水肥耦合对西和半夏生长指标和产量及品质的影响

摘要：为了提升临夏地区西和半夏的产量和品质，进一步明确水肥耦合对西和半夏生长发育的影响，采用裂区试验设计，以灌水量为主处理，肥料配比为副处理，研究了不同水肥耦合处理对半夏生长发育、产量、品质的影响。结果表明，当灌水量为500 m3/hm2（苗期和块茎膨大期各灌水250 m3/hm2），施肥水平为施腐熟牛粪15 000 kg/hm2、N 342 kg/hm2、P2O5 275 kg/hm2、K2O 110 kg/hm2时，半夏折合产量最高，为25 114.42 kg/hm2；品质最好，水分含量最低，为43.3 g/kg；总灰分含量较低，为31.6 g/kg；浸出物含量最高，达153.3 g/kg。由此可见，该水肥配比适宜在临夏西和半夏生产中加以推广应用。

关键词：半夏；水肥耦合；生长指标；产量；品质；西和

中图分类号：S567；S147.2 文献标志码：A 文章编号：2097-2172（2024）08-0759-05

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.08.011

Effects of Water and Fertilizer Coupling on Growth Parameters， Yield and Quality of Pinellia ternate in Xihe

LI Aitang 1， ZHANG Jinxia 1， LUO Xiaoming 2

（1. Linxia Academy of Agricultural Sciences， Linxia Gansu 731100， China; 2. Linxia People's Hospital， Linxia Gansu 731100， China）

Abstract： In order to improve the yield and quality of Pinellia ternata in Xihe County， Linxia and to further clarify the impact of water fertilizer coupling on its growth and development， a split-block experimental design was adopted， with irrigation as the main plot and fertilizer ratio as the sub-plot. Effects of different water fertilizer coupling treatments on the growth， development， yield， and quality of Pinellia ternata were studied. The results showed that when the irrigation amount was 500 m3/ha （250 m3/ha each during the seedling stage and tuber expansion stage）， and the fertilization ration of 15 000 kg/ha decomposed cow manure， 342 kg/ha of N， 275 kg/ha of P2O5， and 110 kg/ha of K2O， the yield of Pinellia ternata was the highest， at 25 114.42 kg/ha. The quality was also the best， with the lowest moisture content at 43.3 g/kg， lower total ash content at 31.6 g/kg， and the highest extract content at 153.3 g/kg. Therefore， this water and fertilizer ratio is suitable for promotion and application in the production of Pinellia ternata in Linxia.

Key words： Pinellia ternata; Water and fertilizer coupling; Growth parameter; Yield; Quality; Xihe

半夏［Pinellia ternata （Thunb.）Breit］为天南星科植物的干燥块茎，别名半月莲、三步跳、水玉、羊眼，夏、秋二季采挖，洗净，除去外皮和须根，晒干［1 - 3 ］。半夏是一种重要的药用植物，具有燥湿化痰，降逆止呕，消痞散结的功效。据统计在500多种中药处方中，半夏使用频率居第22位［4 ］。半夏块茎中含有β-谷甾醇、D-葡萄糖甙、半夏蛋白、鞣质、生物碱等多种微量元素，其中主要成分有核苷类、生物碱、有机酸、氨基酸、多糖、挥发油等［5 - 6 ］。目前报道的与半夏药效、质量相关的成分主要是核苷类、生物碱类和有机酸类［7 - 8 ］。据研究，半夏中含有的总生物碱和β－谷甾醇，具有祛痰、镇咳作用。

自20世纪70年代半夏引种成功之后，人工栽培仍存在许多问题，如种源缺乏、繁殖系数低、水肥配比不合理、连作障碍［9 ］，随着半夏市场需求量的持续增加、野生资源不断减少和半夏栽培技术滞后三者之间矛盾的日益突出，西和半夏资源蕴藏量和产量在不断下降，对半夏资源的保护和栽培技术研究迫在眉睫，半夏市场仍然处于供不应求的状态。目前国内对半夏水肥耦合试验的试验研究较少，在施肥方面，当前半夏生产中施肥主要依赖传统经验，缺乏系统性研究，化学肥料的大量使用，不仅提高了生产成本，污染了环境［10 ］，同时降低了药材品质，为了提高半夏人工栽培技术，提升半夏的产量和品质，我们试验研究了水肥耦合对半夏的生长指标和产量及品质的影响，以期为临夏地区西和半夏产业持续高质量发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

