山东东阿地区地黄适宜品种筛选及种植和施肥方式对产量的影响

刘 璇，江 伟，徐 娇，都明理，隋 春

（1中国医学科学院/北京协和医学院药用植物研究所/中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室/濒危药材繁育国家工程实验室，北京100193；2黑龙江葵花药材基地有限公司，哈尔滨150200；3黑龙江佳木斯大学，黑龙江佳木斯154007）

0 引言

地黄(Rehmannia glutinosaLibosch.)别名生地、怀庆地黄，始载于《神农本草经》[1]，为玄参科多年生草本植物，多栽培，主产于河南、山西、山东、陕西等地[2]。其药用部位为块根，可根据加工方法的不同分为鲜地、生地和熟地。鲜地黄有清热生津，凉血，止血的功效；生地有清热凉血，养阴生津的作用；熟地则可补血滋明，益精填髓[3]。地黄在临床上应用较为广泛，除作为基本药材应用于汤剂外，还是多种中成药的主要原料，如六味地黄丸、地黄明目丸、知柏地黄丸、消渴丸、乌鸡白凤丸、复方阿胶浆等，因此，其用量较大，已成各大中药企业的紧俏原料。

由于人为采挖过度、自然环境破坏严重导致中药资源日益枯竭[4]，地黄作为多种中成药的主要原料，近年来也面临资源匮乏、供不应求的局面。因此，很多学者都对地黄的栽培进行研究，孟滕等[5]曾对地黄无土栽培的基质进行筛选，发现草炭土:蛭石:珍珠岩:沙子:泥炭藓比例为3:1:1:3:0是最优基质配比；高普珠等[6]曾发现在甘肃地区‘北京3 号’生长旺盛，产量最高。尽管前人在地黄栽培方面已开展了部分研究[6-7]，但作为地黄主产区之一的山东地区，还未有地黄品种筛选的相关报道。因此，本试验以山东省东阿县地黄GAP试验基地为试验基地，筛选适宜在该地区栽培的地黄品种，进一步研究了不同种植方式、地膜覆盖对适宜品种产量的影响，且利用3414试验设计方案研究了氮磷钾肥料配方对适宜品种产量的影响，旨在为该地区地黄的栽培提供一定的依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

试验于2015年4月在山东省东阿县地黄GAP试验基地进行，东阿县地处鲁西平原，位于116°12'—116°33'E，36°07'—36°33'N，海拔28～38 m，土地以沙壤土为主，年均气温13.4℃，平均降水量633.7 mm，无霜期平均210天[8]。

1.2 试验材料

‘北京1号’、‘北京2号’、‘北京3号’和‘85-5’共4个地黄品种，从河南温县、山西万荣县地黄主产区引进。

1.3 试验设计

1.3.1 地黄适宜品种筛选 试验采用随机区组试验排列，每个品种均设3 次重复。小区面积15 m2，行距25 cm，株距15 cm。试验前在每个试验小区撒施10 kg的有机肥作为底肥，以降低因土壤肥力不同所引起的试验误差。选用生长健壮、大小均一、无病虫害的地黄种栽作为繁殖材料，且每个小区采用相同的田间管理措施。种植过程中对各个地黄品种的抗逆性进行观察，并于收获后对不同品种的单株块根数、块根长、块根粗、块根鲜重、公顷产量及有效成分含量进行测定。

1.3.2 种植模式对地黄产量的影响 试验以筛选出的适宜品种为材料，试验设计同1.3.1，分别比较不同种植方式（高畦、平畦、低畦）、地膜覆盖对地黄适宜品种产量的影响。

1.3.3 氮磷钾肥料配方及肥效研究 试验以筛选出的适宜品种为材料，试验地土壤平均pH 7.20，经北京市理化分析测试中心土壤取样检测其土壤中水解性氮含量30.7～93.6 mg/kg，有效磷含量5.0～31.3 mg/kg，速效钾含量77.0～581 mg/kg，有机质含量8.75～26.0 g/kg。试验采用3414试验设计方案[9-11]（见表1），“3414”试验方案是二次回归D-最优设计的一种，是指氮、磷、钾3个因素、4个水平、14个处理。4个水平的含义指：0水平为不施肥，2水平为当地最佳施肥量的近似值，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）。小区面积20 m2，N肥用尿素（N：46%），P肥用过磷酸钙（P2O5：12%），K 肥用氯化钾（K2O：60%）。施肥方法为施基肥和追肥，磷、钾全作底肥，氮60%作底肥，40%追肥，追肥在7月份进行。

通过比较不同处理对地黄产量性状（单株块根数、小区产量及公顷产量），建立氮磷钾肥料效应回归方程，得到地黄氮磷钾肥效及经济施肥用量。

1.3.4 统计分析 采用SPSS 20.0 软件进行数据处理与分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种地黄的比较

2.1.1 抗逆性 一个优良的品种需要具备较强的应对恶劣环境的能力，以适应不良环境对自身生理机制的挑战。为此将4 个地黄品种分别从抗病性、抗虫性及抗旱抗涝性几个方面来分析评价其总体抗逆性能。由表2可知，相对来说‘北京3号’具有更强的抗病虫害能力和抗涝性，而‘85-5’在种植过程中病虫害程度最重且抗涝性弱。

