鎂螯合肥對當歸生長、產量及品質的影響

劉莉莉， 晉小軍， 賈襲偉

(甘肅農業大學農學院，甘肅省中藥材規范化生產技術創新重點實驗室，甘肅 蘭州 730070)

當歸是傘形科植物當歸Angelicasinensis(Oliv.)Diels的干燥根[1]，始載于《神農本草經》[2]，它作為常用婦科之要藥，具有活血補血、調經止痛、潤腸通便的功效，素有“十方九歸”之美譽[3-6]，主產于甘肅岷縣及周邊地區，并以“岷歸”著稱[7]。近年來，當歸需求量顯著增加，但因道地性所限，盲目擴大栽培面積存在較大風險。

施肥是有效促進植物生長和提高產量質量的主要途徑，施肥種類及用量的選擇對藥材產量品質影響至關重要。楊少華[2]等研究氮磷鉀施肥量對當歸產量的影響，馬中森等[8]研究輪作周期及新型肥料對當歸抗病性、產量及品質的影響，席旭東等[9]研究硒元素對當歸產量質量的影響。目前對當歸施肥的研究大多集中在氮磷鉀，而鮮有中、微量元素的報道。

螯合肥是指螯合劑與植物所需的微量元素制成的肥料，常見的有螯合鎂、鋅、鐵、錳、銅等[10]。傳統施肥以農家肥和化肥為主，其用量大、肥效利用率低、污染環境，而螯合肥穩定性強，不僅能促進作物養分吸收平衡，提高作物產量品質，提高肥料利用率，還可減少環境污染和保證作物安全[10-11]。鎂元素作為植物生長發育所必需的元素，在植物光合作用及新陳代謝、營養物質的合成中都具有顯著的促進作用[12]。因此，本實驗研究鎂螯合肥對當歸生長及產量品質的影響，以期為當歸的進一步發展提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試種苗 當歸種苗購于岷縣育苗專業戶，選取根部細長、粗細均勻、無機械損傷、無病害、無腐爛、表皮光滑、直徑3～5 mm，根長4～6 cm者作為播種材料，經甘肅農業大學晉小軍研究員鑒定為傘形科植物當歸Angelicasinensis(Oliv.)Diels的干燥根。

1.2 試劑與肥料 藁本內酯(批號DST191015-007，純度98%)、阿魏酸(批號DST191029-001，純度98%)對照品均購自成都德思特生物技術有限公司；乙二胺四乙酸二鈉鎂鹽(螯合鎂含量≥5.8%，簡稱鎂螯合肥)購自鄭州銀之?；ぎa品有限公司。甲醇為色譜純(北京迪科馬科技有限公司)；70%乙醇、甲苯、稀鹽酸、乙腈、1%乙酸為分析純。

1.3 儀器 GZX-GF101-4BS-Ⅱ電熱恒溫鼓風干燥箱(上海躍進醫療器械有限公司)；SPAD-502葉綠素測定儀(日本Konica Minolta公司)；LI-6400便攜式光合儀(北京力高泰科技有限公司)；ACQUITY Arc高效液相色譜儀(美國Waters公司)。

1.4 試區 本實驗在甘肅省渭源縣麻家集鎮塄坎村進行，當地為當歸核心分布區域，屬于高寒陰濕氣候。試驗地前茬為黃芪，0～30 cm土層土壤中含有機質24.66 g/kg、全氮1.3 g/kg、有效磷16.14 mg/kg、速效鉀112.8 mg/kg、pH值為7.9；土壤為黑壚土，土地疏松，土層深厚，排水良好。

1.5 設計 采用單因素隨機區組設計，小區面積為15 m2(3 m×5 m)，用40 cm寬黑色地膜覆蓋，株行距為15 cm×30 cm，每小區種植6行當歸，小區間距為90 cm，設置4個濃度，重復3次，見表1。播種前整地并施入充分腐熟的農家肥3噸，在2019年5月30日對當歸試驗田噴施4個濃度鎂螯合肥，然后于6月20日首次觀察當歸植株長勢，測定地上、地下部分生長指標，每次測定10株，此后每30 d測定1次，直至10月20日。噴施時間選擇在天氣晴朗、無風或微風的上午或下午，每次噴施量為900 kg/hm2，對照噴施等量清水。

