APP下载

药用植物白及施肥研究进展

2019-03-19张家春

耕作与栽培 2019年4期
关键词:白及块茎有机肥

周 颖,张家春

(贵州省植物园,贵阳 550004)

白及是兰科白及属多年生草本植物,我国珍稀中药材之一,也是贵州的地道药材,具有收敛止血、消肿生肌、抗衰老、抗氧化等作用,且具有较高的观赏价值,近年来在很多领域有较高的开发价值。随着白及各种产品的开发和利用,白及的需求量日益上涨,但是目前产区私挖滥采现象严重,野生资源遭受破坏,白及人工种植快速发展,能够实现白及野生资源的可持续利用。近年来,关于白及人工种植的各种栽培措施有大量的深入研究,本文将近年来白及营养和施肥技术方面的研究成果进行总结和概述,旨在为白及产业发展提供更多的技术依据。

1 白及施肥技术研究现状

1.1 肥料种类

肥料是用以调节植物营养与培肥改土的一类化学物质,有“植物的粮食”之称[1]。根据肥料性质可分为无机肥、有机肥和生物菌肥[2]。无机肥料又称化学肥料,主要为氮肥、磷肥、钾肥、微量元素肥料等单质肥料和复合肥料,这些肥料均对白及的生长发育、产量、品质等有重要影响。有机肥不仅能为植物提供全面营养,其肥效长,可增加土壤有机质,促进土壤微生物繁殖,改善土壤理化性质,能够增强白及的抗逆性,是一种较好的环保的肥料[3]。生物菌肥也称为微生物肥料,在植物微生物代谢循环中起催化作用,促进土壤团粒结构的形成,改善土壤内部结构,活化土壤生物活性,加速土壤速效性养分的释放,促进根系生长,同有机肥一样,还能提高白及的抗逆性[4]。

植物生长调节物质越来越广泛地被应用与农业生产中,对农业增产增收做出了巨大的贡献[5-6]。芸苔素内酯(Brassinolide,BR)是国际上公认为活性最高的高效、广谱、无毒的天然植物生长激素,可激发植物的内在潜能,通过综合调节平衡促进作物生长和提高作物的抗逆性,从而提高作物产量和品质[7-8]。

1.2 施肥方式及施肥时期

肥料是保证白及产量品质的重要因素之一。白及喜肥,定植前可用有机肥做底肥,采用撒施的方式,均匀撒下后深翻土壤,深度至少35 cm,施肥料与土壤充分混合。定植第1年,不施肥或少施肥,定植第2年需根据季节及时追肥,除草后需追肥,春季出苗前,均匀撒施有机肥,夏季(6、7、8月份)白及生长旺盛,需肥量大,结合中耕除草及时施肥,有机肥结合复合肥,采用穴施的方式,或与淋水结合,有助于植株根部吸收养分[9-10]。

生物菌肥主要靠菌群聚集才能发挥其作用,所以要穴施或开沟施,不要冲施或撒施,否则影响施肥效果。菌群一般在土壤18~25 ℃时活力最旺盛,15 ℃以下时活力开始降低,10 ℃以下时活力微弱,甚至处于休眠状态,因此温度过高或过低不宜施用菌肥[11]。

溶液喷洒法是生长调节剂施用最常用的一种方法,可对叶或全株进行喷洒,一般宜在傍晚或早晨时进行,不宜在烈日或下雨前后喷洒[12]。调节剂搭配化肥、有机肥一起施用,也有利于白及的生长发育,赵健等研究发现,与空白处理对比,喷施芸苔素内酯能促进白及假鳞茎生长发育、提高品质生理、提高生产效益[13]。

1.3 白及测土配方施肥研究

配方施肥是以土壤测试和肥料田间试验为基础,根据作物对土壤养分的需求规律、土壤养分的供应能力和肥料效应,在合理施用有机肥的基础上,提出氮磷钾及中微量元素肥料的施用数量、时期和方法的一套施肥技术体系[14]。配方施肥在水稻、玉米等粮食作物上的应用已经非常普遍,促进了粮食产量的大幅增长,并形成了比较完善的理论体系。关于药用植物的配方施肥的研究起步较晚,但是平衡施肥对中药材产量和质量影响的重要性已被越来越多的人意识到[15],关于中药材的配方施肥研究也越来越多,大量研究发现配方施肥对于中药材的增产效果显著[16-18]。

