密度与肥料对泽泻产量的影响

摘要 ［目的］探究密度和肥料的不同配比泽泻产量及其互作影响，筛选出科学的密肥水平，为泽泻规范化栽培提供理论依据和实践经验。［方法］以川泽泻为试验材料，采用4因素5水平二次正交旋转组合设计进行大田试验，建立密度、氮肥、磷肥、钾肥与泽泻产量的效应函数。［结果］建立的二次回归方程R2=0.909 7，所建立的数学模型拟合程度较为可靠。各因素对泽泻产量的影响为密度＞氮肥＞钾肥＞磷肥，其中密度和肥料的互作效应达显著水平。根据统计频数选优，得到泽泻目标产量大于3 300 kg/hm2的最优农艺措施为密度14.69万～15.08万株/hm2、氮肥219.10～234.50 kg/hm2、磷肥124.80～150.00 kg/hm2、钾肥152.55～179.55 kg/hm2。［结论］合理的密度和肥料施用量均能有效提高泽泻产量，以密度增产效果最佳，氮肥次之，钾肥和磷肥的增产效果较小，在保障密度和氮肥的基础上，配合合理的磷钾肥能达到泽泻高产目标。

关键词 密度；肥料；泽泻；产量；二次正交旋转组合设计

中图分类号 S 567.23 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2024）20-0052-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.20.012

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Density and Fertilizer on the Yield of Alisma plantago-aquatica

PENG Zhi-yun， LIU Xiao-bo，DU Yong-li et al

（Yibin Academy of Agricultural Sciences，Yibin， Sichuan 644000）

Abstract ［Objective］ To explore the influence of density and fertilizer ratio on the yield and their interaction， and screen out the scientific dense fertilizer level， so as to provide theoretical basis and practical experience for the standardized cultivation of Alisma plantago-aquatica.［Method］The effect function of density， nitrogen fertilizer， phosphorus fertilizer， potassium fertilizer and the yield of Alisma plantago-aquatica was established by using four-factor and five-level quadratic orthogonal rotation combination design for field experiment.［Result］The quadratic regression equation R2 was 0.909 7， and the mathematical model was reliable.The effect of each factor on the yield of Alisma plantago-aquatica Linn.was in the order of density>N>K>P， and the interaction effect between density and fertilizer was significant.According to the optimization of statistical frequency， the optimal agronomic measures for the target yield of diarrhea greater than 3 300 kg/hm2 were obtained as follows：the density was 146 900-150 800 plants/hm2， nitrogen 219.10-234.50 kg/hm2， phosphorus 124.80-150.00 kg/hm2 and potassium 152.55-179.55 kg/hm2.［Conclusion］Both reasonable density and fertilizer application amount can effectively increase the yield of Alisma plantago-aquatica Linn. Density is the best， followed by nitrogen fertilizer， and potassium and phosphate fertilizer have less effect on increasing production. On the basis of ensuring density and nitrogen fertilizer， combining with reasonable phosphate and potassium fertilizer can achieve the goal of high yield of Alisma plantago-aquatica Linn.

Key words Density;Fertilizer;Alisma plantago-aquatica Linn.;Yield;Quadratic orthogonal rotating combination design

泽泻（Alisma plantago-aquatica Linn.）为泽泻科泽泻属多年生沼生草本植物，以干燥块茎入药，具有利水渗湿、泄热、化浊降脂等功效，用于小便不利、水肿胀满、泄泻尿少、痰饮眩晕、热淋涩痛、高脂血症等症状［1］。泽泻主产于福建、四川、江西等地，其中以四川、福建最为道地。目前，川产泽泻产量最大，占全国总量的80%以上［2］，主要分布在彭州、眉山、夹江等地，近年来有往南边辐射的趋势。

研究表明，栽培措施优化对泽泻产量提升具有重大作用。张俊［3］研究表明，密度是影响泽泻产量的关键因子，以常规移栽结合中等密度、较早移栽结合高密度处理产量较高。石峰等［4］研究表明，彭山地区泽泻生产应适当推迟移栽，延长排水晒田，提前采收，以保障一年三熟，经济效益最大化。李瑶等［5］进一步优化泽泻生产中氮磷钾肥及微量元素的施用量，表明增施氮肥对泽泻的增产作用最为显著。

密度和肥料是影响作物产量的两大重要因素，在大田作物中，两者的互作效应具有丰富的研究结果［6-9］。但就泽泻生产而言，两者相结合的研究结果鲜有报道，对产量的互作效应及各自对产量的贡献大小等问题还未进行深入研究。因此，笔者通过密度、氮肥、磷肥、钾肥4因素5水平二次回归正交旋转组合设计，研究密度和肥料施用量对泽泻产量的影响及互作效应，以期提出泽泻高产栽培的最优农艺措施，为泽泻高产高效生产提供理论依据和实践经验。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

