藥用植物白及施肥研究進(jìn)展

周 穎，張家春

(貴州省植物園，貴陽 550004)

白及是蘭科白及屬多年生草本植物，我國珍稀中藥材之一，也是貴州的地道藥材，具有收斂止血、消腫生肌、抗衰老、抗氧化等作用，且具有較高的觀賞價(jià)值，近年來在很多領(lǐng)域有較高的開發(fā)價(jià)值。隨著白及各種產(chǎn)品的開發(fā)和利用，白及的需求量日益上漲，但是目前產(chǎn)區(qū)私挖濫采現(xiàn)象嚴(yán)重，野生資源遭受破壞，白及人工種植快速發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)白及野生資源的可持續(xù)利用。近年來，關(guān)于白及人工種植的各種栽培措施有大量的深入研究，本文將近年來白及營養(yǎng)和施肥技術(shù)方面的研究成果進(jìn)行總結(jié)和概述，旨在為白及產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更多的技術(shù)依據(jù)。

1 白及施肥技術(shù)研究現(xiàn)狀

1.1 肥料種類

肥料是用以調(diào)節(jié)植物營養(yǎng)與培肥改土的一類化學(xué)物質(zhì)，有“植物的糧食”之稱[1]。根據(jù)肥料性質(zhì)可分為無機(jī)肥、有機(jī)肥和生物菌肥[2]。無機(jī)肥料又稱化學(xué)肥料，主要為氮肥、磷肥、鉀肥、微量元素肥料等單質(zhì)肥料和復(fù)合肥料，這些肥料均對(duì)白及的生長發(fā)育、產(chǎn)量、品質(zhì)等有重要影響。有機(jī)肥不僅能為植物提供全面營養(yǎng)，其肥效長，可增加土壤有機(jī)質(zhì)，促進(jìn)土壤微生物繁殖，改善土壤理化性質(zhì)，能夠增強(qiáng)白及的抗逆性，是一種較好的環(huán)保的肥料[3]。生物菌肥也稱為微生物肥料，在植物微生物代謝循環(huán)中起催化作用，促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，改善土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu)，活化土壤生物活性，加速土壤速效性養(yǎng)分的釋放，促進(jìn)根系生長，同有機(jī)肥一樣，還能提高白及的抗逆性[4]。

植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)越來越廣泛地被應(yīng)用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收做出了巨大的貢獻(xiàn)[5-6]。蕓苔素內(nèi)酯(Brassinolide，BR)是國際上公認(rèn)為活性最高的高效、廣譜、無毒的天然植物生長激素，可激發(fā)植物的內(nèi)在潛能，通過綜合調(diào)節(jié)平衡促進(jìn)作物生長和提高作物的抗逆性，從而提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)[7-8]。

1.2 施肥方式及施肥時(shí)期

肥料是保證白及產(chǎn)量品質(zhì)的重要因素之一。白及喜肥，定植前可用有機(jī)肥做底肥，采用撒施的方式，均勻撒下后深翻土壤，深度至少35 cm，施肥料與土壤充分混合。定植第1年，不施肥或少施肥，定植第2年需根據(jù)季節(jié)及時(shí)追肥，除草后需追肥，春季出苗前，均勻撒施有機(jī)肥，夏季(6、7、8月份)白及生長旺盛，需肥量大，結(jié)合中耕除草及時(shí)施肥，有機(jī)肥結(jié)合復(fù)合肥，采用穴施的方式，或與淋水結(jié)合，有助于植株根部吸收養(yǎng)分[9-10]。

生物菌肥主要靠菌群聚集才能發(fā)揮其作用，所以要穴施或開溝施，不要沖施或撒施，否則影響施肥效果。菌群一般在土壤18～25 ℃時(shí)活力最旺盛，15 ℃以下時(shí)活力開始降低，10 ℃以下時(shí)活力微弱，甚至處于休眠狀態(tài)，因此溫度過高或過低不宜施用菌肥[11]。

溶液噴灑法是生長調(diào)節(jié)劑施用最常用的一種方法，可對(duì)葉或全株進(jìn)行噴灑，一般宜在傍晚或早晨時(shí)進(jìn)行，不宜在烈日或下雨前后噴灑[12]。調(diào)節(jié)劑搭配化肥、有機(jī)肥一起施用，也有利于白及的生長發(fā)育，趙健等研究發(fā)現(xiàn)，與空白處理對(duì)比，噴施蕓苔素內(nèi)酯能促進(jìn)白及假鱗莖生長發(fā)育、提高品質(zhì)生理、提高生產(chǎn)效益[13]。