近几年关于白及的氮磷钾配方施肥也有研究。李姣红等人研究发现,配方施肥可以提高白及产量,以90~180 kg/hm2N、105~157.5 kg/hm2P2O5、45~135 kg/hm2K2O效果最佳[19]。韩凤等研究表明,225 kg/hm2N、75 kg/hm2P2O5、300 kg/hm2K2O收获的白及产量最高,较空白处理增产124.85 kg/hm2[20]。陈善波等2018年研究了林下栽培时不同施肥对白及生长量的影响,以有机肥为底肥,以N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15的无机复合肥追肥,当氮磷钾(N∶P2O5∶K2O)施用量为447 kg/hm2时,白及块茎的各项生长指标以及产量均显著高于其他处理[21]。郑维强等研究了以锌肥、硼肥为基肥,追施不同量的尿素和硝酸钾白及生长的影响,结果表明,当锌肥、硼肥同为基肥,追施10 kg硝酸钾时产量为220.42 kg/667 m2,显著高于其他处理[22]。

关于白及其他肥料的研究也有报道。张秀玥等对白及进行了不同微肥施用量试验,以每667 m2施用锌肥1 kg、硼肥1 kg、钼酸铵0.1 kg、氮肥5 kg,白及品质最优,产量最高达236.79 kg/667 m2[23]。张光强等研究了4种不同量有机肥的施用对白及产量和品质的影响,施用谷糠70 kg/667 m2,煮熟黄豆70 kg/667 m2,油枯50 kg/667 m2,腐熟农家肥1 500 kg/667 m2,白及产量最高,且品质较优[24]。张金霞等研究蚯蚓粪对白及块茎的增重效果以及对其品质的影响,施用蚯蚓粪均能提高白及块茎的鲜重和干重,施用100~150 g蚯蚓粪有利于提高白及产量和白及多糖、白及胶的合成[25]。刘杰等研究了菌肥(紫萁小菇和石斛小菇)在白及生产上的应用效果,其中紫萁小菇处理的白及产量最高,达到6 835.65 kg/hm2,较空白对照增产262.47 kg/hm2,增幅3.99%[26]。赵建等发现经1.6×10-4mmol/L芸苔素内酯处理的白及,较空白处理提高了19%的产量[13]。上述研究结果均表明进行合理的配方施肥,能使白及增产以及提高品质。

1.4 白及营养诊断研究

作物营养诊断使通过测试植物体内的营养状况以指导施肥[14]。目前关于白及的营养诊断的研究较少,没有形成系统的营养诊断标准,只能介绍相关研究以借鉴。李姣红在未施肥的自然情况下分析白及不同部位的营养元素集中情况,地上部主要集中了氮、磷,地下部主要集中了钾。生长初期,钙镁积累情况在各个部位之间差异不大,随着植株干物质的增加,各个部位钙镁积累呈下降趋势,微量元素锌、铁、锰主要积累在白及的新假鳞茎中,地上部最少[28]。林茂祥等研究发现,白及植株对氮磷钾的累积吸收的特点相似,从苗期到采收期一直呈增加趋势,不同器官氮、磷、钾含量均逐渐降低,叶片中含氮量最高,假鳞茎中磷、钾含量最高,建议种植白及时应在种植前施足底肥,生育期内施足氮肥,在蕾期和果期追施磷、钾肥,以促进假鳞茎的生长发育[29]。上述2项研究结果有差异,可能是土壤养分含量以及施肥配比不同所造成。因此制定施肥方案时更应该结合土壤养分状况,科学参考上述研究成果,以保证白及高产、优质,同时减少化肥的施用量,更好地保护生态环境。

2 施肥对白及的影响研究

2.1 施肥对白及生长的影响研究

施肥管理对白及的生长至关重要。李姣红等研究发现,氮肥对白及产量的影响最大,其次是磷肥和钾肥[19]。韩凤等发现氮、磷、钾这3种肥料中,对白及生长和产量的影响由大到小依次为氮>钾>磷[20]。上述2项研究关于氮磷钾3因素对白及产量的影响顺序并不一致,通过比较二者原始土壤养分含量,发现土壤中速效磷的含量分别为4.00 mg/kg和35.64 mg/kg,差异较大,后者试验中的土壤速效磷含量远远高于前者试验中的土壤速效磷含量。故推测李姣红等的试验中因土壤速效磷含量较低,所以对磷的需求更为急迫,才会有此差异。韩凤等发现不同氮磷钾配比对白及株高、茎粗、叶面积的影响存在差异,在施用225 kg/hm2N、75 kg/hm2P2O5、300 kg/hm2K2O时,3项指标均显著高于其他处理[20]。陈善波等发现,随着施肥量的增加,白及块茎体积、分芽数及块茎重量逐渐增加,当氮磷钾(N∶P2O5∶K2O)施肥量为447 kg/hm2时,苗高为13.67 cm,地径为0.44 cm,生长长势最佳[21]。赵建等发现,白及经0.4×10-4~1.6×10-4mmol/L的芸苔素内酯能显著提高块茎鲜重以及萌芽数,1.6×10-4mmol/L效果最佳[13]。

