施肥措施对鳄嘴花(Clinacanthus nutans)生物量的影响

郭新亮

(山西省晋城市林业局野生动植物管理站, 山西 晋城048000)

鳄嘴花[Clinacanthusnutans(Burm. f.) Lindau]，为爵床科鳄嘴花属(Clinacanthus)，主要分布于中国、泰国、马来西亚等热带地区，用于治疗皮疹、蚊虫叮咬、毒蛇咬伤等[1-4]。有研究发现，鳄嘴花茎叶中含有甾醇、三萜、黄酮等化合物[5-6]。从鳄嘴花中提取的氯仿对肿瘤细胞有显著的抑制作用[4]。在其营养成分研究方面，易博等学者利用不同的方法从鳄嘴花中分离纯化得到17 种氨基酸和11 种微量元素。表明鳄嘴花叶富含大量的人体必需氨基酸、微量元素[7]。由于鳄嘴花价值逐渐被发现以及其生境遭到破坏，环境恶化的野生资源过度采伐导致鳄嘴花野生资源逐渐减少，但是关于鳄嘴花繁育技术的相关研究鲜见报道。本研究通过不同施肥措施对鳄嘴花生长的影响观测，掌握不同施肥措施对鳄嘴花生物量变化的影响，以期得到系统地、科学地鳄嘴花栽培方法。

1 研究内容与方法

1.1 研究内容

通过氮磷钾以及有机肥施肥措施的控制，进行鳄嘴花生长与生物量分配的完全随机区组试验，研究施肥措施对鳄嘴花根茎叶生长及生物量分配的影响。

1.2 试验方法

利用短枝剪剪取长度约为(15±2) cm的鳄嘴花健壮插条若干，除去枝条上叶片与分枝，每条插穗上保证有3个枝节，插穗上端剪为平面，下方为马蹄形。将剪好的插穗浸泡于清水约2 h后，进行施肥量与施肥类型的单因素试验。扦插于经多菌灵溶液消毒的插床，插床基质为V(红壤)∶V(椰糠)∶V(河沙)=2∶1∶1。扦插后及时浇溉充足，并盖以透明塑料薄膜。整个试验采用完全随机区组，小区面积80m2，扦插株行距15 cm×15 cm。

表1 各施肥处理的施肥量和施肥类型 g/m2

表2 施肥配比 4.5 g/m2

1.3 数据处理方法

利用Excel 进行数据初步统计，并利用SPSS 23.0进行数据差异性分析。

2 结果与分析

2.1 施肥措施对鳄嘴花根茎叶生物量分配的影响

2.1.1 N肥对鳄嘴花根茎叶生物量分配影响比较

鳄嘴花各构件生物量与各构件生物量的分配比例并不总是一致。这可能与环境对鳄嘴花的影响以及鳄嘴花自身的环境胁迫的反应有关。通过对鳄嘴花植株生物量的测定得到，N肥处理组中，CK组根、茎、叶以及总生物量均较高，分别为(3.8±0.033)g/株、(19.8±3.2)g/株、(4.5±1.1)g/株、(28.1±3.5)g/株，且均与其他处理组差异显著(P<0.05)。根生物量处理4[(0.34±0.17)g/株]、茎生物量处理2和处理4[(1.9±0.9)g/株、(1.1±1.1) g/株)]、叶生物量处理1、2、4、5[(1.8±0.8)g/株、(1.5±0.5) g/株、(0.6±0.1) g/株、(1.9±1.1) g/株)] 以及总生物量处理2、4 [4.39±0.39)g/株、(2.0±0.6) g/株] 较小，且与其他处理组差异显著(P<0.05)。

图1 施肥措施(N肥)对鳄嘴花根茎叶生物量分配

由图1b可知，鳄嘴花各构件的生物量分配比例和根茎叶生物量分配并不一致。根生物量分配比例中，处理2较高为(22.6±0.028)%，且与其他处理均差异显著(P<0.05)，而处理1、4、5以及CK均较小，分别为(13.3±0.017)%、(16.9±0.021)%、(12.1±0.015)%、(13.4±0.017)%，四组处理间均差异不显著(P>0.05)，但是均与其他处理组差异显著(P<0.05)。茎生物量分配比例较高为处理5和CK组，分别为(64.9±0.081)%、(70.6±0.088)%，两者间差异不显著(P>0.05)。茎生物量分配比例较低的为处理2和处理4，分别为(42.8±0.054)%、(53.2±0.067)%，两者差异不显著(P>0.05)。叶生物量分配比例中，处理1、2、4均较高，分别为(30.5±0.038)%、(34.6±0.043)%、(29.8±0.037)%，且三者间均差异不显著(P>0.05)。CK组较低，为(16.0±0.02)%，其与其他处理组均差异显著(P<0.05)。

