全膜雙壟溝模式下施肥對(duì)當(dāng)歸產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

王思嘉 邱黛玉 *李林強(qiáng)巫蓉沈鵬瑞

（1.甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州730070； 2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，甘肅 蘭州730070；3.甘肅省中藥材規(guī)范化生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州730070； 4.江蘇坤力生物制藥有限責(zé)任公司，江蘇 蘇州215004）

當(dāng)歸為傘形科植物當(dāng)歸Angelica sinensis（Oliv.）Diels的干燥根［1］，是一種常用中藥，有岷歸、西歸、云歸、秦歸等別稱，最早記載于《神農(nóng)本草經(jīng)》 中，列為中品［2］，當(dāng)歸性辛、溫，味甘，歸心、肝、脾經(jīng)，具有潤(rùn)腸通便、補(bǔ)血活血、調(diào)經(jīng)止痛之功效，在中醫(yī)上素有“十方九歸”之稱［3?6］。當(dāng)歸具有喜陰涼潮濕、怕高溫暑熱，在2 000～2 800 m海拔高度適宜生長(zhǎng)，育苗在海拔2 800 m 以上，海拔低了導(dǎo)致溫度過高，當(dāng)歸容易死亡，海拔過高，溫度太低導(dǎo)致當(dāng)歸生長(zhǎng)緩慢，個(gè)頭?。??8］。當(dāng)歸喜肥，適量的施肥是優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的基礎(chǔ)。有研究表明肥料作為基肥施用，可以明顯地提高當(dāng)歸的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此，合理覆膜和施肥對(duì)當(dāng)歸的產(chǎn)量及品質(zhì)很重要。同時(shí)，地膜覆蓋具有增溫、節(jié)水、保墑、增加光合作用與土壤微生物數(shù)量、抑制雜草的效果，作物產(chǎn)量效益也顯著提高［9］；云菲等［10?11］發(fā)現(xiàn)地膜覆蓋栽培對(duì)當(dāng)歸保質(zhì)有顯著的作用；薛潤(rùn)光等［12］認(rèn)為黑色地膜可以有效提高當(dāng)歸產(chǎn)量和品質(zhì)；藺海明等［13］認(rèn)為當(dāng)歸生物量與干物質(zhì)積累量表現(xiàn)出黑膜＞白膜＞溝植＞壟作＞平作，黑色覆膜能顯著提高土壤的溫度、保持水分，大程度提高了當(dāng)歸的產(chǎn)量及農(nóng)藝特點(diǎn)。返青期干旱是當(dāng)歸栽培中制約成活率和產(chǎn)量的主要問題，本實(shí)驗(yàn)將在旱作玉米栽培中應(yīng)用較為成功的全膜雙壟溝播技術(shù)應(yīng)用到藥用植物當(dāng)歸的栽培中，利用全膜雙壟溝播覆膜技術(shù)能夠有效抑制土壤水分蒸發(fā)，使土壤水分和有限降水得到充分利用，有效提高了產(chǎn)量和品質(zhì)，為當(dāng)歸高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培模式提供新思路。本實(shí)驗(yàn)研究了當(dāng)歸產(chǎn)量和質(zhì)量指標(biāo)的關(guān)系，以期為當(dāng)歸養(yǎng)分調(diào)控及產(chǎn)量質(zhì)量形成提供理論依據(jù)。前人對(duì)作物的碳氮代謝已進(jìn)行了較多的研究，多基于傳統(tǒng)地膜覆蓋栽培技術(shù)條件，有關(guān)藥材產(chǎn)量及品質(zhì)關(guān)系的報(bào)道較少，本研究針對(duì)施肥和覆膜栽培方式影響當(dāng)歸產(chǎn)量和品質(zhì)，擬采用不同施肥、覆膜栽培方式，研究當(dāng)歸在不同施肥水平、覆膜栽培方式下的產(chǎn)量以及品質(zhì)，進(jìn)而探索施肥和覆膜栽培方式對(duì)當(dāng)歸產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)系，明確當(dāng)歸產(chǎn)量和品質(zhì)的變化規(guī)律，對(duì)當(dāng)歸優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培調(diào)控技術(shù)體系的建立具有重要的理論和實(shí)踐指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)在漳縣的金鐘鎮(zhèn)金鐘村進(jìn)行，該地位于東經(jīng)103°57′38″至104°45′04″，北緯34°25′43″至34°57′42″之間，平均海拔2 892 m，大陸性季風(fēng)氣候，氣溫8.6 ℃，日照時(shí)數(shù)2 086.4 h，太陽(yáng)總輻射119.09 kCal／cm2，無(wú)霜期180 d。年最高氣溫28.9 ℃，最低氣溫－22 ℃，無(wú)霜期80～120 d 左右。試驗(yàn)前茬作物大豆。試驗(yàn)地土壤pH 7.7、全氮1.18 g／kg、全磷0.6 g／kg、NH4?N4.45 mg／kg、速效磷52.09 mg／kg、速效鉀147.9 mg／kg。