1.3 白及測土配方施肥研究

配方施肥是以土壤測試和肥料田間試驗(yàn)為基礎(chǔ)，根據(jù)作物對(duì)土壤養(yǎng)分的需求規(guī)律、土壤養(yǎng)分的供應(yīng)能力和肥料效應(yīng)，在合理施用有機(jī)肥的基礎(chǔ)上，提出氮磷鉀及中微量元素肥料的施用數(shù)量、時(shí)期和方法的一套施肥技術(shù)體系[14]。配方施肥在水稻、玉米等糧食作物上的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，促進(jìn)了糧食產(chǎn)量的大幅增長，并形成了比較完善的理論體系。關(guān)于藥用植物的配方施肥的研究起步較晚，但是平衡施肥對(duì)中藥材產(chǎn)量和質(zhì)量影響的重要性已被越來越多的人意識(shí)到[15]，關(guān)于中藥材的配方施肥研究也越來越多，大量研究發(fā)現(xiàn)配方施肥對(duì)于中藥材的增產(chǎn)效果顯著[16-18]。

近幾年關(guān)于白及的氮磷鉀配方施肥也有研究。李姣紅等人研究發(fā)現(xiàn)，配方施肥可以提高白及產(chǎn)量，以90～180 kg/hm2N、105～157.5 kg/hm2P2O5、45～135 kg/hm2K2O效果最佳[19]。韓鳳等研究表明，225 kg/hm2N、75 kg/hm2P2O5、300 kg/hm2K2O收獲的白及產(chǎn)量最高，較空白處理增產(chǎn)124.85 kg/hm2[20]。陳善波等2018年研究了林下栽培時(shí)不同施肥對(duì)白及生長量的影響，以有機(jī)肥為底肥，以N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15的無機(jī)復(fù)合肥追肥，當(dāng)?shù)租?N∶P2O5∶K2O)施用量為447 kg/hm2時(shí)，白及塊莖的各項(xiàng)生長指標(biāo)以及產(chǎn)量均顯著高于其他處理[21]。鄭維強(qiáng)等研究了以鋅肥、硼肥為基肥，追施不同量的尿素和硝酸鉀白及生長的影響，結(jié)果表明，當(dāng)鋅肥、硼肥同為基肥，追施10 kg硝酸鉀時(shí)產(chǎn)量為220.42 kg/667 m2，顯著高于其他處理[22]。

關(guān)于白及其他肥料的研究也有報(bào)道。張秀玥等對(duì)白及進(jìn)行了不同微肥施用量試驗(yàn)，以每667 m2施用鋅肥1 kg、硼肥1 kg、鉬酸銨0.1 kg、氮肥5 kg，白及品質(zhì)最優(yōu)，產(chǎn)量最高達(dá)236.79 kg/667 m2[23]。張光強(qiáng)等研究了4種不同量有機(jī)肥的施用對(duì)白及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，施用谷糠70 kg/667 m2，煮熟黃豆70 kg/667 m2，油枯50 kg/667 m2，腐熟農(nóng)家肥1 500 kg/667 m2，白及產(chǎn)量最高，且品質(zhì)較優(yōu)[24]。張金霞等研究蚯蚓糞對(duì)白及塊莖的增重效果以及對(duì)其品質(zhì)的影響，施用蚯蚓糞均能提高白及塊莖的鮮重和干重，施用100～150 g蚯蚓糞有利于提高白及產(chǎn)量和白及多糖、白及膠的合成[25]。劉杰等研究了菌肥(紫萁小菇和石斛小菇)在白及生產(chǎn)上的應(yīng)用效果，其中紫萁小菇處理的白及產(chǎn)量最高，達(dá)到6 835.65 kg/hm2，較空白對(duì)照增產(chǎn)262.47 kg/hm2，增幅3.99%[26]。趙建等發(fā)現(xiàn)經(jīng)1.6×10-4mmol/L蕓苔素內(nèi)酯處理的白及，較空白處理提高了19%的產(chǎn)量[13]。上述研究結(jié)果均表明進(jìn)行合理的配方施肥，能使白及增產(chǎn)以及提高品質(zhì)。

