施肥對川半夏產(chǎn)量和主要有效成分的影響

施肥對川半夏產(chǎn)量和主要有效成分的影響

半夏是天麻科的一種半夏植物。這是多年生草本植物。具有潤濕、去粘液、止吐、消瘀、散粘液的功效。這是中藥之一。近年來,因生態(tài)環(huán)境惡化和大量采挖,野生半夏資源日益減少,而人工栽培半夏既可緩解對野生資源的破壞,又可滿足當(dāng)前市場需求。目前,人工栽培半夏處于粗放式管理,產(chǎn)量較低,外形和傳統(tǒng)半夏藥材相差甚大,難以保證半夏臨床用藥安全。四川為半夏主產(chǎn)區(qū)之一,古今皆有記載,其中以南充、武勝、安岳、達(dá)州等地產(chǎn)量大,質(zhì)量較優(yōu)。本研究以川半夏為研究對象,在前期對其氮、磷和鉀營養(yǎng)元素吸收累積動(dòng)態(tài)研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合川半夏生長期生長規(guī)律,研究不同施肥水平對川半夏產(chǎn)量和有效成分的影響,以期為川半夏的規(guī)范化栽培提供更多理論依據(jù)。1材料表面1.1半夏供試材料為來自川半夏主產(chǎn)區(qū)四川省南充市的野生半夏居群,經(jīng)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)楊光輝教授鑒定為三葉半夏P.ternata。1.2儀器UV-2450(島津);冷凍離心機(jī)(Thermo公司);Agilent1100高效液相色譜儀。1.3試劑鹽酸麻黃堿,β-谷甾醇(均購自成都曼斯特標(biāo)準(zhǔn)品公司,純度≥98%,HPLC級);甲醇為色譜純(Fish公司,HPLC級)。2方法2.1田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法2008年3月中旬,選取直徑在0.8～1.2cm的川半夏種莖作為試驗(yàn)材料,種植前用多菌靈800倍液浸泡過夜,次日晾干后,播種于四川省雅安市四川農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)科研農(nóng)場。試驗(yàn)地地勢平坦,土壤為砂質(zhì)中壤,pH6.50,有機(jī)質(zhì)24.60g·kg-1,堿解氮232.9mg·kg-1,速效磷39.95mg·kg-1,速效鉀259.95mg·kg-1。試驗(yàn)采用3因素5水平L25(56)正交表設(shè)計(jì)田間試驗(yàn)(表1),另設(shè)有機(jī)肥(牛糞堆熟)和不施任何肥料作為對照,3次重復(fù),共計(jì)81個(gè)小區(qū)。小區(qū)面積2m2,株距10cm,行距20cm,重復(fù)間間距50cm。每個(gè)小區(qū)用種莖100顆,重復(fù)間種莖大小一致,采用“品”字形栽培。各小區(qū)除播種前施肥外,生育期間不施任何肥料。完全出苗后,于2008年4-10月生育期,每周對其出苗數(shù)、抽薹數(shù),珠芽數(shù)等農(nóng)藝性狀進(jìn)行考察,求其平均值,同時(shí)將脫落珠芽收集。采收后,室內(nèi)考種并計(jì)算其增殖率和單株增重率。單株增殖率=(收獲的種莖數(shù)量+收集的珠芽總數(shù)-種植前的種莖數(shù)量)/種植前的種莖數(shù)量×100%2.2提取樣品液的制備精密稱取干燥至恒重的半夏粉末(過60目篩)1.0000g,加6mol·L-1的氨水潤濕后,加入10倍量氯仿,冷浸過夜,加熱回流提取4h,過濾,殘?jiān)寐确路?次洗滌,每次10mL,最后定容至50mL量瓶,作為樣品液。精確量取2mL樣品液,待氯仿?lián)]發(fā)后,加入檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液(pH6.0)5mL,加氯仿10mL,溴麝香草酚藍(lán)溶液1mL,充分振搖,靜置0.5h后,于60mL分液漏斗中分出氯仿層,作為樣品待測液,在416nm處測吸光值并根據(jù)回歸方程計(jì)算其含量。2.3濃縮總硫酸含量的測定精密稱取干燥至恒重的半夏粉末0.4g,加20mL乙酸乙酯冷浸過夜,過濾,洗滌3次,合并濾液,80℃回收濃縮,用乙酸乙酯定容10mL量瓶,取樣2.0mL,揮干,加濃硫酸5.0mL,在50℃顯色12min,321nm處測定吸光度并根據(jù)回歸方程計(jì)算其含量。2.4處理數(shù)據(jù)采用DPS7.05和Excel軟件處理。3結(jié)果與分析3.1對川夏生育期的影響不同施肥處理下川半夏生育期平均出苗數(shù),方差分析顯示不同處理間達(dá)顯著水平(P<0.05)。