不同施肥措施对草麻黄生长的影响

王炯琪，李 璠，赵海超，袁卉馥，黄智鸿，张智婷

(河北北方学院 河北省农产品食品质量安全分析检测重点实验室，河北 张家口 075000)

草麻黄(EphedrasinicaStapf)是一种传统的中药材，具备生态和经济的双重价值，属于旱生植物，适宜于温凉、干燥的气候环境，耐旱性强，较耐贫瘠，中国主要分布在北纬35°～49°、海拔800～1 500 m草原区和荒漠区的开敞、干燥、多石的山坡及丘陵坡地、平川、沙地[1]。近年来，由于过度采挖利用，野生麻黄资源日渐减少，已呈枯竭之势，为了保护麻黄资源，人工栽培已成为麻黄研究中的重要课题[2]。学者对于麻黄栽培技术开展了大量的研究工作。王鹤松等[3]对麻黄的蒸散耗水特征和水分供求关系进行了研究。刘珊等[4]研究了光照对麻黄生长发育及生物碱产量的影响。野生麻黄虽然耐贫瘠，但人工栽培为了获得经济效益，施肥是重要的栽培措施，科学施肥对于提高作物产量和品质具有重要的意义[5-6]，目前对麻黄施肥技术系统研究较少。本文研究氮、磷肥及氮、磷、钾和有机肥配施对草麻黄生长指标的影响，以期为人工栽培草麻黄高产高效提供理论及技术支撑。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验选用在生产上推广的草麻黄品种，种子来源于内蒙古鄂托克前旗麻黄种植基地，在温室内育苗，育苗120 d，苗高(17±2)cm开始试验移栽。

1.2 试验设计

试验在温室大棚中盆栽，盆钵(PVC小桶)高20 cm，直径28 cm，盆土类型为沙壤土。土壤性状为田间持水量23.68%，有机质12.50 g·kg-1，碱解氮31.62 mg·kg-1，速效磷9.41 mg·kg-1，速效钾90.14 mg·kg-1。每盆装混匀的风干土9 kg，移栽5株草麻黄。分别设置不同施氮肥处理(N 0、50 kg·hm-2、100 kg·hm-2、150 kg·hm-2、202 kg·hm-2、250 kg·hm-2、300 kg·hm-2，P2O567.5 kg·hm-2、K2O∶67.5 kg·hm-2)；不同施磷肥处理(P2O50 kg·hm-2、10 kg·hm-2、30 kg·hm-2、50 kg·hm-2、70 kg·hm-2、90 kg·hm-2、110 kg·hm-2；N 202 kg·hm-2、K2O：67.5 kg·hm-2)；肥料配施处理：单施氮肥(N)、单施磷肥(P)、单施钾肥(K)、单施有机肥(Y)、氮磷肥配施(NP)、氮磷钾肥配施(NPK)、氮肥有机肥配施(NY)、磷肥有机肥配施(PY)、氮磷肥有机肥配施(NPY)、氮磷钾肥有机肥配施(NPKY)、不施肥(CK)，肥料用量N 202 kg·hm-2、P2O567.5 kg·hm-2、K2O 67.5 kg·hm-2，牛粪7 500 kg·hm-2。氮肥用尿素(含氮46%)、磷肥用过磷酸钙(含P2O512%)、钾肥用硫酸钾(含K2O 50%)、有机肥用牛粪〔含有机质14.7%、氮(N)0.42%、磷(P2O5)0.22%〕。每个处理重复3次，温室内水分管理同大田管理，适时浇水，但防止土壤湿度过高。分别于移栽后20、50、80、110 d测定株高、茎粗以及生物量，分别于50和120 d测定叶绿素含量。

1.3 测定方法

草麻黄干重采用烘干法，105 ℃杀青30 min，80 ℃烘干至恒重；麻黄叶绿素含量采用丙酮∶乙醇∶水=4.5∶4.5∶1浸提至草麻黄完全变白为止(24 h左右)，分光光度计法[7]测定。草麻黄株高采用线绳法测定，茎粗(据地面1 cm处)采用游标卡尺测定，增长速率V=(CT-C0)/T，CT为T时间草麻黄株高(茎粗)数(cm)，C0为移栽时草麻黄株高(茎粗)数(cm)，T为天数(d)。

