唐古特大黄“3414”施肥效果及推荐施肥量研究

齐浩，陈垣*，郭凤霞，曹师，郭志军，杨育峰

(1.甘肃农业大学甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室，甘肃省中药材规范化生产技术创新重点实验室，甘肃省干旱生境作物学重点

实验室，农学院，生命科学技术学院，甘肃 兰州 730070；2.陇西中天药业有限责任公司甘肃省特色药用植物资源保护与利用工程实验室，

甘肃省特色药材规范化可追溯栽培工程技术研究中心，甘肃 定西 748100；3.卓尼县佛赐藏药材开发有限责任公司，甘肃 甘南747000)

唐古特大黄“3414”施肥效果及推荐施肥量研究

齐浩1，陈垣1*，郭凤霞1，曹师1，郭志军2，杨育峰3

(1.甘肃农业大学甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室，甘肃省中药材规范化生产技术创新重点实验室，甘肃省干旱生境作物学重点

实验室，农学院，生命科学技术学院，甘肃 兰州 730070；2.陇西中天药业有限责任公司甘肃省特色药用植物资源保护与利用工程实验室，

甘肃省特色药材规范化可追溯栽培工程技术研究中心，甘肃 定西 748100；3.卓尼县佛赐藏药材开发有限责任公司，甘肃 甘南747000)

摘要：采用“3414”施肥方案，研究不同氮、磷、钾配比对唐古特大黄产量及经济效益的影响，旨在为唐古特大黄合理施肥提供依据。结果表明，各施肥处理对唐古特大黄的产量和经济效益的影响表现依次为施肥>不施肥，NPK>P>N>K；两两互作对唐古特大黄产量、经济效益的影响表现为NP>PK>NK、PK>NP>NK。除高氮处理(N3P2K2)外，其余施肥处理条件下唐古特大黄总蒽醌含量均优于《中国药典》标准，总灰分及水分均达标。唐古特大黄施肥量与产量间的三元二次方程、二元二次方程和一元二次方程拟合结果均典型，能够较好的反应施肥量同产量、经济效益之间的关系。综合考虑，本试验条件下获得唐古特大黄最高产量施肥方案为氮 74.06 kg/hm2，磷55.07 kg/hm2，钾 36.56 kg/hm2，产量可达12384.3 kg/hm2。最佳经济施肥方案为氮73.33 kg/hm2、磷54.58 kg/hm2、钾36.37 kg/hm2，产量为12012.6 kg/hm2，经济效益为196126.0 元/hm2。

关键词：唐古特大黄；“3414”肥料设计；施肥模型；经济效益；产量

Use of the ‘3414’ fertilization design to determine optimal fertilization rates forRheumtanguticum

QI Hao1, CHEN Yuan1*, GUO Feng-Xia1, CAO Shi1, GUO Zhi-Jun2, YANG Yu-Feng3

1.GansuKeyLaboratoryofCropGenetic&GermplasmEnhancement,GansuProvincialKeyLaboratoryofGoodAgriculturalProductionforTraditionalChineseMedicines,ProvincialKeyLaboratoryofAridLandCropScience,CollegeofAgronomy,CollegeofLifeSciencesandTechnology,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,China; 2.GansuEngineeringLaboratoryofResourceReservationandUtilizationforCharacteristicMedicalPlants,GansuCultivatedEngineeringandTechnologyResearchCenterofStandardizationandTraceabilityforCharacteristicChineseMedicine,LongxiZhongtianPharmaceuticalCo.,Ltd,Dingxi748100,China; 3.ZhuonixianfociTibetMedicineCo.,Ltd,Gannan747000,China