2.2 施肥对白及生理特性的影响

氮、磷、钾等大量元素和微量元素在植物的光合作用过程不可或缺,氮、镁、铁、锰等直接参与植物体内叶绿素的合成;缺钾、磷时植物体内糖类代谢受抑制,糖类的合成、转运受阻,光合作用能力降低;磷与光合作用中间产物的转化有十分重要的关系[30]。合理施肥可以有效地改善白及的光合性能,增加叶片的叶绿素含量、增强光合作用,使植株生长旺盛。张长煜研究发现,施肥对白及叶绿素总量有显著影响[31]。宋世威等研究发现,施肥能促进植株地上部茎叶的生长和地下块茎的膨大,通过施肥增加块茎类中药的叶绿素、叶黄素和胡萝卜素等的含量的提高,进一步增加净光合速率和光量子效率[32]。

2.3 施肥对白及品质的影响

施肥能够显著提高白及块茎的重量,同时会影响白及块茎的次级代谢物的产生,从而直接影响到白及的收获产量、药用成分。目前,关于白及次级代谢物的研究主要大部分集中在多糖。李姣红等研究发现施用量过高或过低均不利于白及块茎中多糖的累积,180 kg/hm2N、105~157.5 kg/hm2P2O5、45~135 kg/hm2K2O能极显著提高白及块茎中多糖的累积,施用量过高或过低均不利于白及块茎中多糖的累积,磷肥对白及块茎多糖的量影响最大,其次是氮肥和钾肥;钾肥对白及蛋白质的量影响最大,其次是磷肥和氮肥[19]。张金霞等人研究表明在蚯蚓粪施用逐渐增加的情况下,白及块茎中多糖、白及胶的含量均呈先上升再下降的趋势,综合块茎的增重效果,施用100~150 g蚯蚓粪有利于白及多糖和白及胶的合成[25]。张长煜研究表明施肥对白及块茎多糖含量有明显影响,植株通过光合作用合成自身所需要营养物质以干物质的形式保存体内,通过光合作用产生的糖类越来越多,植株地上部分的干物质比率增加,向块茎供应的营养越来越多,多糖含量也逐渐增多[31]。

中药苗期需肥较少,随着植株的生长,营养需求逐渐增加,开花结果和干物质贮藏期的营养需求量达到最大值,因此,前期应施用足够的肥料,促进白及地上部的生长,有利于地上部干物质快速增多,是块茎的多糖含量得以提高。

3 展 望

研究表明,白及施肥技术的研究有了很大发展,但是部分研究成果不够全面,转化到实际生产时仍存在一些问题,例如低肥料利用率、不够系统的营养诊断和技术措施等,以下方面亟须加强。

3.1 全程追踪白及需肥特性

白及为多年生草本植物,从移栽到采收一般需要3年时间,目前的研究都是针对于白及的某个生长阶段,并没有关于白及从移栽到采收期的全程追踪,因此,建议研究白及从移栽到采收期整个过程的生长特性以及需肥特性,分析每个时期的差异,制定有针对性的施肥方案,可以更好地促进白及的生长以及品质。

3.2 开展关于白及专用肥和缓控释控肥的研发

可通过研究各种大量、微量元素、生物菌肥以及各种生长调节剂对白及生长的影响,进行白及专用肥的研发以及筛选有利于白及生长发育的生物菌种和生长调节剂。此外,化肥过量施用导致水体富营养化等问题,白及专用缓控释控肥的研发能有效提高肥料利用率,减少施肥次数,降低生产成本。

3.3 施用有机肥不足

有机肥肥效相对较慢,白及种植中对有机肥的施用不够重视,只注重追求产量,白及品质难以提高。应在生产中将白及产量和品质相结合,推广生物有机肥的应用,提高肥效,降低生产成本,减少环境污染。

3.4 将科学技术有效应用在白及生产上

近年来,信息技术快速发展,渗透了社会的各个方面,农业生产中不乏信息技术的踪影,可运用信息技术观察土壤和植物体内养分的变化趋势,及时改进施肥的用量和方式,使白及生长达到最佳状态,逐步建立科学的白及施肥系统,可实现白及施肥的自动化、数字化和精准化管理。

猜你喜欢

白及块茎有机肥
黄花白及中1个新的苄酯苷类化合物及促凝血活性
短期窖藏下马铃薯块茎品质指标的变化趋势
猪粪变有机肥一年卖了3个亿
保障粮食安全 有机肥行业如何先行?
白及SSR-PCR扩增体系的优化
近红外光谱技术鉴别白及粉及其混伪品
块根块茎类植物细胞悬浮培养技术与应用
传统or新型 有机肥发展迎来春天
生物有机肥与现代农业
白及须根与块茎的多糖成分比较研究