王世來(lái),梁 超,李世祥
(甘肅省文縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,甘肅 文縣 746400)
紋黨屬桔梗科黨參屬,多年生草本植物,《中國(guó)藥典》認(rèn)為紋黨是素花黨參的變種。在吳征鎰編著的《中國(guó)植物志》中,洪德元等將其作為異種名處理,所以現(xiàn)在普遍認(rèn)為紋黨來(lái)源于素花黨參的干燥根[1-2]。紋黨是我國(guó)傳統(tǒng)的補(bǔ)益藥,紋黨的有效藥用成分的含量位居黨參之首位,紋黨的藥用價(jià)值可以和人參相媲美[2-3],具有補(bǔ)中益氣、抗腫瘤活性、抗氧化、抗病毒和免疫調(diào)節(jié)等作用,且紋黨中含有21種微量元素,人體必需的營(yíng)養(yǎng)元素有12種,其中硒元素的含量較高,硒元素能夠有效地抑制癌癥的發(fā)生,增強(qiáng)人體的健康免疫力[4]。
紋黨為甘肅四大名藥之一[5],因具有優(yōu)良的品質(zhì)、極高的藥用價(jià)值及營(yíng)養(yǎng)成分而享有盛譽(yù)[6-7],尤其以文縣生產(chǎn)的紋黨質(zhì)量最好,已有600多年的栽培歷史[6-8],并于2008年取得國(guó)家地理標(biāo)志產(chǎn)品認(rèn)證[5]。文縣位于甘肅最南端,地處西秦嶺山脈,南秦嶺山帶,境內(nèi)河谷與高山落差大,氣候垂直變化明顯,年平均氣溫14.8℃,無(wú)霜期266 d,有效積溫4517.8℃,年均降水量451.6 mm。特殊的地理位置和氣候條件,為文縣境內(nèi)紋黨的生產(chǎn)種植提供了良好環(huán)境條件,使文縣成為我國(guó)紋黨優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的產(chǎn)地之一。文縣轄20個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn)),其中17個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))種植紋黨[8],可見(jiàn)紋黨是文縣的特色產(chǎn)業(yè)之一。紋黨是中草藥黨參的一種,其以根入藥,外形特征明顯,即參條粗壯、皮松肉緊、獅頭蛇尾、斷面呈菊花心紋、質(zhì)地柔軟,因其藥用成分含量位居各類黨參之首而享有一定盛譽(yù)[9]。由此可見(jiàn),文縣紋黨品質(zhì)優(yōu)、種植面積大,是文縣農(nóng)戶重要的支柱產(chǎn)業(yè)[10-12]。紋黨的藥性和質(zhì)量隨生長(zhǎng)年限的增加而提高,所以紋黨的生長(zhǎng)周期一般在3年以上[13-14]。然而近年來(lái)由于市場(chǎng)需求的不斷增大,為了在短年限內(nèi)使紋黨長(zhǎng)的粗壯,過(guò)度施用氮肥及不合理的基追比等問(wèn)題造成紋黨產(chǎn)量下降,這一問(wèn)題已成為文縣“減肥增效”技術(shù)推廣中的難題。針對(duì)上述問(wèn)題,文縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心開(kāi)展了紋黨“2+X”田間肥效試驗(yàn),分析研究氮肥總量的控制和氮肥分期調(diào)控對(duì)紋黨產(chǎn)量的影響,以期掌握紋黨對(duì)氮肥的需求規(guī)律,為文縣紋黨的高效種植提供一定的參考依據(jù)。
試驗(yàn)地點(diǎn)位于甘肅省隴南市文縣中寨鎮(zhèn),地處文縣縣城西北,中路河上游,東接甘南藏族自治州舟曲縣,南鄰石雞壩鄉(xiāng),西與四川省九寨溝接壤,北靠四川省九寨溝縣永和鄉(xiāng)、舟曲縣博峪鄉(xiāng),距文縣縣城45 km,區(qū)域總面積377.74 km2。中寨鎮(zhèn)氣候?qū)賮啛釒Т箨懶詺夂?,年平均氣?4.8℃,無(wú)霜期年平均266 d,年平均日照時(shí)數(shù)1596.5 h;年平均降水量451.6 mm,為海拔1852 m,多年平均氣溫14.8℃,年平均降水量451.6 mm。中寨鎮(zhèn)境內(nèi)河道屬于長(zhǎng)江流域,境內(nèi)最大河流為中路河,從黃土地村至馬營(yíng)村流經(jīng)境內(nèi)新寨、墩上、興隆、中一、中二、中三、花莊壩、陽(yáng)志山、梨樹(shù)壩、馬營(yíng),主要支流有麥架溝、大海溝、峽溝、牙山溝、武勝溝等。