Abstract:To determine the optimal fertilization program for Rheum tanguticum, we evaluated the effects of different amounts of nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizers on the yield and economic benefits of the plant, based on the ‘3414’ fertilization design. Based on plant yields and economic benefits, the success of the fertilization treatments was ranked as follows: fertilized>non-fertilized, and NPK>P>N>K. The effects of pairwise interactions on yield and economic benefits, from strongest to weakest, were ranked as follows: NP> PK>NK and PK>NP>NK, respectively. In all treatments except for the excess N treatment, total anthraquinone, total ash, and water content in the R. tanguticum roots met the standard of the Pharmacopoeia of the People’s Republic of China. The data for plant yield and economic benefits under the different fertilizer treatments fitted well with ternary quadratic, binary quadratic, and simple quadratic equations. Therefore, these equations represented the relationships between fertilizer quantity and yield/economic benefits. Taken together, the results of this study show that the fertilization program producing the highest yield (12384.3 kg/ha) under the local experimental conditions was N 74.06 kg/ha, P 55.07 kg/ha, and K 36.56 kg/ha. The fertilization program resulting in the best economic benefits was N 73.33 kg/ha, P 54.58 kg/ha, and K 36.37 kg/ha, resulting in 12012.6 kg/ha of yield and 196126.0 yuan/ha of economic benefit.

Key words:Rheum tanguticum; ‘3414’ fertilizer design; fertilization model; economic benefits; yield

蓼科(Polygonaceae)植物唐古特大黄(Rheumtanguticum)在我国主要分布于甘肃、青海和四川三省交界地带[1]，其与掌叶大黄(R.palmatum)或药用大黄(R.officinale)均为《药典》规定的大黄药材的基原植物，以干燥根及根茎入药[2]。唐古特大黄药材主要化学成分为蒽醌类衍生物，包括大黄素、大黄酸、大黄酚、芦荟大黄素、大黄素甲醚、B-谷甾醇等化合物[3]。大黄味苦性寒。归脾、胃、大肠、肝、心包经。泻下攻积，逐瘀通经，凉血解毒，清热泻火，利湿退黄[2]。药理及临床[4-6]研究表明，大黄具有泻下、抗菌、抗肿瘤、抗病毒、降低血脂、止血、利胆保肝等诸多作用。

唐古特大黄为多年生药用植物，药材主要来源于野生资源，由于过度采挖已导致野生资源锐减，自然生态环境遭到破坏，严重限制其资源的可持续发展，为了保护野生资源和保障药源，人工栽培成为有效途径。前人对掌叶大黄种子质量和育苗技术[7-10]、病虫害防治技术研究[11]较为详细，对施肥技术研究也较深入[12-14]，但有关唐古特大黄栽培方面的研究主要集中在种子处理[15]、种子灌浆[16]和有效成分含量比较[17-19]，对其需肥规律和配方施肥的研究尚未见报道。“3414”肥料方案是农业部测土配方施肥技术规范推荐采用的方案设计[20-22]。因此，在前人研究基础上，利用“3414”施肥方案探寻唐古特大黄最佳施肥配方具有重要意义，可明确氮磷钾配施对大黄产量和质量的影响，为唐古特大黄合理施肥提供依据。

1材料与方法

1.1　试验地概况

试验于2012年3月至2013年11月在甘肃省甘南州卓尼县扎古录镇进行，海拔2785 m，年平均气温4.9℃，年降水量624.2 mm，平均日照2429.2 h，无霜期90～119 d，属于高寒阴湿区。土壤为黑钙土，0～20 cm耕层土壤有机质含量2.16%，全氮0.166 g/kg，碱解氮39.9 mg/kg，全磷0.467 g/kg，速效磷45.1 mg/kg，全钾17.5 g/kg，速效钾190 mg/kg。

1.2　供试材料

氮肥用尿素(含N 46%)，磷肥用过磷酸钙(含P2O512%)，钾肥用硫酸钾(含K2O 50%)。施肥量如表1所示。试验用唐古特大黄种苗由卓尼县佛赐藏药材开发有限责任公司提供，供试种苗单株鲜重(29.69±12.29) g，根长(18.50±3.15) cm，茎粗(1.61±0.27) cm。

1.3　试验方案

试验采用“3414”肥效试验方案[20-22](表1)，氮、磷、钾3个因素，4个水平，共14个处理。4个水平的含义：0水平指不施肥，2水平指当地推荐施肥量，1水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5(该水平为过量施肥水平)。试验每处理3次重复，共42个小区。小区面积4 m×7 m=28 m2，行距90 cm，株距70 cm。施肥均按设计标准一次性作为底肥施入，即将试验地划分后，将各处理在移栽前均匀撒于各小区地表，然后翻入土中，整平后移栽。移栽于2012年3月25日完成。

