施用氮磷钾肥对渝丘陵地区槐米产量与品质的影响

刘金亮 李隆云　何光华　廖尚强　邱如文

[摘要] 以盛产期双季米金槐为研究对象，考察氮磷钾肥用量对渝丘陵山区槐米的产量（包括构成因素）和品质的影响。结果表明，尿素、过磷酸钙和氯化钾施用量对槐米产量、产量构成因素和品质影响显著，施用尿素1.0～2.0 kg/株时可显著增加花枝上的圆锥花序、总状花序、花蕾数、单株产量及品质（总黄酮、芦丁、槲皮素、染料木素、山奈酚和异鼠李素的含量），过磷酸钙1.0～1.5 kg/株时也可显著增加花蕾数、单株产量和品质，氯化钾施用量处理没有表现出显著增加产量及产量构成因子的现象，但是施用氯化钾0.6～0.9 kg/株处理的各指标均优于低钾或不施钾的处理。从槐米高产和优质角度综合考虑，确定在渝丘陵山区槐米规范化生产上施尿素1.5～2.0 kg/株、過磷酸钙1.5～2.0 kg/株和氯化钾0.6～0.9 kg/株为佳。

[关键词] 槐米； 尿素； 过磷酸钙； 氯化钾； 施用量； 产量； 品质

Effect of nitrogen， phosphorus and potassium fertilizers on Flos Sophorae

Immaturus yield and quality in hilly area of Chongqing

LIU Jinliang1，2，3， LI Longyun1*， HE Guanghua2*， LIAO Shangqiang4， QIU Ruwen4

（1. Institute of Material Medical Planting， Chongqing Academy of Chinese Materia Medica，Chongqing Engineering Research Center

for Fine Variety Breeding Techniques of Chinese Materia Medica， Chongqing Key Laboratory of Chinese Medicine Resources， Chongqing

Subcenter of National Resource Center for Chinese Materia Medica， China Academy of Chinese Medical Science， Chongqing 400065， China；

2. College of Agronomy and Biotechnology， Southwest University， Chongqing 400715， China；

3. College of Tobacco Science， Guizhou University， Guiyang 550025， China；

4. Chongqing Henglin Agricultural Development Co.， Ltd.， Chongqing 400700， China）

[Abstract] With Sophora japonica at the flowering stage as the object， the effect of nitrogen， phosphorus and potassium fertilizers on the yield composition factors， yield and quality of Flos Sophorae Immaturus （FSI） was studied. The results indicated that in early spring， nitrogen， phosphorus and potassium fertilizer on the amplification rate of S. japonica， FSI yield composition， yield and quality were different significantly， middle to high nitrogen （1.52.0 kg/plant） significantly increased the level of panicled clusters， raceme and flower bud number and yield. Phosphorus （1.52.0 kg/plant） could significantly increase the total buds of flower number and yield， potassium showed no significant increase in yield and yield components. Comprehensively considering yield and quality of FSI， nitrogen 1.52.0 kg/plant， phosphorus 1.52.0 kg/plant and potassium 0.60.9 kg/plant are appropriate.

[Key words] Flos Sophorae Immaturus； carbamide； calcium superphosphate； potassium chloride； application amount； yield； quality

国槐Sophora japonica Linn.属豆科蝶形花亚科多年生落叶乔木，其未开放的花蕾为槐米，具有止血凉血、清肝泻火功效。国槐是药、食、材、赏集于一体的优良树种，在全国大部分地区均有分布，主要以行道树或野生的方式存在，近几十年来，在广西、重庆、山西、湖南等地出现了规模化人工栽培的现象，专门采收槐米为医药领域提供原材料。目前，在重庆丘陵山区约有1 300 hm2的国槐种植面积，所种植的国槐为专门生产高品质槐米的良种——双季米金槐（渝SETSSJ0042015），旨在促进贫困山区百姓持续稳定增收，实现农业增效、农民增收、产业增值、企业增益的目标。此品种在渝丘陵山区引种种植已达15年之久，施肥技术环节完全依赖其他种植区的经验总结，在生产上没有标准、科学依据可循，不利于更快更好的实现丘陵贫困山区“精准脱贫”的目标[14]。本研究拟从氮、磷和钾肥的施用量角度出发，考察肥料对槐米的产量及其构成因素和品质的影响，为渝丘陵山区槐米规范化、规模化生产奠定良好基础。endprint