供試土壤為沙壤土,前5年種植模式為小麥玉米輪作。土壤pH為7.9,有機(jī)質(zhì)含量為23.3 g/kg,堿解氮含量為87.0 mg/kg,有效磷含量為6.8 mg/kg,速效鉀含量為138.8 mg/kg(表1)。供試肥料為尿素(N 46%)、過(guò)磷酸鈣(P2O512%)、硫酸鉀(K2050%)。供試品種為文縣本土紋黨品種。
表1 供試土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì)
試驗(yàn)于2019年3月12日—2020年10月25日進(jìn)行,試驗(yàn)設(shè)置:在常規(guī)施肥和優(yōu)化施肥2個(gè)處理的基礎(chǔ)上,布設(shè)氮肥總量控制試驗(yàn)(X1)和氮肥分期調(diào)控試驗(yàn)(X2)。其中,布設(shè)氮肥總量控制試驗(yàn)(X1)試驗(yàn)設(shè)置:常規(guī)施肥(CK)、優(yōu)化施肥(A1)、0水平,無(wú)N優(yōu)化施肥(A2),1水平,70% N優(yōu)化施肥(A3),2水平,100% N優(yōu)化施肥(A4),3水平,130% N優(yōu)化施肥(A5)6個(gè)處理,各處理3次重復(fù),共計(jì)18個(gè)小區(qū)。氮肥分期調(diào)控試驗(yàn)(X2):基追比1∶1(B1)、基追比3∶7(B2)、全部用于追肥(B3)3個(gè)處理,各處理3次重復(fù),共計(jì)9個(gè)小區(qū)。各小區(qū)面積均為30 m2,周圍設(shè)置保護(hù)走道0.5 m。
紋黨于2019年3月11—12日進(jìn)行移栽,栽培前用25%多菌靈1∶500倍液浸根15~30 min,晾干水氣后栽植,行距30 cm,株距10 cm,密度330000株/hm2左右,生長(zhǎng)期間用70%百菌清1000倍液防治菌類病害,人工拔除雜草,追肥2次的分別在苗高15~20 cm和花蕾期撒施,追肥1次的在苗高30~35 cm時(shí)撒施。各試驗(yàn)具體施肥量如表2、表3、表4所示。
表2 試驗(yàn)處理設(shè)置
表3 氮肥總量控制試驗(yàn)施肥量X1
表4 氮肥分期調(diào)控試驗(yàn)施肥量X2
紋黨成熟后于2020年10月25日進(jìn)行采挖,在每個(gè)小區(qū)采挖3 m2,去除表皮附土,現(xiàn)場(chǎng)稱鮮重,估算產(chǎn)量。使用Excel 2017對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
不同施氮量對(duì)紋黨產(chǎn)量的影響如表5所示。由表5可知,相較于常規(guī)施肥(CK)處理,優(yōu)化施肥處理下紋黨的平均產(chǎn)量高于常規(guī)施肥處理。其中,以優(yōu)化施肥2水平(A4)和3水平(A5)處理下的紋黨產(chǎn)量高于常規(guī)施肥,A4處理高于常規(guī)施肥處理13.2%,A5處理高于常規(guī)施肥處理8.0%。優(yōu)化施肥1水平(A3)處理下較于常規(guī)施肥處理,氮肥的施用量減少30%時(shí),紋黨產(chǎn)量?jī)H降低9.6%??梢?jiàn),在紋黨的種植過(guò)程中,優(yōu)化施肥處理的效果是要優(yōu)于常規(guī)施肥處理的。試驗(yàn)結(jié)果表明:氮肥的施用量對(duì)紋黨產(chǎn)量的高低起著關(guān)鍵性的作用。因此,在紋黨種植生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)著重考慮氮肥的施用量,以保證紋黨高質(zhì)高產(chǎn),提升農(nóng)民收入。同時(shí),在優(yōu)化施肥A1、A2、A3、A4、A5處理水平下,即氮肥施用量分別為優(yōu)化施肥;0水平,無(wú)N優(yōu)化施肥;1水平,70% N優(yōu)化施肥;2水平,100% N優(yōu)化施肥;3水平,130% N優(yōu)化施肥5個(gè)處理。紋黨產(chǎn)量與氮肥的施用量成一定的正比例關(guān)系,當(dāng)?shù)适┯昧繛?00%優(yōu)化施肥(337.5 kg/hm2)時(shí)紋黨的產(chǎn)量可達(dá)到最大,是A2(0水平,未施氮)處理的2倍。然而當(dāng)?shù)实氖┯昧窟_(dá)到130% N優(yōu)化處理時(shí),相比較于紋黨產(chǎn)量最高的A4(2水平,100% N優(yōu)化施肥)施肥處理,紋黨平均產(chǎn)量卻下降了285 kg/hm2。可見(jiàn),適當(dāng)?shù)脑黾拥实氖┯昧磕軌蛟黾蛹y黨的產(chǎn)量,但氮肥施用量過(guò)多不但不會(huì)增產(chǎn),甚至在一定程度使紋黨產(chǎn)量降低。由本試驗(yàn)結(jié)果可知,在優(yōu)化施肥處理下紋黨產(chǎn)量是高于常規(guī)施肥處理的;在各水平優(yōu)化施肥處理下以2水平,100% N優(yōu)化施肥對(duì)紋黨產(chǎn)量的提升效果為最好,但氮肥施用量過(guò)多不僅會(huì)造成紋黨產(chǎn)量降低,也會(huì)造成氮肥不必要的浪費(fèi)與濫用。