1.4　测定项目与方法

药材采挖期2013年11月按处理小区采挖测定鲜产量，然后统一置太阳能烘干室烘干后测定干产量，本文产量均指药材干产量。

药材蒽醌类化合物、总灰分和水分测定按照《中华人民共和国药典》2010版大黄测定方法测定[2]。采用仪器有高效液相色谱仪(JYL-QC06-022A ，SPD-20A日本岛津)、色谱柱为WondaSil C18(5 μm，4.6 mm×250 mm)。流动相为甲醇-0.1%磷酸溶液(80∶15)，流速为1 mL/min，检测波长254 nm，柱温30℃，进样量10 μL。总灰分测定采用箱式电阻炉(KSY-6D-16，北京科伟永兴仪器有限公司)，水分测定用电热恒温鼓风干燥箱(GZX-GF101-4BS-Ⅱ型，上海跃进医疗器械有限公司)。样品称重采用1/10000电子天平(AL104型，梅特勒-托利多仪器上海有限公司)。

表1　唐古特大黄“3414”试验方案和施肥量

注：纯N、P2O5、K2O、唐古特大黄价格分别为5.4，10.0，5.0，16.0 元/kg。

Note: The price of pure nitrogen, phosphorus pentoxide, potassium oxide andP.tanguticumare 5.4, 10.0, 5.0, 16.00 Yuan/kg respectively.

1.5　统计分析

采用Excel 2007处理数据，建立肥料效益模型及制图[21]。采用SPSS 11.5软件进行方差分析，多重比较采用Duncan法。

2结果与分析

2.1　不同施肥方案下唐古特大黄产量和效益分析

土壤自身肥力即地力是限制作物产量的重要因素，是确定适宜施肥量的重要依据。根据表2数据，以空白处理1(N0P0K0)产量与出现最高产量的处理6(N2P2K2)比较，得出试验点的地力贡献率为52.88%，说明本试验条件下唐古特大黄的产量更依赖于不同的氮磷钾肥配比。将氮、磷、钾缺素区与全肥区处理6的产量比较表明，氮、磷、钾缺素区相对产量分别为78.05%，66.20%，80.64%，说明试验区土壤K为中等水平，P为中等偏下水平，N的含量较低。

经对生长2年(2012年3月移栽，2013年11月采挖)的唐古特大黄产量和效益分析(表2)，施肥处理的产量均高于不施肥对照的水平，提高程度因施肥处理的不同而异。处理6增产效果居第一位，较对照增产47.12%。缺氮处理(N0P2K2)产量较最高产量处理6(N2P2K2)减产21.95%；缺磷处理(N2P0K2)减产率为33.80%；缺钾处理(N2P2K0)减产率为19.36%；说明限制唐古特大黄产量的主要养分因子是磷>氮>钾，即磷肥增产效果最明显，氮肥次之，钾肥最差。氮、磷、钾缺素处理较不施肥处理(N0P0K0)分别增产32.25%，20.13%，34.43%，说明正交互作效应为NP>PK>NK。高氮处理(N3P2K2)产量为10587.86 kg/hm2，比最佳施肥量处理(N2P2K2)减产15.64%；高磷处理(N2P3K2)产量为11513.99 kg/hm2，比最佳施肥量处理减产6.34%；而高钾处理(N2P2K3)产量为11932.44 kg/hm2，比最佳施肥量处理减产2.61%，表明试验设置的最佳施肥量较为准确。

表2　氮磷钾配施对唐古特大黄产量和经济效益的影响

注：纯收入=经济效益-肥料成本；纯氮、五氧化二磷、氧化钾，大黄价格分别为5.4，10.0，5.0，16.0元/kg。

Note: Net income=Economic benefits-cost of fertilizer. The price of pure nitrogen, phosphorus pentoxide, potassium andR.tanguticumare 5.4, 10.0, 5.0, 16.0 Yuan/kg, respectively.

