氮磷钾肥配施对豫西旱地丹参生产的影响

夏奉乾 ,苗艳芳 ,李俊伟 ,卲铁信 ,焦万松

(1.河南科技大学 农学院,河南洛阳 471003;2.新安县农技推广中心,河南新安 471800;3.洛阳高新区孫旗屯乡农技服务中心,河南洛阳 471003)

0 前言

丹参是著名的活血化瘀药[1],我国生产和应用丹参有着悠久的历史。近年来丹参在河南、陕西、山东、四川等地广泛种植,并成为主要产地[2]。施肥是影响丹参产量和品质的重要因素,不同的产地施肥量及配比差异较大[3-7]。豫西丹参大多种植在坡岭旱地,土壤含钾相对丰富,而供应其他养分的能力较低,科学合理地配施氮磷钾肥,成为高产、优质、低成本的关键技术措施之一,是丹参生产中亟待解决的理论和实际问题。本文应用“3414”设计方案[8],通过大田试验,研究了氮磷钾肥配施对豫西旱地丹参产量的影响,旨在为丹参科学施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验在洛阳市伊川县和新安县两个丹参生产基地进行,供试土壤为褐土(立黄土和红黄土土种),基本理化性状见表1。

表1 供试土壤基本性状

1.2 试验设计

试验采用农业部推荐的“3414”最优回归设计,设氮、磷、钾 3个因素,4个水平,14个处理,施肥方案和施肥量见表2。3次重复,随机区组排列,小区面积 12 m2。2008年 4月种苗移栽,11月上旬收获。种植密度为 100 000株/hm2。供试品种为紫花丹参,种苗来源于伊川县丹参基地,供试肥料为:尿素(w(N)=46%)、过磷酸钙(w(P2O5)=12%)、氯化钾(w(K2O)=60%)。氮肥和磷肥1/2作基肥移栽前施入土壤,1/2作追肥 6月施入;钾肥 1/3作基肥移栽前施入,1/3在 6月、其余 1/3在 8月作追肥施入。

2 结果与分析

2.1 施肥对丹参产量的影响

表2 不同肥料用量组合对丹参产量的影响

对丹参肥料配施试验的产量结果(见表2)进行方差分析,表明立黄土施肥处理间差异达显著水平[F(94.7)＞F0.05(2.12)]。采用Duncan新复极差法(SSR)进行多重比较,第6处理产量最高为 7 576 kg/hm2,第 6、5处理与第 10、11、13处理间差异达显著水平。无肥区(对照)产量最低,某一养分缺施区次之,氮磷钾配施比对照增产11.5%～54.5%,平均为33%;比无氮区增产 30%;比无磷区增产21%;比无钾区增产13%。

红黄土施肥处理间差异也到了显著水平[F(33.14)＞F0.05(2.12)],施肥增产率达到13.8%～52.6%,平均31%。经SSR比较,第6处理产量最高为5 533 kg/hm2,与第 7、9处理外的其他处理差异均达显著水平。说明施肥对提高丹参产量有重要作用。

2.2 丹参的施肥效应

将表2丹参产量(y)与氮(x1)、磷(x2)、钾(x3)肥用量输入测土配方“3414”数据分析器SG-2.3版(系江苏省扬州市土壤肥料站开发程序),进行回归分析,得到三元二次回归方程为:

统计分析表明:两个方程均达到了显著水平(P＜0.05),虽然两个方程的参数不同,但趋势完全一致。从回归方程的系数直接比较可以看出:氮肥对产量的作用最大,磷素次之,钾肥贡献最小。经计算,立黄土丹参每公顷最高产量为7 668 kg,最大氮肥用量为210 kg,磷肥(P2O5)为142 kg,钾肥(K2O)为165 kg。以当地化肥市场价折算,最佳经济产量为 7 621 kg,最佳经济施氮量为 199 kg/hm2、施磷量(P2O5)为131 kg/hm2、施钾量为147 kg/hm2。对红黄土来说,三元素分析中最高产量为5 384 kg/hm2,最高施氮量205 kg/hm2、施磷量155 kg/hm2、施钾量156 kg/hm2;其经济产量为5 275 kg/hm2,氮、磷、钾经济施用量分别为119 kg/hm2、116 kg/hm2、92 kg/hm2。将丹参产量(y)与氮(x1)、磷(x2)、钾(x3)肥用量分别进行单因素分析和双因素分析得到一元二次、二元二次回归方程,由这些方程也可计算出不同养分的施用量,计算结果列入表3。从表3可以看出:与三元分析相比用肥量较高,产量大致相当。相比之下三因素分析得到施肥量较为合理。

