何佳芳，唐 兵，趙 歡，茍久蘭，張 萌，陳 龍,2

(1.貴州省土壤肥料研究所，貴州 貴陽 550006；2.貴州省農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，貴州 貴陽 550006)

幾種肥料對(duì)頭花蓼連作障礙的調(diào)控

何佳芳1，2，唐 兵1，趙 歡1，2，茍久蘭1，2，張 萌1，2，陳 龍1,2

(1.貴州省土壤肥料研究所，貴州 貴陽 550006；2.貴州省農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，貴州 貴陽 550006)

為篩選出對(duì)頭花蓼連作障礙調(diào)控效果較好的肥料品種，研究阿姆斯生物肥、地寶生物肥、藥渣菌肥(RW促腐劑)、頭花蓼專用肥等幾種肥料對(duì)頭花蓼連作土壤中栽培植株生長(zhǎng)、產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)元素及土壤微生物的影響。結(jié)果表明：頭花蓼連作不施肥的產(chǎn)量較低，僅247 kg/667m2，土壤中微生物放線菌>細(xì)菌>真菌。施肥后頭花蓼1級(jí)、2級(jí)分蘗數(shù)分別比不施肥處理增加62.5 %～125 %和41.18 %～123.53 %；產(chǎn)量提高55.87 %～418.62 %；根、莖、葉中總元素含量分別提高0.97 %～16.39 %、6.33 %～23.14 %和3.59 %～34.85 %，花中含量降低0.78 %～5.69 %；槲皮素、沒食子酸含量分別超過0.38 %和0.51 %，水分含量<12 %，但差異不大；土壤中微生物細(xì)菌>放線菌>真菌。其中，以基肥施藥渣菌肥(RW促腐劑)300 kg/667m2、頭花蓼專用肥44.47 kg/667m2，追肥施頭花蓼專用肥11.12 kg/667m2的調(diào)控效果最好；基肥施地寶生物肥333.5 kg/667m2、頭花蓼專用肥44.47 kg/667m2，追肥施頭花蓼專用肥11.12 kg/667m2次之。

頭花蓼；連作障礙；肥料；產(chǎn)量

頭花蓼(PolygonumcapitatumBuch.-Ham.ex D.Don)為多年生匍匐狀草本植物，屬于蓼科蓼屬頭狀蓼組，又名太陽草、石莽草、四季紅等，喜涼爽氣候，較耐寒，一般生長(zhǎng)在海拔600～1500 m，主要分布于貴州、云南、四川、江西、湖南、湖北等地[1-2]。頭花蓼以干全草或地上部分入藥，主要有效成分為槲皮素、沒食子酸，為貴州道地苗藥藥材，是貴州省中藥現(xiàn)代化發(fā)展的重要藥材品種之一，具有清熱利濕、解毒止痛、和血散瘀及利尿通淋的功效[3-4]。

貴州從20世紀(jì)80年代開始頭花蓼的研究，現(xiàn)已開發(fā)出頭花蓼的單方制劑——熱淋清膠囊、熱淋清顆粒，臨床用于治療尿路感染和急慢性腎盂腎炎等疾病，為《衛(wèi)生部藥品標(biāo)準(zhǔn)中藥成方制劑》收載品種[5-7]。隨著研究的深入，頭花蓼年需求量逐年增加，種植面積不斷擴(kuò)大，同時(shí)長(zhǎng)期連作現(xiàn)象普遍。長(zhǎng)期連作會(huì)導(dǎo)致中藥材品性退化、品質(zhì)和產(chǎn)量嚴(yán)重下降或徘徊不前等障礙，嚴(yán)重影響中藥材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[8-9]。連作障礙主要由土壤養(yǎng)分虧缺、土壤反應(yīng)異常、土壤理化性狀惡化、植物根系分泌的有害物質(zhì)和土壤微生物變化等五大主要因子引起[10-11]。中藥材長(zhǎng)期連作，會(huì)造成土壤中某些營(yíng)養(yǎng)元素的富集和虧缺，改變土壤養(yǎng)分平衡，若不及時(shí)補(bǔ)充會(huì)出現(xiàn)“木桶效應(yīng)”[12]，從而影響藥材的生長(zhǎng)。如，三七連作3年后，土壤中銅、鈣和鎂大量減少，而鈉、鉀、鐵和錳富集，導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)元素失調(diào)，從而影響三七品質(zhì)[13]；百合連作土壤中速效鉀嚴(yán)重減少，磷大量富集[14]；菊花、丹參、白術(shù)、板藍(lán)根等栽培土壤的有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、有效磷養(yǎng)分隨種植年限逐年降低，藥材的產(chǎn)量和品質(zhì)下降[15]。目前為止，關(guān)于頭花蓼連作土壤養(yǎng)分虧缺的研究鮮見報(bào)道，為解決頭花蓼人工栽培過程中出現(xiàn)的連作障礙問題，筆者于2014年3-9月研究增施藥渣菌肥(RW促腐劑)、阿姆斯生物肥、地寶生物肥、頭花蓼專用肥和普通復(fù)合肥幾種肥料對(duì)其土壤微生物、頭花蓼植株?duì)I養(yǎng)元素、化學(xué)成分和產(chǎn)量的影響試驗(yàn)，以篩選出對(duì)頭花蓼連作障礙調(diào)控效果較好的肥料品種應(yīng)用于生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