表2显示，处理6(N2P2K2)净收益最高。与不施肥处理相比，施肥处理收益均明显提高。从增产效果和经济效益综合考虑，处理5和12产量虽较高，但因成本高其收益反而降低，而处理7和10因成本相对低经济效益有所提升。收益前3位的处理依次为N2P2K2>N1P1K2>N2P2K3，缺氮处理(N0P2K2)、缺磷处理(N2P0K2)和缺钾处理(N2P2K0)较最高收益处理(N2P2K2)利润分别降低62.88%，67.81%和32.60%。高氮处理11(N3P2K2)、高磷处理7(N2P3K2)、高钾处理10(N2P2K3)净收益均较最佳施肥量处理(N2P2K2)低，可见影响收益的施肥为P>N>K，经济效益最佳处理为N2P2K2，说明本试验最佳配比设计较为合理，能够反应当地的施肥水平。

2.2　单种肥料的增产效应分析

根据处理2、3、6、11，处理4、5、6、7，处理6、8、9、10的结果，对氮、磷、钾肥施用条件下的产量和经济效益比较分析。对N肥同大黄根产量和效益的关系做散点图，拟合一元二次曲线(图1)。N与产量的拟合函数R2=0.974(F=19.04，F0.01=0.16，P<0.01)；N与效益的拟合曲线R2=0.974，F检验后得出F=18.76>F0.01=0.1611，说明曲线拟合程度较高，能真实反映在P、K二水平上N施用量同大黄根产量及效益之间的关系。由于一元二次方程二次项系数为负数，说明函数具有最大值。在磷钾施用量固定时，大黄的产量、收益随施氮量的增加呈先增加后减少的趋势。氮肥最大施肥量为77.49 kg/hm2，最大产量为12098.07 kg/hm2。缺N时理论产量为9556.25 kg/hm2，占理论最大产量的78.99%。在磷及钾2水平的基础上分析不同氮肥用量对唐古特大黄增产效应(表2)表明，施用氮肥能显著提高大黄产量，施氮肥比不施氮肥增产9.74%～21.95%。N肥用量为77.06 kg/hm2时，最大增加净收益88754.3 元/hm2。增加的净收益与处理6的接近，说明2水平为最佳水平。

图1　施氮量与产量和收益效应曲线Fig.1　The effect curve of yields and income to N application rates

同法得到P肥和K肥的拟合曲线(图2)和收益效益曲线表(图3)。F检验表明，拟合函数极显著(P<0.01)。图2和图3显示，产量和收益随K和P施肥量的增加而提高，且具最大值。计算得理论最高产量和对应施肥量，即施P量为61.01 kg/hm2时其最高产量为12417.6 kg/hm2，P空白区产量占理论最高产量的65.28%；K肥施用量为42.37 kg/hm2时最高产量为12075.96 kg/hm2，空白区产量占理论最高产量的81.76%。最佳经济效益和对应施肥量：P施用量为60.75 kg/hm2时，其最大增加净收益为93840.3 元/hm2；K肥施用量为42.11 kg/hm2时，最大增加净收益为57124.8 元/hm2；拟合结果显示，磷肥估测的可靠性最高，氮肥次之。估测的磷肥最佳施肥量60.65 kg/hm2与理论推荐量相接近；钾肥最佳施肥量42.11 kg/hm2较理论推荐量高出10.11 kg/hm2，说明磷肥最佳施肥量为P2水平，而钾肥最佳施肥量低于K2水平。

图2　施磷量与产量和收益效应曲线Fig.2　The effect curve of yields and income to P-applicated rates

图3　施钾量与产量和收益效应曲线Fig.3　The effect curve of yields and income to K-applicated rates

2.3　交互效应及最佳施肥量

2.3.1氮、磷、钾肥的交互作用分析根据表2数据对肥料交互作用进一步分析(图4)显示，氮肥与磷、钾肥间存在互作效应，在钾肥K2(32 kg/hm2)条件下，当氮肥用量从N1(45 kg/hm2)增加到N2(90 kg/hm2)时，P1(30 kg/hm2)水平减产415.78 kg/hm2，P2(60 kg/hm2)水平增产819.18 kg/hm2，说明一定的磷肥用量可极大提高氮肥肥效的发挥，对氮肥具有增效作用。在P2水平施肥条件下，氮肥用量从1水平增加到2水平，K1(16 kg/hm2)水平减产494.35 kg/hm2，K2(32 kg/hm2)水平增产819.18 kg/hm2，说明钾肥用量的增加也极大提高了氮肥肥效的发挥，当磷肥施用量为90 kg/hm2，钾肥施用量为32 kg/hm2时，更有利于氮肥肥效的发挥，较高钾肥水平下施用氮肥效果更好。