试验于2022年在四川省宜宾市南溪区大观镇宜宾市农业科学院试验基地内进行。试验田前作为水稻，土壤肥力为pH 7.15，有机质31.8 g/kg，全氮1.85 g/kg，全磷1.26 g/kg，全钾17.36 g/kg，碱解氮128.45 mg/kg，速效磷18.90 B1Fq5UtRQuGj+tALP24VZYC5MF9Itp/Oiv2S3u597/M=mg/kg，速效钾137.74 mg/kg。供试材料为宜宾市兴文县僰王山镇中心村人工种植的泽泻Alisma plantago-aquatica Linn.。

1.2 试验设计

采用4因素5水平二次回归正交旋转组合设计，密度为X 氮肥施用量为X2，磷肥施用量为X3，钾肥施用量为X4，共36个小区，每小区面积15 m2，各小区随机分布。试验因素和水平编码见表1。

1.3 试验方法

试验化肥选用尿素（含N≥46.0%）、过磷酸钙（含P2O5≥12.0%）、硫酸钾（K2SO4≥52.0%）。施肥共分 4 次：第1次于泽泻移栽返青后进行，施氮肥总量的5％；第2次于返青后10 d，氮肥施总量的30％，磷肥、钾肥各施总量的25％；第3次于返青后20 d，氮肥施总量的50％，磷肥、钾肥各施总量的30％；第4次于返青后30 d，氮肥施总量的15％，磷肥、钾肥各施总量的45％。 除试验处理外，其他管理同大田生产一致。

2022年9月2日进行泽泻移栽，于2023年1月3日采收。计算每小区的株数，除去边行进行实收测产，采收后杀青烘干至恒重，称量干重，换算为单位面积产量。

1.4 数据分析

用Excel 2007、DPS 6.5软件进行数据分析，采用最小显著差数法 （LSD） 进行差异显著性检验（P<0.05）。用Origin 9.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 数学模型建立 试验统计结果见表2，并根据结果建立数学模型：

Y=3249.235+193.788 75X1+407.462 92X2+78.912 92X3+138.912 92X4-143.725 31X12-146.282 81X22-33.131 56X32-53.327 81X42+100.915 63X1X2-19.808 13X1X3-65.504 38X1X4-32.266 88X2X3-30.773 12X2X4+7.055 62X3X4（1）

经方差检验剔除不显著项，简化极显著水平（a=0. 01） 回归方程：

Y=3249.235+193.788 75X1+407.462 92X2+78.912 92X3+138.912 92X4-143.725 31X12-146.282 81X22+100.915 63X1X2 （2）

对上述方程进行失拟性检验，结果见表3。从表3可以看出，经 F 检验，FLf不显著，FR极显著，R2=0.909 7，说明该方程拟合度较好，所建立的数学模型进行预测产量可靠程度较高。在回归方程中，一次项X1、X2和X4达极显著，X3达显

著，交互项X1X2达显著，二次项 X12、X22达极显著，表明密度

及氮、磷、钾肥的施用量对泽泻产量形成均有较大影响。分析各因素对泽泻产量的影响大小，贡献率依次为△1（2.555 8）>△2（2.336 4）>△4（2.102 8）>△3（0.796 3），说明各因素对泽泻产量作用大小表现为密度＞氮肥＞钾肥＞磷肥。

2.2 数学模型的解析与优化

2.2.1 单因素效应分析。

上述回归方程模型中，可通过降维法将其他3个因素固定为零水平，即得出单因素对泽泻产量的影响。将氮、磷、钾肥3个因素固定在零水平，可得出密度对泽泻产量的影响方程：

Y=3 249.235+193.788 75X1-143.725 31X12（3）

同理可得氮、磷、钾肥对泽泻产量的影响方程：

Y=3 249.235+407.462 92X2-146.282 81X22（4）

Y=3 249.235++78.912 92X3-33.131 56X32（5）

Y=3 249.235+138.912 92X4-53.327 81X42 （6）

由以上方程得出单因素效应产量（表4），根据表4可得产量单因素效应（图1）。结果表明，随密度和氮肥的增大，泽泻产量呈先升后降的趋势，随密肥水平增加，在-2～0水平，泽泻产量提高较快，在0～1水平，泽泻产量增速变缓，在1～2水平，泽泻产量呈降低趋势。表明在低水平下，增加密度和氮肥施用量有利于泽泻产量的快速提高，在较高水平下，密度和氮肥施用量对泽泻增产效应减小，过高的密肥反而会导致泽泻产量降低。

随磷肥和钾肥用量的增加，泽泻产量呈递增趋势，在较低水平下，泽泻产量维持较高水平，表明两者的泽泻增产效应较小。同时，从2个方程的二次项系数来看，过量使用磷、钾肥产量会呈下降趋势，说明有一个最适的磷肥和钾肥施用量。

