉤藤礦質元素的影響。本研究中不同施肥處理采取隨機區組排列，二次重復進行試驗，對試驗中重復Ⅰ和重復Ⅱ兩組試驗區鉤藤植株樣品帶莖枝的鉤礦質元素檢測結果如表5、表6所示。

表5 不同N、P、K配比重復Ⅰ的鉤藤品質檢測結果 單位：mg/kg

表6 不同施肥處理重復Ⅱ的鉤藤品質檢測結果 單位：mg/kg

不同施肥處理對各礦質元素的影響不同，礦質元素N在處理7中含量最高，礦質元素K在處理5中含量最高，礦質元素P在處理1中含量最高。從不同施肥處理(“3414”試驗設計)藥用部位鉤枝的各礦質營養元素方差分析來看(F0.05=2.505，F0.01=3.75)。礦質元素 P、Ca、Fe、Zn、Mg、Cu沒有顯著差異，礦質元素Zn、Mg、Cu的F值分別為1.957、1.687、1.481，礦質元素N、K、B、Mn的F值分別為37.306、8.509、3.087、3.828。但Zn、Mg、Cu通過Duncan多重比較有部分處理達到顯著差異，N、K、B、Mn元素各處理方差分析達到顯著差異，其中N、K達顯著差異。

從N元素分析來看，其中處理7、6、8、4、9、11、2、1沒有差異，但與處理3、13、14、10、5、12有極顯著差異，而且處理3與處理13、14、10、5、12也有極顯著差異；說明增施N肥能夠提高鉤枝含N量。從K元素分析來看，處理5、12間沒有極顯著差異，但與處理10、6、2、4、1、3、13、14、7、9、11、8間有極顯著差異，而且處理5、12之間有顯著差異。說明N使用與鉤枝含K量相關，而且N能促進K的吸收。

從B元素來看，處理1、2、12、7、11、13、3、14、9、8間沒有差異，但處理1、2與處理4、6、5、10有顯著差異，說明使用N肥抑制B元素吸收。從Mn元素來看，處理5與處理10、1、12、11、6、4之間沒有極顯著差異，但處理5與處理3、2、9、8、7、14、13和除處理13外的所有處理與處理13有極顯著差異，說明N、K促進Mn吸收。從Zn元素來看，處理10、12、5、4、11、14、13、1、3、6、7之間沒有差異，但與處理9、2、8有顯著差異，說明Zn含量與施N、K有關。從Mg元素來看，處理4、9、6、7、8、1、2、10、14、11、13、3沒有顯著差異，但處理4、9與處理5和處理12有顯著差異，說明Mg元素隨著N的使用減少而減少，隨著P、K使用增多而增多。從Cu元素來看，處理5與處理1、12、3、2、13、14、7、4、10、6無差異，但與處理9、8和11有差異，說明Cu元素隨著N、K肥增高而減少。從水分來看，處理1與處理2、8、3、9、12、7、6、4、11、14、13沒有顯著差異，但與處理5、10有顯著差異，說明水分隨著施N增多而增多，隨著P、K增多而減少。

表7 不同施肥處理鉤藤礦質元素測試結果 單位：mg/kg

缺N、K或是N、P、K失衡，都會導致Zn元素含量降低；B元素與N、P無關，但隨著K施肥量增多，反而減少；Mg元素與P元素無關，隨著N、K增多而增多；Mn元素與N無關，與P呈負相關，與K呈正相關；Cu元素P無關，與K呈正相關，與N呈負相關。

2.2 N、P、K配比對鉤藤品質的影響

中藥材采摘后，除鮮用外，采收后須進行干燥，以便于貯藏和運輸。干燥后中藥材中的水分過高時，容易引起蟲蛀、霉變、變色等，使中藥材品質降低。灰分為總灰分、水溶性灰分、水不溶性灰分及酸不溶性灰分，灰分不僅是反映無機成分總量的一項重要指標，而且還可以用來衡量中藥材的純度。浸出物是指除蛋白質、鹽類、維生素外能溶于水的浸出性物質。以《中華人民共和國藥典》(2020版)為標準，由于中、下等肥力田樣品產量太少，所以只能通過測定上等肥力田不同施肥處理(“3414”試驗設計)下鉤藤小枝藥材水分、灰分和浸出物含量，對比各施肥處理的鉤藤藥材是否達到標準，同時比較各施肥處理間鉤藤藥材品質，初步篩選出提高鉤藤藥材品質的N、P、K配比。分析不同N、P、K配比處理下鉤藤礦質元素含量與品質的關系，比較礦質元素含量對鉤藤品質的影響，進而從品質角度分析鉤藤藥材的施肥配方。從不同N、P、K配比處理(“3414”試驗設計)藥用部位鉤枝的各營養元素方差分析來看(F0.05=2.505，F0.01=3.75)，水分、灰分、浸出物分別為F=1.517、1.206、0.512，由此可知各處理的三個標準無差異，但從表8可以看出，水分與N呈正相關關系，與K呈負相關關系；處理3、4、5、13、14的鉤藤各指標比其他處理指標略高，這些處理的P、K施肥量下降，N施用量相對較高，可以提高鉤藤品質。

2.3 小 結

上等肥力田鉤枝的營養元素(N、P、K、Ca、Fe)無顯著差異，N、K缺乏或N、P、K失衡，都會導致Zn元素含量降低；B元素與N、P無關，但隨著K肥施用量增多，K離子較多，因為K離子在肥料中以KCl和KSO4的形態存在，所以降低B離子有效性；Mg元素與P元素沒有相關性，隨著N、K增多而增多；Mn元素與N沒有相關性，與P呈一定的負相關關系，與K呈一定正相關關系；Cu元素與P沒有相關性，與K呈一定的正相關關系，與N呈負相關關系。每個處理的鉤藤的浸出物和灰分、水分都達到國家藥典標準，他們之間沒有顯著差異，但從表8可以看出，水分與N呈正相關關系，與K呈負相關關系；處理3、4、5、13、14的鉤藤各指標比其他處理指標略高，這些處理的P、K施肥量下降，N施用量相對較高，可以提高鉤藤品質。

表8 不同N、P、K配比鉤藤品質統計結果 單位：%

3 結 論

上等肥力田鉤枝的營養元素(N、P、K、Ca、Fe)沒有顯著差異，N、K缺乏或N、P、K失衡，都會導致Zn元素含量降低；B元素與N、P無關，但隨著K肥施用量增多，K離子較多，因為K離子在肥料中以KCl和K2SO4的形態存在，所以降低B離子有效性；Mg元素與P元素沒有相關性，隨著N、K增多而增多；Mn元素與N沒有相關性，與P呈一定的負相關關系，與K呈一定正相關關系；Cu元素與P沒有相關性，與K呈一定的正相關關系，與N呈負相關關系。每個處理的鉤藤的浸出物和灰分、水分都達到國家藥典標準，他們之間沒有顯著差異，但從表8可以看出，水分與N呈正相關關系，與K呈負相關關系；處理3、4、5、13、14、6的鉤藤各指標比其他處理指標略高，這些處理的P、K施肥量下降，N施用量相對較高情況下，可以提高鉤藤品質。從上述結論看，既要提高生物學性狀，又要最好鉤藤品質，最佳施肥配比為N∶P2O5∶K2O=20∶12∶16。