頭花蓼：黔靈1號(hào)(由貴州威門藥業(yè)股份有限公司提供)，生育期162 d，種苗于2014年3月24日在貴州省施秉縣牛大鎮(zhèn)基地采用大棚自育，4月29日移栽定植。

肥料：阿姆斯生物肥(北京世紀(jì)阿姆斯生物技術(shù)股份有限公司生產(chǎn)，有機(jī)質(zhì)≥45 %、有效活菌數(shù)≥10.0億/g)，地寶生物肥(貴州省地寶生物科技有限公司生產(chǎn)，有機(jī)質(zhì)≥45 %、有效活菌數(shù)≥10.0億/g)，藥渣菌肥(RW促腐劑，鶴壁市人元生物肥技術(shù)研發(fā)中心生產(chǎn)，有效活菌數(shù)≥50.0億/g)，普通復(fù)合肥(貴州西洋肥業(yè)有限公司，15-15-15)，頭花蓼專用肥(貴州省土壤肥料研究所自配，10-30-5)。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地海拔947 m，年降水量約1200 mm，平均氣溫14～15 ℃，最高氣溫27.3 ℃，最低氣溫-6.2 ℃。土壤為頭花蓼連作3年的黃壤。0～20 cm土層基本農(nóng)化性狀：pH 5.53，有機(jī)質(zhì)46.75 g/kg，速效氮134.052 mg/kg，速效磷60.744 mg/kg，速效鉀141.736 mg/kg。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理：CK1(空白對(duì)照)；CK2(習(xí)慣施肥)基肥施有機(jī)肥(圈肥)1000 kg/667m2，普通復(fù)合肥44.47 kg/667m2；T1基肥施頭花蓼專用肥44.47 kg/667m2；T2基肥施阿姆斯生物肥300 kg/667m2，頭花蓼專用肥44.47 kg/667m2；T3基肥施地寶生物肥333.5 kg/667m2，頭花蓼專用肥44.47 kg/667m2；T4基肥施藥渣菌肥300 kg/667m2，頭花蓼專用肥44.47 kg/667m2。除CK1外，其余處理追肥均施頭花蓼專用肥11.12 kg/667m2。3次重復(fù)，隨機(jī)排列，共18個(gè)小區(qū)，各小區(qū)面積6 m2(1 m×6 m)，行株距為20 cm×20 cm，種植密度為8893株/667m2。田間管理根據(jù)苗情及時(shí)中耕除草、防治病蟲害等。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

在頭花蓼分蘗期每處理隨機(jī)抽取5株調(diào)查分蘗數(shù)；8-9月采收地上部分進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，每處理隨機(jī)抽取5株調(diào)查最長(zhǎng)莖長(zhǎng)，并整株在105 ℃殺青15 min，然后65 ℃下烘干至恒重，粉碎后分析根、莖、葉、花各器官中氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵、銅、鋅、錳和硼元素含量，全氮、全磷和全鉀采用H2SO4-H2O2消煮，氮用凱氏法、磷用釩鉬藍(lán)比色法、鉀用火焰光度法測(cè)定；用日本島津LC-10AT，SPD-M10Avp高效液相色譜儀測(cè)定頭花蓼全草槲皮素及沒食子酸含量；采用平板稀釋法測(cè)定土壤微生物含量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

用軟件Microsoft Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，用軟件DPS 7.25進(jìn)行方差分析(LSD，0.05)，用OriginPro-8制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 頭花蓼的生長(zhǎng)性狀

