基于“3414”的三七氮磷钾施肥量研究-九游会个人中心登录

三七[panax notoginseng（burk）f.h. chen]是五加科（araliaceae）人参属（panax l.）多年生草本植物，根、根茎、花和叶均可入药，具有消肿定痛、散瘀止血的疗效，主要用于治疗心脑血管疾病、血液系统疾病和中枢神经系统疾病。三七是我国人工栽培较早的传统名贵中药材，云南是三七的主产区，其种植面积和产量均占全国98% 以上。栽培技术是保障栽培药材产量和品质的核心要素之一，而施肥是栽培技术的关键环节。
施肥调查显示，部分农户施肥量严重超过三七生长养分需求，且存在过于偏施钾肥的现象。当前对三七的施肥研究更多关注单因素（氮、磷或钾）营养的影响，对于氮磷钾三因素综合肥效方面的研究较少。然而，肥料投入中的营养元素间存在明显的互作效应，即氮磷钾肥料三要素在各自发挥作用的同时，两两之间还通过互作效应，促进或者拮抗养分的肥效，相关研究已在党参、黄芪、灯盏花等药材上开展。此外，施肥会影响三七产量和有效成分含量，而前期报道缺乏综合产量和品质等方面（如单位面积总皂苷产量）的研究，这对当前大部分用作有效成分提取的三七而言，难以提供有效的种植指导。因此，明确氮磷钾营养对三七产量和品质的影响及互作效应，开展基于有效成分产量最大化的三七施肥研究，对指导当前三七种植有重要意义。
“3414”肥料效应试验方案是农业部《测土配方施肥技术规范（试行）修订稿》中推荐采用的方案设计，既有回归最优设计处理少、效率高的优点，又符合肥料试验和施肥决策的专业要求，可运用肥料效应函数法、土壤养分丰缺指标法、养分平衡法等进行施肥量的推荐，依据土壤供肥能力、作物需肥规律和肥料效应，合理确定氮磷钾的施用量。本研究通过“3414”肥效试验，将肥料三因素、产量、品质相互结合起来，同时还基于单位面积有效成分产量最大化分析了最优的施肥量，以期为生产出产量高、品质好的三七提供科学依据，为三七栽培施肥理论与实践提供数据支撑，推进三七产业的健康持续发展。

1 材料与方法
1.1 试验地概述
连续两年大田试验在云南省文山州砚山县盘龙乡苗乡三七科技园（23°53″n，104°32″e）进行，海拔1500 m，地属低纬北亚热带高原季风气候，立体气候明显。年平均气温16.1℃，年降雨量1008 mm，全年无霜期250~320 d，四季不明显，干湿分明，具有春暖秋凉、夏无酷暑、冬无严寒、四季温和的特点。土质为疏松肥沃的沙壤土，ph 6.70，有机质11.09 g·kg^-1，碱解氮124.05 mg · kg^-1，速效磷74.85 mg · kg^-1，速效钾261.01 mg·kg^-1。

1.2 试验设计
试验为两年连续试验，第1年为二年生三七（简称二年七），经过1 年生长到第2 年即为三年生三七（简称三年七），小区试验采用“3414”随机区组设计，即氮、磷、钾3个因素，4个施肥水平，共14个处理，每个处理设3 次重复，小区面积1.8 m²（1.5 m×1.2 m）。二年七基础施肥水平为n 225 kg·hm^-2，p₂o₅ 225 kg·hm^-2，k₂o 450 kg·hm^-2，三七基础施肥水平为n 270kg·hm^-2，p₂o₅ 225 kg·hm^-2，k₂o 540 kg·hm^-2。4个水平的施肥量如表1所示。

表1 三七“3414”肥效试验n、p、k因素水平

table 1 the levels of n，p and k factors in the "3414" fertilizer efficiency of panax notoginseng

试验用氮肥为尿素（含纯n>46%），磷肥为普钙（含p₂o₅>14%），钾肥为硫酸钾（含k₂o>50%）。氮、钾肥分于2014年4月8日（30%）、6月18日（35%）、8月22日（35%）三次施入，磷肥在2014年4月8日一次性全部施入土壤；施肥方式为表土撒施，将肥料与细土混匀后撒施，并扫尽叶面上残留肥料和土粒。三七在两年的生长过程中均不留花苔，其他田间管理（浇水、除草、病虫害防治等）与当地生产管理相同。

