不同配方基肥对温郁金产量及其营养元素含量的影响

叶静，郑福勃，邹平，陈照明，林辉，马军伟，王强，符建荣，马进川*

(1.浙江省农业科学院 环境资源与土壤肥料研究所，浙江 杭州 310021；2.温州市翔犇温郁金开发有限公司，浙江 温州 325215)

温郁金(Curcumawenyujin)，别名温莪术，俗称姜黄，系姜科姜黄属多年生药用草本植物，是我国著名道地药材“浙八味”之一[1-2]。根据药用部分与加工方法不同可以分成3种药材：温郁金，块根煮熟晒干，具有活血止痛，利胆退黄等功效；莪术，主根茎煮熟晒干，具有消积止痛，行气破血等功效；片姜黄，侧根茎鲜纵切厚片晒干，具有通经止痛等功效[3-4]。温郁金原产地主要位于飞云江中下游沿岸冲淤积小平原，陶山、马屿、仙江等乡镇均有分布，在当地已有1 000多年的栽培历史[5]。该区域土壤母质为河海交互沉积物，土壤质地以中壤为主，粗粉砂含量高，透水性好，阳离子代换量高。同时，由于该区域种植地的土壤及气候条件非常利于温郁金的生长，成为我国温郁金药材道地产区。

施肥对提高温郁金产量及品质具有突出贡献[6]。虽然温郁金药用历史悠久，种植历史已逾千年，常年种植面积为267～400 hm2，产量为2 400～3 600 t，但是传统的栽培模式仍比较粗放。近年来，由于长期连作及不合理施肥已经导致温郁金产量下降、品种退化和土壤退化等问题日益突出[7-8]。到目前为止，国内关于温郁金营养特性的研究不多，通过营养调控提高温郁金产量与品质的研究更不系统，药农施肥主要依据经验，没有可参考的标准化技术规范，近年来温郁金产量及品质进一步提升受到限制，已严重制约了当地温郁金的可持续发展。科学的施肥可以实现温郁金优质高产高效与生态环境协调发展，实现温郁金产业的可持续健康发展。本研究旨在根据温郁金原产地土壤条件，在前期养分吸收特性及需肥规律研究的基础上，进一步探索基肥氮磷钾不同比例配施对温郁金产量和品质的影响，为开发温郁金专用肥料，形成标准化的施肥技术规程，解决温郁金产业发展的瓶颈因子提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地点

田间试验于2017年3-12月在瑞安市通明温郁金专业合作社进行。该地区为亚热带湿润季风性气候，年均降雨量为1 500 mm，年均气温为17.5 ℃。试验地pH值5.98、有机质含量为11.8 g·kg-1、全氮含量为0.092 g·kg-1、碱解氮含量为40.8 mg·kg-1、有效磷含量为15.8 mg·kg-1、速效钾含量为70.0 mg·kg-1。

1.2 试验设计

田间试验共设置4个处理：常规施肥，采用当地农户用的常规复合肥，N、P2O5、K2O为16%、16%、16%，比例为1∶1∶1；配方肥1，N、P2O5、K2O为16%、12%、20%，比例为1∶0.75∶1.25；配方肥2，N、P2O5、K2O为16%、8%、16%，比例为1∶0.5∶1；配方肥3，N、P2O5、K2O为16%、9.6%、22.4%，比例为1∶0.6∶1.4。各处理基肥用量都为750 kg·hm-2。基肥与温郁金种植同步施用，施肥前先开种植沟，肥料与温郁金块根相间隔点施于种植沟内，避免肥料与种子直接接触，施肥后覆土。各配方处理追施的化肥种类和施用量与常规施肥一致，肥料种类为常规复合肥(1-1-1)，施用量为750 kg·hm-2。供试常规复合肥(1-1-1)为市场购得，供试配方肥1、2和3为大颗粒掺混肥。供试温郁金品种为当地主栽品种温郁金2号，由浙江省中药研究所有限公司提供。试验小区面积为36 m2，设3次重复。田间管理按当地农户常规方法进行。

1.3 样品处理及分析检测

在温郁金采收期时(12月中下旬)采集植物样品，每个小区随机选取长势均一的5株温郁金进行采集，主要采集地下部样品，地下部样品根据部位和加工方法又分为郁金和莪术两部分。所取植物样品切碎后在105 ℃杀青30 min，然后在60 ℃下烘至恒重，称量并计算干重。烘干样品用凯氏法消煮，其中全氮含量采用碱解扩散法进行测定；全磷含量用钒钼黄比色法测定；全钾含量用火焰光度法测定；植株全硫含量采用元素分析仪测定；植株Ca、Mg、Zn、B、Mn含量经硝酸消煮后采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪进行测定。每个小区的温郁金全部采收后单独装袋处理，并贴上相应的处理标签，也分成莪术和郁金两部分进行计产。