1.4 白及營養(yǎng)診斷研究

作物營養(yǎng)診斷使通過測試植物體內(nèi)的營養(yǎng)狀況以指導(dǎo)施肥[14]。目前關(guān)于白及的營養(yǎng)診斷的研究較少，沒有形成系統(tǒng)的營養(yǎng)診斷標(biāo)準(zhǔn)，只能介紹相關(guān)研究以借鑒。李姣紅在未施肥的自然情況下分析白及不同部位的營養(yǎng)元素集中情況，地上部主要集中了氮、磷，地下部主要集中了鉀。生長初期，鈣鎂積累情況在各個(gè)部位之間差異不大，隨著植株干物質(zhì)的增加，各個(gè)部位鈣鎂積累呈下降趨勢，微量元素鋅、鐵、錳主要積累在白及的新假鱗莖中，地上部最少[28]。林茂祥等研究發(fā)現(xiàn)，白及植株對(duì)氮磷鉀的累積吸收的特點(diǎn)相似，從苗期到采收期一直呈增加趨勢，不同器官氮、磷、鉀含量均逐漸降低，葉片中含氮量最高，假鱗莖中磷、鉀含量最高，建議種植白及時(shí)應(yīng)在種植前施足底肥，生育期內(nèi)施足氮肥，在蕾期和果期追施磷、鉀肥，以促進(jìn)假鱗莖的生長發(fā)育[29]。上述2項(xiàng)研究結(jié)果有差異，可能是土壤養(yǎng)分含量以及施肥配比不同所造成。因此制定施肥方案時(shí)更應(yīng)該結(jié)合土壤養(yǎng)分狀況，科學(xué)參考上述研究成果，以保證白及高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，同時(shí)減少化肥的施用量，更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

2 施肥對(duì)白及的影響研究

2.1 施肥對(duì)白及生長的影響研究

施肥管理對(duì)白及的生長至關(guān)重要。李姣紅等研究發(fā)現(xiàn)，氮肥對(duì)白及產(chǎn)量的影響最大，其次是磷肥和鉀肥[19]。韓鳳等發(fā)現(xiàn)氮、磷、鉀這3種肥料中，對(duì)白及生長和產(chǎn)量的影響由大到小依次為氮>鉀>磷[20]。上述2項(xiàng)研究關(guān)于氮磷鉀3因素對(duì)白及產(chǎn)量的影響順序并不一致，通過比較二者原始土壤養(yǎng)分含量，發(fā)現(xiàn)土壤中速效磷的含量分別為4.00 mg/kg和35.64 mg/kg，差異較大，后者試驗(yàn)中的土壤速效磷含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于前者試驗(yàn)中的土壤速效磷含量。故推測李姣紅等的試驗(yàn)中因土壤速效磷含量較低，所以對(duì)磷的需求更為急迫，才會(huì)有此差異。韓鳳等發(fā)現(xiàn)不同氮磷鉀配比對(duì)白及株高、莖粗、葉面積的影響存在差異，在施用225 kg/hm2N、75 kg/hm2P2O5、300 kg/hm2K2O時(shí)，3項(xiàng)指標(biāo)均顯著高于其他處理[20]。陳善波等發(fā)現(xiàn)，隨著施肥量的增加，白及塊莖體積、分芽數(shù)及塊莖重量逐漸增加，當(dāng)?shù)租?N∶P2O5∶K2O)施肥量為447 kg/hm2時(shí)，苗高為13.67 cm，地徑為0.44 cm，生長長勢最佳[21]。趙建等發(fā)現(xiàn)，白及經(jīng)0.4×10-4～1.6×10-4mmol/L的蕓苔素內(nèi)酯能顯著提高塊莖鮮重以及萌芽數(shù)，1.6×10-4mmol/L效果最佳[13]。

2.2 施肥對(duì)白及生理特性的影響

氮、磷、鉀等大量元素和微量元素在植物的光合作用過程不可或缺，氮、鎂、鐵、錳等直接參與植物體內(nèi)葉綠素的合成；缺鉀、磷時(shí)植物體內(nèi)糖類代謝受抑制，糖類的合成、轉(zhuǎn)運(yùn)受阻，光合作用能力降低；磷與光合作用中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化有十分重要的關(guān)系[30]。合理施肥可以有效地改善白及的光合性能，增加葉片的葉綠素含量、增強(qiáng)光合作用，使植株生長旺盛。張長煜研究發(fā)現(xiàn)，施肥對(duì)白及葉綠素總量有顯著影響[31]。宋世威等研究發(fā)現(xiàn)，施肥能促進(jìn)植株地上部莖葉的生長和地下塊莖的膨大，通過施肥增加塊莖類中藥的葉綠素、葉黃素和胡蘿卜素等的含量的提高，進(jìn)一步增加凈光合速率和光量子效率[32]。