2.1.2 P肥对鳄嘴花根茎叶生物量分配影响分析

图2 施肥措施(P肥)与鳄嘴花根茎叶生物量分配

由图2可知，根生物量中处理3、处理4、处理5以及CK均较高，分别为(4.8±2.3)g/株、(3.9±1.8)g/株、(5.9±2.8)g/株、(3.8±1.8)g/株，且均差异不显著(P>0.05)。根生物量较低的分别是处理1、处理2、处理4，分别为(3.2±1.0) g/株、(3.1±1.8)g/株，且均差异不显著(P>0.05)。但是处理3、处理5与处理1、处理2间均差异显著(P<0.05)；茎生物量和总生物量均为处理4较高分别为(35.2±2.6)g/株、(52.0±3.1)g/株，且与其他处理组均差异不显著(P>0.05)。茎生物量较低的是处理1，(10.9±3.3)g/株，总生物量较低的是处理1和处理2，分别为(19.7±3.4)g/株、(23.0±5.7)g/株，两者差异不显著(P>0.05)。叶生物量较高的是处理3和处理4，分别为(11.3±3.8)g/株、(13.0±4.3)g/株，两者差异不显著(P>0.05)。叶生物量较低的是处理1、处理2以及CK组，分别为(5.7±2.4 )g/株、(5.1±2.7)g/株、(4.5±1.5) g/株，三者间均差异不显著(P>0.05)，但与其他处理组均差异显著(P<0.05)。综上所述，P肥则为处理4根、茎、叶以及总生物量较大。

茎生物量分配比例差异较小，处理2、3、4、5以及CK组生物量分配比例较高，分别为(64.5±0.20)%、(62.6±0.20)%、(67.6±0.21)%、(65.4±0.20)%、(70.6±0.22)%，且均差异不显著(P>0.05)。处理1生物量分配比例较低(55.1%±0.17)，与其他处理组均差异显著(P<0.05)。根和叶生物量分配比例变化差异较大。其中，根生物量分配比例处理1、2、5以及CK组均较高，分别为(16.1±0.05)%、(13.5±0.04)%、(13.4±0.04)%、(13.4±0.04)%，且差异不显著(P>0.05)。而处理4较低，为(7.4±0.02)%，与其他处理组均差异显著(P>0.05)。叶生物量分配比例中，处理1和处理3生物量分配比例较高，分别为(28.7±0.09)% (6.3±0.08)%，且差异不显著(P>0.05)。CK组生物量分配比例较低，为(16.0±0.05)%，与其他处理组均差异显著(P<0.05)。

2.1.3 K肥对鳄嘴花根茎叶生物量分配影响分析

由图3可知，根和茎生物量均为处理5较大，分别为(4.7±3.6) g/株、(29.6±9.5)g/株，且均与其他处理组差异显著(P<0.05)。根其余处理组生物量均较小，分别为(2.2±1.7) g/株、(1. 7±1.3)g/株、(2.2±1.7)g/株、(3.0±2.3)g/株、(3.8±2.9)g/株，且均差异不显著(P>0.05)。茎生物量处理1、处理2以及处理3均较小，分别为(10.5±3.4) g/株、(9.7±3.1)g/株、(15.5±5.0)g/株，且均差异不显著(P>0.05)。叶生物量和总生物量均为处理4较大，分别为(38.0±6.5)g/株、(61.7±18.7)g/株，且均与其他处理组差异显著(P<0.05)。叶生物量其余处理组均较小，分别为(4.7±2.1)g/株、(7.2±3.1)g/株、(4.1±1.8) g/株、(7.5±3.3)g/株、(4.5±2.0)g/株，且均差异不显著(P>0.05)。总生物量中，处理1、处理2、处理3以及CK组均较小，分别为(17.4±5.3)g/株、(18.6±5.6)g/株、(21.7±6.6)g/株、(28.1±8.5)g/株，且均差异不显著(P>0.05)。综上所述，K肥根、茎生物量较大的均为处理5，叶和总生物量较大的则为处理4。

