配方施肥对杜仲叶产量与杜仲胶含量的影响

龚兆全 蒋豆玉 毛建雄等

摘要 [目的] 研究配方施肥對杜仲叶产量与杜仲胶含量的影响。[方法]对乐山沙湾葫芦镇2年生胶用杜仲林进行施肥试验，通过6个施肥配比（NPK组、PK组、NK组、PN组，微量元素组、NPK+微量元素组）和1次与2次等量供肥处理，研究其对杜仲叶产量与杜仲叶中杜仲含胶量的影响。[结果]1次供肥杜仲平均单株叶产量： NPK组为685.97 g、PK组545.61 g、NK组573.31 g、PN组610.23 g、微量元素组472.64 g、NPK+微量元素组734.29 g；2次供肥杜仲平均单株叶产量： NPK组为745.64 g、PK组596.48 g、NK组619.97 g、PN组675.17 g、微量元素组515.28 g、NPK+微量元素组810.29 g。1次供肥杜仲叶中杜仲胶含量：NPK组为2.03%、PN组1.94%、NK组1.89%、PK组1.83%、微量元素组1.85%、NPK+微量元素组2.13%；2次供肥杜仲叶中杜仲胶含量：NPK组为2.16%、PN组2.11%、NK组2.02%、PK组1.96%、微量元素组1.98%、NPK+微量元素组2.21%。[结论]6个施肥配比杜仲叶产量和杜仲胶含量均明显高于对照组，2次供肥处理的NPK+微量元素组对杜仲叶产量和杜仲胶含量增量效果最好。

关键词 配方施肥；2年生杜仲；叶产量；杜仲胶含量

中图分类号 S506.2 文献标识码

A 文章编号 0517-6611（2018）32-0130-04

Effect of Formula Fertilization on Leaf Yield and Gum Content of Eucommia ulmoides

GONG Zhaoquan，JIANG Douyu，MAO Jianxiong et al （1.Leshan Academy of Forestry ，Leshan，Sichuan 614000）

Abstract [Objective] To study effect of formula fertilization on leaf yield and rubber content of Eucommia ulmoides.[Method] Fertilization experiment was conducted on 2yearold rubber of Eucommia ulmoides Linn in Hulu District of Leshan. The fertilization ratio of 6 fertilizers （NPK group，PK group，NK group，PN group，microelement group，NPK+ microelement group） and once and twice fertilizer treatment was set，and its effect on leaf yield and gum content of Eucommia ulmoides was explored.[Result]Average yield per plant of Eucommia ulmoides in once time was NPK 685.97 g in NPK goup，545.61 g in PK group，573.31 g in NK group，610.23 g in PN group，472.64 g in microelement group，734.29 g in NPK+ microelement group.The average yield per plant of Eucommia ulmoides in twice fertilizer was 745.64 g in NPK group，596.48 g in PK group，619.97 g in NK group，675.17 g in PN group，515.28g in microelement group，and 810.29g in NPK+ microelement group. The gum content of Eucommia ulmoides in fertilizer was 2.03% in NPK group，1.94% in PN group，1.89% in NK group，1.83% in PK group，1.85% in trace elements group，and 2.13% in NPK+ trace elements group. The gum content of Eucommia ulmoides in twice fertilizer was 2.16% in NPK group，2.11% in PN group，2.02% in NK group，1.96% in PK group，1.98% in trace elements group，and 2.21% in NPK+ trace elements group.[Conclusion]The yield and gum content of Eucommia ulmoides leaves were significantly higher than that of the control group，and the yield and gum content of Eucommia ulmoides leaves were best in the NPK+ microelement group treated with twice fertilizer.