2.3 施肥對(duì)白及品質(zhì)的影響

施肥能夠顯著提高白及塊莖的重量，同時(shí)會(huì)影響白及塊莖的次級(jí)代謝物的產(chǎn)生，從而直接影響到白及的收獲產(chǎn)量、藥用成分。目前，關(guān)于白及次級(jí)代謝物的研究主要大部分集中在多糖。李姣紅等研究發(fā)現(xiàn)施用量過高或過低均不利于白及塊莖中多糖的累積，180 kg/hm2N、105～157.5 kg/hm2P2O5、45～135 kg/hm2K2O能極顯著提高白及塊莖中多糖的累積，施用量過高或過低均不利于白及塊莖中多糖的累積，磷肥對(duì)白及塊莖多糖的量影響最大，其次是氮肥和鉀肥；鉀肥對(duì)白及蛋白質(zhì)的量影響最大，其次是磷肥和氮肥[19]。張金霞等人研究表明在蚯蚓糞施用逐漸增加的情況下，白及塊莖中多糖、白及膠的含量均呈先上升再下降的趨勢，綜合塊莖的增重效果，施用100～150 g蚯蚓糞有利于白及多糖和白及膠的合成[25]。張長煜研究表明施肥對(duì)白及塊莖多糖含量有明顯影響，植株通過光合作用合成自身所需要營養(yǎng)物質(zhì)以干物質(zhì)的形式保存體內(nèi)，通過光合作用產(chǎn)生的糖類越來越多，植株地上部分的干物質(zhì)比率增加，向塊莖供應(yīng)的營養(yǎng)越來越多，多糖含量也逐漸增多[31]。

中藥苗期需肥較少，隨著植株的生長，營養(yǎng)需求逐漸增加，開花結(jié)果和干物質(zhì)貯藏期的營養(yǎng)需求量達(dá)到最大值，因此，前期應(yīng)施用足夠的肥料，促進(jìn)白及地上部的生長，有利于地上部干物質(zhì)快速增多，是塊莖的多糖含量得以提高。

3 展 望

研究表明，白及施肥技術(shù)的研究有了很大發(fā)展，但是部分研究成果不夠全面，轉(zhuǎn)化到實(shí)際生產(chǎn)時(shí)仍存在一些問題，例如低肥料利用率、不夠系統(tǒng)的營養(yǎng)診斷和技術(shù)措施等，以下方面亟須加強(qiáng)。

3.1 全程追蹤白及需肥特性

白及為多年生草本植物，從移栽到采收一般需要3年時(shí)間，目前的研究都是針對(duì)于白及的某個(gè)生長階段，并沒有關(guān)于白及從移栽到采收期的全程追蹤，因此，建議研究白及從移栽到采收期整個(gè)過程的生長特性以及需肥特性，分析每個(gè)時(shí)期的差異，制定有針對(duì)性的施肥方案，可以更好地促進(jìn)白及的生長以及品質(zhì)。

3.2 開展關(guān)于白及專用肥和緩控釋控肥的研發(fā)

可通過研究各種大量、微量元素、生物菌肥以及各種生長調(diào)節(jié)劑對(duì)白及生長的影響，進(jìn)行白及專用肥的研發(fā)以及篩選有利于白及生長發(fā)育的生物菌種和生長調(diào)節(jié)劑。此外，化肥過量施用導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化等問題，白及專用緩控釋控肥的研發(fā)能有效提高肥料利用率，減少施肥次數(shù)，降低生產(chǎn)成本。

3.3 施用有機(jī)肥不足

有機(jī)肥肥效相對(duì)較慢，白及種植中對(duì)有機(jī)肥的施用不夠重視，只注重追求產(chǎn)量，白及品質(zhì)難以提高。應(yīng)在生產(chǎn)中將白及產(chǎn)量和品質(zhì)相結(jié)合，推廣生物有機(jī)肥的應(yīng)用，提高肥效，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染。

3.4 將科學(xué)技術(shù)有效應(yīng)用在白及生產(chǎn)上

近年來，信息技術(shù)快速發(fā)展，滲透了社會(huì)的各個(gè)方面，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不乏信息技術(shù)的蹤影，可運(yùn)用信息技術(shù)觀察土壤和植物體內(nèi)養(yǎng)分的變化趨勢，及時(shí)改進(jìn)施肥的用量和方式，使白及生長達(dá)到最佳狀態(tài)，逐步建立科學(xué)的白及施肥系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)白及施肥的自動(dòng)化、數(shù)字化和精準(zhǔn)化管理。