施肥对川半夏产量和主要有效成分的影响

施肥对川半夏产量和主要有效成分的影响

半夏是天麻科的一种半夏植物。这是多年生草本植物。具有润湿、去粘液、止吐、消瘀、散粘液的功效。这是中药之一。近年来,因生态环境恶化和大量采挖,野生半夏资源日益减少,而人工栽培半夏既可缓解对野生资源的破坏,又可满足当前市场需求。目前,人工栽培半夏处于粗放式管理,产量较低,外形和传统半夏药材相差甚大,难以保证半夏临床用药安全。四川为半夏主产区之一,古今皆有记载,其中以南充、武胜、安岳、达州等地产量大,质量较优。本研究以川半夏为研究对象,在前期对其氮、磷和钾营养元素吸收累积动态研究的基础上,结合川半夏生长期生长规律,研究不同施肥水平对川半夏产量和有效成分的影响,以期为川半夏的规范化栽培提供更多理论依据。1材料表面1.1半夏供试材料为来自川半夏主产区四川省南充市的野生半夏居群,经四川农业大学杨光辉教授鉴定为三叶半夏P.ternata。1.2仪器UV-2450(岛津);冷冻离心机(Thermo公司);Agilent1100高效液相色谱仪。1.3试剂盐酸麻黄碱,β-谷甾醇(均购自成都曼斯特标准品公司,纯度≥98%,HPLC级);甲醇为色谱纯(Fish公司,HPLC级)。2方法2.1田间试验设计及方法2008年3月中旬,选取直径在0.8～1.2cm的川半夏种茎作为试验材料,种植前用多菌灵800倍液浸泡过夜,次日晾干后,播种于四川省雅安市四川农业大学教学科研农场。试验地地势平坦,土壤为砂质中壤,pH6.50,有机质24.60g·kg-1,碱解氮232.9mg·kg-1,速效磷39.95mg·kg-1,速效钾259.95mg·kg-1。试验采用3因素5水平L25(56)正交表设计田间试验(表1),另设有机肥(牛粪堆熟)和不施任何肥料作为对照,3次重复,共计81个小区。小区面积2m2,株距10cm,行距20cm,重复间间距50cm。每个小区用种茎100颗,重复间种茎大小一致,采用“品”字形栽培。各小区除播种前施肥外,生育期间不施任何肥料。完全出苗后,于2008年4-10月生育期,每周对其出苗数、抽薹数,珠芽数等农艺性状进行考察,求其平均值,同时将脱落珠芽收集。采收后,室内考种并计算其增殖率和单株增重率。单株增殖率=(收获的种茎数量+收集的珠芽总数-种植前的种茎数量)/种植前的种茎数量×100%2.2提取样品液的制备精密称取干燥至恒重的半夏粉末(过60目筛)1.0000g,加6mol·L-1的氨水润湿后,加入10倍量氯仿,冷浸过夜,加热回流提取4h,过滤,残渣用氯仿分3次洗涤,每次10mL,最后定容至50mL量瓶,作为样品液。精确量取2mL样品液,待氯仿挥发后,加入柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(pH6.0)5mL,加氯仿10mL,溴麝香草酚蓝溶液1mL,充分振摇,静置0.5h后,于60mL分液漏斗中分出氯仿层,作为样品待测液,在416nm处测吸光值并根据回归方程计算其含量。2.3浓缩总硫酸含量的测定精密称取干燥至恒重的半夏粉末0.4g,加20mL乙酸乙酯冷浸过夜,过滤,洗涤3次,合并滤液,80℃回收浓缩,用乙酸乙酯定容10mL量瓶,取样2.0mL,挥干,加浓硫酸5.0mL,在50℃显色12min,321nm处测定吸光度并根据回归方程计算其含量。2.4处理数据采用DPS7.05和Excel软件处理。3结果与分析3.1对川夏生育期的影响不同施肥处理下川半夏生育期平均出苗数,方差分析显示不同处理间达显著水平(P<0.05)。各处理组合均低于对照,其中处理6,8,9,4,16,11,13,7,14,19,18显著低于对照;其他处理间差异均不显著。这说明不同施肥组合对川半夏生育期减少“倒苗数”并无促进作用(表2)。