选用无伤痕、无病、无腐烂、表皮光滑、直径为0.5～1.5 cm的湖北天门半夏作种茎，半夏种茎由甘肃中医药大学提供。供试肥料分别为尿素（含N 46.4%，由安阳中盈化肥有限公司提供）、磷酸二铵（含N 18%、P2O5 64%，由云南三环中化化肥有限公司提供）、三安复合肥（含N-P2O5-K2O为18-18-18，山东肥业有限公司提供）和有机肥腐熟牛粪（由当地某养牛场提供）。

1.2 供试仪器与设备

供试仪器与设备有AL104型电子分析天平（由梅特勒 — 托利多仪器有限公司生产），GZX- GF101-4BS-Ⅱ型电热恒温鼓风干燥箱、XMTD型数显恒温水浴锅（由上海必尔得仪器实业有限公司提供）。

1.3 试验地概况

试验于2021年3 — 9月在甘肃省西和县卢河乡王堡村进行。当地海拔为1 692 m，年平均气温为8.4 ℃，无霜期149～241 d，年日照时数 1 500～1 800 h，年降水量451～784 mm，昼夜温差大，气候偏旱。试验地地势平坦，肥力中等，土质为砂壤土。耕作层土壤含有机质26.12 g/kg、全氮1.36 g/kg、有效磷14.68 mg/kg、速效钾152.15 mg/kg，pH为7.5。前茬为小麦，且5 a内未种植过半夏。

1.4 试验方法

采用裂区试验设计，主区处理为灌水量，设2个水平，分别为W1处理，灌水总额500 m3/hm2，在苗期和块茎膨大期各灌水1次，每次灌水量为250 m3/hm2；W2处理，灌水总额1 000 m3/hm2，在苗期和块茎膨大期各灌水1次，每次灌水量为500 m3/hm2。副区处理为肥料配比，设5种水平，分别为B0处理，施腐熟牛粪15 000 kg/hm2，不施N、P2O5、K2O；B1处理，施腐熟牛粪15 000 kg/hm2、N 242 kg/hm2、P2O5 175 kg/hm2、K2O 10 kg/hm2；B2处理，施腐熟牛粪15 000 kg/hm2、N 292 kg/hm2、P2O5 225 kg/hm2、K2O 60 kg/hm2；B3处理，施腐熟牛粪15 000 kg/hm2、N 342 kg/hm2、P2O5 275 kg/hm2、K2O 110 kg/hm2；B4处理，施腐熟牛粪 15 000 kg/hm2、N 392 kg/hm2、P2O5 325 kg/hm2、K2O 160 kg/hm2。试验各处理随机排列，重复3次，小区面积12 m2（4 m×3 m），小区间距50 cm。于3月下旬采用条播方式按行距15 cm、株距5 cm播种。灌水时以试验设计灌水量进行大田漫灌，肥料在播种前按试验设计用量一次性施入。生长期内及时除草，待秋季茎叶枯萎后及时采挖。

1.5 测定指标及方法

1.5.1 半夏块茎重量及产量测定 在半夏生育期（4 — 8月）内每25 d每小区随机取10株半夏块茎测量1次鲜重与干重。待半夏采挖后清除干净半夏块茎表面的粗皮，按小区单收并测定产量。

1.5.2 品质测定 半夏块茎的水分、灰分、浸出物含量均按照《中华人民共和国药典》（2020年版）规定的方法测定［1 ］。

1.6 数据处理

试验数据采用Excel软件处理，采用SPSS 17.0软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同水肥耦合处理对半夏生长指标的影响