1 材料与方法

1.1 试验材料与地点 试验对象为6年（2014年试验）和7年（2015年试验）树龄的盛产期双季米金槐（渝SETSSJ0042015），种植规格为4 m×5 m，试验在重庆市北碚区东阳街道西山坪金槐基地进行，丘陵荒坡地，壤土类型，pH 6.10，碱解氮 64.27 mg·kg-1，速效磷 15.85 mg·kg-1，速效钾35.43 mg·kg-1，有机质13.28 g·kg-1。

1.2 试验设计 采用单因素随机区组设计， 3次重复，每处理均为8株。试验于2014年3—8月和2015年3—8月进行实施，氮肥试验：氮肥为尿素，共设置6个氮水平（表1），每处理另加过磷酸钙1.5 kg/株和氯化钾0.5 kg/株；磷肥试验：磷肥为过磷酸钙，共设置6个磷水平（表1），每处理另加尿素1.5 kg/株和氯化钾0.5 kg/株；钾肥试验：钾肥为氯化钾，共设置6个钾水平（表1），每处理另加尿素1.5 kg/株和过磷酸钙1.5 kg/株。所有试验的磷肥4月份一次性施入，而氮和钾肥分为2次施用，于4月下旬和5月下旬各施1次，2次分别以总用量的60%，40%施入，施肥方式均為开沟环施。其他管理均相同。

1.3 新枝扩增率考察 7月中旬槐米采收时，记录在重短截枝条上的新萌发枝条数，并计算当年新萌发枝条的扩增率。当年生新枝扩增率=（当年生新枝总数-新枝萌发前重短截枝条总数）/ 新枝萌发前重短截枝条总数×100%。

1.4 产量及产量构成因素分析 当每花枝上10%左右的花蕾开放时将各处理的花枝全部剪下，并测定每株金槐的花枝数、每个花枝的圆锥花序数、每个圆锥花序的总状花序数和每个总状花序的花蕾数，之后将花蕾全部摘下，杀青后烘干，测定千蕾重及单株金槐的槐米产量。槐米单位面积的产量计算如下：槐米单位面积产量=单位面积金槐株数×单株花枝数×单花枝的圆锥花序数×单圆锥花序的总状花序数×单总状花序的花蕾数×千蕾重/1 000。

1.5 品质分析 新鲜槐米采收后，于60 ℃烘干储存于低温环境备用。分别于2015，2016年初将已测定完产量及千蕾重的各处理槐米样品粉碎，过筛后用于测定芦丁、槲皮素、染料木素、山柰酚、异鼠李素等组分含量和总黄酮含量等[57]。

2 结果与分析

2.1 尿素施用量对槐米产量和品质影响 不同尿素施用量对金槐新枝扩增率影响显著（表2），新枝扩增率随着尿素施用量的增加而呈先升高后降低的变化趋势，尿素施用量为0.5 kg/株（N1）时，扩增率最高，但与其他几个施氮水平差异不显著。虽然各施氮水平对新枝扩增率的影响不显著，但与不施肥的空白处理（41±5）%相比，显著增加了新枝扩增率，当年生新枝数量极显著地影响槐米产量，因为槐米着生于当年生新枝的顶部，当年生新枝数量是单株产量构成的最主要因素，为了使单株花枝数多，应该施适量氮肥，并且应提前至早春，芽萌发前20 d左右。