表1 鎂螯合肥噴施方式

1.6 指標檢測

1.6.1 光合特性 通過光合儀和葉綠素測定儀分別測定當歸光合指標和當歸葉片SPAD值，每組隨機選擇10株，每株測定10片葉片，取平均值。

1.6.2 產量 在當歸采收后測定當歸根鮮、干重，以小區計算當歸產量。

1.6.3 株高 采用直尺測量植株地面至最高葉片的高度。

1.6.4 莖粗 采用游標卡尺測定最粗葉柄基部距地面1 cm處的直徑。

1.6.5 根粗 采用游標卡尺測定最粗根處的直徑。

1.6.6 根長 采用直尺測量當歸根部的長度。

1.6.7 揮發油、醇溶性浸出物、水分、總灰分、酸不溶性灰分 根據2020年版《中國藥典》方法[1]進行測定。

1.6.8 HPLC法測定阿魏酸、藁本內酯含量

1.6.8.1 對照品溶液制備 精密稱取阿魏酸、藁本內酯對照品適量，置于棕色量瓶中，70%甲醇定容，即得。

1.6.8.2 供試品溶液制備 取藥材粉末(過3號篩)約0.2 g，精密稱定，置于具塞錐形瓶中，精密加入70%甲醇20 mL，密塞，稱定質量，加熱回流30 min，放冷，70%甲醇補足減失的質量，搖勻，靜置，取上清液，濾過，取續濾液，即得。

1.6.8.3 色譜條件 Waters Symmetry? C18色譜柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流動相乙腈(A)-1%乙酸(B)，梯度洗脫(0～8 min，38%～90%A；8～12 min，90%～38%A；12～14 min，38%A)；體積流量1.0 mL/min；柱溫30 ℃；檢測波長323 nm；進樣量10 μL。理論塔板數按阿魏酸峰計，應不低于5 000，色譜圖見圖1。

1.6.8.4 線性關系考察 將“1.6.8.1”項下對照品溶液依次稀釋至80、40、20、10、5 μg/mL，在“1.6.8.3”項色譜條件下進樣測定。以對照品進樣量為橫坐標(X)，峰面積為縱坐標(Y)進行回歸，結果見表2，可知各成分在各自范圍內線性關系良好。

表2 各成分線性關系

2 結果

2.1 鎂螯合肥濃度對當歸株高和莖粗的影響 由表3～4可知，當歸株高在7月至8月增幅較大，但由于當地8月至9月降水較多，當歸地上部分生長減弱，部分枝葉脫落所致，8月后出現增長轉折點，株高呈下降趨勢；莖粗一直在增加，10月達到最大值；7月至8月M2噴施濃度的當歸株高和莖粗高于其他處理，在生長后期M2與M1、M3差異不顯著，但與CK、M4仍存在顯著差異，這可能是因為M4噴施濃度太低而效果不明顯，M1因濃度太高對當歸株高和莖粗增長有輕微的抑制作用；在整個生長期內，CK與M4噴施濃度差異不顯著，CK最小，依次為M2>M3>M1>M4>CK，M2較M1、M3、M4、CK株高的最大值分別高出2.9%、1.5%、7.0%、13.9%，M2較M1、M3、M4、CK莖粗的最大值分別高18.2%、12.3%、22.9%、20.9%。

表3 鎂螯合肥濃度對當歸株高的影響

表4 鎂螯合肥濃度對當歸莖粗的影響

2.2 鎂螯合肥對當歸根長和根粗的影響 由表5～6可知，根長和根粗在7月至8月增幅最大，9月后增幅變?。?月、8月當歸根長除M2與M3噴施濃度差異不顯著外，M2顯著大于其他處理方法；10月各噴施濃度根長差異不顯著，M2僅顯著高于CK，說明噴施鎂螯合肥對當歸根伸長生長的促進作用體現在生長前期，僅加快根部伸長生長的速度，到收獲期各處理根長差異并不顯著；6月至7月M2噴施濃度的當歸根粗顯著大于CK、M1、M4處理；8月后，M2處理顯著高于M4與CK，但與M1、M2、M3噴施濃度均無顯著差異，M4噴施濃度可能因噴施濃度過小沒有表現出明顯效果，根粗大于CK，但未表現出顯著性差異；各處理根長和根粗均高于對照，依次為M2>M3>M1>M4>CK。

