氮磷鉀用量和配比對“黔藿1 號”種子產量及質量的影響

關鍵詞： 黔藿1號；氮磷鉀肥；種子；產量；質量

中圖法分類號： [R282.2] 文獻標識碼： A 文章編號： 1000-2324（2024）01-0009-07

箭葉淫羊藿（Epimedium sagittatum Maxim）為小檗科淫羊藿屬（Epimedium）多年生草本植物，是中藥材淫羊藿的基源物種之一[1]，具有多種藥理功能，集中在抗腫瘤[2]、補腎壯陽[3]、抗氧化[4]、心血管保護[5]等方面，特別是在腫瘤細胞被淫羊藿苷誘導凋亡的功效方面被國內外格外關注[6]。隨著我國中藥產業化的迅速崛起，國內和國際市場對中藥材淫羊藿的需求量越來越大，目前，“黔藿1號”是貴州省于2021年認定的中藥材箭葉淫羊藿良種，是于2022 年上市的國家1、2 類新藥“淫羊藿素”軟膠囊的唯一指定原料。但自然條件下的淫羊藿有性生殖能力較弱，結實率低，種子質量不佳，發芽率低，維持種群更新和生長的主要方式為無性繁殖，但無性繁殖繁殖系數低、容易退化等問題較突出[7-8]。研究配方施肥對“黔藿1號”種子產量及質量的影響具有重要意義。

施肥是保證種子產量和質量的關鍵栽培措施之一[9]。氮素參與合成植物體內的蛋白質、核酸和葉綠素，促進光合作用的進行，提高作物的產量和質量[10]。磷是構成核酸和核蛋白的必需元素之一，在籽粒數和千粒重方面有促進作用，可提高作物的產量[11]。鉀以離子的形式進入植物的根系，參與植物的基本代謝過程，從而影響植物的生長發育，增強作物的抗逆性[12]。目前，氮磷鉀肥配施對種子生產方面的研究較多，如朱力[13]研究表明，萬壽竹種子產量隨著氮肥和鉀肥施用量的增加而不斷增加，當氮鉀肥用量為270 kg·hm^-2、216 kg·hm^-2時，種子產量最高；其百粒重和淀粉受到氮肥和磷肥影響，淀粉含量隨著氮肥施用量的增加而升高，當氮磷肥用量分別為270 kg·hm^-2、28 kg·hm-2時，種子百粒重和淀粉含量最高；宋建超[14]研究表明，氮磷鉀肥配施能顯著提高高寒區垂穗披堿草的種子產量、種子活力、千粒重、粗蛋白、可溶性糖和淀粉含量。當氮磷鉀肥施用量為150 kg·hm^-2、120 kg·hm^-2、90 kg·hm^-2時，垂穗披堿草種子可獲得最高產量和最優質量，且種子萌發和種苗生長也在此施肥處理下表現最佳。國內外對淫羊藿的研究主要集中在生長習性、品種選育與栽培技術等方面[15-17]，在氮磷鉀配施對淫羊藿種子產量和質量影響方面的研究未見報道。本試驗擬研究氮磷鉀肥料配施對箭葉淫羊藿良種“黔藿1號”種子產量和質量的影響，篩選在貴州省從江縣生產區域“黔藿1號”種子最優氮磷鉀肥施用量，旨在為該地區“黔藿1號”種子生產技術體系的建設提供支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料試驗區概況：位于貴州省從江縣高傳村（108.6432 E，25.8990 N，海拔991.40 m），試驗區域屬于中亞熱帶溫暖類型氣候，氣溫年均17 ℃，無霜期270d，全年平均日照時長約2190h，全年平均降水量1 000 mm以上，主要集中在5-10 月。土壤為沙壤土，pH 值4.65，有機質74.23 g·kg^-1，堿解氮306 mg·kg^-1，有效磷62.9 mg·kg^-1，速效鉀135 mg·kg^-1。

供試材料：“黔藿1號”兩年生植株，于2020年9月采用種子育苗。

肥料：尿素（貴州赤天化桐梓化工有限公司生產，執行標準：GB/T2440-2017，N 含量46.0%），腐殖酸磷肥（貴州黔天化生態肥業有限公司生產，執行標準：Q/GZQTH018-2021，P2O5含量為20%），農用硫酸鉀（國投新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司生產，執行標準：Q/GTLJ-103.10-2018，K₂O含量為52.0%），有機肥料（貴州吉龍生態科技有限公司，執行標準：NY525-2012，有機質≥45%，總養分≥5%）。

主要儀器：紫外可見分光光度計（T6 新世紀）、數顯恒溫水浴鍋（HH-6）、電子天平（AR224CN，AR1502CN）等。

1.2 試驗方法

于2021年11 月，起廂種植，廂寬1.0 m，廂距40 cm，廂高20 cm，株行距為20 cm×30 cm[18]。本次試驗采用了“3414”施肥試驗設計，設置氮、磷、鉀3 因素，每個因素均設有4 個水平（表1），14 個處理（表2），每個處理重復3 次，共42 個小區，小區面積10 m2，每個小區完全隨機排列在區組內，每個小區種植30 株。氮、鉀肥于2022 年11 月底施入一半，磷肥全部施入，以200 g/株有機肥做越冬肥；剩下的一半氮、鉀肥于2023 年3 月初施入。試驗地田間管理按正常的生產管理進行。