图4显示，不同的氮肥、钾肥用量也影响磷肥的用量。在K2水平下，磷肥用量从1水平增加到2水平，N1水平减产481.98 kg/hm2， N2水平增产752.98 kg/hm2，表明氮肥用量的提高有利于磷肥肥效的发挥。在N2水平下，磷肥用量从1水平增加到2水平，在K1和K2水平下，大黄增产量分别为752.98和432.14 kg/hm2，说明钾肥的增加不利于氮肥效果的发挥。同样，不同氮磷肥施用量明显影响钾肥效果的发挥。在P2水平下，钾肥用量从1水平增加到2水平，在相应的N1和N2水平下，增产量分别为48.38和1361.91 kg/hm2，表明氮肥用量增加能够提高K肥肥效的发挥。在N2水平下，钾肥用量从1水平增加到2水平，在P1和P2水平下，大黄增产量分别为1041.07和1361.91 kg/hm2，说明提高磷肥用量对钾肥肥效可起到促进作用。

图4　氮磷钾交互效应分析Fig.4　Analysis of the interactions among the nitrogen, phosphorus and potassium fertilization level

2.3.2两两之间的交互效应及最佳施肥量根据表1数据采用回归法分别对施肥处理，氮磷(1～7、11、12)，氮钾(1～3、6、8～11、13)，磷钾(1、4～10、14)拟合二元二次肥料效应函数(Y为唐古特大黄产量，N、P、K分别对应氮肥、磷肥和钾肥的施用量)，并在a=0.05水平上对函数进行F检验得到其拟合函数(表3)。由表3可知，拟合方程检验达到显著水平，且符合肥料报酬递减律(二次项为负值，一次项为正值)，说明拟合的函数是典型肥料函数，能较好的表述两种肥料施用量同唐古特大黄产量间的关系，在N2水平上肥料效应函数的交叉项系数为0.909，可知K，P交互增产效果最为明显。根据表3采用微分偏导数法求解得到最高产量、最佳产量及对应施肥量(表4)。

表3　二元肥料效应模型拟合结果

表4　二元二次方程下施肥量及产量

表5　不同施肥量对唐古特大黄药材品质的影响

注：数据为平均数±标准差。不同小写字母表示在P<0.05差异显著。

Note: The data indicates mean±SD. Different small letters mean significant difference atP<0.05.

2.4　三因子肥料效应模型和最佳施肥量

依据“3414”田间肥料试验设计，利用Excel软件建立以唐古特大黄“3414”不完全试验方案中1~14处理产量为目标函数的氮、磷、钾肥效三元二次回归模型为：Y=6519.14+28.35N-0.48N2+80.29P-1.06P2+142.5K-1.84K2+0.67NP+0.16NK-0.36PK，式中，Y为唐古特大黄干根产量，N为氮肥施用量，P为磷肥施用量，K为钾肥施用量。该拟合函数R2=0.9772，F=19.06>F0.05=0.0061，二次项系数为负，一次项系数为正，符合肥料报酬递减规律，判定为典型性效应函数。对方程关于N、P、K分别求偏导，利用Excel规划求解，得出N=74.06 kg/hm2，P=55.07 kg/hm2，K=36.56 kg/hm2，得到最大产量12017.2 kg/hm2。按纯氮5.4 元/kg、五氧化二磷10 元/kg、氧化钾5 元/kg、唐古特大黄16 元/kg进行计算。扣除肥料成本收入(I),按照公式I=16Y-(5.4N+10.0P+5.0K)计算。

结合三元二次效益模型，对上式I关于N，P，K求偏导数，令其为0计算得，当N=73.33 kg/hm2，P=54.58 kg/hm2，K=36.37 kg/hm2时，得最大经济效益为143111.0 元/hm2，该施肥配方条件下产量为12012.6 kg/hm2，恰好与处理6(N2P2K2)产量相接近。唐古特大黄价格及氮、磷、钾肥料的销售价变化较大，价格的变化对最佳施肥效益产生一定影响。

