不同施肥处理对长白山区林下仿生栽培茖葱物质积累与产量的影响

徐光花，刘佳艺，李成龙，冯 博

（1.吉林省林业科学研究院 长春 130033；2.长春市净月设计集团有限公司 长春 130118；3.长春市净月潭实验林场 长春 130118）

茖葱（Allium victoralisL.）属百合科（Liliaceae）葱属（Allium），是一种历史悠久、开发潜力较大的药食同源植物，并以其营养保健功效与独特口感而逐渐受到人们关注[1]。据史料记载，茖葱在我国黑龙江、吉林、辽宁、河北、山西、陕西等多地均有分布，但目前在吉林省，野生茖葱仅在东部长白山区有少量分布。近年来，环境的剧烈变化与连年过度采挖使野生茖葱种质资源受到了严重威胁[2]。此外，由于野生茖葱的生长周期较长，繁育能力也较差[2-4]，使得现存的种群数量难以满足人们需求，因此急需对长白山区野生茖葱种质资源进行保护与合理的开发利用。

林下仿生栽培能够使人们根据中草药、山野菜等经济作物的习性与对环境的需求，通过选取与模拟其自然生境而创造适宜的栽培条件，从而改善作物的生长状况与营养品质，并充分利用林地资源。目前在人参[5]、铁皮石斛[6]、猪苓[7]等作物中得到了广泛应用，已成为一种培育高产优质作物的有效技术手段。

氮磷钾为对作物生长最重要的3 种元素，它们的含量与比例对作物的产量与品质尤为重要，通常把这3 种元素称为肥料三要素[8-10]。施肥处理能够在一定程度上促进厚果鸡血藤[11]与南酸枣[12]等植物的植株生长与养分分配，也对长白山区栽培茖葱的生长与产量有一定的影响[13]，但施肥处理对长白山区林下仿生栽培茖葱生物量与营养物质积累影响的研究尚未见报道。因此，笔者以长白山区宽叶型茖葱植株为试验材料，分析不同施肥处理组合对林下仿生栽培茖葱生物量、营养物质含量与产量的影响，以确定长白山区茖葱林下仿生栽培最优施肥处理组合，为长白山区林下仿生栽培茖葱合理施肥、品质改善与产量提高提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与地点

供试材料为4 年生的长白山区宽叶型茖葱植株，由吉林省敦化市江源镇马五店村中药材产销专业合作社提供。试验于2020 年9 月至2021 年6 月在敦化市江源镇进行，土壤类型为暗棕壤，理化性质为：pH 4.86～5.68，全氮含量（w，后同）4.48 g·kg-1，全磷含量1.2 g·kg-1，全钾含量16.4 g·kg-1，有机质含量94.0 g·kg-1，土壤最大田间持水量为43.7%。

1.2 试验设计

在2020 年9 月，将供试茖葱植株栽植到郁闭度为0.3 的红松林下，栽植方式为垄栽，垄长27 m，垄宽0.6 m，垄高0.1 m，垄间距0.2 m。每垄栽植1行，株距0.1 m。在2021 年4 月初，茖葱幼苗开始展叶前进行施肥处理，所施N 肥为尿素（含N 量46%），P 肥为过磷酸钙（P2O5含量为12%），K 肥为硫酸钾（K2O 含量为20%）。共设置8 个不同施肥处理，以不施肥处理为对照，施肥试验设计见表1，所有肥料均作为基肥一次施用，其他栽培管理措施正常。采用单因素随机区组设计，每个处理3 次重复，共设置27 个小区，每个小区面积为5.4 m2（9.0 m×0.6 m，栽植90 株）。

表1 施肥试验设计

1.3 取样与测定方法

1.3.1 取样方法 分别在2021 年4 月19 日、4 月28 日、5 月7 日、5 月16 日、5 月25 日、6 月10 日与6 月25 日（分别为开始展叶期、展叶盛期、开花期、种子成熟期，以及这些时期的过渡期）进行取样与测定，每个处理每次选取5 株长势良好且均一的植株用于测定。

1.3.2 生物量测定方法 每次取样后，将样品带回试验室，然后将植株分为根系、假茎与叶片3 部分，分别在80 ℃烘箱中烘干至恒质量，测定各部分干质量，每个指标重复测定3 次。

1.3.3 展叶盛期（采收期）营养品质测定方法 在5月7 日前后（此时为展叶盛期，也是采收期）测定维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白、纤维素、总黄酮与β-胡萝卜素含量，每个指标重复测定3 次。其中，采用钼蓝比色法[14]测定维生素C 含量；采用蒽酮-硫酸比色法[15]测定可溶性糖含量；采用考马斯亮蓝G-250 染色法[16]测定可溶性蛋白含量；纤维素含量测定方法为将可溶性糖提取后的残渣经60%硫酸消化后，采用蒽酮-硫酸比色法[17]测定；采用比色法[18-19]测定总黄酮含量，方法为将样品乙醇提取液先后加入0.5 mL 0.05 g·mL-1NaNO2溶液、0.3 mL 0.1 g·mL-1Al（NO3）3溶液与3 mL 0.04 g·mL-1NaOH溶液后，在510 nm 处测定其吸光度，并通过标准曲线计算总黄酮含量；β-胡萝卜素经丙酮-石油醚浸提后，采用比色法[20-21]测定其含量。

1.3.4 展叶盛期（采收期）产量测定方法 在5 月7日取样后，植株地上部分（叶片与假茎）干质量测定前，测定地上部分鲜质量。在此基础上，根据小区面积和每小区栽植株数折算单位产量。

1.4 数据处理与分析

采用SPSS 22.0 软件进行方差分析与多重比较，多重比较方法为Duncan 法，采用Excel 2010 软件进行数据整理与图表制作。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理下茖葱根系生物量变化