1.2 供試材料 試驗(yàn)選用大小均勻、分枝少、沒有腐爛、沒有蟲蛀的漳縣金鐘鎮(zhèn)當(dāng)?shù)厮庌r(nóng)自育一年生種苗，來(lái)源于當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶家；地膜采用是天水市甘肅天寶塑業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的70、120 cm 規(guī)格的黑色農(nóng)用塑料地膜；采用史丹利三安復(fù)合肥的肥料，供試肥料養(yǎng)分含量N 26%、P2O514%、K2O 14%，HPLC 法中阿魏酸對(duì)照品生產(chǎn)批號(hào)為201614，購(gòu)自中國(guó)食品藥品檢定研究院。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用雙因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)覆膜栽培方式與施肥2個(gè)因素，前者設(shè)3種覆膜方式，A1 覆膜平作穴栽、A2 覆膜壟作穴栽、A3 全膜雙壟溝栽，后者設(shè)4個(gè)施肥水 平，B1 不施肥，B2 N 10.4 kg／hm2、P2O55.6 kg／hm2、K2O 5.6 kg／hm2；B3 N 13 kg／hm2、P2O57 kg／hm2、K2O 7 kg／hm2；B4 N 15.6 kg／hm2、P2O58.4 kg／hm2、K2O 8.4 kg／hm2，共12個(gè)處理，見表1。每處理重復(fù)3 次，共36個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積2.1 m×6 m ＝12.6 m2，小區(qū)間距0.5 m，周圍設(shè)置保護(hù)行寬1 m。

表1 試驗(yàn)處理信息

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法 產(chǎn)量以單株的平均產(chǎn)量計(jì)算小區(qū)產(chǎn)量，進(jìn)而算出當(dāng)歸的公頃產(chǎn)量；總灰分和酸不溶性灰分含量的測(cè)定參照2015年版《中國(guó)藥典》 總灰分法和酸不溶性灰分的測(cè)定法，根據(jù)殘?jiān)|(zhì)量，計(jì)算陰干后當(dāng)歸樣中總灰分的含量，之后用稀鹽酸溶解過濾，計(jì)算供試品中酸不溶性灰分的百分?jǐn)?shù)；醇溶性浸出物的測(cè)定參照2015年版《中國(guó)藥典》 熱浸法，用70%乙醇提取。以陰干后當(dāng)歸樣中計(jì)算供試品中70%乙醇溶性浸出物的含量；揮發(fā)油收率的測(cè)定采用揮發(fā)冷卻回流的測(cè)定方法，計(jì)算按2015年版《中國(guó)藥典》 方法進(jìn)行；阿魏酸含量的測(cè)定參照2015年版《中國(guó)藥典》 規(guī)定的HPLC 法進(jìn)行測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)利用SPSS 17.0 和Excel 2003 進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥和覆膜栽培方式對(duì)當(dāng)歸產(chǎn)量的影響 從覆膜栽培方式看，相應(yīng)施肥水平下表現(xiàn)出雙壟溝產(chǎn)量最大（A3），平作（A1）最小，A3 處理提高了當(dāng)歸的產(chǎn)量，表明A3 處理對(duì)產(chǎn)量的影響較大，在施肥水平（N 13 kg／hm2、P2O57 kg／hm2、K2O 7 kg／hm2）（B3）處理下的產(chǎn)量最大，為1 456.09 kg／hm2。從施肥水平看，相應(yīng)覆膜栽培方式處理下，當(dāng)歸在A1、A2、A3 處理下均在B3 處理達(dá)到最大值，各覆膜栽培方式下產(chǎn)量為998.53、1 050.81、1 456.09 kg／hm2。在施肥和覆膜栽培方式下相對(duì)于平作不施肥（A1B1）處理，不同處理對(duì)當(dāng)歸產(chǎn)量都具有促進(jìn)作用。不同的施肥量和覆膜栽培方式下，雙壟溝施肥A3B3 顯著高于其他處理（P＜0.05），較對(duì)照提高了737.65 kg／hm2，為1 456.09 kg／hm2。雙壟溝不施肥A3B1、雙壟溝施肥A3B2、雙壟溝施肥A3B4 3個(gè)處理的當(dāng)歸含量次之，A1B1 處理產(chǎn)量最低，見圖1。表明不同施肥和覆膜栽培方式對(duì)當(dāng)歸產(chǎn)量具有明顯的促進(jìn)作用，A3B3 處理產(chǎn)量最佳。

