不同施肥處理對長白山區林下仿生栽培茖蔥物質積累與產量的影響

徐光花，劉佳藝，李成龍，馮 博

（1.吉林省林業科學研究院 長春 130033；2.長春市凈月設計集團有限公司 長春 130118；3.長春市凈月潭實驗林場 長春 130118）

茖蔥（Allium victoralisL.）屬百合科（Liliaceae）蔥屬（Allium），是一種歷史悠久、開發潛力較大的藥食同源植物，并以其營養保健功效與獨特口感而逐漸受到人們關注[1]。據史料記載，茖蔥在我國黑龍江、吉林、遼寧、河北、山西、陜西等多地均有分布，但目前在吉林省，野生茖蔥僅在東部長白山區有少量分布。近年來，環境的劇烈變化與連年過度采挖使野生茖蔥種質資源受到了嚴重威脅[2]。此外，由于野生茖蔥的生長周期較長，繁育能力也較差[2-4]，使得現存的種群數量難以滿足人們需求，因此急需對長白山區野生茖蔥種質資源進行保護與合理的開發利用。

林下仿生栽培能夠使人們根據中草藥、山野菜等經濟作物的習性與對環境的需求，通過選取與模擬其自然生境而創造適宜的栽培條件，從而改善作物的生長狀況與營養品質，并充分利用林地資源。目前在人參[5]、鐵皮石斛[6]、豬苓[7]等作物中得到了廣泛應用，已成為一種培育高產優質作物的有效技術手段。

氮磷鉀為對作物生長最重要的3 種元素，它們的含量與比例對作物的產量與品質尤為重要，通常把這3 種元素稱為肥料三要素[8-10]。施肥處理能夠在一定程度上促進厚果雞血藤[11]與南酸棗[12]等植物的植株生長與養分分配，也對長白山區栽培茖蔥的生長與產量有一定的影響[13]，但施肥處理對長白山區林下仿生栽培茖蔥生物量與營養物質積累影響的研究尚未見報道。因此，筆者以長白山區寬葉型茖蔥植株為試驗材料，分析不同施肥處理組合對林下仿生栽培茖蔥生物量、營養物質含量與產量的影響，以確定長白山區茖蔥林下仿生栽培最優施肥處理組合，為長白山區林下仿生栽培茖蔥合理施肥、品質改善與產量提高提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與地點

供試材料為4 年生的長白山區寬葉型茖蔥植株，由吉林省敦化市江源鎮馬五店村中藥材產銷專業合作社提供。試驗于2020 年9 月至2021 年6 月在敦化市江源鎮進行，土壤類型為暗棕壤，理化性質為：pH 4.86～5.68，全氮含量（w，后同）4.48 g·kg-1，全磷含量1.2 g·kg-1，全鉀含量16.4 g·kg-1，有機質含量94.0 g·kg-1，土壤最大田間持水量為43.7%。

1.2 試驗設計

在2020 年9 月，將供試茖蔥植株栽植到郁閉度為0.3 的紅松林下，栽植方式為壟栽，壟長27 m，壟寬0.6 m，壟高0.1 m，壟間距0.2 m。每壟栽植1行，株距0.1 m。在2021 年4 月初，茖蔥幼苗開始展葉前進行施肥處理，所施N 肥為尿素（含N 量46%），P 肥為過磷酸鈣（P2O5含量為12%），K 肥為硫酸鉀（K2O 含量為20%）。共設置8 個不同施肥處理，以不施肥處理為對照，施肥試驗設計見表1，所有肥料均作為基肥一次施用，其他栽培管理措施正常。采用單因素隨機區組設計，每個處理3 次重復，共設置27 個小區，每個小區面積為5.4 m2（9.0 m×0.6 m，栽植90 株）。