1.3 样品采集与分析
三七开花期（8月）在田间原位测定三七茎粗、株高、中叶长和中叶宽。12月三七采收时，在田间原位测定存苗率，采收后测定单株产量、小区产量及5种皂苷（三七皂苷r1、人参皂苷rg1、人参皂苷rb1、人参皂苷rd、人参皂苷re）的含量并计算总皂苷含量和单位面积总皂苷产量。参照《中国药典》2015版所规定的方法，用hplc测定三七块根中5种主要皂苷的含量。单株产量是指平均每株三七地下部药用根的干质量（g·株^-1），产量是指单位面积三七根茎的干质量（kg·hm^-2）。

1.4 数据统计与分析
对数据进行统计和分析；采用spss 18.0 进行处理间差异显著性检验（α=0.05），并进行单因素方差分析和回归分析。采用一元二次和三元二次方程对产量进行拟合，分析确定三七最佳产量和有效成分产量下的氮磷钾施用量。

1.5 计算方法
空白区相对产量= n₀p₀k₀产量÷n₂p₂k₂产量×100％
缺氮的相对产量＝n₀p₂k₂产量÷n₂p₂k₂产量×100％
缺磷的相对产量＝n₂p₀k₂产量÷n₂p₂k₂产量×100％
缺钾的相对产量＝n₂p₂k₀产量÷n₂p₂k₂产量×100％
缺氮区相对增产量=（n₂p₂k₂产量-n₀p₂k₂产量）÷n₀p₂k₂产量×100%
缺磷区相对增产量=（n₂p₂k₂产量-n₂p₀k₂产量）÷n₂p₀k₂产量×100%
缺钾区相对增产量=（n₂p₂k₂产量-n₂p₂k₀产量）÷n₂p₂k₀产量×100%
空白区相对增产量=（n₂p₂k₂产量-n₀p₀k₀产量）÷n₀p₀k₀产量×100%
施肥依存度（%）=100%-相对产量（%）
全肥区的施肥依存度（%）=100%-空白区相对产量（%）
总皂苷产量=总皂苷含量×产量
皂苷含量=（hplc读数÷进样量）×定容体积÷称样量
总皂苷含量=皂苷r1 皂苷rg1 皂苷rb1 皂苷rd 皂苷re

2 结果与分析
2.1 氮磷钾配施对三七农艺性状、产量与品质的影响
2.1.1 不同施肥处理对三年七植株农艺性状的影响
从表2可以看出，与不施肥（n₀p₀k₀）相比，施肥总体上提高了三年七株高、叶长、茎粗和单株产量，n₂p₂k₃处理单株产量最高，为14.22 g·株^-1。但施肥降低三年七存苗率，除n₂p₃k₂、n₂p₂k₃处理外，其他处理存苗率均低于不施肥处理。当磷、钾肥施用水平为中等水平（p₂k₂）时，与不施氮肥处理（n₀p₂k₂）相比，施氮分别增加了三年七株高、茎粗、叶长和叶宽，以株高和叶长增幅最为明显。单株产量随施氮量的增加呈增加趋势，在n₂水平时达到最高单株产量13.62 g·株^-1。施氮较不施氮平均增加了3.32 g·株^-1，平均增长率为25.66%。施氮能增加单株产量，但是降低存苗率，这可能与施氮加重病害有关。当氮、钾肥施用水平为中等水平（n₂k₂）时，与不施磷肥（n₂p₀k₂）相比，施磷能够增加株高、叶宽。单株产量随施磷量的增加呈增加趋势，到p₂ 水平最高，之后增加磷肥施用量单株产量逐渐降低，而施磷对存苗率影响不明显。当氮、磷肥施用水平为中等水平（n₂p₂）时，与不施钾肥（n₂p₂k₀）相比，施钾肥能增加株高、茎粗、叶长和叶宽。三年七单株产量随施钾量的增加而增加，存苗率的变化不明显，在k₃水平时单株产量与存苗率均最高。

      表2 不同施肥处理下三年七植株农艺性状、存苗率和单株产量

      table 2 agronomic properties, survival rate and root weight of the three-year-old panax notoginseng under the different fertilizer treatments

注：同一组内不同字母代表在α=0.05时各处理间有显著差异。下同。