圖1 不同處理對(duì)當(dāng)歸產(chǎn)量的影響

2.2 施肥和覆膜栽培方式對(duì)當(dāng)歸質(zhì)量的影響

2.2.1 施肥和覆膜栽培方式對(duì)當(dāng)歸根部總灰分含量的影響 從覆膜栽培方式看，見圖2，相應(yīng)4種施肥處理下當(dāng)歸根總灰分都表現(xiàn)出雙壟溝當(dāng)歸總灰分含量最高，壟作次之，平作最低，A1 處理下的當(dāng)歸總灰分含量最低，分別為5.04%、5.72%、6.52%、5.19%。從施肥水平看，相應(yīng)3種覆膜栽培方式下，當(dāng)歸根的總灰分含量都表現(xiàn)為B3 最大，B1 最小，B1 處理當(dāng)歸根總灰分含量最低，分別為5.04%、5.33%、5.41%。不同的施肥和覆膜栽培方式下，雙壟溝施肥A3B3 處理的當(dāng)歸根總灰分含量最高，為8.02%，其次是壟作施肥A2B3 處理與其他處理差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），A1B1、平作施肥A1B3 處理之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），其他處理相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），A1B1 除A1B3 處理外，低于其他處理（P＜0.05），當(dāng)歸根總灰分含量為5.04%，表明不同施肥和覆膜栽培方式對(duì)當(dāng)歸根總灰分都具有顯著影響。除A3B3 處理外的其他處理的當(dāng)歸總灰分含量，都未超過7.0%，滿足《中國(guó)藥典》 規(guī)定，A1B1 處理當(dāng)歸總灰分含量最低。

圖2 不同處理對(duì)當(dāng)歸根部總灰分的影響

2.2.2 施肥和覆膜栽培方式對(duì)當(dāng)歸根部酸不溶性灰分含量的影響 從不同覆膜栽培方式看，相應(yīng)4種施肥水平下，都表現(xiàn)出雙壟溝栽培的當(dāng)歸根酸不溶性灰分含量最大，壟作次之，平作最低，平作（A1）處理當(dāng)歸根酸不溶性灰分含量最低，為1.09%、1.46%、1.73%、1.68%。從不同施肥量看，相同覆膜栽培方式下，相應(yīng)A1、A2、A3 處理下，當(dāng)歸根酸不溶性灰分含量表現(xiàn)為B3 最大，B1 處理當(dāng)歸根酸不溶性灰分含量最低，分別為1.09%、1.20%、1.61%。雙壟溝施肥A3B3 處理當(dāng)歸根酸不溶性灰分含量達(dá)到最大值，高于平作不施肥A1B1、壟作不施肥A2B1、雙壟溝不施肥A3B1、平作施肥A1B2、壟作施肥A2B2、雙壟溝施肥A3B2 處理（P＜0.05），與其他處理之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），當(dāng)歸根酸不溶性灰分含量為2.06%，A1B1、A2B1 處理的當(dāng)歸根酸不溶性灰分含量顯著低于其他處理，A1B1 處理當(dāng)歸根酸不溶性灰分含量最低，為1.09%。除A3B3 處理外的其他處理的當(dāng)歸根酸不溶性灰分含量都未超過2.0%，都滿足《中國(guó)藥典》 規(guī)定，A1B1 處理當(dāng)歸根酸不溶性灰分含量最低。見圖3。