正交试验方差分析结果显示,影响川半夏平均出苗数的因素依次为钾肥>氮肥>磷肥,氮肥和钾肥对其有极显著影响。各因素间互作对川半夏出苗均有显著影响,其中氮肥与磷肥互作,磷肥与钾肥互作对其影响达极显著水平。因此,从出苗情况看,组合A5B4C3为最佳组合(表3)。3.2对川半生育期珠芽产生的影响不同施肥水平下川半夏平均珠芽产生数(表2),方差分析显示不同处理间达极显著水平(P<0.01)。从表中可看出,处理23平均珠芽产生数最多,为32.1颗,除和处理26无极显著差异外,和其他处理及对照间差异均达极显著水平;其次为处理26,除和处理23,5,22,24和对照差异不显著外,和其他处理均达极显著水平;处理26,5,22,24和对照在生长期平均珠芽产生数均大于24颗,除和处理23,16,2无极显著差异外,与其他处理间的差异均达到极显著水平。以上说明,不同施肥组合对川半夏生育期珠芽产生有显著性作用。正交试验分析得出,影响川半夏生育期珠芽平均数的因素依次为钾肥>氮肥肥>磷肥(表3),钾肥对川半夏珠芽产生数有显著影响。氮肥和磷肥间互作对珠芽产生数有极显著影响,磷肥和钾肥互作对其影响不显著。综上所述,从川半夏平均珠芽数上看,组合A5B3C2为最佳施肥组合。3.3对川晚生育期抽开口数的影响不同施肥水平下川半夏平均抽薹数(表2),方差分析表明,处理间差异达极显著水平(P<0.01),处理5,12,1,23,24,20和对照在生长期抽薹平均数相对较多,除和处理19,6,8,21,7,18,25有极显著差异外,和其他处理间差异均未达到极显著水平。这说明不同施肥组合可以显著降低川半夏生育期抽薹开花数。正交试验分析结果可看出(表3),影响川半夏抽薹数的因素依次为氮肥>钾肥>磷肥,氮肥对其影响达极显著水平,而磷肥和钾肥对其均无显著影响。氮肥与磷肥互作对抽薹数有极显著影响,磷肥和钾肥互作对其有显著影响,而氮肥和钾肥互作则无显著影响。因此,从抽薹数上看,最佳施肥组合为A1B5C5和A3B2C4。3.4川晚增增率和增重率不同施肥水平下川半夏的单株增重率方差分析表明(表2),处理间差异达极显著水平(P<0.01)。处理3,15的单株增重率最高,均大于200%,除和处理23,1,18的差异不极显著外,和其他处理间的差异均达到极显著水平;其次为处理23,1,18,单株增重率均大于170%,除和处理3,15,21,9的差异没有达到极显著差异外,和其他处理间的差异均达到极显著水平;处理8的增重率最小,除和处理24,9,17,4的差异不极显著外,和其他处理间的差异均达到极显著水平;处理3,15,23,1,18,21,9均显著高于对照,而处理10,7,16,14,24,19,17,4,8则显著低于对照。正交试验分析得出,影响川半夏增重率的因素依次为钾肥>磷肥>氮肥(表3),磷肥和钾肥对其影响达极显著水平,氮肥对其有显著影响。氮肥与磷肥互作和磷肥与钾肥互作对川半夏增重率有极显著影响,氮肥和钾肥互作对其也有显著影响。因此从增重率上看,最佳施肥组合,可确定为A1B3C3和A3B5C2。3.5对川半株增值率的影响不同施肥水平下川半夏的增殖率(表2),方差分析表明,处理间差异达极显著水平(P<0.01)。处理25川半夏的单株增殖率最大,为1227%,和其他处理间的差异均达到极显著水平;其次为处理7,11,除和处理25,22,9,18的差异没有达到极显著外,和其他处理间差异均达到极显著水平;处理4,24半夏的增值率最小,除和处理10,6,12,27,17,8,25,5,16,2,4的差异不极显著外,和其他处理间差异均达到极显著水平;处理25,7,11,22,9,18,21极显著高于对照,其他处理和对照差异未达极显著水平,这表明不同施肥组合对川半夏单株增殖率有极显著的影响。