表5 氮肥總量控制試驗(yàn)(X1)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)
氮肥分期調(diào)控對(duì)紋黨產(chǎn)量的影響如表6所示。由表6可知,氮肥基追比為1∶1施肥(B1)處理時(shí),紋黨的折合產(chǎn)量最大;其次是基追比為3∶7施肥(B2)處理,而全部用于追肥的施肥處理(B3)下,紋黨的折合產(chǎn)量最小。其中,B3處理下紋黨產(chǎn)量低于B1處理1125 kg/hm2,B2處理下紋黨產(chǎn)量低于B1處理225 kg/hm2??梢?jiàn),氮肥的基追比對(duì)紋黨產(chǎn)量的高低起決定性作用,且氮肥在基施中施入越多,紋黨產(chǎn)量越高。在本試驗(yàn)中氮肥的基追比為1∶1時(shí)B1處理紋黨產(chǎn)量最高。
表6 氮肥分期調(diào)控試驗(yàn)(X2)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)
研究學(xué)者發(fā)現(xiàn),氮、磷、鉀作為最重要的大量元素在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮著不可替代的作用。其中,氮元素是核酸、蛋白質(zhì)、磷脂的重要組成元素,在植物的初生代謝和次生代謝過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。核酸、植素、磷脂、酶等有機(jī)化合物中均含有磷元素,磷元素可以增強(qiáng)植株的抗病性和抗倒伏能力[15]。鉀元素是光合作用必不可少的元素之一,可以提高植物的凈光合效率[16],從而加快各種代謝產(chǎn)物向各組織器官運(yùn)輸[17]。通常來(lái)說(shuō),施肥能夠改變藥用植物的生長(zhǎng)環(huán)境,從而影響藥用植物的初生和次生代謝,也會(huì)在一定程度上影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn),氮肥的施用能夠增加全草類中藥的產(chǎn)量,尤其是根及根莖類的中藥,更需要氮肥、磷肥、鉀肥三者的配合施用。文縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心通過(guò)氮肥總量控制試驗(yàn)(X1)和氮肥分期調(diào)控試驗(yàn)(X2)得到以下結(jié)論:一是通過(guò)氮肥總量控制試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),優(yōu)化施肥處理下的紋黨產(chǎn)量要高于常規(guī)施肥處理;在本試驗(yàn)條件下,氮肥施用量為337.5 kg/hm2時(shí),紋黨產(chǎn)量可達(dá)到最大。同時(shí),本試驗(yàn)也表明,氮肥施用量過(guò)多也會(huì)使紋黨產(chǎn)量降低,造成不必要的浪費(fèi)。二是通過(guò)氮肥分期調(diào)控試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),基追比不同會(huì)影響紋黨產(chǎn)量的高低;在本試驗(yàn)條件下,當(dāng)?shù)驶繁葹?∶1時(shí)紋黨產(chǎn)量可達(dá)到最高;相反,基追比3∶7或全部用于追肥時(shí),紋黨的產(chǎn)量并未得到提升。三是通過(guò)氮肥總量控制和氮肥分期調(diào)控2個(gè)試驗(yàn)得出:文縣紋黨的種植生產(chǎn)中肥料的使用可參考施基肥過(guò)磷酸鈣750 kg/hm2、硫酸鉀90 kg/hm2、尿素112.5 kg/hm2,當(dāng)年追施尿素112.5 kg/hm2,次年追施112.5 kg/hm2。