2.5　不同施肥量对唐古特大黄药材品质的影响

唐古特大黄作为药用经济植物，其有效成分的高低直接影响着品质的优劣，进而影响其售价。唐古特大黄的有效成分以蒽醌类化合物为主，并作为评价其质量的主要依据。表5显示，施肥对唐古特大黄大黄酚和总蒽醌含量具有显著(P<0.05)影响。对芦荟大黄素，大黄酸，大黄素和大黄素甲醚的含量影响不显著(P>0.05)，对灰分和含水量的影响不显著(P>0.05)，但其灰分和水分含量均达到《药典》标准(总灰分不得过10.0%，减失重量不得过15.0%)。处理13(N1P2K1)芦荟大黄素含量最高，处理12(N1P1K2)大黄酚含量最高，较处理11(N3P2K2)显著提高(P<0.05)。处理6的总蒽醌较处理11极显著提高(P<0.05)。且不施肥处理1(N0P0K0)的总蒽醌含量较处理11(N3P2K2)显著提高(P<0.05)。总蒽醌含量最高为处理6(N2P2K2)，其次为不施肥组，高氮组含量最低(1.48%)。除高氮组外，其余各处理含量均达药典标准(总蒽醌不得少于1.5%)。

3讨论与结论

3.1　唐古特大黄最佳肥料配比为N2P2K1或N2P2K2

土壤肥力是提供作物所需各种营养元素的综合能力，施肥是维持土壤持续生产力、改善土壤营养状态、提高土壤肥力和维持稳定增产的有效措施，合理施肥可促进作物生长，有效提高产量。罗世琼等[23]研究发现施肥可促进黄花蒿(Artemisiaannua)的生长。适量施磷也可增加宽叶羌活(Notopterygiumforbesii)根茎产量[24]。由于营养元素不仅具有主要效应，其交互作用效应也是影响作物产量的重要因素，成为土壤肥料学与植物营养研究的热点[25]，只有探明不同作物养分间的交互作用方向(正向还是负向)，制订适宜养分配比，才能充分发挥肥料的肥效。烤烟(Nicotiana)单施氮、磷、钾的施肥量与产量和效益呈抛物线关系，在一定施肥范围内产量和经济效益均随施肥量的增加而提高，但超过此范围均降低[26]。张永清和苗果园[27]发现氮与磷对黍子(Panicummiliaceum)根系生长表现出明显的协同作用，施用氮和磷基础上施钾具有一定正向效果。张美俊等[28]研究表明适宜氮肥施用量是影响糜子(Panicummiliaceum)产量的关键因子，氮、磷、钾肥间存在明显的交互作用，配合施用能提高肥效，三因素对糜子产量的影响大小顺序为氮>磷>钾，任一因素过量施用均会导致产量显著降低。本研究通过对唐古特大黄“3414”配方施肥发现，施肥能促进唐古特大黄干物质积累，提高产量，限制其产量和收益的主要养分作用依次为P>N>K，磷肥增产效应最明显，氮肥次之，钾肥最差。单施肥料增产效果和收益表现为P>N>K，这可能是因为磷肥有利于有机物更多地向根系分配，氮肥与作物的光合作用紧密联系，形成的有机物为根的生长提供了保障。单施氮、磷、钾量与产量和效益呈抛物线关系，一定范围内产量和经济效益随肥料的增加而提高，但超过此范围反而降低，这与张文明等[26]的研究结果相似，这种现象符合“报酬递减律学说”[29]。对氮、磷、钾肥间的交互效应分析发现，P2K2组合最有利于氮肥效发挥，N2K1组合最有利于磷肥效发挥；N2P2组合最有利于钾肥肥效发挥。3种肥料的配合施用能够最大限度提高药材产量。施肥处理的增产效果依次为NPK>P>N>K，N2P2K2施肥处理唐古特大黄产量和经济效益均最高，不施肥处理N0P0K0产量最低，最高产量较N0P0K0增产47.12%，以上说明本试验最佳配比设计较为合理，最佳肥料配比为N2P2K1或N2P2K2。