正交试验分析得出,影响川半夏单株增殖率的因素依次为氮肥>钾肥>磷肥(表3),氮肥和钾肥对其有极显著影响,磷肥对其影响不显著。因素间互作对川半夏增殖率有显著影响,其中氮肥和钾肥互作与磷肥和钾肥互作对其有极显著影响。综上,从川半夏单株增殖率上看,最佳组合为A5B5C4。3.6川半碱含量测定结果不同肥料配比下川半夏块茎β-谷甾醇含量见(表2),方差分析显示处理间差异达极显著水平(P<0.01)。从表2中可以看出处理1,17,23的β-谷甾醇含量较高,和处理25,16,2,8,7,15达极显著水平,但和对照差异不显著;处理15含量最低,除和处理12,13,24,21,26,25,16,2,8,7及对照差异不显著外,和其他处理间差异达极显著水平;其次为处理7(仅高于处理15)除和处理1,17,23,22,14,20,5,19的差异达极显著水平外,和其他处理及对照差异不显著;对照和所有处理β-谷甾醇含量差异均不显著。正交试验分析结果显示,各因素及因素间互作对川半夏β-谷甾醇含量均无显著影响。不同肥料配比下川半夏块茎生物碱含量(表2),方差分析显示处理间差异达极显著水平(P<0.01)。从表2中可以看出处理6种茎生物碱含量最高,除和处理1,2,4,21,13,3,7差异不显著外,和其他处理及对照间差异均达到极显著水平;其次为处理1,除和处理6,2,4,21,13,3,7,9,19,20,12,8,5,17差异不显著外,和其他处理及对照间差异也均达极显著水平;所有处理含量均高于对照,对照区含量除和处理17,16,26,10,11,24,14,25,22,23,15,18差异不显著外,和其他处理均达极显著差异。正交试验分析得出,影响川半夏生物碱含量的因素依次为氮肥>磷肥>钾肥(表3),各施肥因子对其均有极显著影响。因素间互作分析表明,氮肥和钾肥互作对生物碱含量有极显著效应,磷肥和磷肥互作对其有显著影响,氮肥和磷肥间互作对其影响不显著。因此,从生物碱含量上来看,最佳施肥组合为A2B1C2。4施肥对川半各养分含量的影响不同施肥水平组合下川半夏种茎在生育期内,其出苗、珠芽产生、抽薹规律基本表现一致。田间观察结果发现不同施肥处理后川半夏仍表现出2次比较明显的“倒苗”现象,这说明不同施肥处理对川半夏生长节律无较大影响。研究发现不同施肥水平组合对川半夏平均出苗数有显著影响,对平均珠芽数和抽薹数有极显著影响。其中,氮肥对出苗数和抽薹数,有极显著效应;钾肥对出苗数有极显著效应,对珠芽数有显著效应。磷肥和氮肥肥互作对上述指标影响最大,均有极显著效应,其次为磷肥和钾肥的互作效应。因此,在半夏生产中,3种肥料的合理搭配使用,可明显改观其经济性状,并达到增产的效果。本研究结果中,平均出苗数各处理均低于对照,但各处理间无显著差异,这可能是土壤及环境因素造成的,但具体原因还需进一步研究;各处理抽薹数也相对较低,其原因可能是施肥可减少川半夏抽薹比例,也可能是由于其出苗率低所导致。因此,从以上农艺指标来看,处理组合A5B3C2为最佳施肥组合。研究结果还表明,不同施肥处理种茎的单株增重率和增殖率间差异均达极显著水平。氮肥和钾肥对增重率和增殖率均有显著效应,磷肥对增重率有显著效应;各因素间的互作对两者的影响均达显著水平。因此,肥料间的互作可有效提高半夏的产量。从单株增重率上看,钾肥对其效应最大,显著高于对照的处理组合中,钾肥用量多数都比较高。已有研究报道,川半夏生育期对钾的吸收量最大,这说明增加钾肥施用量很可能会提高半夏产量。因此,从增产的角度考虑,A1B3C3,A3B5C2,A5B3C2这3种肥料组合可作为生产上建议的施肥组合;但如果从繁殖率上考虑,建议使用施肥组合A5B5C4。研究发现不同施肥处理下川半夏块茎中的生物碱和β-谷甾醇含量间差异达极显著差异。各施肥因子