各處理組合均低于對照,其中處理6,8,9,4,16,11,13,7,14,19,18顯著低于對照;其他處理間差異均不顯著。這說明不同施肥組合對川半夏生育期減少“倒苗數(shù)”并無促進(jìn)作用(表2)。正交試驗(yàn)方差分析結(jié)果顯示,影響川半夏平均出苗數(shù)的因素依次為鉀肥>氮肥>磷肥,氮肥和鉀肥對其有極顯著影響。各因素間互作對川半夏出苗均有顯著影響,其中氮肥與磷肥互作,磷肥與鉀肥互作對其影響達(dá)極顯著水平。因此,從出苗情況看,組合A5B4C3為最佳組合(表3)。3.2對川半生育期珠芽產(chǎn)生的影響不同施肥水平下川半夏平均珠芽產(chǎn)生數(shù)(表2),方差分析顯示不同處理間達(dá)極顯著水平(P<0.01)。從表中可看出,處理23平均珠芽產(chǎn)生數(shù)最多,為32.1顆,除和處理26無極顯著差異外,和其他處理及對照間差異均達(dá)極顯著水平;其次為處理26,除和處理23,5,22,24和對照差異不顯著外,和其他處理均達(dá)極顯著水平;處理26,5,22,24和對照在生長期平均珠芽產(chǎn)生數(shù)均大于24顆,除和處理23,16,2無極顯著差異外,與其他處理間的差異均達(dá)到極顯著水平。以上說明,不同施肥組合對川半夏生育期珠芽產(chǎn)生有顯著性作用。正交試驗(yàn)分析得出,影響川半夏生育期珠芽平均數(shù)的因素依次為鉀肥>氮肥肥>磷肥(表3),鉀肥對川半夏珠芽產(chǎn)生數(shù)有顯著影響。氮肥和磷肥間互作對珠芽產(chǎn)生數(shù)有極顯著影響,磷肥和鉀肥互作對其影響不顯著。綜上所述,從川半夏平均珠芽數(shù)上看,組合A5B3C2為最佳施肥組合。3.3對川晚生育期抽開口數(shù)的影響不同施肥水平下川半夏平均抽薹數(shù)(表2),方差分析表明,處理間差異達(dá)極顯著水平(P<0.01),處理5,12,1,23,24,20和對照在生長期抽薹平均數(shù)相對較多,除和處理19,6,8,21,7,18,25有極顯著差異外,和其他處理間差異均未達(dá)到極顯著水平。這說明不同施肥組合可以顯著降低川半夏生育期抽薹開花數(shù)。正交試驗(yàn)分析結(jié)果可看出(表3),影響川半夏抽薹數(shù)的因素依次為氮肥>鉀肥>磷肥,氮肥對其影響達(dá)極顯著水平,而磷肥和鉀肥對其均無顯著影響。氮肥與磷肥互作對抽薹數(shù)有極顯著影響,磷肥和鉀肥互作對其有顯著影響,而氮肥和鉀肥互作則無顯著影響。因此,從抽薹數(shù)上看,最佳施肥組合為A1B5C5和A3B2C4。3.4川晚增增率和增重率不同施肥水平下川半夏的單株增重率方差分析表明(表2),處理間差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)。處理3,15的單株增重率最高,均大于200%,除和處理23,1,18的差異不極顯著外,和其他處理間的差異均達(dá)到極顯著水平;其次為處理23,1,18,單株增重率均大于170%,除和處理3,15,21,9的差異沒有達(dá)到極顯著差異外,和其他處理間的差異均達(dá)到極顯著水平;處理8的增重率最小,除和處理24,9,17,4的差異不極顯著外,和其他處理間的差異均達(dá)到極顯著水平;處理3,15,23,1,18,21,9均顯著高于對照,而處理10,7,16,14,24,19,17,4,8則顯著低于對照。正交試驗(yàn)分析得出,影響川半夏增重率的因素依次為鉀肥>磷肥>氮肥(表3),磷肥和鉀肥對其影響達(dá)極顯著水平,氮肥對其有顯著影響。氮肥與磷肥互作和磷肥與鉀肥互作對川半夏增重率有極顯著影響,氮肥和鉀肥互作對其也有顯著影響。因此從增重率上看,最佳施肥組合,可確定為A1B3C3和A3B5C2。3.5對川半株增值率的影響不同施肥水平下川半夏的增殖率(表2),方差分析表明,處理間差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)。處理25川半夏的單株增殖率最大,為1227%,和其他處理間的差異均達(dá)到極顯著水平;其次為處理7,11,除和處理25,22,9,18的差異沒有達(dá)到極顯著外,和其他處理間差異均達(dá)到極顯著水平;處理4,24半夏的增值率最小,除和處理10,6,12,27,17,8,25,5,16,2,4的差異不極顯著外,和其他處理間差異均達(dá)到極顯著水平;處理25,7,11,22,9,18,21極顯著高于對照,其他處理和對照差異未達(dá)極顯著水平,這表明不同施肥組合對川半夏單株增殖率有極顯著的影響。