施氮和种植密度对丹参干物质积累及产量的影响

2014-06-07吕静霞苗艳芳都开彬

河南科技大学学报(自然科学版) 2014年2期

关键词：根冠施氮氮量

魏鑫，吕静霞，苗艳芳，乔琦，都开彬

（河南科技大学农学院，河南洛阳 471003）

施氮和种植密度对丹参干物质积累及产量的影响

魏鑫，吕静霞，苗艳芳，乔琦，都开彬

（河南科技大学农学院，河南洛阳 471003）

采用紫花丹参为试验材料，通过低、高两种施氮水平、5种种植密度的复因子试验，分析了丹参不同生育期干物质积累、产量及根冠比，探讨了氮肥用量和种植密度对丹参生长的影响。研究结果表明：施氮对丹参干物质积累影响大于密度效应，以施氮180 kg／hm2、密度14万株／hm2为宜，地上、地下干物质积累量大、产量高；N2比N1平均增产23%，5种密度平均产量以M2产量最高，M5产量最低，M2比M5高20%。在每公顷施180 kg氮肥的情况下，以密度12万株／hm2最高，产量为6 207 kg／hm2；每公顷施135 kg氮肥的情况下，以14万株／hm2氮肥偏生产率最高，为38 kg／kg。丹参生长后期根冠比为0.60～0.65，大于前期，不同生长期N2根冠比大于N1。

丹参；氮肥；种植密度；干物质积累

0 引言

丹参是重要的医药工业原料，需要量大，目前全国各地都有人工种植。合理密植和施肥是提高中药材产量的关键措施，是生产优质药材的重要保证［1－4］。氮素是丹参必需的大量营养元素，增加氮素施用量可以提高丹参地上地下部干物质的积累量［5－8］；随着施氮量的增加，作物产量和氮素吸收量逐步增加［9］。在丹参生产过程中，密度也是一个重要影响因素。文献［10－11］研究栽植密度对丹参产量影响时，认为不同的栽植密度通过影响单株根系数和根系总表面积而影响生物产量。密度过小，田间漏光，光合产物合成量低；密度过大，造成田间郁闭，影响通风透光，丹参个体发育不良也会导致减产。一般说来，栽种密度与土壤肥力、肥水条件、品种类型有直接关系［10］。在豫西褐土区农田生态条件下，丹参氮肥用量和密度的互作效应尚缺乏研究。本试验以紫花丹参为材料，通过进行高、低两种施氮水平、5种种植密度的复因子试验，以期为丹参优质高产高效栽培提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于洛阳市新安县，地理坐标为东经112°4′、北纬34°6′，属温带大陆性季风气候，年均温14.7℃，年均日照2 300 h，年均降雨量551.6 mm，无霜期218 d。供试土壤的基本理化性质见表1。

表1 供试土壤的基本理化性质

1.2 供试材料

试验用种苗紫花丹参来源于洛阳市新安县丹参生产基地，于2011年4月24日种苗移栽，于2011年10月底收获。试验地管理同大田。

供试肥料：氮肥为尿素（含N 46%），磷肥为磷酸二铵（含P2O548%，含N 18%），钾肥为硫酸钾（含K2O 50%）。

1.3 试验设计

以施氮量为主区，进行低（135 kg／hm2，N1）、高（180 kg／hm2，N2）两种施氮水平，以密度为副区，安排了两因素裂区试验，分别设密度M1为10万株／hm2，M2为12万株／hm2，M3为14万株／hm2，M4为16万株／hm2，M5为18万株／hm2。小区面积18 m2，重复3次。试验在普施磷酸二铵（167 kg／hm2）、硫酸钾（180 kg／hm2）的基础上，氮肥（尿素）分别在5月24日及7月10日进行追肥，其他管理同大田。