表5 鎂螯合肥濃度對當歸根長的影響

表6 鎂螯合肥濃度對當歸根粗的影響

2.3 鎂螯合肥對當歸葉綠素相對含量、光合參數的影響 由表7可知，隨著噴施濃度增加，葉綠素相對含量呈先升后降的趨勢，各噴施濃度組葉綠素相對含量均高于對照組，以M2最高，CK最低，而且M2較CK、M1、M3、M4分別高出18.6%、13.7%、8.3%、16.4%，葉綠素相對含量依次為M2>M3>M1>M4>CK；不同處理凈光合速率變化與葉綠素相對含量變化規律一致，除M3外，M2顯著高于其他噴施濃度，為5.85 μmol/(m2·s)，M1、M4、CK之間差異不顯著；M2較CK、M1、M3、M4分別高出63.0%、45.2%、20.6%、59.8%，M2噴施濃度植株凈光合速率最高，M3次之；各處理間蒸騰速率無顯著性差異；各處理間氣孔導度依次為M2>M3>M1>M4>CK，噴施不同濃度鎂螯合肥對植株葉片氣孔導度均有不同程度的增加，以M2、M3處理較高，CK、M4較低；不同處理對葉片胞間CO2濃度變化無顯著差異。

表7 鎂螯合肥對當歸葉綠素相對含量、光合參數的影響

2.4 鎂螯合肥對當歸產量、品質的影響

2.4.1 產量 由表8可知，隨著鎂螯合肥噴施濃度增加，當歸鮮、干產量均呈現出先升后降的趨勢，并且影響顯著；各噴施濃度組當歸鮮產量差異顯著，依次為M2>M3>M1>M4>CK，其中M2鮮產量最高，可達24 163.84 kg/hm2，折干率達68.11%，CK鮮產量最低為15 780.17 kg/hm2，折干率為66.28%，說明M2為鎂螯合肥最佳噴施濃度，并且噴施濃度過高或過低都會顯著影響當歸鮮產量；不同噴施濃度對當歸干產量的影響規律與鮮產量一致，M2最高，為7 704.79 kg/hm2，較CK、M1、M3、M4分別高出44.8%、25.3%、23.0%、49.3%。

表8 鎂螯合肥對當歸產量的影響

2.4.2 品質 由表9可知，不同噴施濃度對當歸水分影響顯著，依次為M4>M1=M3>CK>M2，其中M4最高，為6.7%，M2最低，為6.2%，M1、M4之間差異不顯著，分別為6.6%、6.7%；不同噴施濃度下當歸總灰分、酸不溶性灰分含量變化規律與水分一致，均表現為CK>M4>M1>M3>M2，其中M4、M1之間差異不顯著，其余均有顯著差異，M2最低；隨著噴施濃度增加，醇溶性浸出物含量呈先升后降的趨勢，依次為M2>M3>M1>CK>M4，其中M2最高，為64.3%，較M1、M3、M4、CK分別高出2.1%、1.6%、5.1%、4.9%，M4與CK、M1與M3之間差異不顯著；隨著噴施濃度增加，揮發油含量呈先升后降的趨勢，依次為M2>M3>M1>M4>CK，其中M2最高，為0.593 3%，較M1、M3、M4、CK分別高出21.34%、14.44%、22.47%、29.77%，M1與M3之間差異不顯著，其余均有顯著差異；不同噴施濃度下阿魏酸、藁本內酯含量變化規律與醇溶性浸出物含量一致，其中M2最高，阿魏酸含量較CK、M1、M3、M4分別高出24.5%、17.6%、5.8%、18.7%，藁本內酯含量分別高出13.0%、7.7%、1.8%、7.7%。

表9 鎂螯合肥對當歸品質的影響

3 討論與結論

當歸葉面噴施不同濃度的鎂螯合肥時，各指標影響程度依次為800倍>1 200倍>400倍>1 600倍>清水；隨著噴施濃度增加，各項指標均呈現出先升后降的變化趨勢，其中噴施800倍時不僅可顯著促進當歸地上部分生長，同時能顯著影響當歸產量品質。王鋒堂等[13]報道，鈣肥、鎂肥、鋅肥作為植物生長必須營養元素對檳榔果的坐果、產量及內含物質量都有顯著的影響；唐靜[14]發現，增施中微肥能顯著提高甘薯產量，提高可溶性糖含量，降低甘薯藤磷含量；楊苞梅等[15]研究表明，適量增施鉀肥、鈣肥、鎂肥有利于香蕉植株的生長發育，促進葉片葉綠素的合成，提高葉片凈光合速率，從而有效提高葉片光合作用能力，且適量增施鉀肥、鎂肥能降低葉片抗氧化酶活性及膜脂過氧化強度，從而有效延緩葉片衰老。由此可見，在施用化肥的同時增施中微量元素肥料對當歸產量產生較大影響，可實現該藥材優質高產的市場需求，有利于提高經濟效益，具有很大的推廣應用價值。