1.4 数据处理

试验数据统计分析采用SPSS 17.0和Excel2003进行。差异显著性分析采用LSD分析。

2 结果分析

2.1 不同氮肥施用量对草麻黄生长的影响

氮素是影响作物生长的最重要营养元素，不同施氮量对草麻黄生长指标的影响如图1所示。随着栽培时间的延长，不同施氮处理草麻黄株高均呈增加趋势，0～50 d为快速增长期，50～110 d为缓慢增长期，不同处理株高大小顺序为N100>N150>N50>N0>N300>N200>N250，不同施氮处理草麻黄株高增加速率在0.18～0.23 cm·d-1，大小顺序为N150>N300>N100>N50>N200>N250>N0，在快速增长阶段N100增长速率最高。随着栽培时间的延长不同施氮处理草麻黄茎粗均呈增加趋势，80 d后基本趋于一致为1 cm，不同施氮处理80 d时草麻黄茎粗，大小顺序为N100>N150=N50=N200>N0>N300=N250，不同施氮处理草麻黄茎粗增加速率在0.004 2～0.006 3 cm·d-1，大小顺序与茎粗相同。可见中等施用氮肥量有利于草麻黄株高和茎粗生长，最佳施肥量为氮 100 kg·hm-2。

注：不同小写字母标示P<0.05显著差异

不同施氮量单株草麻黄茎干重在0.55～1.43 g，大小顺序为N100>N50>N0>N200>N300>N250>N150，N100、N50和N0显著高于其他处理。草麻黄根干重在0.17～0.34 g，大小顺序为N50>N100>N0>N150>N200>N250>N300，N50和N100显著高于N300和N250。可见，低施氮量有利于草麻黄生物量的积累，高氮肥抑制麻黄的生长。不同施氮处理草麻黄Chla含量在5.48～8.47 mg·kg-1，Chlb含量在2.30～3.77 mg·kg-1，Chla和Chlb含量均随施氮肥量的增加而升高[8]。叶绿素a/b在2.10～2.45，随着氮肥施用量的增加总体呈下降趋势。可见增施氮肥有利于草麻黄叶绿素含量的增加，但Chla含量的增速低于Chlb，这与纪瑛等[9]对苦参的研究结果相同。

2.2 不同磷肥施用量对麻黄生长的影响

磷素是影响作物生长的主要营养元素，不同施磷量对草麻黄生长指标的影响如图2所示。随着栽培时间的延长不同施磷处理草麻黄株高均呈增加趋势，0～50 d为快速增长期，50～110 d为缓慢增长期，不同处理株高大小顺序为P30>P10>P50>P0>P90>P110>P70，不同施磷量处理草麻黄株高增加速率在0.17～0.34 cm·d-1，大小顺序为P30>P10>P0>P50>P110>P90>P70，在株高快速增长期株高增加速率P50处理较高，仅次于P30。随着栽培时间的延长，不同施磷处理草麻黄茎粗均呈增加趋势，0～50 d呈快速增长阶段，110 d达到最大值1 cm，不同施磷肥处理50 d草麻黄茎粗大小顺序为P30=P50>P10>P0>P110>P90=P70，不同施磷肥处理草麻黄茎粗增加速率在0.008 7～0.012 5 cm·d-1，P30和P10处理草麻黄茎粗增长速率最高。可见中等施用磷肥量有利于草麻黄株高和茎粗生长，最佳施肥量为P2O530 kg·hm-2。

注：不同小写字母标示P<0.05显著差异

不同施磷量单株草麻黄茎干重为0.34～1.52 g，大小顺序为P70>P90>P30>P50>P10>P110>P0，差异显著性分析可见P110和P0显著低于其他处理。不同施磷量单株草麻黄根干重在0.084～0.423 g，大小顺序为P70>P10>P30=P90>P50>P110>P0，差异显著性分析可见P110和P0显著低于P70、P10、P30和P90处理。可见增施磷肥有利于增加草麻黄生物量的积累。不同施磷量草麻黄Chla含量在4.86～8.90 mg·kg-1，Chlb含量在1.76～5.33 mg·kg-1，Chla和Chlb含量均随施氮肥量的增加呈先升后降趋势，Chla含量在P90处理达到最高值，Chlb含量在P30处理达到最高值。可见高施磷量有利于Chla含量的增加，低施磷量有利于Chlb含量的增加。不同处理叶绿素a/b在1.26～4.99，P70和P90处理显著高于其他处理。