Key words Formula fertilization；Twoyearold Euconmia ulmoides；Leaf yied；Eucommia ulmoides gum content

基金项目 林业公益性行业科研专项（201504701-3）。

作者简介 龚兆全（1962—）男，四川乐山人，高级工程师，从事森林资源培育研究。*通讯作者，副教授，从事药用植物栽培研究。

收稿日期 2018-06-13

杜仲（Eucommia ulmoides Oliv）为木兰纲金缕梅亚纲杜仲目杜仲科落叶乔木，是我国著名的经济树种之一[1]。杜仲树的叶、皮、根和种子中均含有杜仲胶，杜仲胶以固态形式广泛分布于叶片各级叶脉韧皮部及主脉上下薄壁组织中，在叶柄存在于维管束韧皮部及薄壁组织中[2]。研究表明，杜仲叶的含胶率为1%～3%，杜仲树皮和根皮中含胶率为6%～10%，杜仲果皮中含胶率为13%～17%[3]。杜仲胶（Eucommia ulmoide gum）是一种天然高分子，其化学组成与天然橡胶完全相同，但两者的分子结构不同，互为同分异构体，为反式聚异戊[4]。杜仲初提胶经过纯化，脱色后可得到白色固体。杜仲胶具有较广泛的用途，可做汽车轮胎、水下电缆等绝缘器材，以及一些耐水、耐酸碱腐蚀的材料；还可用于医学领域，如口腔科牙齿的充填材料、骨伤科辅助材料[5]。杜仲在我国多省均有分布[6]，但由于杜仲生长年限长，其树中胶含量较高的主要部位树皮供药用[7]，因此限制了杜仲胶在其实际生产中的应用。杜仲为多年生落叶乔木，胶用杜仲叶适宜的采收期是10—11月中旬，秋季叶中含胶量最丰富[8]，大量的落叶可以起到变废为宝的作用，为杜仲胶的开发利用提供了可靠的材料来源。目前，对杜仲传统栽培及药理等方面的研究较深入，对叶片内杜仲胶的研究也有个别报道，但在胶用林种植模式下，配方施肥对杜仲叶产量和杜仲胶含量的研究鲜见报道。笔者就配方施肥对2年生杜仲叶产量与杜仲胶含量进行研究，为推动杜仲胶用林的大规模种植、利用杜仲叶资源来提取杜仲胶提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验种苗：选取位于乐山市沙湾区葫芦镇发育良好，地径、高度基本一致的2年生杜仲苗，种植密度3 000株/hm2。

试验药品：硝酸铵、硝酸钾、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、硫酸锰、硫酸锌、硼酸、碘化钾、硫酸铜、钼酸钠、乙二胺四乙酸二钠、硫酸亚铁、氢氧化钠、石油醚（沸程60～90 ℃）、正己烷、丙酮、四氯化碳、溴水、苯酚（均为分析纯，购于西安化学试剂厂）。

试验仪器：电子天平（最小分度值：0.01g，上海平轩科学仪器有限公司），电子分析天平（最小分度值：0.000 1 g，上海平轩科学仪器有限公司），数显恒温水浴锅（常州国华电器有限公司），回流提取器（温州市远中机械有限公司），索氏提取器（那艾精密仪器），卷尺，游标卡尺（南通市锦诺公量刃具有限公司）。

大量元素肥料溶液：硝酸铵14.85 g/L，硝酸钾17.10 g/L，磷酸氢二钠和磷酸二氢钠各0.65 g/L 。

微量元素肥料溶液Ⅰ：硫酸锰0.148 7 g/L、硫酸锌0.057 4 g/L、硼酸0.041 4 g/L、碘化钾0.005 6 g/L、硫酸铜0.000 3 g/L、钼酸钠0.001 8 g/L。

微量元素肥料溶液Ⅱ：乙二胺四乙酸二钠0.248 4 g/L、硫酸亚铁0.185 4 g/L。

1.2 试验地概况 葫芦镇位于乐山市沙湾城区东南部，地处103°33′45″～103°39′0″E、29°15′～29°20′N，海拔440 m。年降雨量1 430 mm，年平均日照时间1 091.6 h，土壤为紫色土，适宜杜仲种植。试验地面积0.6 hm2。

施肥前土壤成分：土壤pH 5.0，有机质10 g/kg，全氮（NH4）1.02 g/kg，全钾（K2O）16.9 g/kg，全磷（P2O5）1.16 g/kg，速效磷（P2O5）15 mg/kg，速效钾（K2O）118.47 mg/kg，缓效钾（K2O）521.60 mg/kg。表现为磷钾养分含量稍低，矿质营养较丰富。