從圖1可知，與CK1相比，施肥可明顯促進(jìn)頭花蓼植株的分蘗，1級(jí)分蘗數(shù)增加62.5 %～125 %，2級(jí)分蘗數(shù)增加41.18 %～123.53 %。1級(jí)分蘗數(shù)各施肥處理間差異不顯著，T2和T4最高，均為3.6個(gè)；T1次之，為3.4個(gè)。2級(jí)分蘗數(shù)T3和T4最高，均為7.6個(gè)；T2次之，為5.8個(gè)，3個(gè)處理間差異不顯著，CK1、CK2、T1間差異不顯著，并顯著低于T3和T4。表明，頭花蓼前期1級(jí)分蘗對(duì)養(yǎng)分的需求較少，阿姆斯生物肥、地寶生物肥、藥渣菌肥與頭花蓼專用肥混施均能較好地促進(jìn)其生育前期的分蘗。

不同字母表示處理間差異達(dá)5 %顯著水平(下同)Different letters indicated 5 % significant level. The same as below圖1 不同處理頭花蓼的生長(zhǎng)性狀Fig.1 P. capitatum growth status of different treatments

施肥能促進(jìn)頭花蓼植株莖的生長(zhǎng)，且不同肥料的效果不一。其中，T4最高、T3次之、T2第三，分別為87.2、85.8和79.2 cm，差異不顯著，但均顯著高于CK1和CK2，CK1和CK2間差異不顯著。表明，CK2習(xí)慣施肥對(duì)頭花蓼莖的生長(zhǎng)影響效果不明顯，頭花蓼專用肥與藥渣菌肥混施比其他生物肥混施對(duì)莖的促生效果更好。

2.2 頭花蓼的產(chǎn)量

從表1看出，頭花蓼連作不施肥會(huì)明顯降低其產(chǎn)量，即CK1僅為247 kg/667m2；施肥尤其是生物肥后產(chǎn)量明顯提高，CK2～T4分別比CK1增產(chǎn)138～1034 kg/667m2，增產(chǎn)率為55.87 %～418.62 %；T1～T4分別比CK2增產(chǎn)536～896 kg/667m2，增產(chǎn)率為139.22 %～232.73 %。其中，頭花蓼產(chǎn)量T4最高、T3次之、T2第三，均較T1頭花蓼專用肥單施的產(chǎn)量高。表明，施肥對(duì)頭花蓼連作障礙起到調(diào)控作用，頭花蓼專用肥與生物肥混施的調(diào)控作用更明顯，其中與藥渣菌肥混施的產(chǎn)量最高，調(diào)控效果最好，與地寶生物肥混施的次之。

2.3 頭花蓼植株的氮、磷和鉀含量

從圖2可知，不同處理頭花蓼各器官中氮、磷和鉀的含量各異。施肥后頭花蓼各器官中氮含量均明顯增加，莖、葉中含量較高，比CK1提高46.75 %～146.54 %和20.59 %～109.23 %，其中T4根、莖、葉中氮含量最高，分別為9.55、11.39、20.63 g/kg；T3花中氮含量最高，為17.25 g/kg。施肥后磷含量在根、莖中下降2.88 %～33.65 %和3.36 %～39.18 %，在葉、花中分別提高24.67 %～36.67 %和1.05 %～9.12 %，其中T2磷含量較高，根、莖、葉、花中分別為2.5、2.46、1.87和3.11 g/kg，表明阿姆斯生物肥有利于磷素的吸收。鉀含量CK1最高，根、莖、葉、花中含量分別為10.90、16.25、12.85和20.00 g/kg，施肥后各器官中鉀含量下降，降幅不大。

2.4 頭花蓼的總元素含量

從圖3可知，施肥可明顯提高頭花蓼各器官中營(yíng)養(yǎng)元素的含量，施肥處理的根、莖、葉中總元素含量分別比CK1提高0.97 %～16.39 %、6.33 %～23.14 %和3.59 %～34.85 %，花中降低0.78 %～5.69 %，其中總元素含量T4最高，T3次之。大、中量元素含量葉>花>莖>根，施肥后含量明顯提高，其中T4最高，根、莖、葉、花中含量分別為28.21、41.68、75.49和45.74 g/kg；T3次之，含量分別為26.45、41.35、70.23和47.67 g/kg；微量元素含量根>莖>葉>花，施肥后根中含量增加明顯，增幅為21.92 %～117.53 %，其中T4最高，為7.94 g/kg；T1次之，為5.83 g/kg。表明，頭花蓼專用肥與其他生物肥混施更能促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，其中與藥渣菌肥混施的效果最好，與地寶生物肥混施的次之。

表1 不同處理頭花蓼的產(chǎn)量

注:同列不同字母表示處理間差異達(dá)5 %顯著水平(下同)。

Note：Values followed by different letters in the same column indicated 5 % significant level. The same as below.