由表2可知，2014年生产年度时N2，N3，N4，N5处理可增加圆锥花序数，与N1或N0处理相比较，差异显著；而总状花序数和单总状花序上的花蕾数随着尿素施用量的增加而呈先升高后降低的变化趋势，表现出中高氮水平优于低氮水平，表明适当的增加尿素施用量可以提高槐米产量。在此基础上，2015年再重复进行试验，由于采收期集中，为了避免受阴雨天气的影响，抢时间采收，所以此生产年度没有再对圆锥花序、总状花序及单总状花序上的花蕾数进行统计，只对每株试验树的花枝总数、单花枝花蕾总数、千蕾重和单株产量进行测定（表3），各氮水平处理的试验植株的花枝总数差异不显著，说明各处理选择的试验植株大小一致；而花枝上的花蕾总数和单株产量随着尿素施用量的增加而增加，达到最高值后又随施用量的增加而降低，N2，N3，N4优于N1，N0处理，但尿素施用量对槐米的千蕾重影响不显著。从上述分析可知，尿素用量为1.0～2.0 kg/株时可增加花枝的圆锥花序数、总状花序数、花蕾数、单株产量等，2年的试验结果基本一致，中高氮水平可提高产量。采用尿素施用量与产量进行非线性建模，结果表明，尿素施用量与产量呈现二次凸函数关系，模型为Y=-0.76X2+1.94X+1.77（R2=0.85），对模型解析可知，尿素用量为1.27 kg/株时，产量最高，为3.01 kg/株。

尿素施用量对槐米的组分含量影响显著（图1），总黄酮、芦丁和槲皮素的含量随着尿素施用量的增加而升高，升高到最高后（N3，N4）又随着施用量的增加而下降；染料木素、山柰酚和异鼠李素的含量较总黄酮和芦丁的含量低很多倍，各处理间差异显著，中高氮水平优于低氮水平。由于染料木素、山柰酚和异鼠李素的含量极低，未建模分析，但是对总黄酮和芦丁含量与尿素施用量进行非线性建模，结果表明尿素用量与组分含量均呈现二次凸函数关系，模型分别为Y2014年总黄酮=-2.07X2+6.79X+19.28（R2=0.69），Y2015年总黄酮=-0.45X2+1.82X+33.02（R2=0.74），Y2014年芦丁=-5.40X2+13.73X+15.15（R2=0.67），Y2015年芦丁=-0.66 X2+2.44X+31.54（R2=0.77），对模型解析可知，2014年尿素用量为1.64 kg/株时总黄酮含量最高，为24.84%，而2015年的尿素用量为2.04 kg/株时总黄酮量最高，为34.88%。2年的尿素用量分别为1.27，1.85 kg/株时，芦丁量最高，分别为23.88%，33.78%。综上分析，2014，2015年这2个生产年度槐米的组分含量有差异，随着植株生物量的增大，尿素需求量也增大，其药效组分含量才达到最高，且尿素施用量与药效组分含量的变化规律年度间基本一致。因此，从氮肥用量与6种组分含量的调控关系来看，确定施用尿素1.5～2.0 kg/株时其品质最佳。随植株生长年限增加，应适当增加尿素施用量，药效组分含量才达到最高。endprint

2.2 过磷酸钙用量对槐米产量和品质影响 随着过磷酸钙施用量的增加，新枝扩增率呈先升高后降低的变化趋势，过磷酸钙施用量为1.5 kg/株（P3）时，扩增率最高，与其他几个施磷水平差异显著，但其他几施磷水平间差异不显著（表4，5）。不同过磷酸钙施用量处理的植株花枝总数和千蕾重的差异不显著，但随着过磷酸钙施用量的增加，植株的单花枝花蕾总数和单株产量随之增加，P2，P3达到最高，随后又下降。将过磷酸钙施用量与产量进行非线性建模，结果表明，过磷酸钙施用量与产量呈现二次凸函数关系，模型为Y=-0.08X2+0.25X+2.34（R2=0.35），对模型解析可知，过磷酸钙用量为1.61 kg/株时，产量最高，为2.54 kg/株。虽然本模型的拟合度不高，但是其结果与实际试验结果一致，可以为生产提供指导。