由表2 可知，在5 月25 日前，各施肥处理根系干质量均有较明显的增加，T4 处理根系干质量在4月28 日至5 月25 日期间比CK 处理显著增加了22.45%～27.12%；在5 月25 日后，各处理根系干质量变化逐渐趋于稳定，在此期间T4 与T5 处理根系干质量相对较高，T4 处理根系干质量在6 月25 日与其他处理间差异不显著。

表2 不同施肥处理下茖葱根系干质量g

2.2 不同施肥处理下茖葱假茎生物量变化

由表3 可知，各处理假茎干质量在5 月25 日前均表现为较明显的增加趋势，其中T4 与T5 处理假茎干质量在4 月28 日至5 月16 日期间较高，分别比CK 处理显著增加了21.88%～40.00%与21.88%～36.36%；在5 月25 日后，各处理间假茎干质量之间均无显著差异，并逐渐趋于稳定。

表3 不同施肥处理下茖葱假茎干质量g

2.3 不同施肥处理下茖葱叶片生物量变化

由表4 可知，各处理叶片干质量在5 月16 日前均有明显增加，T4 处理叶片干质量在4 月28 日至5 月16 日期间比CK 处理显著增加了18.2%～35.9%，但在此期间T4 处理叶片干质量并未显著高于T5 和T8 处理；在5 月16 日后，各处理叶片干质量均逐渐趋于稳定，在此期间T4、T5 与T8 处理叶片干质量仍较高，到6 月25 日，T4 处理叶片干质量显著高于CK、T1、T2、T3 与T6 处理，且增加了13.79%～28.57%，但T4 处理与T5、T7 和T8 处理叶片干质量差异均不显著。

表4 不同施肥处理下茖葱叶片干质量g

2.4 不同施肥处理下展叶盛期（采收期）营养品质

由表5 可知，在展叶盛期，各施肥处理总黄酮含量均无显著差异；T4 处理可溶性糖含量均高于其他处理，但仅与CK 处理差异显著，比CK 处理增加了40.47%；而T4 处理β-胡萝卜素与可溶性蛋白含量均显著高于CK、T1 与T2 处理，分别为CK 处理的1.21 倍与1.19 倍；T4 处理维生素C 含量仅与CK、T2 与T8 处理差异显著，其维生素C 含量分别比CK、T2 与T8 处理高26.91%、25.40%与21.07%；在各施肥处理中，T8 处理纤维素含量高于30.0 mg·g-1，显著高于其他各处理，而其他处理纤维素含量均低于30.0 mg·g-1，其中，T6、T3、T4 和T2处理的纤维素含量低于CK、T1、T5、T7 处理。

表5 不同施肥处理下茖葱展叶盛期（采收期）营养物质含量

2.5 不同施肥处理下展叶盛期（采收期）产量

由图1 可知，仿生栽培茖葱产量在增施氮、磷、钾肥时均有一定程度的增加，T4 处理产量与T3、T5处理均无显著差异，但显著高于其他各处理，为CK处理的1.43 倍。

图1 不同施肥处理下展叶盛期茖葱产量

3 讨论与结论

氮磷钾元素的含量与比例对植物的生长发育有着重要的影响，适量的氮磷钾供应有利于作物的生长与生物量积累[22]。在本研究中，林下仿生栽培茖葱植株的各部分生物量在各施肥处理下均有不同程度的增加，T4 处理对植株的生物量积累，尤其是叶片的生物量积累有较明显的促进作用，其叶片干质量最终比对照组显著增加了28.57%。在继续增加施氮量时，植株的各部分生物量反而有一定程度的下降，说明在氮素超过一定的浓度时，虽然增施磷钾肥仍然能够在一定程度上促进生物量的增加[23-24]，但由于氮毒害效应，使得过多的氮素无法被植株充分吸收、转化与利用，从而进一步抑制了植株的生长与生物量积累，与吴彦桦[10]、李洪影[25]的研究结果相似。

施肥处理也在一定程度上改善了仿生栽培茖葱的营养品质，并促进了其产量的增加。本研究结果表明，T3、T4 与T5 处理的维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白含量与产量均高于CK、T1 与T2 处理，而在T3、T4 与T5 处理中，T4 处理的维生素C、可溶性糖与可溶性蛋白含量相对较高，说明施氮量的增加在一定程度上促进了茖葱体内光合作用产物的运输与合成，并提高了茖葱植株的物质代谢水平。

在施氮量达到225 kg·hm-2时，T6、T7 与T8 处理的维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白含量和产量仍相对较高，说明增施磷与钾对茖葱的营养物质合成与产量增加仍有一定的促进作用，但这些处理的可溶性蛋白含量与产量仍在整体上低于T3、T4 与T5处理，可能与施氮量过高所造成的氮毒害或产生的“浓度稀释”效应影响了养分在植株中的吸收与转化有关[26-27]。而T4 处理的产量及维生素C、可溶性糖与可溶性蛋白含量均高于T3 与T5 处理，对林下仿生栽培茖葱的增产提质效果优于T3 与T5 处理。

综上所述，施肥处理在一定程度上促进了长白山区林下仿生栽培茖葱的物质积累与产量增加，T4 处理（N 150 kg·hm-2，P2O575 kg·hm-2，K2O 150 kg·hm-2）是最有利于长白山区林下仿生栽培茖葱生物量积累、营养物质积累与产量增加的施肥处理。因此，在长白山区茖葱的林下仿生栽培过程中，应按照最适宜茖葱生长的施肥量进行合理施肥，以促进仿生栽培茖葱可食用部分生物量的增加，并达到提高其营养品质与产量的目的。