圖2 不同處理頭花蓼各器官的氮、磷和鉀含量Fig.2 NPK contents in various P. capitatum organs of different treatments

圖3 不同處理頭花蓼各器官的元素總含量Fig.3 Total elements contents in various P. capitatum organs of different treatments

2.5 頭花蓼藥用成分的含量

從表2看出，除T4的沒食子酸含量顯著高于其他處理組外，其余處理的槲皮素、沒食子酸、水分含量間差異不顯著。頭花蓼的槲皮素、沒食子酸含量分別超過0.38 %和0.51 %，水分含量<12 %，符合頭花蓼槲皮素(C15H10O7)≥0.1 %、沒食子酸(C7H6O5)≥0.015 %和水分≤12 %的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[16]。其中，T4的槲皮素、沒食子算含量均最高，分別為0.39 %和1.15 %；T3次之，分別為0.39 %和0.57 %。

2.6 土壤中微生物的含量

從圖4看出，CK1的中放線菌>細(xì)菌>真菌，施肥處理細(xì)菌>放線菌>真菌。細(xì)菌含量T4最高、T3次之，分別為1.6×106和0.6×106cfu/g，均顯著高于其余處理；土壤中真菌T1、T3和T4明顯高于其余處理，其中T3最高，為1.5×104cfu/g，較CK1增加275 %；施肥后放線菌呈下降趨勢(shì)，T1和T4最少，均為0.7×105cfu/g，較CK1下降95.14 %。表明，施肥有利于調(diào)控連作土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)，其中藥渣菌肥與頭花蓼專用肥混施對(duì)土壤微生物的調(diào)控效果最好，與地寶生物肥混施的次之。

表2 不同處理頭花蓼藥用成分的含量

圖4 不同處理土壤中微生物的含量Fig.4 Microbial content in soil by different treatments

3 結(jié)論與討論

3.1 施肥對(duì)頭花蓼生長(zhǎng)性狀及產(chǎn)量的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，與不施肥處理，施肥可增加頭花蓼的分蘗數(shù)，1級(jí)分蘗數(shù)增加62.5 %～125 %，2級(jí)分蘗數(shù)增加41.18 %～123.53 %，促進(jìn)了頭花蓼植株的分蘗，與董力等[17-18]的研究結(jié)果相符合。王新村等[19]研究發(fā)現(xiàn)，頭花蓼具有以莖、葉為主的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)特性，主根和須根不發(fā)達(dá)。與本試驗(yàn)頭花蓼的表現(xiàn)一致，即施用不同肥料其植株莖的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)也較為明顯，其中，頭花蓼專用肥與藥渣菌肥(RW促腐劑)混施的效果更好，最長(zhǎng)莖達(dá)87.2 cm。施肥可明顯提高頭花蓼的產(chǎn)量，其中頭花蓼專用肥與藥渣菌肥混施的產(chǎn)量最高，為1281 kg/667m2；與地寶生物肥混施的次之，為1018 kg/667m2。與王文華等[20]的研究，即不同肥料對(duì)頭花蓼產(chǎn)量影響的相差較大結(jié)果一致，表明施肥僅在一定程度上能調(diào)控頭花蓼的連作障礙，要想進(jìn)一步提高頭花蓼連作障礙調(diào)控水平還需從多方面進(jìn)行。

3.2 施肥對(duì)頭花蓼器官養(yǎng)分含量的影響

施肥后頭花蓼各器官中氮、磷和鉀含量明顯改變，與不施肥處理相比，施肥后氮在各器官中含量明顯提高；磷含量在根、莖中分別下降2.88 %～33.65 %和3.36 %～39.18 %，葉、花中分別提高24.67 %～36.67 %和1.05 %～9.12 %；鉀含量在各器官中下降幅度不大。施肥后總元素含量根、莖、葉中分別提高0.97 %～16.39 %、6.33 %～23.14 %和3.59 %～34.85 %，花中含量降低0.78 %～5.69 %。其中，大、中量元素在各器官中含量均明顯增加，其葉>花>莖>根；微量元素含量根>莖>葉>花，根中微量元素含量變化較明顯，增幅為21.92 %～117.53 %，這可能與頭花蓼對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收與土壤背景和選擇性吸收有關(guān)[21]。