圖3 不同處理對(duì)當(dāng)歸根部酸不溶性灰分的影響

2.2.3 施肥和覆膜栽培方式對(duì)當(dāng)歸根部醇溶性浸出物含量的影響 從不同覆膜栽培方式看，相應(yīng)4種施肥處理下，當(dāng)歸根部醇溶性浸出物含量表現(xiàn)為雙壟溝（A3）最大，平作（A1）最小，A3 相對(duì)于A1 處理在各施肥水平下分別提高了6.8%、8.81%、9.17%、10.3%。從不同施肥量看，相同覆膜栽培方式下，相應(yīng)A1、A2、A3 處理下，當(dāng)歸根部醇溶性浸出物含量表現(xiàn)為B3 最大，B1 最小，B3 處理當(dāng)歸根部醇溶性浸出物含量最大，在各施肥水平下相對(duì)于B1處理當(dāng)歸根部醇溶性浸出物含量分別提高了7.5%、8.79%、9.87%。不同施肥和覆膜栽培方式下，雙壟溝施肥A3B3 處理的當(dāng)歸根部醇溶性浸出物含量達(dá)到最大值，為50.12%，其次，壟作施肥A2B3、雙壟溝施肥A3B4 處理的當(dāng)歸根部醇溶性浸出物含量較大，A1B1、平作施肥A1B2 處理低于其他處理（P＜0.05），A1B1 處理低于A1B2處理，當(dāng)歸根部醇溶性浸出物含量最低，為33.45%?！吨袊?guó)藥典》 規(guī)定當(dāng)歸藥材中醇溶性浸出物含量不得少于45.0%，只有A3B3、A3B4、A2B3 處理符合規(guī)定，其他不符合，因?yàn)楫?dāng)年干旱，當(dāng)歸的生長(zhǎng)受到了影響，導(dǎo)致當(dāng)歸提前一個(gè)月采收，造成當(dāng)歸根部醇溶性浸出物含量不符合規(guī)定，但A3B3、A3B4、A2B3 處理符合規(guī)定，所以更能表明A3 和B3 處理對(duì)當(dāng)歸根部醇溶性浸出物含量明顯的促進(jìn)作用。見圖4。

圖4 不同處理對(duì)當(dāng)歸根部醇溶性浸出物的影響

2.2.4 施肥和覆膜栽培方式對(duì)當(dāng)歸根部揮發(fā)油含量的影響 從不同覆膜栽培方式看，在相同施肥量下，相應(yīng)4種施肥處理，當(dāng)歸根部揮發(fā)油含量表現(xiàn)為雙壟溝（A3）最大，平作（A1）最小，A3 相對(duì)于A1 處理在各施肥水平下，分別提高了0.07%、0.06%、0.13%、0.1%，B3 處理對(duì)當(dāng)歸根部揮發(fā)油含量促進(jìn)作用大。從不同施肥量看，相同覆膜栽培方式下，相應(yīng)A1、A2、A3 處理下，在施肥量B3 處理當(dāng)歸根部揮發(fā)油含量最大，在各施肥水平下相對(duì)于B1 處理當(dāng)歸根部揮發(fā)油含量分別提高了0.1%、0.09%、0.16%。不同施肥和覆膜栽培方式下，雙壟溝施肥A3B3 處理的當(dāng)歸根部揮發(fā)油含量最高，為0.53%，其次，壟作施肥A2B3、雙壟溝施肥A3B4 處理當(dāng)歸根部揮發(fā)油含量較高，A1B1 處理低于其他處理（P＜0.05），當(dāng)歸根部揮發(fā)油含量最低，為0.3%?！吨袊?guó)藥典》 規(guī)定當(dāng)歸根部揮發(fā)油不得少于0.4%，雖然各處理中只有A3B3、A3B4、A2B3、A1B3 處理符合規(guī)定，其他不符合，因?yàn)楦珊档沫h(huán)境導(dǎo)致當(dāng)歸提前一個(gè)月采收，造成當(dāng)歸根部揮發(fā)油含量不符合規(guī)定，但A3B3、A3B4、A2B3、A1B3 處理符合規(guī)定，表明A3、B3 處理對(duì)當(dāng)歸根部揮發(fā)油含量有明顯的促進(jìn)作用，揮發(fā)油含量是衡量藥材內(nèi)在質(zhì)量的重要指標(biāo)，當(dāng)歸根部揮發(fā)油收率越高表明當(dāng)歸氣味越佳，質(zhì)量越好，表明施肥和覆膜栽培方式對(duì)當(dāng)歸內(nèi)在質(zhì)量也有一定的促進(jìn)提高。見圖5。