表1 施肥試驗設計

1.3 取樣與測定方法

1.3.1 取樣方法 分別在2021 年4 月19 日、4 月28 日、5 月7 日、5 月16 日、5 月25 日、6 月10 日與6 月25 日（分別為開始展葉期、展葉盛期、開花期、種子成熟期，以及這些時期的過渡期）進行取樣與測定，每個處理每次選取5 株長勢良好且均一的植株用于測定。

1.3.2 生物量測定方法 每次取樣后，將樣品帶回試驗室，然后將植株分為根系、假莖與葉片3 部分，分別在80 ℃烘箱中烘干至恒質量，測定各部分干質量，每個指標重復測定3 次。

1.3.3 展葉盛期（采收期）營養品質測定方法 在5月7 日前后（此時為展葉盛期，也是采收期）測定維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白、纖維素、總黃酮與β-胡蘿卜素含量，每個指標重復測定3 次。其中，采用鉬藍比色法[14]測定維生素C 含量；采用蒽酮-硫酸比色法[15]測定可溶性糖含量；采用考馬斯亮藍G-250 染色法[16]測定可溶性蛋白含量；纖維素含量測定方法為將可溶性糖提取后的殘渣經60%硫酸消化后，采用蒽酮-硫酸比色法[17]測定；采用比色法[18-19]測定總黃酮含量，方法為將樣品乙醇提取液先后加入0.5 mL 0.05 g·mL-1NaNO2溶液、0.3 mL 0.1 g·mL-1Al（NO3）3溶液與3 mL 0.04 g·mL-1NaOH溶液后，在510 nm 處測定其吸光度，并通過標準曲線計算總黃酮含量；β-胡蘿卜素經丙酮-石油醚浸提后，采用比色法[20-21]測定其含量。

1.3.4 展葉盛期（采收期）產量測定方法 在5 月7日取樣后，植株地上部分（葉片與假莖）干質量測定前，測定地上部分鮮質量。在此基礎上，根據小區面積和每小區栽植株數折算單位產量。

1.4 數據處理與分析

采用SPSS 22.0 軟件進行方差分析與多重比較，多重比較方法為Duncan 法，采用Excel 2010 軟件進行數據整理與圖表制作。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理下茖蔥根系生物量變化

由表2 可知，在5 月25 日前，各施肥處理根系干質量均有較明顯的增加，T4 處理根系干質量在4月28 日至5 月25 日期間比CK 處理顯著增加了22.45%～27.12%；在5 月25 日后，各處理根系干質量變化逐漸趨于穩定，在此期間T4 與T5 處理根系干質量相對較高，T4 處理根系干質量在6 月25 日與其他處理間差異不顯著。

表2 不同施肥處理下茖蔥根系干質量g

2.2 不同施肥處理下茖蔥假莖生物量變化

由表3 可知，各處理假莖干質量在5 月25 日前均表現為較明顯的增加趨勢，其中T4 與T5 處理假莖干質量在4 月28 日至5 月16 日期間較高，分別比CK 處理顯著增加了21.88%～40.00%與21.88%～36.36%；在5 月25 日后，各處理間假莖干質量之間均無顯著差異，并逐漸趨于穩定。

表3 不同施肥處理下茖蔥假莖干質量g

2.3 不同施肥處理下茖蔥葉片生物量變化

由表4 可知，各處理葉片干質量在5 月16 日前均有明顯增加，T4 處理葉片干質量在4 月28 日至5 月16 日期間比CK 處理顯著增加了18.2%～35.9%，但在此期間T4 處理葉片干質量并未顯著高于T5 和T8 處理；在5 月16 日后，各處理葉片干質量均逐漸趨于穩定，在此期間T4、T5 與T8 處理葉片干質量仍較高，到6 月25 日，T4 處理葉片干質量顯著高于CK、T1、T2、T3 與T6 處理，且增加了13.79%～28.57%，但T4 處理與T5、T7 和T8 處理葉片干質量差異均不顯著。