1.3 试验方法

胶用杜仲林地设6个施肥配比（NPK组、PK组、NK组、PN组、微量元素组、NPK+微量元素组）和1次與2次供肥处理，加CK对照，共13个处理组，每个处理组41株。另再设2个重复试验小区，探究胶用林种植模式对杜仲叶产量与杜仲胶含量的影响。

1次与2次供肥处理分别在5、7月的月初各施肥一次。NPK组：每次施用硝酸铵、硝酸钾、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠各100 mL/株，清水100 mL/株；PK组：每次施用磷酸氢二钠和磷酸二氢钠、硝酸钾各100 mL/株，清水200 mL/株；NK组：每次施用硝酸铵、硝酸钾各100 mL/株，清水200 mL/株；PN组：每次施用磷酸氢二钠和磷酸二氢钠、硝酸铵各100 mL/株，清水200 mL/株；微量元素组：每次施用微肥Ⅰ、微肥Ⅱ各50 mL/株，清水300 mL/株；NPK+微量元素组：每次施硝酸铵、硝酸钾、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠各100 mL/株、微肥Ⅰ、微肥Ⅱ各50 mL/株；CK组：每次施同等体积的清水400 mL/株。

1.4 叶产量测定

10月中旬采用“S”型采样法采集各区组杜仲叶，每株采集具代表性冠叶与基叶各20片，进行称重，再结合每株叶片的总数推测其株产量。

1.5 杜仲胶提取

通过查阅资料[9-12]，采用综合法提取：采摘新鲜叶片40 g，清水冲洗自然干燥，用5%氢氧化钠溶液以1∶20（g∶mL）浸泡12 h，破坏植物组织结构，依靠碱除去杂质；再用去离子水洗涤杜仲叶4次，将洗净的杜仲叶磨碎（使其提取时叶细胞中的杜仲胶能最佳溶出），放入回流提取器以石油醚作为溶剂加热回流2 h，提取3次，直至叶渣中无白色丝状杜仲胶出现。杜仲胶在加热的石油醚中溶解，过滤得到滤液，滤液倒入蒸馏瓶中蒸馏浓缩，蒸馏出的石油醚回收重复利用，剩下的浓缩滤液放入冰箱在-22 ℃冷冻12 h析出杜仲胶，抽滤干燥得到粗胶（采用韦氏法[13]来定性检验）。将粗胶经丙酮多次纯化得到灰白色精胶。杜仲胶的提取得率计算方法：η=m/M×2×100%

式子，η为杜仲胶的提取率，%；m为杜仲胶的质量，g；M为杜仲叶的质量，g；2为折干率。

2 结果与分析

2.1 配方施肥对杜仲叶产量的影响 5月初6个施肥配比进行1次施肥，10月中旬采用“S”型采样法对各区组杜仲叶采样，结果见表1。

从表1可以看出，6个施肥配比1次施肥处理对2年生杜仲平均单株叶重与CK相比，均不同程度的提高，NPK+微量元素配施比CK提高叶重335.47 g，为对照的1.84倍；PN配施比CK提高叶重211.41 g，为对照的1.53倍；NPK配施比CK提高叶重287.15 g，为对照的1.71倍；PK配施比CK提高叶重146.79 g，为对照1.36倍；NK配施比CK提高叶重174.49 g，为对照的1.43倍；微量元素配施比CK提高叶重73.82 g，为对照的1.18倍。

由图1可知，不同施肥配比处理与对照相比均有明显增产作用，其中NPK+微量元素、NPK、PN处理组与对照组差异达显著水平，NK、PK处理组与对照组差异达显著水平，微量元素处理与对照差异不显著，但高于对照组。

7月初6个施肥配比2次施肥，10月中旬采用“S”型采样法对各区组杜仲叶采样，结果见表2。从表2可以看出，6个施肥配比2次施肥处理对2年生杜仲平均单株叶重与CK相比，均不同程度的提高，NPK+微量元素配施比CK提高叶重375.67 g，为对照的1.86倍；PN配施比CK提高叶重240.55 g，为对照的1.55倍；NPK配施比CK提高叶重311.02 g，为对照的1.71倍；PK配施比CK提高叶重161.86 g，为对照的1.37倍；NK配施比CK提高叶重185.35 g，为对照的1.43倍；微量元素配施比CK提高叶重80.66 g，為对照的1.19倍。