2.1.1 块茎鲜重 从表1可以看出，不同水肥耦合处理对半夏块茎鲜干重的影响比较明显。相同灌水条件下，半夏块茎鲜重随施肥量的增加呈先增加后下降的趋势，且均以B3处理处理下半夏块茎鲜重最重。在W1灌水水平（500 m3/hm2）下，4月26日测定时B3处理下半夏块茎鲜重为0.91g/株，均显著高于B0、B1、B4处理，其中较B4处理增幅最大，为106.82%；5月21日测定时以B3处理半夏块茎鲜重为1.20 g/株，显著高于B0、B1、B4处理，其中较B4处理增幅最大，为93.55%；6月15日测定时B3处理半夏块茎鲜重为1.84 g/株，均显著高于其他处理，其中较B4处理增幅最大，为145.33%；7月10日测定时B3处理半夏块茎鲜重为2.25 g/株，均显著高于B0、B4处理，其中较B4处理增幅最大，为152.81%；8月4日测定时B3处理半夏块茎鲜重最高，为2.93 g/株，均显著高于B0、B1、B4处理，其中较B4处理增幅最大，为161.61%。在W2灌水水平（1 000 m3/hm2）下，4月26日测定时B3处理半夏块茎鲜重为0.92 g/株，均显著高于B0、B1、B4处理，其中较B4处理增幅最大，为135.90%；5月21日测定时B3处理半夏块茎鲜重为1.10 g/株，均显著高于其他处理，较B4处理增幅最大，为107.55%；6月15日测定时B3处理半夏块茎鲜重为1.82 g/株，均显著高于其他处理，较B4处理增幅最大，为160.00%；7月10日测定时B3处理半夏块茎鲜重为1.91 g/株，均显著高于B0、B1、B4处理，其中较B4处理增幅最大，为119.54%；8月4日测定时B3处理半夏块茎鲜重为2.24 g/株，均显著高于其他处理，较B4处理增幅最大，为126.26%。综上所述，认为低水中肥的W1B3水肥耦合处理对半夏块茎鲜重的影响效果最佳。

2.1.2 块茎干重 从表2可以看出，不同水肥耦合处理对半夏块茎干重有比较明显的影响。在相同灌水条件下，随施肥量的增加半夏块茎干重呈先增后降趋势，且均以B3处理下半夏块茎干重达到最大。在W1灌水水平（500 m3/hm2）下，4月26日测定时B3处理半夏块茎干重为0.40 g/株，均显著高于B0、B4处理，其中较B4处理增幅最大，为66.67%；5月21日测定时B3处理半夏块茎干重为0.65 g/株，显著高于B0、B1、B4处理，其中较B4处理增幅最大，为96.97%；6月15日测定时B3处理半夏块茎干重为0.92 g/株，均显著高于其他处理，其中较B4处理增幅最大，为100.00%；7月10日测定时B3处理半夏块茎干重为1.19 g/株，均显著高于其他处理，其中较B4处理增幅最大，为112.50%；8月4日测定时B3处理半夏块茎干重为1.57 g/株，均显著高于B0、B4处理，其中较B4处理增幅最大，为109.33%。在W2灌水水平（1 000 m3/hm2）下，4月26日测定时B3处理半夏块茎干重为0.39 g/株，均显著高于B0、B1、B4处理，其中较B4处理增幅最大，为69.56%；5月21日测定时B3处理半夏块茎干重为0.66 g/株，均显著高于B0、B1、B4处理，其中较B4处理增加120.00%；6月15日测定时B3处理半夏块茎干重为1.00 g/株，均显著高于其他处理，较B4处理增幅最大，为177.78%；7月10日测定时B3处理半夏块茎干重为1.03 g/株，均显著高于其他处理，其中较B4处理增幅最大，为134.09%；8月4日测定时B3处理半夏块茎干重为1.20 g/株，均显著高于B0、B1、B4处理，较B4处理增幅最大，为144.90%。由此可认为低水中肥的W1B3水肥耦合处理对半夏块茎干重的影响效果最佳。

综上认为，在相同灌水条件下，随施肥量的增加半夏块茎鲜重、干重均呈先增后降趋势，且在均以B3施肥条件下半夏块茎鲜重、干重最高。而在相同施肥条件下，W1灌水水平下半夏块茎的鲜重总体趋势高于W2灌水水平；W1灌水水平下半夏块茎的干重则是在生长前期和后期高于W2灌水水平件。进一步说明试验区半夏栽培适宜的水肥配比为低水中肥。