表4 不同施肥處理下茖蔥葉片干質量g

2.4 不同施肥處理下展葉盛期（采收期）營養品質

由表5 可知，在展葉盛期，各施肥處理總黃酮含量均無顯著差異；T4 處理可溶性糖含量均高于其他處理，但僅與CK 處理差異顯著，比CK 處理增加了40.47%；而T4 處理β-胡蘿卜素與可溶性蛋白含量均顯著高于CK、T1 與T2 處理，分別為CK 處理的1.21 倍與1.19 倍；T4 處理維生素C 含量僅與CK、T2 與T8 處理差異顯著，其維生素C 含量分別比CK、T2 與T8 處理高26.91%、25.40%與21.07%；在各施肥處理中，T8 處理纖維素含量高于30.0 mg·g-1，顯著高于其他各處理，而其他處理纖維素含量均低于30.0 mg·g-1，其中，T6、T3、T4 和T2處理的纖維素含量低于CK、T1、T5、T7 處理。

表5 不同施肥處理下茖蔥展葉盛期（采收期）營養物質含量

2.5 不同施肥處理下展葉盛期（采收期）產量

由圖1 可知，仿生栽培茖蔥產量在增施氮、磷、鉀肥時均有一定程度的增加，T4 處理產量與T3、T5處理均無顯著差異，但顯著高于其他各處理，為CK處理的1.43 倍。

圖1 不同施肥處理下展葉盛期茖蔥產量

3 討論與結論

氮磷鉀元素的含量與比例對植物的生長發育有著重要的影響，適量的氮磷鉀供應有利于作物的生長與生物量積累[22]。在本研究中，林下仿生栽培茖蔥植株的各部分生物量在各施肥處理下均有不同程度的增加，T4 處理對植株的生物量積累，尤其是葉片的生物量積累有較明顯的促進作用，其葉片干質量最終比對照組顯著增加了28.57%。在繼續增加施氮量時，植株的各部分生物量反而有一定程度的下降，說明在氮素超過一定的濃度時，雖然增施磷鉀肥仍然能夠在一定程度上促進生物量的增加[23-24]，但由于氮毒害效應，使得過多的氮素無法被植株充分吸收、轉化與利用，從而進一步抑制了植株的生長與生物量積累，與吳彥樺[10]、李洪影[25]的研究結果相似。

施肥處理也在一定程度上改善了仿生栽培茖蔥的營養品質，并促進了其產量的增加。本研究結果表明，T3、T4 與T5 處理的維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白含量與產量均高于CK、T1 與T2 處理，而在T3、T4 與T5 處理中，T4 處理的維生素C、可溶性糖與可溶性蛋白含量相對較高，說明施氮量的增加在一定程度上促進了茖蔥體內光合作用產物的運輸與合成，并提高了茖蔥植株的物質代謝水平。

在施氮量達到225 kg·hm-2時，T6、T7 與T8 處理的維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白含量和產量仍相對較高，說明增施磷與鉀對茖蔥的營養物質合成與產量增加仍有一定的促進作用，但這些處理的可溶性蛋白含量與產量仍在整體上低于T3、T4 與T5處理，可能與施氮量過高所造成的氮毒害或產生的“濃度稀釋”效應影響了養分在植株中的吸收與轉化有關[26-27]。而T4 處理的產量及維生素C、可溶性糖與可溶性蛋白含量均高于T3 與T5 處理，對林下仿生栽培茖蔥的增產提質效果優于T3 與T5 處理。

綜上所述，施肥處理在一定程度上促進了長白山區林下仿生栽培茖蔥的物質積累與產量增加，T4 處理（N 150 kg·hm-2，P2O575 kg·hm-2，K2O 150 kg·hm-2）是最有利于長白山區林下仿生栽培茖蔥生物量積累、營養物質積累與產量增加的施肥處理。因此，在長白山區茖蔥的林下仿生栽培過程中，應按照最適宜茖蔥生長的施肥量進行合理施肥，以促進仿生栽培茖蔥可食用部分生物量的增加，并達到提高其營養品質與產量的目的。