在2015年度试验时，随着过磷酸钙施用量的增加，槐米中的所有组分含量均随之升高，升高到最高后又随着施用量的增加而下降（图2）。不同的组分表现不尽相同，总黄酮和芦丁的含量在P3或P4水平时最高，各处理间差异显著；而槲皮素、染料木素、山柰酚和异鼠李素等组分的含量在P2或P3水平时最高，各处理间差异同样显著，但是其含量较总黄酮和芦丁的含量低很多倍。将过磷酸钙施用量与总黄酮和芦丁含量进行非线性建模，结果表明过磷酸钙用量与组分含量均呈现二次凸函数关系，模型分别为Y总黄酮=-0.87X2+3.37X+31.36（R2=0.56）和Y芦丁=-2.41X2+8.40X+26.04（R2=0.83），对模型解析可知，过磷酸钙用量为1.94 kg/株时，总黄酮量最高，为34.44%；过磷酸钙用量为1.74 kg/株时，芦丁量最高，为33.34%。综上分析，中高等磷水平（P3，P4）可以提高槐米的品质，确定施用过磷酸钙1.5～2.0 kg/株时其品质最佳。

2.3 氯化钾施用量对槐米产量和品质影响 不同的氯化钾施用量对金槐新枝扩增率有显著影响（表6，7），新枝扩增率随着氯化钾施用量的增加而呈先升高后降低的变化趋势，氯化钾施用量为1.2 kg/株（K4）时，扩增率最高，但与其他几个施钾水平差异不显著。虽然各施钾水平对新枝扩增率影响不显著，但与不施肥的空白处理（41±5）%相比，显著提高了其扩增率。氯化钾施用量对槐米的产量及产量构成因素影响不显著，但是不同氯化钾施用量处理植株的各指标数值均大于未施肥植株的指标，2年的试验结果的变化趋势基本一致，考虑到每年每株金槐有大量新的枝条、叶子及槐米产出，涉取了土壤中不少的钾元素，为了保证土壤的钾营养平衡，在生产上应该要适当的施用氯化钾。将氯化钾施用量与产量进行非线性建模，结果表明氯化钾施用量与产量呈现二次凸函数关系，模型为Y=-0.28X2+0.52X+2.52（R2=0.84），对模型解析可知，氯化钾用量为0.93 kg/株时，产量最高，为2.76 kg/株。

随着氯化钾施用量的增加，槐米中的所有组分含量随之升高，升高到最高后又随着施用量的增加而下降（图3）。不同的组分表现不尽相同，总黄酮和芦丁的含量在K3水平时最高，与各处理间差异显著；而槲皮素和山柰酚的含量在K2水平时最高，与各处理间差异显著；染料木素的含量在K3水平时较优，而异鼠李素的含量在2年间表现有所差异，2014年在K3水平时最高，2015年在K2水平时最高。对总黄酮和芦丁含量与氯化钾施用量进行非线性建模，结果表明氯化钾施用量与组分含量均呈现二次凸函数关系，模型分别为Y2014年总黄酮=-15.80X2+23.20X+21.27（R2=0.82），Y2015年总黄酮=-9.64 X2+10.66X+33.67（R2=0.80），Y2014年蘆丁=-14.07X2+25.38X+14.58（R2= 0.75），Y2015年芦丁=-2.83X2+1.22X+33.67（R2=0.94），对模型解析可知，2014，2015年的氯化钾用量分别为0.73，0.55 kg/株时，总黄酮含量最高，分别为29.78%，36.62%；2年的氯化钾用量分别为0.90，0.22 kg/株时，芦丁含量最高，分别为26.03%，33.80%。综上分析，2014，2015年这2个生产年度槐米的组分含量有差异，随着植株生物量的增大，氯化钾用量也随之增大，其药效组分含量才达到最高，且氯化钾施用量与药效组分含量的变化趋势年度间基本一致。因此，从氯化钾用量与6种组分含量的调控关系来看，确定施用氯化钾0.6～0.9 kg/株时其品质最佳。随植株生长年限增加，应适当增加氯化钾施用量，其药效组分含量才达到最高。