2.1.2 丰产性 为探讨不同品种地黄的丰产性，分别对其单株块根数、块根长、块根粗、块根鲜重及公顷产量等产量相关性状进行了研究。由表3 可看出，4 个地黄品种在块根鲜重和产量均存在一定的差异，其中，‘北京3 号’块根鲜重、产量分别达到了208.39 g、31258.5 kg/hm2，与其他品种在5%水平上差异显著，说明‘北京3 号’引种到东阿种植取得初步成功。此外，表中还可以看出地黄单株块根数与产量没有必然联系，产量是由单株块根数和单个块根重量共同决定的。

表1 施肥试验方案设计

表2 各品种地黄的抗逆性

表3 不同品种地黄产量相关性状

2.1.3 有效成分含量 2015 年版《中国药典》一部以梓醇和毛蕊花糖苷为指标进行地黄药材的定量控制，且规定梓醇和毛蕊花糖苷的含量限度分别不低于0.20%、0.020%[3]。将4 个品种的地黄药材成品样品送聊城市药品检验所检验，经检测得知4 个品种地黄样品中2 种有效成分含量均符合国家药典规定的标准（见表4）。其中‘北京3 号’梓醇和毛蕊花糖苷含量最高，分别达到了1.51%、0.080%，远远超出了药典规定标准，其次是‘北京2号’，含量分别为1.36%、0.052%，梓醇含量最低的是‘85-5’，仅为0.31%，而毛蕊花糖苷含量最低的是‘北京1号’，仅为0.027%。由此可见，无论从梓醇还是毛蕊花糖苷来评价地黄药材质量均表明‘北京3号’在东阿县种植更利于有效成分的积累。

综合4 种地黄品种的抗逆性、丰产性及有效成分含量的比较，可得出：‘北京3号’在山东东阿地区种植综合性状良好，是筛选出的较适宜品种。

表4 不同品种地黄有效成分含量

2.2 种植模式对地黄产量的影响

2.2.1 不同种植方式对地黄产量的影响 由表5 可知，地黄不同种植方式对地黄产量具有显著性差异，其中产量最高的是高畦种植方式，与其他处理在5%水平上差异显著，可见地黄适合高畦种植。

表5 地黄不同种植方式产量测定结果

2.2.2 覆膜栽培对地黄产量的影响 由表6 可知，覆盖地膜和不覆盖地膜对地黄产量有显著性差异，产量分别31258.5 kg/hm2、26485.5 kg/hm2，可见通过覆膜方式更容易提高地黄产量。

表6 地黄覆膜栽培产量测定结果

2.3 地黄施用氮磷钾的产量效应

2.3.1 不同处理组合对公顷产量的影响 从表7可以看出，各试验处理的公顷产量在20000～40000 kg/hm2之间，同时配施了化肥的处理组合均比空白处理1 产量高，以处理10 产量为最高，达到了37489.5 kg/hm2，方差分析表明，与处理1在1%水平上差异极显著。由此可见，氮磷钾三者施用量处于中等水平时有利于产量的增加。

2.3.2 肥料效应方程的建立 根据公顷实际产量，利用农业试验统计软件3414 试验分析软件[12-13]分析，得到关于产量与氮磷钾肥料因子的回归方程，见公式(1)。

由上述方程可知，三因子中两者间的交互作用均表现为正值，说明氮磷、氮钾、磷钾的配合施用均有利于提高地黄产量。软件分析数据显示，当施用氮262.5 kg/hm2、磷 285.0 kg/hm2、钾 130.5 kg/hm2时地黄理论产量最高为35917.0 kg/hm2。同时根据施肥量按氮 238.5 kg/hm2，磷 262.5 kg/hm2，钾 120.0 kg/hm2，且以目前鲜品地黄市场价格1.4元/kg，纯氮5元/kg、磷4元/kg、钾5 元/kg 计算，得到地黄经济产量为35859.0 kg/hm2，此时有效氮磷钾配比为15.9:17.5:8。

表7 不同施肥模式对地黄产量性状的影响

随后，得到氮磷钾各单因子关于地黄产量的效应方程分别为式(2)～(4)。

由此可得氮磷钾三者施用量分别为212.5 kg/hm2、331.0 kg/hm2、120.0 kg/hm2时，其理论产量最高，分别34920.5 kg/hm2、32939.5 kg/hm2、39055.5 kg/hm2。

3 结论与讨论

通过在山东省东阿县地黄GAP 试验基地引种4种地黄品种（‘北京 1 号’、‘北京 2 号’、‘北京 3 号’及‘85-5’），发现‘北京3号’抗逆性好、丰产性表现突出、有效成分含量高，综合性状表现优于其他3种地黄，因此，‘北京3号’适宜在东阿县进行大面积推广种植。

研究不同种植方式对地黄产量的影响，结果表明地黄高畦种植比平畦、低畦种植更加科学，且地黄怕积水[14-15]，在多雨年份此种植方式优势更为明显；另外，地膜覆盖也能提高地黄产量，与王永前期研究结果一致[16]。因此，在种植地黄时，宜采用高畦、覆膜栽培方式。

在植物的生长过程中，肥料是必不可少的养分，合理施肥可以很好地促进药用植物的生长发育，提高产量[17-19]。地黄是一种喜肥植物[20-21]，在本试验中，未施加氮磷钾肥的地黄小区产量和公顷产量最低，而在其余13个处理的产量均有所增加，但只有氮、磷、钾肥的合理配施才能保证地黄较高的产量，运用回归分析得到关于氮磷钾三因子的产量方程，得出35917.0 kg/hm2的最高理论产量；当有效氮磷钾配比为15.9:17.5:8时，可实现最佳效益产量35859.0 kg/hm2。