李 麗 ,王富勝 ,汪淑霞 ,楊榮洲 *,潘曉春 ,王興政 ,朱田田
(1.定西市農業科學研究院,甘肅 定西 743000;2.甘肅中醫藥大學,甘肅 蘭州 730000)
氮、磷、鉀等元素是植物體重要的結構物質,是植物體維持生命的基本礦質營養元素。氮、磷、鉀肥是農業生產中最基本的肥料種類,但不合理的施用會造成地下水污染、土壤硝酸鹽積累、農產品產量和品質下降等問題[1-2]。當歸為傘形科多年生草本植物,其根是常用的大宗藥材之一,具有調節機體免疫力、抗缺氧、抑菌、護膚等用途[3]。由于獨特的自然資源優勢和悠久的栽培歷史,產于定西市南部高寒陰濕生態區岷縣、渭源、漳縣等地的當歸,素以“岷歸”而聞名天下[4]。定西市岷歸種植面積占全國的80%,占國際藥材市場的90%,但在岷歸主栽區氮、磷、鉀肥不規律施用和用量的盈虧使其產量和品質受到嚴重影響,施肥水平亟待盡快提升。有研究認為,氮、磷、鉀肥的合理施用可顯著促進當歸的生長,提高當歸的根鮮重和根系分枝數[5]。而不斷探索和總結科學施肥新技術是促進當歸產業進步的基礎。為此,本試驗以岷歸6 號為供試材料,研究氮磷鉀不同比例配施對當歸生產效應的影響,以期為當歸氮磷鉀肥的合理施用提供參考與借鑒。
供試當歸品種為岷歸6 號,種苗單株平均重1.1 g,主根長14.5 cm,蘆莖粗2.3 mm,平均側根數0.2 枚/株,種苗品相健壯[6],均為1 級苗,種苗由定西市農業科學研究院中藥材研究所提供。供試肥料:氮肥為尿素(含N 46%),由蘭州化肥廠生產;磷肥為磷酸二銨(含N 18%、P2O546%),由金昌奔馬化工廠生產;鉀肥為硫酸鉀(含K2O 50%),由格爾木化工廠生產。
1.2.1 試驗設計 試驗設置在渭源縣會川鎮綿柳坪村下蔥溝社的旱梯田地上,試驗區氣候條件:海拔2 456 m,屬高寒陰濕生態區,年降雨量615 mm,日照時數1 780 h,年均氣溫為5.9 ℃。供試土壤為耕種黑麻土(0~30 cm 耕作層基本理化性質見表1),質地中壤,肥力基本均勻。試驗地周圍環境條件良好,標準符合試驗用地。

表1 試驗地土壤基本理化性質
試驗采用單因素隨機區組法設計,不同比例的氮磷鉀肥配施處理如下,T1:N∶P2O5∶K2O=1∶1∶0.5;T2:N ∶P2O5∶K2O=1 ∶1.5 ∶0.5;T3:N ∶P2O5 ∶ K2O=1∶0.7∶0.5;T4:不施肥作為對照(CK),施肥量均為450 kg/hm2,肥料全部基施。小區面積15 m(2長5 m、寬3 m)。種苗平作栽培,平均行距50 cm,株距10 cm,各小區植苗300 株。用50%多菌靈可濕性粉劑22.5 kg/hm2對土壤進行消毒處理,各小區在全生育期田間管理一致。
1.2.2 觀測記載 于2020 年9 月5 日測定植株株高、開展度、葉片數、葉柄粗度及葉片病害發病率等地上部主要性狀,于采挖期(10 月24 日)各小區取樣10 株,測定其地下部根系鮮重、主根長、蘆莖粗等指標,并調查根病發病率和病情指數。產量以各小區實際收獲的鮮根量計算。
1.2.3 數據分析 試驗數據采用DPS 9.50 軟件和Excel 2007 進行統計分析。
在移栽密度和田間管理一致的條件下,不同比例的氮、磷、鉀配施后各處理當歸的返青率為90.5%~93.7%,其中,T1(N∶P2O5∶K2O=1∶1∶0.5)當歸返青率最高,較T4(CK)提高了3.2 個百分點。T4(CK)當歸株高最高,為 31.9 cm;T3(N∶P2O5∶K2O=1∶0.7∶0.5)當歸植株開展度最大,為46.5 cm。葉片數和葉柄粗也是衡量植物生長狀態的重要指標,氮磷鉀配施處理后,當歸的葉片數和葉柄粗分別為 3.7~4.7 枚 / 株、49.4~55.2 mm。其中,T2(N∶P2O5∶K2O= 1∶1.5∶0.5)葉片數最多,為4.7枚 /株,葉柄粗最粗,為 55.2 mm,較 T4(CK)多 1.0枚/株、粗5.8 mm。當歸褐斑病主要會對葉片造成不同程度的損傷,試驗結果表明:氮磷鉀肥的施肥配比不同,葉片病害的發病程度也不同,其中T2(N∶P2O5∶K2O=1∶1.5∶0.5)發病最輕,發病率和病情指數分別較 T4(CK)降低了 13.5 個百分點和 20(表 2)。