1.4 测定项目及方法

从丹参移栽35 d开始，每半月取样调查一次，数据分析和处理用Excel软件。氮肥偏生产率（PFP）（kg／kg）＝施氮处理丹参产量／施氮量。

2 结果与分析

2.1 氮肥用量和种植密度对丹参干物质积累的影响

图1为施氮对丹参地上干物质量的影响。由图1可以看出：不同氮肥处理丹参地上干物质积累随生长时间呈增长的趋势。在低氮（N1）处理下，不同密度丹参中后期生长差异较大，以M2的丹参生长势较好，在126 d时其地上干质量为4 905 kg／hm2，干质量日平均增加71.4 kg／hm2，M4、M5丹参后期增长趋势比较弱，密度大，氮量不足，影响了生长量。在高氮（N2）处理下，M3丹参地上干质量增长比较明显，在126 d时干质量为5 924 kg／hm2，地上日平均干质量增加84.6 kg／hm2。各密度处理后期地上部生长较为整齐一致。从干物质积累量来看，N2优于N1，地上干物质平均增加841.5 kg／hm2。

丹参根系干物质积累随着生育期的延长不断增加（见图2）。其中，移栽后80 d和120 d是根系增重的两个高峰期，N2根系日增质量分别达到35.9 kg／hm2、58.9 kg／hm2、N1处理分别为56.5 kg／hm2、57.7 kg／hm2。从施氮量来看，N2各期干质量都超过了N1，前期以高密度干物质增加快，中后期以密度M3干物质增加快，126 d地下干物质积累量达3 278 kg／hm2；N1用量下，前期各密度处理差异较小，中期以密度M3根系生长的最快，126 d根系干质量为2 850 kg／hm2，与高氮处理同期相差428 kg／hm2。

图1 施氮对丹参地上干物质量的影响

2.2 氮肥用量和种植密度对丹参产量的影响

各处理丹参产量见表2。表2主处理氮肥用量表明：N2的平均产量为5 709 kg／hm2，N1平均产量为4 639 kg／hm2，N2比N1增产23%（P＜0.01）；副处理5种密度平均产量为4 643～5 587 kg／hm2，各处理差异也达到了极显著水平，其中以M2产量最高，M5产量最低，M2比M5高20%。分别对主处理N2和N1中各个副处理进行Duncan多重比较，在每公顷施180 kg氮肥（N2）的情况下，以密度M2最高，产量为6 207 kg／hm2；每公顷施135 kg氮肥的情况下，以M3最高，产量为5 167 kg／hm2。两者相比，N2M2组合虽需多施45 kg氮素，但可多增产1 040 kg丹参，氮肥偏生产率为34 kg／kg，N1M3组合产量不及前者，但氮肥偏生产率较高，为38 kg／kg。

图2 施氮对丹参地下干物质积累量的影响

表2 各处理丹参产量 kg／hm2

2.3 氮肥用量与种植密度对丹参根冠比的影响

表3为不同处理丹参的根冠比，由表3可知：丹参的根冠比均值从总体上的趋势是在不断升高。前期丹参以地上茎叶生长为主，植株将大量的光合产物用于建造地上部分器官，而分配到地下的有机物质很少，此时的根系以增量为主，增重较少，根冠比较小；维持在0.3～0.4，移栽后95 d，地上营养器官生长日趋缓慢，大量的光合产物运至根系，使根系的增长、增粗速度加快。地下干质量提高，使得根冠比不断变大，收获期基本稳定在0.60～0.65。根冠比的大小反映了光合产物积累的数量及分配比例。丹参是以收获根系为主的作物，大的根冠比意味着在一定生物量的前提下，可获得较好的经济产量和效益。密度对根冠比的影响不如施氮量的影响大，不同施氮量相比，同一生长期N2根冠比大于N1。

表3 不同处理丹参的根冠比

3 结论

在该试验条件下，施氮肥对丹参干物质积累影响大于密度效应。施氮量以180 kg／hm2、密度以14万株／hm2为宜，地上、地下干物质积累量都大；N1平均产量为4 639 kg／hm2，N2的平均产量为5 709 kg／hm2，N2比N1增产23%。5种密度平均产量为5 115 kg／hm2，以M2产量最高，M5产量最低，M2比M5高20%。在每公顷施180 kg氮肥（N2）的情况下，以密度M2（12万株／hm2）最高，产量为6 207 kg／hm2；每公顷施135 kg氮肥的情况下，以M3（14万株／hm2）最高，产量为5 167 kg／hm2。N1氮肥偏生产率为38 kg／kg，N2氮肥偏生产率为34 kg／kg。丹参生长后期根冠比为0.60～0.65，大于前期根冠比，同一生长期N2根冠比大于N1。

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S143.1