2.2.2 两因素互作效应分析。

由表3可知，密度和氮肥用量的互作效应对泽泻产量影响达显著水平，其他各交互项均不显著。将该交互项进行互作效应分析，另外2个因素磷肥和钾肥固定在零水平，即得密度和氮肥交互方程：

YX1X2=3 249.235+193.788 75X1+407.462 92X2-143.725 31X12-146.282 81X22+100.915 63X1X2（7）

根据交互方程可得密度和氮肥的互作效应（表5），根据表5可得密度和氮肥的互作效应（图2）。结果表明，密度和氮肥的互作效应中，泽泻产量整体呈先升后降趋势。当密度达1水平、氮肥达2水平时泽泻产量达到最大，表明该水平下的密度和氮肥互作对泽泻增产有显著作用。密度过低和氮肥施用量过少不利于泽泻产量的形成，生产中应重点保证泽泻的种植密度和氮肥施用量。

2.2.3 统计频数法对方案选优。

泽泻产量为函数目标，可以通过统计频数法选优得出相关目标的综合农艺措施。考虑到川南地区的生产条件、生态条件及土壤状况，泽泻产量为3 300 kg/hm2可定为高产指标。计算试验理论产量高于3 300 kg/hm2共有165个处理，统计165个处理在各因素水平出现的频次，结果见表6。由表6可知，泽泻产量在3 300 kg/hm2以上时，密度和氮肥频率分布值最大为1水平，磷肥和钾肥频率分布值最大为2水平，即以密度15.0万株/hm2、氮肥210 kg/hm2、磷肥240 kg/hm2、钾肥270 kg/hm2为宜。

通过对95%的置信区间分布进行计算，可优化出稳定的密度和施肥量，即密度14.69万～15.08万株/hm2、氮肥219.10～234.50 kg/hm2、磷肥124.80～150.00 kg/hm2、钾肥152.55～179.55 kg/hm2时，泽泻产量大于3 300 kg/hm2。

3 讨论

合理的种植密度与肥料施用是中药材高产的关键。陈绕生［10］研究表明，高密度结合低施肥量有利于白芷形成合理的群体结构，进而增产。胡佳栋［11］研究表明，高密度栽培有利于党参群体产量的提高，合理施用氮、磷、钾肥能促进党参的生长发育，并提高党参的产量和质量。阮培均等［12］研究表明，在合理密植的基础上增加氮肥、磷肥用量，同时注意氮钾肥配比，能有效提高党参种子产量。该试验通过4因素5水平二次回归正交旋转组合设计，建立了泽泻产量与种植密度、氮肥、磷肥、钾肥施用量的数学回归模型，模型拟合程度较好。研究表明，对泽泻产量的影响为密度>氮肥>磷肥>钾肥，与梅艳等［13］、胡佳栋等［14］研究结果基本一致。泽泻高产栽培应在保证密度和氮肥的基础上配合合理的磷钾肥。

模型寻优结果表明，在该试验条件下，泽泻目标产量≥3 300 kg/hm2时X1取0.79～1.05、X2取1.13～1.35、X3取0.08～0.50、X4取0.26～0.66，对应的优化栽培方案为密度14.69万～15.08万株/hm2、氮肥219.10～234.50 kg/hm2、磷肥124.80～150.00 kg/hm2、钾肥152.55～179.55 kg/hm2。结果较为可靠，可为泽泻高产生产提供理论依据和实际参考。

就各因素增产效应而言，低水平下，提高密度和氮肥用量有显著的增产效应，随水平提高，增产效应减少，而高水平的氮肥反而使泽泻减产。主要是由于在低密度和低氮肥施用量下，泽泻群体基数小，同时氮肥施用不能满足植株营养生长的需要，导致群体物质生产差，影响产量形成［15］。适当增加密度和氮肥施用量，构建适宜的群体结构，同时保障了植物营养生产的需要，提高了叶片光合效能［16］，显著提高生物积累量，产量随之增加。同时，由于泽泻生育期较短，前期地上部分生长旺盛，前期适当提高氮肥用量，有利于快速形成高产的植株形态。但密度过大导致叶片重叠，植物间竞争养分激烈，同时高氮会导致植物营养失衡，产量下降［17］。该试验中钾肥和磷肥对泽泻产量的影响相对较小，在较低水平下有较好的产量表现，可能与试验田速效磷、钾含量较高有关。实际生产中，应根据土壤肥力，适当调整各肥料用量。

4 结论

该试验区所代表的土壤肥力状况下，泽泻高产栽培方案：密度14.69万～15.08万株/hm2、氮肥219.10～234.50 kg/hm2、磷肥124.80～150.00 kg/hm2、钾肥152.55～179.55 kg/hm2。由于土壤和生态环境对泽泻产量有较大影响，该试验仅在一个点位进行，后续还需要在不同生态区开展试验，对模型进行验证，同时结合质量指标进一步寻求泽泻高产优质的最佳农艺措施。

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