1.3 主要測定指標及方法

1.3.1 種子產量 種子成熟期（80%的種子成熟），收集各個小區種子，自然干燥后去殼、稱重，折算出每公頃產量（kg·hm^-2）。

1.3.2 種子質量指標

千粒重：使用萬分之一天平稱重。

含水量：將坩堝烘至恒重，取0.5 g 種子置于該坩堝內，105 ℃烘10h，取出，置于干燥器內冷卻，稱重，計算種子含水量[18]。

種子活力：取50粒種子，蒸餾水浸泡8 h，沿種胚縱切，在25 ℃下用0.5%的TTC溶液染色2h，記錄種子染色數，計算種子活力[19]。

可溶性糖：采用植物可溶性糖含量檢測試劑盒（boxbio，Lot.No.1012306105）。

淀粉：采用淀粉含量檢測試劑盒（boxbio，Lot.No.1012306145）。

蛋白質：采用Bradford 法蛋白含量檢測試劑盒（boxbio，Lot.No.1012306201）。

1.4 數據處理

1.4.1 統計分析 使用Excel 2022與SPSS26.0進行數據整理與分析，利用Origin 2022 Pro作圖。

1.4.2 隸屬函數法綜合評價 采用模糊數學隸屬函數法對“黔藿1 號”各個指標進行綜合評價，首先需要計算出每個處理某一個指標的隸屬函數值，然后再計算出每個處理的平均隸屬函數值，其數值越大，則說明該處理的綜合評價越好[20]。用于分析的隸屬函數值U計算方程為：

3.2 氮磷鉀配施對“黔藿1號”種子質量的影響

合理施肥對種子的生長發育具有調節作用，提高種子品質[24]。王琴等[21]研究表明，隨著施磷量的增加，種子活力呈先增后降的變化趨勢；鮑根生[25]研究發現，燕麥千粒重隨施氮量的增加呈先增后降的變化趨勢，粗蛋白隨施氮和鉀量的增加呈先增后降變化趨勢。本試驗結果表明，氮磷鉀肥配施顯著影響了“黔藿1 號”種子質量，其千粒重隨氮肥用量的增加呈上升的趨勢，種子活力和淀粉含量隨磷肥用量的增加呈先升后降的趨勢，種子可溶性糖含量隨鉀肥用量的增加呈上升的趨勢，種子蛋白質含量隨磷肥用量的增加呈上升的趨勢。本試驗中“黔藿1 號”種子活力的變化趨勢與王琴的研究結果一致，而千粒重和蛋白質含量變化趨勢與鮑根生的研究結果不一致，原因可能是由于植物生長的地理環境、植物種類以及施肥量不同所導致的差異。

3.3 肥料效應

“3414”試驗常用的肥效模型有三元二次模型、一元二次模型、二元二次模型、線性加平臺型，不同模型各有優缺點，研究結果受試驗地點和作物類型的影響[26]。王圣瑞等[26]利用27 種小麥進行肥料試驗模型擬合探討，結果表明一元二次模型為三元二次模型提供補充。韓峰等[27]對貴州省內的71 個水稻品種進行“3414”肥料效果擬合，結果顯示三元二次模型通過一元二次模型和線性加平臺型進行補充和優化。本試驗根據王圣瑞、韓峰的研究結果，利用三元、一元這兩種模型對“黔藿1 號”種子產量進行相互驗證，綜合分析得出施肥處理為N2P2K1時，“黔藿1 號”種子可獲得最高產量。

3.4 氮、磷、鉀肥料交互作用分析

不同營養元素之間存在相互聯系和相互作用的關系，只有明確不同營養元素之間是正相互作用還是負相互作用，才能制定適當的肥料配比，充分發揮肥料的作用[28]。在燕麥[23]和‘鳳丹’種子 [29]上的氮磷鉀肥效試驗結果表明，氮、磷、鉀這三種元素之間有明顯的相互作用，合理施用可以提高肥料的利用效率，從而促進燕麥和‘鳳丹’種子產量，在中氮中磷中鉀水平時，燕麥、‘鳳丹’種子產量達到最大范圍。如果任何一種肥料過量施用，都會導致產量下降。本試驗結果表明，三種肥料間存在交互作用，相互促進肥效的發揮。這與張平珍、魏雙雨的氮、磷、鉀肥效試驗研究結果一致。但本試驗在中氮中磷低鉀水平時，“黔藿1號”種子產量達到最大范圍，這與張平珍、魏雙雨的研究結果不一致，可能是由于試驗材料、試驗地點、試驗施肥量不同而導致的差異。

4結論

氮、磷、鉀肥適量配施可改善“黔藿1號”種子活力、淀粉含量、可溶性糖含量等品質指標，增加產量，結合隸屬函數綜合分析和肥料效應函數擬合得出，處理N2P2K1 在提高“黔藿1 號”種子產量、改善品質方面具有較好的效果。綜上得出，在貴州省從江縣生產區域“黔藿1 號”種子最優氮磷鉀肥施用量為180 kg·hm^-2、270 kg·hm^-2、225 kg·hm^-2，氮磷鉀肥料配比為1∶1.5∶1.25。