圖5 不同處理對(duì)當(dāng)歸根部揮發(fā)油的影響

2.2.5 施肥和覆膜栽培方式對(duì)當(dāng)歸根部阿魏酸含量的影響 從不同覆膜栽培方式看，在相同施肥量下，相應(yīng)4種施肥處理，阿魏酸含量表現(xiàn)為雙壟溝（A3）最大，平作（A1）最小，A3 相對(duì)于A1 處理在各施肥水平下，分別提高了0.007%、0.01%、0.013%、0.004%。從不同施肥量看，相同覆膜栽培方式下，相應(yīng)A1、A2、A3 處理下，都在施肥量B3 處理當(dāng)歸根部阿魏酸含量最大，在各施肥水平下較B1 處理阿魏酸含量分別提高了0.009%、0.007%、0.015%。不同施肥和覆膜栽培方式下，雙壟溝施肥A3B3處理的當(dāng)歸根部阿魏酸含量最高，為0.051%，其次，壟作施肥A2B3、雙壟溝施肥A3B2 處理的當(dāng)歸根部阿魏酸含量較高，A1B1 處理的當(dāng)歸根部阿魏酸含量最低，為0.029%?！吨袊?guó)藥典》 規(guī)定按干燥品計(jì)算阿魏酸不得少于0.05%，阿魏酸含量是當(dāng)歸品質(zhì)的重要指標(biāo)成分，雖然只有A3B3處理符合規(guī)定，其他不符合，因?yàn)楦珊档沫h(huán)境導(dǎo)致當(dāng)歸提前一個(gè)月采收，造成當(dāng)歸根部阿魏酸含量不符合藥典規(guī)定，但A3B3 處理符合規(guī)定，表明A3B3 處理對(duì)當(dāng)歸根部阿魏酸含量有明顯的促進(jìn)作用。見圖6。

圖6 不同處理對(duì)當(dāng)歸根部阿魏酸的影響

3 結(jié)論與討論

施肥和覆膜栽培方式對(duì)當(dāng)歸產(chǎn)量有促進(jìn)作用。同一覆膜栽培方式下，在施肥水平B3 產(chǎn)量最高，正如研究表明的適量的施肥可以提高作物產(chǎn)量的結(jié)論具有一致性［14］，也有研究表明化肥可以提高作物產(chǎn)量的35%～66%［15］，同一施肥水平下，產(chǎn)量表現(xiàn)出全膜雙壟溝穴栽＞覆膜壟作穴栽＞覆膜平作穴栽；李尚中等［15］研究指出覆膜比露地栽培玉米產(chǎn)量提高91%。本實(shí)驗(yàn)表明不同的施肥和覆膜栽培方式下，全膜雙壟溝穴栽及施肥水平B3 處理的當(dāng)歸含量最高，較平作不施肥提高了737.65 kg／hm2，為1 456.09 kg／hm2，A1B1 處理產(chǎn)量最低。

同一覆膜栽培方式下，總灰分、醇溶性浸出物、揮發(fā)油、阿魏酸含量都表現(xiàn)為B3＞B2＞B4＞B1，酸不溶性灰分含量表現(xiàn)為B3＞B4＞B2＞B1。同一施肥水平下，總灰分、酸不溶性灰分、醇溶性浸出物、揮發(fā)油、阿魏酸含量表現(xiàn)出全膜雙壟溝穴栽＞覆膜壟作穴栽＞覆膜平作穴栽。有研究表明，全膜雙壟溝播栽培技術(shù)能夠提高土壤供水供肥能力［16?17］，有效改善旱地土壤水、肥微生境，顯著提高玉米產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用效率［18］，同樣本實(shí)驗(yàn)表明不同施肥和覆膜栽培方式下，醇溶性浸出物、揮發(fā)油、阿魏酸較全膜平作穴栽不施肥處理有很明顯的促進(jìn)作用，在全膜雙壟溝穴栽及施肥水平B3 處理含量達(dá)到最大值，分別為50.12%、0.53%、0.051%?；曳衷谄阶鞑皇┓蕰r(shí)最低，綜合考慮品質(zhì)，全膜雙壟溝穴栽及施肥水平B3 處理為最佳，趙凡［19］研究得出全膜雙壟溝播玉米較傳統(tǒng)模式增產(chǎn)38.6%；張雷等［20］研究表明全膜雙壟溝播較壟作條膜覆蓋栽培凈增玉米2 444.2 kg／hm2，增產(chǎn)了37.9%。牛建彪［21］研究得出全膜雙壟溝播玉米平均單產(chǎn)8 391.0 kg／hm2，較半膜覆蓋栽培凈增玉米1 594.5 kg／hm2，增產(chǎn)30.4%。丁世成等［22?24］對(duì)馬鈴薯雙壟面集雨全膜覆蓋栽培技術(shù)也進(jìn)行了試驗(yàn)研究，增產(chǎn)效果明顯，較傳統(tǒng)方式增產(chǎn)20% 以上。因此全膜雙壟溝穴栽及施肥水平處理是提高當(dāng)歸根部醇溶性浸出物、揮發(fā)油、阿魏酸的較佳處理，是較佳的種植模式，可有效促進(jìn)當(dāng)歸生長(zhǎng)，提高當(dāng)歸質(zhì)量和品質(zhì)。