表2 氮磷鉀不同配比對當歸主要農藝性狀的影響
由表 3 可知,T3(N∶P2O5∶K2O=1∶0.7∶0.5)的單株平均鮮根重(58.0 g)和蘆頭徑粗(23.7 mm)最大,較 T4(CK)分別增加了 20.0 g/ 株、5.8 mm。氮磷鉀配施對當歸主根長的影響以T2(N∶P2O5∶K2O=1∶1.5∶0.5)最長,較 T4(CK)長 2.2 cm。不同比例氮、磷、鉀配施對當歸根部發病程度的影響不同。研究結果表明:T1(N∶P2O5∶K2O=1∶1∶0.5)當歸的根部發病率 / 病情指數(30.8/23.1)最低,低于 T4(CK)12.1個百分點 /10.2,而 T2(N∶P2O5∶K2O=1∶1.5∶0.5)當歸的根部發病率較T4(CK)有所增加,可見增加磷肥的施用量會提高當歸根部麻口病、根腐病和水爛病的發病率。
由表3 可知,氮磷鉀配施的比例不同,對當歸產量的影響亦不同。其中,T3(N∶P2O5∶K2O=1∶0.7∶0.5)的當歸折合產量最高,較T4(CK)增產53.6%。多重比較結果表明:處理間F=5.953,檢驗值F0.05(3,6)=5.953*,增產效果達顯著水平。為比較處理間的真實差異,應用新復極差法進行多重比較(表4)。由表4 可知,T3(N ∶P2O5∶K2O=1 ∶0.7 ∶0.5) 和 T2 (N ∶P2O5∶K2O=1∶1.5∶0.5)的產量較 T4(CK)均達顯著水平,其中 T1(N∶P2O5∶K2O=1∶1∶0.5)的產量在 0.01 水平上較T4(CK)達顯著水平(P<0.05)。綜合比較可知,T3(N∶P2O5∶K2O=1∶0.7∶0.5)的產量位居第一,增產效果顯著,是當歸豐產栽培中的最優配比。

表3 氮磷鉀配施對當歸產量和根系綜合性狀的影響

表4 施肥處理間多重檢驗結果
根據經濟純收益=鮮當歸統貨產量×現時統貨單價-肥料投資成本;投資收益率=經濟純效益÷投資成本計算(表5)。氮磷鉀肥料配施處理后當歸經濟純收益相差6 246.45 元/hm2,其中T1(N∶P2O5∶K2O=1∶1∶0.5)的處理經濟純收益最高,為70 326.90 元 /hm2。

表5 肥料配比對當歸經濟效益影響
合理施肥是實現中藥材高產、穩產的一個重要措施,也是促進藥用植物有效成分積累的重要手段[7],尤其是以根和根莖類入藥的中藥材,在生長階段需要從外界環境吸收大量的礦質營養和有機物,有利于藥用部位藥效成分的合成和積累。有研究表明:氮磷鉀合理配施能有效地減輕當歸病蟲害的侵害[8],而氮磷鉀比例失調會造成當歸產生爛根現象[9]。本研究結果表明:氮磷鉀肥對當歸主要農藝性狀影響效果顯著,增施磷肥亦可減輕當歸葉片的病害程度,但對根部病害卻有相反的作用,這與湯宏[10]等的研究結果相似,即磷肥可降低煙草生育期內的病害發病率結果一致,而對當歸根部病害程度的影響,究其原因可能與磷肥施用過量[11-12]、種苗及當歸生長環境等因素有關。
一般認為,氮、磷、鉀合理施用可提高作物產量。已有研究表明:氮磷鉀合理配施可提高桔梗[13]、白頭翁[14]、柴胡[15]等中藥材的產量,與本研究結果一致。在當歸種植中,在單位面積施肥量確定的前提下,元素間的配比顯著地影響其單位面積產量、施肥效益和經濟收益率。肥料合理配比可以平衡作物生長過程中“源”與“庫”的關系,促進作物提高目標產量。
在當歸高效栽培過程中,施純量氮磷鉀450 kg/hm2,同時要求 N∶P2O5∶K2O=1∶1∶0.5,即施純 N 180 kg/hm2、P2O5180 kg/hm2、K2O 90 kg/hm2的施肥方案增產效果最為顯著,經濟純收益最高,為70 326.90 元/hm2。建議在當歸種植中應用推廣這一優化施肥方案。