氮磷钾单因素施肥对苦参干物质积累及苦参碱含量的影响

魏红国，关扎根，王玉龙，杨霞，刘颖，陈芳

（山西振东道地药材开发有限公司，山西长治047100）

氮磷钾单因素施肥对苦参干物质积累及苦参碱含量的影响

魏红国，关扎根，王玉龙，杨霞，刘颖，陈芳

（山西振东道地药材开发有限公司，山西长治047100）

为探索合理施肥量对中药材苦参碱含量的影响，提高苦参产量与苦参碱含量，试验就苦参定量化施肥进行了分析研究。结果表明，苦参碱含量N区＞K区＞P区，且各小区苦参碱含量随着施肥量的增加呈上升趋势；N3，P2，K3为最佳施用量；通过模拟函数拟合，不同施肥区干物质平均积累规律为快速增长持续时间N区平均为15.41 d，比P区和K区的持续时间分别长2，6 d；最大积累时间对应的积累速率N区为1.53 g/（d·株），比P区与K区分别快18.6%和37.8%。

苦参；干物质；苦参碱含量

苦参（Sophora flavescens Ait）为豆科槐属落叶亚灌木植物，别名野槐、苦骨、地骨、山槐子等[1]，在全国各地均有分布。其主要用于治疗热痢，便血，黄疸尿闭，赤白带下，阴肿阴痒，湿疹，湿疮，皮肤瘙痒，疥癣麻风，外治滴虫性阴道炎[2-3]。通过对全国野生苦参主要产地的苦参资源、生态环境进行全面调查与分析，发现生长于太行山区的沁县、武乡等地的苦参生物碱含量较高[4-5]。苦参长期以来一直是靠采挖野生资源来提供药源，所以，对苦参进行人工栽培可以解决其供需矛盾。由于苦参人工采集较多，导致其野生资源越来越少，而人工种植区施肥多样化，影响了苦参的产量和质量。张守润[6]研究表明，氮磷配合施用时，苦参苗根干质量/总干质量随施磷量增加而增加，说明氮磷配施有利于干物质向根中分配；纪英等[7]研究表明，施钾量为60 mg/kg时，根干质量、苦参总碱含量和苦参总碱产量最高，因此，施钾量60 mg/kg是适宜的施肥量。

本试验在前人研究的基础上拟探明不同施肥量对苦参干物质积累及苦参碱含量的影响，并结合晋东南地区地理、气候环境，通过对不同施肥量下苦参碱含量、产量及经济与生态效益的综合分析，旨在为苦参高产优质栽培技术的开发与利用、中药材种植施肥精量化提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试苦参品种为926，是山西振东道地药材开发有限公司从山西沁县种源选育的品种。

1.2 试验区概况

试验设在武乡县土河坪村。该区位于太行山系西麓，山西省东南部，长治市最北端，东经112°54″、北纬36°48″，海拔1 600 m。年平均气温8℃，年平均降雨量500 mm，年日照时数2 568 h，无霜期150 d，全年≥10℃积温3100℃，属温带大陆性气候。试验地土质为壤土，pH值为8.17，有机质含量1.66%，碱解氮118 mg/kg，速效磷11.8 mg/kg，速效钾320 mg/kg，前茬作物为玉米。

1.3 试验设计

试验采用随机区组设计，每小区面积为20 m2（5 m×4 m），分为45个试验小区，每小区之间留有0.5 m的缓冲带。苦参种植行距为45 cm，每个小区种植9行，株距30 cm，于2011年4月10日播种，种子经硫酸处理后窝种，出苗6～8 cm时每窝留1株，其后20 d去掉新萌发的小苗。播前按试验方案一次性施入肥料，N肥为尿素，P肥为过磷酸钙，K肥为氯化钾。施肥水平为氮肥每公顷100.05（N1），150.15（N2），200.11（N3），295.20 kg（N4）；磷肥每公顷564.45（P1），600.30（P2），1 875.30 kg（P3）；钾肥每公顷150.15（K1），300.15（K2），450.30（K3），600.30 kg（K4）。常规栽培管理，并及时除杂草。生育期内每年分3次，每次采挖1行苦参，并挖取苦参全部根系，洗掉泥土，自然晾干后，进行根生长量的测量和生物碱含量的测定。

1.4 苦参碱含量的测定

依据2010年版《药典》，采用安捷伦1260高效液相色谱仪测定，色谱条件与系统适用性试验以氨基键合硅胶为填充剂；以乙腈一无水乙醇一3%磷酸溶液（80∶10∶10）为流动相；检测波长220 nm。理论板数按氧化苦参碱峰计算，应不低于2 000。对照品溶液的制备：取苦参碱对照品、氧化苦参碱对照品适量，精密称定，加乙腈一无水乙醇（80∶20）混合溶液分别制成每1 mL含苦参碱50 μg、氧化苦参碱0.15 mg的溶液[2]。

供试品溶液的制备：取苦参样粉末（过0.297mm筛）约0.3 g，精密称定，置具塞锥形瓶中，加浓氨试液0.5 mL，再精密加入三氯甲烷20 mL，密封，称质量，超声处理（功率250 W，频率33 kHz）30 min，放冷，再称质量，用三氯甲烷补足减失的质量，摇匀，过滤，精密量取过滤液5 mL，加在中性氧化铝柱（0.149～0.074 mm，5 g，内径1 cm）上，依次以三氯甲烷、三氯甲烷一甲醇（7∶3）混合溶液各20 mL洗脱，合并收集洗脱液，回收溶剂至干，残渣加无水乙醇适量使溶解，并转移至10 mL容量瓶中，加无水乙醇至刻度，摇匀即得。