图3 施肥措施(K肥)对鳄嘴花根茎叶生物量分配

在K肥各构件生物量分配比例中，根生物量分配比例处理4较高，为(47.8±0.17)%，且与其他处理差异显著(P<0.05)，其余处理组间均差异不显著(P>0.05)。茎生物量分配比例中，处理1、处理3、处理5以及CK均较高，分别为(60.3±0.22)%、(71.1±0.25)%、(70.8±0.25)%，且差异不显著(P>0.05)。处理4较低，为(33.6±0.12)%，且与其他处理均差异显著(P<0.05)。叶生物量分配比例处理4较高，为(61.6±0.22)%，与其他处理组均差异显著(P<0.05)。处理3、处理5以及CK组均较小，分别为(19±0.07)%、(18.0±0.06)%、(16±0.06)%，且三者间差异不显著(P>0.05)。

2.1.4 有机肥对鳄嘴花根茎叶生物量分配影响分析

根据图4可知，有机肥中，施肥效果对鳄嘴花生物量的促进效果较差。根生物量中，处理2、处理5以及CK均较大，分别为(2.7±0.8)g/株、(3.5±1.0)g/株、(3.8±1.1)g/株，且均差异不显著(P>0.05)，但是与其他处理均差异显著(P<0.05)。处理1和处理3较小，分别为(1.4±0.4)g/株和(0.6±0.2)g/株，两者间差异不显著(P>0.05)。茎生物量较大的分别为处理5和CK(20.1±5.9 g/株、19.8±5.8 g/株)，两者间差异不显著(P>0.05)，与其他处理组均差异显著(P<0.05)。处理3茎生物量较小，为2.4±0.7 g/株，且与其他处理组均差异显著(P<0.05)。叶生物量处理2、处理5以及CK组均较大，分别为(6.7±2.0) g/株、(5.3±1.6) g/株、(4.5±1.3) g/株，且三者间均差异不显著(P>0.05)，但是均与其他处理组差异显著(P<0.05)。处理3的叶生物量较小，为(1.7±0.5) g/株，与其他处理组叶生物量均差异显著(P<0.05)。总生物量较大的分别为处理5和CK，分别为(28.9±8.5)g/株、(28.1±8.3)g/株，两者间差异不显著(P>0.05)，与其他处理组均差异显著(P<0.05)。处理3总生物量较小，为(4.7±1.4)g/株，且与其他处理组均差异显著(P<0.05)。

图4 施肥措施(有机肥)对鳄嘴花根茎叶生物量分配

由图4b可知，根生物量分配比例各处理组均差异不显著(P>0.05)。茎生物量分配比例中，处理4、处理5以及CK组均较高，分别为(74.2±0.21)%、(69.5±0.20)%、(70.6±0.20)%，且均差异不显著(P>0.05)，但与其他处理组均差异显著(P<0.05)。处理3茎生物量分配比例较低，为(51.0±0.15)%，且与其他处理组均差异显著(P<0.05)。但是在叶生物量分配比例中，处理3则较高，为(35.5±0.10)%，且均与其他处理组差异显著(P<0.05)，而处理4、处理5以及CK均较低，分别为(16.1±0.05)%、(18.3±0.05)%、(16.0±0.05)%，三者间差异不显著(P>0.05)，但是与其他处理组均差异显著(P<0.05)。

2.1.5 NPK肥配比对鳄嘴花根茎叶生物量分配影响比较

由图5a可知，N1∶P1∶K2组和CK组根生物量较高，分别为(4.3±1.53)g/株、(3.8±1.34)g/株，两者间差异不显著(P>0.05)，但是与其他处理组均差异显著(P<0.05)。N2:P1:K1组根生物量较低，为(0.29±0.10) g/株，且与其他处理组均差异显著(P<0.05)。茎生物量较高的为N1∶P1∶K2组和CK组，分别为(18.8±6.7)g/株、(19.8±7.01)g/株，与其他处理组均差异显著(P<0.05)。茎生物量较小的为N1∶P1∶K2组和N2:P1:K1组，分别为(1.3±0.45)g/株、(2.0±0.71)g/株，两者间差异不显著(P>0.05)，但与其他处理组均差异显著(P<0.05)。叶生物量和总生物量均为N1:P1:K1组较高，分别为(22.8±8.1) g/株、(43.1±15.39) g/株，且均与其他处理组差异显著(P<0.05)。但是叶生物量较低的为N1∶P1∶K2组和N2:P1:K1组，分别为(2.0±0.71)g/株、(2.0±0.71)g/株，两者间差异不显著(P>0.05)，但与其他处理组均差异显著(P<0.05)。总生物量较低的处理组为N2:P1:K1组，为(4.3±1.53) g/株，与其他处理组均差异显著(P<0.05)。