1.4 数据处理

采用Excel 2016和SPSS 22.0进行数据处理与统计分析。

2 结果与分析

2.1 温郁金产量

如表1所示，在化肥总用量(折纯)投入相同的条件下，不同配方专用肥的产量较常规施肥都有一定的增产作用。其中，配方肥2产量最高，莪术、郁金产量分别为6 903.0、3 196.5 kg·hm-2，比常规施肥分别增产11.3%、17.9%。配方肥1和3处理的产量也略高于常规施肥，但没有显著差异。不同配方肥处理间的莪术产量及总产量没有显著差异，但配方2处理的郁金产量显著高于配方肥1和3。

表1 不同施肥处理对温郁金产量(干重)的影响Table 1 Effects of different fertilization treatments on the yield (dry weight)of Curcuma wenyujin

2.2 温郁金及莪术中氮磷钾养分含量

对采集的温郁金地下部分进行了氮磷钾养分含量分析(表2)，配方肥1、2、3的温郁金及莪术中全氮含量均有高于常规施肥处理，而这几个处理产量也均高于常规施肥，这表明施肥配方调整后，温郁金的氮素营养得到改善，可能是增产的主要因子。各处理中温郁金的全磷含量为0.563%～0.619%，其中配方肥2和3处理温郁金全磷含量高于常规施肥和配方肥1处理。温郁金中全钾含量最高的处理为配方肥3，为2.61%，高于另外3个处理(1.92%～2.12%)。各处理莪术中全磷含量为0.282%～0.302%。配方肥处理的莪术中磷素含量低于常规施肥处理。

表2 不同施肥处理对温郁金及莪术N、P、K养分含量的影响Table 2 Effects of different fertilization treatments on the nutrient contents of N，P and K in Curcuma wenyujin

2.3 温郁金及莪术中中微量元素含量

从表3中可以看出，在常规施肥的基础上，调整氮磷钾配施比例，对温郁金及莪术中的中、微量元素含量有较大影响。与常规施肥相比，施用配方肥提高了温郁金的中量元素Ca、Mg含量，但降低了S含量。各处理间莪术中的S含量相差不大。配方肥处理较常规施肥整体提高了郁金和莪术中微量元素Zn、B的含量。但是，施用配方肥较常规施肥降低了郁金中Mo含量。莪术中Mo含量最高的处理是配方肥2，为1.09 mg·kg-1，高于其余3个处理。

表3 不同施肥处理对温郁金及莪术中Ca、Mg、S及微量元素含量的影响Table 3 Effects of different fertilization treatments on the contents of Ca，Mg，S and trace elements in Curcuma wenyujin

3 讨论

中药材的种植需兼顾经济效益和生态效益，采用科学的种植管理方式才能实现中药材种植的可持续健康发展[9]。科学施肥是实现温郁金生态种植中重要的生产管理措施。前期的调查研究已初步揭示，在高产水平下，温郁金全生育期对养分的需求量特别大，高产水平下667 m2N、P2O5、K2O吸收总量可达54.79 kg，N、P2O5、K2O比例为1∶0.43∶1.76，表现为对钾的需求量显著高于氮和磷[10]。试验地土壤质地以中壤为主，粗粉砂含量高，透水性好，但保肥能力差；同时试验地土壤有机质及全氮含量低，有效磷、速效钾含量处于中等水平。当地温郁金种植户施肥粗放，基、追肥均采用N、P2O5、K2O为1∶1∶1的三元复合肥，养分配比多年不变，与温郁金对养分的需求特点不吻合。长期的不合理施肥不仅造成温郁金产量及品质下降，还会引起土壤退化、板结等问题，此外还会增加农户的种植成本[1]。在氮磷钾施肥总量不变的前提下，适当减少磷的投入比例，增加氮和钾的用量，更符合温郁金对养分的需求规律，能提高氮磷钾的利用效率。吴志刚等[11]研究了温郁金氮磷钾吸收与积累规律，他们发现温郁金中钾的含量与吸收量要高于氮和磷元素，氮的吸收量又高于磷，说明温郁金对钾肥的需求最大，氮肥次之，磷肥最少。

本研究还发现，采用N、P2O5、K2O配比1∶0.5∶1的基施，温郁金地下部分郁金及莪术中的N、Ca、Mg及微量元素Zn、B、Mn的含量均明显增高，这些元素的营养状况改善可能是导致产量增加的重要因素。已有研究[11-12]表明，温郁金地上部分养分吸收主要在根茎膨大期(9月上旬至10月下旬)，干物质积累期(10月下旬日至12月中、下旬)地上部分植株生长及养分吸收基本停止，地下干物质的累积主要依赖地上部分累积的养分向下转运。因此，在根茎膨大期之前，通过基、追肥及田间管理等措施调节，保持土壤有充足的养分供应，使地上部分有足够的养分积累，是温郁金稳产高产的基础。

依据本试验的结果，在以高产为目标的前提下，建议在施用有机肥的基础上，采用N、P2O5、K2O为1∶0.5∶1作为温郁金主产区基肥的基本配方，667 m2基肥用量40～50 kg，结合播种一次性施用，既可以提高温郁金产量，还可提高温郁金中营养元素的含量。不过，不同区域可根据土壤养分丰缺状况、种植品种及产量目标作适当调整。