2.3 不同肥料配施对麻黄生长指标的影响

不同肥料配施对草麻黄生长的影响如图3所示。随着栽培时间的延长，不同肥料配施草麻黄株高均呈增加趋势，0～50 d为快速增长期，50～110 d为缓慢增长期，不同处理株高大小顺序为P=PY>Y>CK>NPY>NPKY=K>N>NY>NPK，不同肥料配施处理草麻黄株高增加速率在0.15～0.20 cm·d-1，大小顺序为与株高相同，可见磷肥和有机肥有利于增加草麻黄株高。随着栽培时间的延长不同肥料配施草麻黄茎粗均呈增加趋势，0～80 d呈快速增长阶段，80～110 d基本趋于稳定，不同肥料配施处理草麻黄茎粗大小顺序为Y>N>P>NP=NPK=NPKY>K>CK>NY=PY=NPY，不同肥料配施处理草麻黄茎粗增加速率在0.004 0～0.007 5 cm·d-1，大小顺序为Y>NPKY>P>NPK>NP>N>K>NY=NPY>NY>CK。可见，增施有机肥和磷肥有利于增加草麻黄茎粗及促进茎粗生长。

注：不同小写字母标示P<0.05显著差异

不同肥料配比单株草麻黄茎干重在0.39～1.66 g，大小顺序为P>K>NPK>NY>PY>Y>NP>NPY>N>NPKY>CK，茎生物量差异显著性分析可见单施磷、钾肥显著高于其他处理，NPKY和CK处理显著低于其他处理。不同肥料配比单株草麻黄根干重在0.11～0.38 g，大小顺序为P>K>NPK>NP>Y>NY>N=NPY>PY>CK>NPKY，差异显著性分析可见单施磷肥根干重显著高于其他处理，NPKY和CK处理显著低于其他处理。可见施肥均能增加草麻黄茎、根生物量，特别是施磷肥有利于增加草麻黄生物量的积累。不同肥料配比草麻黄Chla含量在2.15～26.47 mg·kg-1，大小顺序为NP>NPK>NY>Y>K>P>NPY>N>CK>NPKY>PY，差异显著性分析可见，NP、NPK、NY 3个处理显著高于其他处理。不同肥料配比草麻黄Chlb含量在1.64～9.31 mg·kg-1，大小顺序为NP>NPK>NY>Y>K>N>CK>NPY>P>PY>NPKY，差异显著性分析可见，NP、NPK、NY 3个处理显著高于其他处理。叶绿素a/b在1.17～3.44，大小顺序为NY>NPK>NPKY>K>P>NP>NPY>Y>CK>N>PY。可见NP和NPK配施有利于草麻黄叶绿素的积累，NPKY配施不利于草麻黄叶绿素含量的积累，NY和NPK配施有利于提高叶绿素a/b。

3 讨 论

施肥是促进作物生长提高作物产量的重要栽培措施，麻黄是一种超旱生、耐贫瘠、多年生草本状灌木，叶退化成膜质，以绿色小枝进行光合作用[10]。因此，研究肥料用量和肥料配比对草麻黄生长的影响是完善其人工栽培技术的基础。施氮肥对植物生长具有促进效应在许多植物研究中得到证实，纪瑛等[11]和张守润等[12]在对苦豆子(Sophoraalopecuroides)的研究中表明施氮促进苦豆子根茎叶生长。本研究表明在施氮量为100 kg·hm-2时草麻黄生长速率较快、生物量最高，随着施氮量继续增加单株干重增加效应降低，且随着施氮量的增加根/冠比增加，表明高氮肥抑制草麻黄地上部的生长，通过施氮肥对草麻黄叶绿素的影响可见，随着施氮量的增加草麻黄叶绿素a、b含量呈增加趋势，表明在缺氮情况下叶绿素含量降低[8]，进而影响产量。但随着氮肥施用量的增加叶绿素a/b降低，叶绿素b含量的减少会影响到光系统Ⅱ的稳定性，导致整个光合机构的不稳定，对逆境的耐受性降低[13]，进而影响草麻黄生物量的积累。综合分析，草麻黄高产施氮量为100 kg·hm-2。