2.2 不同水肥耦合处理对半夏产量的影响

从表3可以看出，试验各处理的半夏折合产量以W1B3处理最高，为25 114.42 kg/hm2，均显著高于其他处理（P < 0.05），较相同施肥水平的W2B3处理增产18.03%，较相同灌水水平的W1B0、W1B1、W1B2、W1B4处理增产19.40%～49.69%；W2B4处理最低，为13 622.81 kg/hm2，均显著低于其他处理（P < 0.05），较相同施肥水平的W2B4处理减产18.80%，W2B3处理半夏折合产量为21 277.9 kg/hm2，较相同灌水水平的W2B0、W2B1、W2B2、W2B4处理增产23.00%～56.19%。从不同灌水水平看，低灌水量（500 m3/hm2）各施肥处理的半夏折合产量均显著高于高灌水量（1 000 m3/hm2）下的同等施肥水平处理。从不同施肥水平来看，在相同灌水水平下，随着施肥量的增加半夏折合产量呈先增后降的趋势，且均以B3施肥水平下半夏的折合产量最高，分别为25 114.42、21 277.97 kg/hm2。

2.3 不同水肥耦合处理对半夏品质的影响

半夏的水分含量、灰总分含量和浸出物含量是衡量半夏品质的主要指标［1 ］。从表3可以看出，试验各水肥耦合处理的半夏水分含量、灰总分含量和浸出物含量均符合《中华人民共和国药典》规定（2020年版）［1 ］。半夏水分含量以W1B3处理最低，为43.3 g/kg。总灰分含量以W2B0、W2B2处理最少，均为31.5 g/kg；W1B0、W1B3处理次之，均为31.6 g/kg；浸出物含量以W1B3处理最高，为153.3 g/kg。综上所述，水肥配比为W1B3时半夏浸出物含量达到最高，总灰分含量较低，水分含量最低，品质表现最优。

3 讨论与结论

合理的水肥配比对半夏的产量和品质影响差异显著。试验表明，在相同灌水条件下，随着施肥量的增加半夏块茎鲜、干重呈先增长后下降的趋势，在施腐熟牛粪15 000 kg/hm2、N 342 kg/hm2、P2O5 275 kg/hm2、K2O 110 kg/hm2的条件下半夏块茎折合产量最高；在相同施肥条件下，随着灌水量的增加半夏块茎鲜重、干重降低，其在低灌水量水平（500 m3/hm2）时半夏块茎折合产量高于高灌水量水平（1 000 m3/hm2）。有研究表明，与半夏相似的地黄在全生育期内，苗期需氮量较高，块茎形成期和块茎膨大期内对磷、钾的需求增加，块茎生长期对水分需求旺盛［11 ］。水肥耦合在其他作物上的应用也比较广泛，如水肥耦合作用对娃娃菜的生长指标、产量和品质影响显著，且水肥耦合作用的影响高于灌水量和施肥量的单独影响［12 ］。由于水肥耦合能够有效节约水资源、节省肥料、减少劳力，对临夏地区西和半夏产业的发展有促进作用［13 ］。有研究表明，在半夏栽培过程中，采用水肥耦合处理可以促进半夏健壮生长，且合理的水肥配比能够增大半夏叶面积，提高产量［14 ］。王鹏等［15 ］研究发现只有合理的肥料配比，才可以实现半夏的最大产量，当施肥配比为N 413.79 kg/hm2、P2O5 224.79 kg/hm2、K2O 164.01 kg/hm2时，半夏可实现最大纯收益，达475 809.21元/hm2。这与本研究的结论基本一致。

综合考虑认为，当灌水量为500 m3/hm2（苗期和块茎膨大期各灌水250 m3/hm2），施肥水平为施腐熟牛粪15 000 kg/hm2、N 342 kg/hm2、P2O5 275 kg/hm2、K2O 110 kg/hm2时，半夏不同时期块茎鲜重、干重均达到最大值，折合产量最高，为25 114.42 kg/hm2；品质最优，水分含量最低，为43.3 g/kg；总灰分含量较少，为31.6 g/kg；浸出物含量最高，为153.3 g/kg。由此可见，该低水中肥配比适宜在临夏地区西和半夏生产中加以推广应用。

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