2.3 丹参施肥的效益分析

由表4可见:立黄土缺肥区(2、4、8处理)的产投比在 3.19～3.59、单位化肥增产效益为1.7～3.9 kg,肥效较差。通过对表2立黄土平均产量位次在前 5位的处理(第6、5、14、9、7处理)进行效益分析可以看出,产量差异虽无统计学意义,由于肥料用量不同造成生产成本相差 26～901元/hm2,净利润相差11～1 412元,按照投资收益最大化的原则,第 14处理效应最好,比第 6处理净利润少 293元,却节省了901元的成本,1元化肥的投资收益为 8.96,每千克化肥平均增产 6.27 kg产品,总的产投比(包括固定成本)为 4.15,氮磷钾用量之比为1︰0.36︰0.43,施肥利润为 33 604元。

表3 丹参对氮、磷、钾肥料单独施用和两种养分配施的产量效应及施肥量 kg/hm 2

表4 立黄土施肥丹参的效益分析

表5 红黄土施肥丹参的效益分析

对三元分析得到的最大施肥量和经济施肥量方案也进行了效益分析。经济施肥量肥效稍低于 14处理;氮磷钾用量之比为1︰0.66︰0.74。以上施肥的效应分析是基于丹参6元/kg的价格。药材市场价格波动较大,行情好时价格会上升到8元/kg、10元/kg。价格高时,适当增加投入可换回更高的经济效益。因此可采用经济施肥量,甚至可采用最大施肥量。如每千克丹参按 8元计,最大施肥量的净利润比 14处理高 1 553元,氮磷钾用量之比为 1︰0.69︰0.79。上述 3个方案相比,产量提高,磷、钾比例略有提高。

由表5效益分析看:红黄土经济最佳施肥量的肥效最好,其次是 14处理,但净利润以第 6处理最大,比前者多 1 325元;第 6、9、14处理投产比与最佳施肥量相同为 2.9,按照投资收益最大化的原则,经济施肥量效应最好。以每千克丹参 6元计算,每公顷产值为 31 542元,每千克化肥平均增产 5 kg产品;氮磷钾用量之比为 1︰0.58︰0.46,施肥利润为 20 696元。

3 结论

(1)施用氮磷钾肥可以提高丹参的产量,最大增产幅度达 54%,平均增产 32%。

(2)立黄土丹参每公顷最大氮、磷、钾施肥量分别是210 kg/hm2、142 kg/hm2和165 kg/hm2,最高产量为7 668 kg;经济施肥量分别为199 kg/hm2、131 kg/hm2和147 kg/hm2,产量为7 621kg。红黄土丹参每公顷氮、磷、钾最大施肥量分别是205 kg/hm2、158 kg/hm2和156 kg/hm2,最高产量为5 384 kg;经济施肥量分别为199 kg/hm2、116 kg/hm2和92 kg/hm2,产量为5 257 kg。氮肥对丹参产量的作用大于磷、钾肥,三者之间有一定的交互作用。

(3)立黄土丹参施肥的经济效益以每公顷N 210 kg、P2O575 kg、K2O 90 kg最好,其氮磷钾用量之比为1︰0.36︰0.43。每千克化肥平均增产 6.27 kg丹参,产投比为 4.15。在丹参市场价格走高时,氮磷钾用量比可以提高到1︰(0.66～0.69)︰(0.74～0.79)。红黄土丹参每公顷产值为31 542元,每千克化肥平均增产5 kg产品,其氮磷钾用量之比为1︰0.58︰0.46,施肥利润为20 696元,投产比2.9。

[1] 腾艳芬,王峥涛,余国奠.丹参的药用资源研究进展[J].中国野生植物资源,2001,20(2):1.

[2] 姜卫卫,张永清.丹参栽培研究概况[J].现代中药研究与实践,2007,21(5):57-61.

[3] 孙华,张彦玲,高致明,等.丹参种植与栽培技术研究现状及应用前景[J].山东农业科学,2005(6):73-74.

[4] 杨朝勇,腾树川.肥料种类及用量对中药材丹参产量的影响[J].耕作与栽培,2005(2):20-21.

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[8] 王圣瑞,陈新平,高祥照,等.“3414”肥料试验模型拟合的探讨[J].植物营养与肥料学报,2002,8(4):409-413.