李富宽、纪瑛等研究表明，施磷肥对植物生长有良好的效应[14-15]。本研究表明，在施P2O5为70 kg·hm-2时草麻黄生物量最高，在施P2O5为30 kg·hm-2时草麻黄生长最快。可见低施磷量促进草麻黄茎的生长，扩大光合面积，而高施磷量促进草麻黄干物质的积累。低施磷量根/冠比较高，高施磷量根/冠比较低，表明增施磷降低干物质向根部分配比例，这可能是由于施磷使植物向茎分配比根多的碳水化合物，从而改变干物质分配[16]，R.Sands[17]在火炬松(PinustaedaL.)和黄杉(Pseudotsugacarr)的研究中也有相同的发现。施磷对草麻黄叶绿素含量的影响表明，施P2O5为30 kg·hm-2时草麻黄叶绿素b含量最高，施P2O5为90 kg·hm-2时草麻黄叶绿素a含量最高,总体来看随着施磷量的增加叶绿素总含量呈增加趋势[14-15]。可见，在低施磷量是促进草麻黄的生长和叶绿素b含量，促进干物质向地下部分配，高施磷量有利于促进草麻黄干物质的积累，提高叶绿素a含量，促进干物质向茎中分配。综合分析草麻黄高产施P2O5量为70 kg·hm-2。

均衡施肥是提高作物产量和品质的重要因素。本研究表明单施磷肥、单施钾肥时，草麻黄生物量较高，氮磷配施和氮磷钾配施草麻黄叶绿素含量较高。草麻黄耐贫瘠，因此施用有机肥抑制其生长及干物质的积累，但施用有机肥有利于提高草麻黄叶绿素b含量以及扩大草麻黄光合茎面积。草麻黄适应于沙壤土生长，因此对钾肥需求量较高，所以增施钾肥有利于草麻黄干物质的积累。综合分析，草麻黄高产施肥措施应为“高磷、增钾、低氮，少量有机肥”。

4 结 论

不同施氮处理草麻黄株高增速在0.18～0.23 cm·d-1，茎粗增速在0.0042～0.0063 cm·d-1，单株茎干重在0.55～1.43 g，根干重在0.17～0.34 g，Chla含量在5.48～8.47 mg·kg-1，Chlb含量在2.30～3.77 mg·kg-1。施纯氮量为100 kg·hm-2时草麻黄株高、茎粗和茎干重最高，50 kg·hm-2时根干重最高，随着施氮量的增加叶绿素含量呈增加趋势。综合分析，草麻黄高产施氮量为100 kg·hm-2。

不同施磷处理草麻黄株高增速在0.17～0.34 cm·d-1，茎粗增速在0.008 7～0.012 5 cm·d-1，单株茎干重在0.34～1.52 g，根干重在0.084～0.423 g，Chla含量在5.48～8.47 mg·kg-1，Chlb含量在2.30～3.77 mg·kg-1。施P2O5为30 kg·hm-2时，草麻黄株高、茎粗和Chlb含量最高，施P2OM5为70 kg·hm-2时，草麻黄茎干重、根干重和Chla含量最高。综合分析，草麻黄高产施磷量为70 kg·hm-2。

不同肥料配施处理草麻黄株高增速在0.15～0.20 cm·d-1，茎粗增速在0.004 0～0.007 5 cm·d-1，单株茎干重在0.39～1.66 g，根干重在0.11～0.38 g，Chla含量在2.15～26.47 mg·kg-1，Chlb含量在1.64～9.31 mg·kg-1。

单施磷肥和磷、有机肥配施株高最高，单施有机肥茎粗最粗，单施磷肥、单施钾肥草麻黄生物量较高，氮磷配施和氮磷钾配施草麻黄叶绿素含量较高。综合分析，可见草麻黄高产施肥措施应为“高磷、增钾、低氮，少量有机肥”。