分别精密吸取上述2种对照品溶液各5 μL与供试品溶液5～10 μL，注人液相色谱仪测定[7-15]。

1.5 苦参根形态和干物质积累测定

地上茎径采用游标卡尺于第3～4茎节间测量，并求平均值；地下茎径采用游标卡尺测量芦头以上3～4 cm处，并求平均值；根径采用游标卡尺测量芦头以上3～4 cm处，并求平均值；干物质积累为取样后各选10株苦参分根、茎、叶等器官，风干至恒质量称干质量。并用Logistic方程拟合苦参干物质积累变化规律。

1.6 数据分析

采用Excel 2010，DPS 9.05进行分析，采用LSD法进行方差分析，α＝0.05；采用Logistic方程拟合光合产物积累变化。

2 结果与分析

2.1 苦参碱含量

从图1可以看出，随着施肥量的增加，苦参碱含量随之增大，不同施肥区苦参生长到第3年，比前2 a含量均高；施P区与施N区差异显著；施K区，1年生苦参碱含量随施肥量的增加而增加，2年生、3年生苦参碱含量先升后减，K3处理为最佳施K水平。

2.2 干物质积累及茎径变化

从表1～3可以看出，不同处理间，1，2，3年生苦参干物质积累差异性显著，随着施N量的增加地上干质量N2与N3间没有差异，2，3年生随之增加，3年生为先升后降，出现拐点，可见N3处理为最佳施N量；地上茎径1年生变化不明显，因植株较小，需肥量差异小，2，3年生随施N量增加呈上升趋势。1年生干物质积累与地上茎径各处理间没有明显变化；2年生各处理间地上茎径差异性显著；干物质积累3年生有下降，说明苦参后期需肥量将有下降趋势。施K区干物质积累与茎径变化规律均有先升后减的趋势，3年生苦参干物质积累变化较为明显，其最佳施肥量为K3处理。

表1 N肥区不同处理间干质量及茎径变化

表2 P肥区不同处理间干质量及茎径变化

表3 K肥区不同处理间干质量及茎径变化

2.3 干物质积累方程模拟

由表4可知，通过对不同施肥区苦参干物质积累的方程模拟分析，快速增长持续期N区平均为15.41 d，比P区和K区的持续时间分别长2，6 d；最大积累时间对应的积累速率N区为1.53 g/（d·株），比P区与K区分别快18.6%和37.8%；在生育期内进入快速增长的时间N区比P区和K区分别晚3，5 d；结束快速增长的时间比P区和K区分别晚6，4 d；生育期内可依据此参数进行科学施肥，提高肥料利用率，提高产量和品质。由表4可知，方程模拟相关系数高，效果显著值得借鉴。

表4 不同施肥区各生育期平均干物质积累拟合方程

3 讨论

苦参为豆科槐属多年生落叶亚灌木或草本植物，具有清热燥湿、泄火解毒、杀虫、利尿、杀菌等功效；主治痢疾、黄疸、湿疹、皮肤瘙痒、疮疡；外治滴虫阴道炎，外阴瘙痒等症[15-18]。

随生长年份，苦参碱含量逐年升高，干物质积累逐年增加。施用不同的肥料，1年生各处理间没有明显的变化规律，2，3年生的苦参碱含量均表现出施N区高于施P区和施K区；干物质积累量，1年生各试验区也没有差异性；2，3年生只有地下干物质质量随施肥量的不同变化较为明显，且施K区＞施P区＞施N区。

从各处理看，随着施N量的增加，苦参碱含量随之增大，其最佳施肥量还需进一步试验；施P量的增加，苦参碱含量先减后增，最佳施P量为600.30 kg/hm2处理；此试验随着施K量的增加苦参碱含量随之增加，其最佳施肥量也需进一步试验，但施K所有处理的苦参生物碱含量并没有达到2.0%。低P量条件下有利于地下干物质质量的积累；低K量处理地上、地下干物质积累最为显著。因各试验为单因素试验，后续应继续研究NPK配合施肥试验。

4 结论

通过不同施肥量对苦参干物质积累及苦参碱含量的影响研究，结果表明，苦参碱含量各生育时期N区＞K区＞P区，且随着施肥量的增加呈上升趋势；干物质积累与地上茎径1年生苦参差异不明显，2，3年生呈现一定的规律性，N3，P2，K3为最佳施用量；通过模拟函数拟合，不同施肥区干物质平均积累规律为快速增长持续期N区平均为15.41 d，比P区和K区的持续时间分别长2，6 d；最大积累时间对应的积累速率N区为1.53 g/（d·株），比P区与K区分别快18.6%和37.8%。

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Effect of the Single Factor of NPK Fertilization on Dry Matter Accumulation and Alkaloid Content ofSophora

WEI Hongguo，GUANZhagen，WANGYulong，YNANGXia，LIUYing，CHENFang
（Shanxi ZhengdongPharmaceutical Co.，Ltd.，Changzhi 047100，China）

Quantitative fertilization experiments of Sophora were carried out to explore the the effect of reasonable fertilizer rate on matrine content and increase the production ofmatrine and Sophora.The results showed that the content of matrine was in the trend of N＞K＞P area,the content of matrine in each district increased with the increase of fertilizer rate,and N3,P2,K3 was the best amount of fertilizer.By simulating function fitting,the regularity of average dry matter accumulation in different fertilization zone was:the rapid growth duration of N area with an average of 15.41 d,longer than that of P and K 2 d and 6 d;the accumulation rate at the maximum accumulation time in Naccumulation area was 1.53 g/（d·strains）,faster than P and Karea by18.6%and 37.8%,respectively.

Sophora;drymatter;matrine content

S567.5＋3

A

1002-2481（2016）09-1334-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.09.25

2016-04-29

魏红国（1984-），男，甘肃定西人，农艺师，硕士，主要从事中药材种植与开发研究工作。关扎根为通信作者。