根据图5b可知，NPK施肥配比各构件生物量分配比例与个构件生物量表现并不一致。根生物量分配比例较高的为N2:P1:K1组，为(68.0±0.22)%，与其他处理组均差异显著(P<0.05)。根生物量分配比例较低的为N1∶P1∶K2组，为(3.5±0.01)%，与其他处理组均差异显著(P<0.05)。茎生物量分配比例较高的为CK组，为(70.6±0.23)%，与其他处理组均差异显著(P<0.05)。茎生物量分配比例较低的为N1∶P1∶K2组，为(16.7±0.05)%，与抬起头处理组差异显著(P<0.05)。叶生物量分配比例较高的为N1:P1:K1组和N2：P1：K1组，分别为(52.8±0.17)%、(46.3±0.15)%，两者间差异不显著(P<0.05)，但是与其他处理组均差异显著(P<0.05)。叶生物量分配比例较低的为N1∶P1∶K2组和CK组，分别为(26.2±0.08)%、(16.0±0.05)%，两者间差异不显著(P>0.05)，但是与其他处理组均差异显著(P<0.05)。

图5 鳄嘴花各构件生物量分配比例结果(干重，单位：g/株)

2.2 施肥措施对鳄嘴花根冠比的影响分析

由图6a可知，在N肥处理组中，处理2的根冠比较大，为0.665±0.246，且与其他处理组均差异显著(P<0.05)。处理3、处理5以及CK较小，分别为0、0.017±0.006、0.006±0.002，三者间均差异不显著(P>0.05)，但均与其他组差异显著(P<0.05)。P肥处理组中，处理1和处理2根冠比较大，分别为0.01±0.004、0.007±0.003 ，且两者差异不显著(P>0.05)，但与其他处理组差异显著(P<0.05)。处理3、处理4、处理5以及CK较小，分别为0.003±0.001、0.002±0.007、0.004±0.001，且均差异不显著(P>0.05)。K肥处理组中，处理1根冠比较大(0.008±0.003)，且差异不显著(P>0.05)，但是与其他处理组差异显著(P<0.05)。处理4根冠比较小(0.001±0.002)，余其他处理组均差异显著(P<0.05)。有机肥处理组中，处理3根冠比较大，为0.033±0.012，且均与其他处理组差异显著(P<0.05)。处理2、处理4、处理5以及CK组根冠比较小，分别为0.005±0.002、 0.006±0.002、0.005±0.002、0.006±0.002，且差异不显著(P>0.05)。

在NPK施肥配比的试验中，N1∶P1∶K2组根冠比较大，为0.176±0.044，与其他处理组差异显著(P<0.05)。N1:P1:K1组和CK组根冠比较小，分别为0.001±0.001和0.006±0.002，两者间差异不显著(P>0.05)，但是与其他处理组差异显著(P<0.05)。

图6 施肥措施与鳄嘴花根冠比

3 讨论与结论

构件是植物体上具有生死过程和潜在分生能力的形态学单位，它的体积大小基本可以代表生物量储量[8-9]。由于受到水分、养分、温度等环境因子的影响，植物将资源分配于各构件时会进行权衡，使生长、防御和繁殖等方面的效益达到最佳[10-13]。研究得到，鳄嘴花各构件生物量与各构件生物量的分配比例并不总是一致。这可能与环境对鳄嘴花的影响以及鳄嘴花自身的环境胁迫的反应有关。有研究表明，氮素可通过改变氮在叶片中的分配格局影响叶片的光合作用，并通过改变碳水化合物的库源关系和能量消耗水平而调节碳同化物质在体内的分配[14]。本研究N肥试验中，根茎叶以及总生物量均为CK较高，各个处理组的生物量均较低，且均与CK差异显著。这可能与鳄嘴花对氮素需求量有关。鳄嘴花自身可能对氮素需求量较低，从土壤中吸收原有氮素即可满足生长需要。当N素输入量过大(施加氮肥)时，将会影响叶片中氮素的分配格局，进而影响叶片的光合作用，使得鳄嘴花植株光合作用中的有机物合成受到限制，最终导致其生物量明显下降。但是，要更清楚的了解其中的影响机制，可能仍然需要进一步的研究。与氮素不同，鳄嘴花的生长对磷素和钾素的需求量相对较大。在P和K肥试验中，P肥则为处理4根茎叶以及总生物量较大。而K肥根茎生物量较大的均为处理5，叶和总生物量较大的则为处理4。有机肥中，施肥效果对鳄嘴花生物量的促进效果较差，这可能与鳄嘴花对有机肥的吸收效率有关。施肥配比中，各个配比对根、茎生物量的增加效果均较差。叶和总生物量中，则为N1:P1:K1效果较好。

综上所述，P肥处理5对根生物量、P肥处理4对茎生物量、K肥处理4对叶生物量以及K肥处理4对总生物量的增加效果较为明显。