正交試驗(yàn)分析得出,影響川半夏單株增殖率的因素依次為氮肥>鉀肥>磷肥(表3),氮肥和鉀肥對其有極顯著影響,磷肥對其影響不顯著。因素間互作對川半夏增殖率有顯著影響,其中氮肥和鉀肥互作與磷肥和鉀肥互作對其有極顯著影響。綜上,從川半夏單株增殖率上看,最佳組合為A5B5C4。3.6川半堿含量測定結(jié)果不同肥料配比下川半夏塊莖β-谷甾醇含量見(表2),方差分析顯示處理間差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)。從表2中可以看出處理1,17,23的β-谷甾醇含量較高,和處理25,16,2,8,7,15達(dá)極顯著水平,但和對照差異不顯著;處理15含量最低,除和處理12,13,24,21,26,25,16,2,8,7及對照差異不顯著外,和其他處理間差異達(dá)極顯著水平;其次為處理7(僅高于處理15)除和處理1,17,23,22,14,20,5,19的差異達(dá)極顯著水平外,和其他處理及對照差異不顯著;對照和所有處理β-谷甾醇含量差異均不顯著。正交試驗(yàn)分析結(jié)果顯示,各因素及因素間互作對川半夏β-谷甾醇含量均無顯著影響。不同肥料配比下川半夏塊莖生物堿含量(表2),方差分析顯示處理間差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)。從表2中可以看出處理6種莖生物堿含量最高,除和處理1,2,4,21,13,3,7差異不顯著外,和其他處理及對照間差異均達(dá)到極顯著水平;其次為處理1,除和處理6,2,4,21,13,3,7,9,19,20,12,8,5,17差異不顯著外,和其他處理及對照間差異也均達(dá)極顯著水平;所有處理含量均高于對照,對照區(qū)含量除和處理17,16,26,10,11,24,14,25,22,23,15,18差異不顯著外,和其他處理均達(dá)極顯著差異。正交試驗(yàn)分析得出,影響川半夏生物堿含量的因素依次為氮肥>磷肥>鉀肥(表3),各施肥因子對其均有極顯著影響。因素間互作分析表明,氮肥和鉀肥互作對生物堿含量有極顯著效應(yīng),磷肥和磷肥互作對其有顯著影響,氮肥和磷肥間互作對其影響不顯著。因此,從生物堿含量上來看,最佳施肥組合為A2B1C2。4施肥對川半各養(yǎng)分含量的影響不同施肥水平組合下川半夏種莖在生育期內(nèi),其出苗、珠芽產(chǎn)生、抽薹規(guī)律基本表現(xiàn)一致。田間觀察結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同施肥處理后川半夏仍表現(xiàn)出2次比較明顯的“倒苗”現(xiàn)象,這說明不同施肥處理對川半夏生長節(jié)律無較大影響。研究發(fā)現(xiàn)不同施肥水平組合對川半夏平均出苗數(shù)有顯著影響,對平均珠芽數(shù)和抽薹數(shù)有極顯著影響。其中,氮肥對出苗數(shù)和抽薹數(shù),有極顯著效應(yīng);鉀肥對出苗數(shù)有極顯著效應(yīng),對珠芽數(shù)有顯著效應(yīng)。磷肥和氮肥肥互作對上述指標(biāo)影響最大,均有極顯著效應(yīng),其次為磷肥和鉀肥的互作效應(yīng)。因此,在半夏生產(chǎn)中,3種肥料的合理搭配使用,可明顯改觀其經(jīng)濟(jì)性狀,并達(dá)到增產(chǎn)的效果。本研究結(jié)果中,平均出苗數(shù)各處理均低于對照,但各處理間無顯著差異,這可能是土壤及環(huán)境因素造成的,但具體原因還需進(jìn)一步研究;各處理抽薹數(shù)也相對較低,其原因可能是施肥可減少川半夏抽薹比例,也可能是由于其出苗率低所導(dǎo)致。因此,從以上農(nóng)藝指標(biāo)來看,處理組合A5B3C2為最佳施肥組合。研究結(jié)果還表明,不同施肥處理種莖的單株增重率和增殖率間差異均達(dá)極顯著水平。氮肥和鉀肥對增重率和增殖率均有顯著效應(yīng),磷肥對增重率有顯著效應(yīng);各因素間的互作對兩者的影響均達(dá)顯著水平。因此,肥料間的互作可有效提高半夏的產(chǎn)量。從單株增重率上看,鉀肥對其效應(yīng)最大,顯著高于對照的處理組合中,鉀肥用量多數(shù)都比較高。已有研究報(bào)道,川半夏生育期對鉀的吸收量最大,這說明增加鉀肥施用量很可能會提高半夏產(chǎn)量。因此,從增產(chǎn)的角度考慮,A1B3C3,A3B5C2,A5B3C2這3種肥料組合可作為生產(chǎn)上建議的施肥組合;但如果從繁殖率上考慮,建議使用施肥組合A5B5C4。研究發(fā)現(xiàn)不同施肥處理下川半夏塊莖中的生物堿和β-谷甾醇含量間差異達(dá)極顯著差異。各施肥因子