由图2可知，2次施肥处理叶产量仍以NPK+微量元素处理效果最好，NPK+微量元素与对照组差异达极显著水平，NPK、PN与对照组差异达显著水平，PK、NK、微量元素处理组与对照组差异不显著，但高于对照组。

从图3可以看出，1次施肥与2次施肥叶产量相比，2次施肥叶产量均高于1次施肥叶产量，2次施肥叶产量均高于1次施肥叶产量约0.9倍。

2.2 配方施肥对杜仲胶含量的影响

由图4可知，1次施肥处理杜仲胶含量最高为NPK+微量元素，达2.13%，比对照组增加24%；NPK组比对照组增加杜仲胶含量18%；PN组比对照组增加杜仲胶含量13%；NK组比对照组增加杜仲胶含量9.9%；微量元素组比对照组增加杜仲胶含量7.6%；PK组比对照组增加杜仲胶含量6.4%。各施肥组杜仲胶含量均高于对照组。

NPK+微量元素、NPK、NK、PN组与对照组杜仲胶含量差异达极显著水平，微量元素组与对照组差异达显著水平，PK组与对照组差异不显著，但高于对照组。

由图5可知，2次施肥处理杜仲胶含量最高为NPK+微量元素组，达2.21%，比对照组增加杜仲胶含量27%；NPK组比对照组增加杜仲胶含量24%；PN组比对照组增加杜仲胶含量21%；NK组比对照组增加杜仲胶含量16%；微量元素组比对照组增加杜仲胶含量14%；PK组比对照组增加杜仲胶含量13%。各施肥组杜仲胶含量均高于对照组。

NPK+微量元素、NPK、NK、PN处理组与对照组差异达极显著水平，微量元素处理组与对照组差异达显著水平，PK处理组与对照组差异不显著，但高于对照组。

从图6可以看出，1次施肥与2次施肥杜仲胶含量相比，2次施肥杜仲胶含量均高于1次施肥杜仲胶含量，2次施肥杜仲胶含量均高于一次施肥杜仲胶含量约0.3倍。

2.3 杜仲胶的定性 将得到的提取物剪成细小颗粒，放入烧杯中，滴少量的四氯化碳发生溶胀后，加入4～6滴溴水，再在

其表面加入2 g苯酚将其覆盖，将烧杯放入沸水浴中加快反应，加热约5 min时四氯化碳挥发。观察产物颜色，若为紫色、褐色或蓝色，则该产物为杜仲胶。该研究所提取的产物为褐色，证明提取物为杜仲胶。

3 结论与讨论

该研究设置6个施肥配比（NPK组、PK组、NK组、PN组、微量元素组、NPK+微量元素组）和1次与2次等量供肥处理，在10月中旬采用“S”型采样法对各区组杜仲叶进行采集，探究其对2年生胶用杜仲林叶产量的影响，结果表明，6个施肥配比平均叶产量显著高于对照，最高为NPK+微量元素组，次高为NPK组，其次为NK组、PN组、PK组，再次为微量元素组。6个施肥配比2次施肥比1次施肥杜仲叶产量提高约0.9倍。6个施肥配比杜仲叶中杜仲胶含量高于或略高于对照，最高为NPK+微量元素组，次高为NPK组，其次为NK组、PN组、微量元素组，再次为PK组。6个施肥配比2次施肥比1次施肥杜仲叶中杜仲胶产量提高约0.3倍。

在现有土壤条件下，6个施肥配比提高胶用杜仲林叶产量和杜仲胶含量，且2次施肥效果比1次施肥效果更好。其中均以NPK+微量元素处理效果最显著，建议在胶用杜仲林生产中应用。提高胶用杜仲林的杜仲胶含量，除应用复配施肥技术外，可结合外源激素的使用[14]进一步研究。

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