3 结论与讨论

3.1 氮磷钾肥与槐米产量及产量构成 施肥是金槐生长和槐米规范生产的关键技术环节之一，目前，在槐米生产上主要施用农家肥和复合肥为主，有的在施用有机肥的基础还另外加一点复合肥，有的只施复合肥，施用量的多少没有标准和依据，根据自己的经验总结为主。种植面积小的农户或种植专业合作社则施用农家肥，农家肥施用量为3～5 kg/株或15～20 kg/株均有。而种植面积大的基地基本上以复合肥施用较为普遍，也有一些农户或种植专业合作社尝试用一些液态有机肥、生物菌肥、微量元素肥等。施肥时期基本上一致，绝大数是在冬天叶落干净后施一次冬肥，为春天萌发做好肥料贮备；少数农户或合作社在冬肥的基础上，早春还会施一些复合肥，为更好的生长和花芽分化作铺垫[1]。在大面积生产上缺乏关于槐米肥料施用种类和使用量的科学依据和理论指导。通过本试验研究表明，在冬天施有机肥或农家肥的基础上，追施氮肥、磷肥和钾肥均能显著的增加当年生新枝数，由于当年生的新枝端部分化形成花器官，所以合理的施用氮、磷和钾肥可以使槐米增产。施用尿素、过磷酸钙和氯化钾肥料，除了对当年生新枝扩增率影响显著外，对槐米的产量及产量构成因素同样影响显著。增施尿素，可显著增加花枝上的圆锥花序、总状花序、花蕾数和单株产量；增施过磷酸钙，可显著增加花枝的总花蕾数和单株产量；增施用氯化钾，则没有表现出显著增加产量及产量构成因子的现象。综上所述，在生产上既要虑到金槐的生长和槐米产量问题，还要考虑到生产成本和土壤环境污染的问题，过多施用肥料，在增加成本的同时也增加了土壤污染的风险，施少了又影响到槐米的产量和经济收入。根据本研究二年的试验结果，再结合槐米节本增效、环境友好的生产模式，建议在生产上施尿素1.5～2.0 kg/株、过磷酸钙1.5～2.0 kg/株和氯化钾0.6～0.9 kg/株，这样既能节约生产成本，又不影响槐米高产，还能维持土壤养分平衡。endprint

槐米为常用中药材之一，中药用量不大，以中药入药的槐米来源多数产于道路两旁的行道树，一直没引起研究人员的重视，还没有关金槐或槐米生产中专门施肥技术的研究报道，有极少数几篇文献中记载施肥的技术还是传统经验的总结或是对幼苗的氮肥管理，所报道的数据没有任何科学试验依据[14， 89]。随着天然产物的重视，槐米为提取芦丁的主要原材料，日益受到关注。本研究通过2年连续的施肥试验，得出了可靠的结论，也是首次研究槐米的施肥技术，为其科学施肥提供理论依据，或为今后的进一步研究打下基础。

3.2 氮磷钾肥与槐米品质 截止目前，未见有施肥对槐米品质相关的研究报道。本研究表明，施肥技术对槐米的品质影响显著。槐米的总黄酮、芦丁、槲皮素、染料木素、山柰酚和异鼠李素等组分含量随着施肥量（尿素、过磷酸钙和氯化钾）的不同而变化，综合考虑槐米中的药效组分含量，施用尿素1.5～2.0 kg/株、过磷酸钙1.5～2.0 kg/株和氯化钾0.6～0.9 kg/株时可以显著提高槐米产量和药材品质。

由于金槐分布广阔，涉及到的种植人员较多，所以不规范、不统一的施肥对其品质的均一性影响较大，造成了一户与另一户产的槐米品质有差异，一村与另一村产的槐米品质有差异，一镇与另一镇产的槐米品质有差异，最终造成了市场上一批与另一批的槐米品质有差异，这样一来就造成了其品质均一性差，给中医临床疗效带来了不稳定性，也给中医药走向世界带来了障碍。因此，必须明确关键技术环节对槐米品质形成的影响机理，从源头来调控其品质，为其品质的均一性和稳定性提供调控技术。

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[责任编辑 吕冬梅]endprint