3.2　合理施肥有利于唐古特大黄有效成分的积累

中药材有效成分含量是中药材质量的重要因素，也是为控制药材质量的一种有效手段。药材总灰分含量低说明含杂质少，药材水分含量低意味着贮藏过程中不易霉变或干制需要时间较短。施肥可提高黄花蒿抗疟成分含量[23]。本研究结果表明，卓尼县扎古录镇各处理条件下唐古特大黄均达到药典规定标准，处理13(N1P2K1)的芦荟大黄素含量最高，处理12(N1P1K2)大黄酚含量最高，处理6(N2P2K2)的大黄酸、大黄素甲醚含量和总蒽醌含量均最高。施肥对灰分和水分影响不大，除高氮处理外，其余处理均达到药典规定标准。值得注意的是施氮肥不利于其有效成分的积累，可能是由于多施氮肥造成植株的茎叶徒长，其机理有待进一步研究。

3.3　唐古特大黄施肥应综合考虑产量和经济效益

施肥对作物产量和品质的影响源于施肥可以改变土壤理化特性。邓少虹等[30]研究表明，施肥对植草土壤活性有机碳和碳库管理指数的影响显著，对土壤酶活性的影响存在差异。合理配方施肥可极显著提高甘草根系TTC活力[22]。本研究通过建立唐古特大黄的产量和施肥效益的一元二次、二元二次和三元二次肥料效应函数，得到不同肥效函数的施肥参数。利用一元二次肥效方程估测得最高产量氮、磷、钾最佳施肥量不同，N=77.49 kg/hm2，最大产量为12098.07 kg/hm2；P=61.01 kg/hm2，最大产量为12417.59 kg/hm2；K=42.27 kg/hm2，最大产量为12075.96 kg/hm2。氮磷、氮钾、磷钾的二元二次肥效方程理论最大产量施肥量N=74.96 kg/hm2，P=57.46 kg/hm2，最大产量为12534.4 kg/hm2；N=74.16 kg/hm2，K=37.65 kg/hm2，最大产量为13636.7 kg/hm2；P=63.77 kg/hm2，K=39.38 kg/hm2，最大产量为12268.9 kg/hm2。氮磷钾的三元二次数学模型估测最大产量施肥量分别为N=74.06 kg/hm2，P=55.07 kg/hm2，K=36.56 kg/hm2，最高产量为12384.3 kg/hm2；最佳经济效益施肥量N为73.33 kg/hm2，P为54.58 kg/hm2，K为36.37 kg/hm2，产量为12012.6 kg/hm2。结合产量、经济效益和总蒽醌含量结果，建议该地的施肥量为N为73～90 kg/hm2，P为53～60 kg/hm2，K为32～37 kg/hm2。

综上所述，只有了解作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料元素间的互作效应进行配方施肥，才能提高肥料利用率，保证作物增产，改善产品品质，最大限度地降低肥料流失，减少环境污染，降低生产成本。唐古特大黄适宜施肥量对产量具有显著促进作用，并有利于有效成分的积累。在生产中，制定唐古特大黄生产方案时，应根据肥料及药材价格合理预测，优化肥料种类及配比，并根据当季生长情况适当调整，以获得最大收益。本研究得出的最佳施肥处理将在后期研究中进一步进行验证和示范。

致谢：甘南藏族自治州科技局提供合作，甘玉伟站长提供帮助，甘肃农业大学硕士生米永伟、何媛丽、周传猛、王华丽和杨慧珍，本科生李玲玲、张盼盼、杨鹏伟等参与试验工作。

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通讯作者*Corresponding author. E-mail: cygcx1963@163.com

作者简介：齐浩(1990-)，男，甘肃平凉人，在读硕士。E-mail: 274906233@qq.com

基金项目：甘肃省科技重大专项唐古特大黄GAP种植及产业化开发(1102NKDP019)，国家科技重大专项(2009ZX09308-002-1)，国家科技支撑计划(2007BAI37B04)，甘肃省中药材产业科技攻关项目(GYC09-06-03)，国家药用植物种质保存与利用支撑平台的可持续发展——种质收集保存及数据库建设和甘肃农业大学教学研究等项目资助。

收稿日期：2014-09-30；改回日期：2014-12-31

DOI：10.11686/cyxb2014409http://cyxb.lzu.edu.cn