3.3 施肥對(duì)頭花蓼藥用成分含量的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，在不同肥料條件下，頭花蓼的槲皮素和沒食子酸含量差異不大。與艾強(qiáng)等[22]的研究結(jié)果一致。不同產(chǎn)地頭花蓼中的化學(xué)成分含量有明顯差異[23-24]，可能與生態(tài)環(huán)境和采收時(shí)間等因素有關(guān)。本試驗(yàn)頭花蓼的槲皮素、沒食子酸含量均較高，分別超過0.38 %和0.51 %，表明施秉縣大牛場(chǎng)鎮(zhèn)的生態(tài)環(huán)境較適合頭花蓼“黔靈1號(hào)”的種植，8-9月采收也比較適宜。

3.4 施肥對(duì)頭花蓼土壤理化性狀的影響

作物連作不僅造成土壤理化性狀的改變，而且會(huì)改變土壤的生物學(xué)性狀[25-26]，化感物質(zhì)和土壤酶活性是其中的2個(gè)重要因素。化感物質(zhì)種類繁多，能影響土壤中微生物數(shù)量，使土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。試驗(yàn)結(jié)果表明，未施肥的頭花蓼連作土壤中微生物群放線菌>細(xì)菌>真菌，施肥后細(xì)菌>放線菌>真菌。

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(責(zé)任編輯 馮 衛(wèi))

Regulation of Several Fertilizers on Continuous Cropping Obstacle ofPolygonumcapitatum

HE Jia-fang1,2, TANG Bing1, ZHAO Huan1,2, GOU Jiu-lan1,2, ZHANG Meng1,2, CHEN Long1,2

(1.Guizhou Institute of Soil and Fertilizer, Guizhou Guiyang 550006,China; 2.Guizhou Institute of Agricultural Resources and Environment, Guizhou Guiyang 550006, China)

In order to screen the fertilizers with better control effects on continuous cropping obstacle ofP.capitatum, the influence of several fertilizers, including Armes bio-fertilizer, Dibao bio-fertilizer, RW transformation promoter and fertilizer forP.capitatum, on plant growth, yield, nutrients and soil microbes ofP.capitatumin continuous cropping soil were studied. Results:The yield of continuous croppedP.capitatumwas low, merely 247 kg/667m2, soil microbes followed the sequence of actinomycetes>bacteria> fungi. Compared with non-fertilizer treatment, fertilizer application increased the 1stand 2ndtiller number ofP.capitatumby 62.5 %-125 % and 41.18 %-123.53 % respectively. Yield, gross elements content in root, stem and leaf increased by 55.87 %-418.62 %, 0.97 %-16.39 %, 6.33 %-23.14 % and 3.59 %-34.85 % separately. Nonetheless, the gross elements content in the flower decreased by 0.78 %-5.69 %; Contents of quercetin and gallic acid were above 0.38 % and 0.51 % respectively. The moisture content was below 12 % with little difference; Soil microbes bacteria>actinomycetes> fungi. Base fertilizer RW transformation promoter 300 kg/667m2and fertilizer forP.capitatum44.47 kg/667m2+ topdressing fertilizer forP.capitatum11.12 kg/667m2had the best control effects, followed by fertilizer forP.capitatum44.47 kg/667m2+ topdressing fertilizer forP.capitatum11.12 kg/667m2.

Polygonumcapitatum; Continuous cropping obstacle; Fertilizer; Yield

1001-4829(2016)12-2902-06

10.16213/j.cnki.scjas.2016.12.024

2016-02-18

貴州省科技廳中藥現(xiàn)代化項(xiàng)目“半夏、頭花蓼連作障礙調(diào)控技術(shù)研究與應(yīng)用”[黔科合中藥字(2012)5005-1]；貴州省科技廳農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目“中藥渣資源化利用技術(shù)研究與示范”[黔科合NY字(2011)3106]；貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院專項(xiàng)“中藥渣資源化利用技術(shù)研究與應(yīng)用”[黔農(nóng)科院院專項(xiàng)(2011)025]

何佳芳(1979-)，女，碩士，副研究員，從事植物營(yíng)養(yǎng)與肥料研究，E-mail:33342873@qq.com。

S344.4;S365

A