肥料互作对叶用桔梗生长及品质的影响

于锡宏，李松儒，赵文博，张雪，蒋欣梅

(农业农村部东北地区园艺作物生物学与种质创制重点试验室，东北农业大学，哈尔滨 150030)

桔梗[Platycodongrandiflorus(Jacq.)A.DC.]，俗称铃铛花、包袱花，常分布在中国吉林、山东、河南、陕西、四川以及黑龙江等地[1-2]。桔梗根部不仅作为腌制品作为日常食用，而且因其含有丰富的药用成分而作为中药材。与常规蔬菜相比，桔梗的茎叶部位含有更为丰富的皂苷、黄酮等特殊成分及多种人体所需营养物质[3-4]，且口感鲜美。桔梗嫩苗可以清炒，可以做成银耳桔梗汤等营养丰富的菜肴，具有较高的药用价值和食用价值。目前，对叶用桔梗的研究甚少，在生产中存在一系列问题，如栽培技术落后、产量低，质量差等，因此有必要对叶用桔梗进行系统研究。

桔梗生长受环境影响较大，在露地生产中，人们常常利用土壤肥料施用进行调控，从而达到提高产量、品质的目的。酵素有机肥具有较高的洁净性和完熟性，可以有效提升土壤肥力，可以较好的减少化肥施用量[5]；生物炭基肥是一种新型的缓释肥料，可以改善土壤物理性，对作物具有较好的增产效果[6]；微生物菌肥是以活性微生物的生命活动使作物得到所需养分的一种肥料，可以改善土壤菌群结构[11]。本文以一年生桔梗作为试验材料，将酵素有机肥，炭基肥以及微生物菌肥混合施用作为基肥，通过对植株生长的观察和生理生化分析，筛选出促进叶用桔梗生长的肥料配施方法，提高叶用桔梗的产量和采收品质，为叶用桔梗生产提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 供试材料

桔梗种子由东北农业大学车代弟老师提供，试验所用酵素有机肥、生物炭基肥、微生物菌肥均购置于黑龙江省哈尔滨市。

1.2 试验方法

1.2.1 田间设计。试验于2019年5月至2019年9月在东北农业大学校试验基地进行，2019年5月16日采用直播方式播种，采用畦作栽培方式，畦间距20 cm，共16个处理，每个处理重复3次，共48个小区，每个小区1 m2，畦上5行，株行距6 cm×20 cm，各小区间随机排列。将3种肥料作为底肥在播种前一次性施入，肥料设计采用3因素4水平正交试验设计，以不施肥为对照处理。正交试验处理及施用量见表1。

表1 正交试验处理代码及施用量 kg·667m-2

1.2.2 指标测定。出苗7天后进行出苗率的调查。当植株地上部基部即将木质化时，每小区随机取3株进行植株株高、茎粗、叶片数的测定，然后进行地上部茎叶的采收，采收时留下底端5 cm，测定小区产量，并计算折合亩产量，采收后测定皂苷、黄酮含量。皂苷测定采用比色法[7]，黄酮采用铝盐比色法测定[8]，产量的测定采用直接称质量法。

1.2.3 数据分析。采用WPS表格进行数据处理和作图，采用SPSS软件进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 肥料互作对叶用桔梗出苗率的影响

由图1可知，随着有机肥施用量的增加，叶用桔梗出苗率总体呈先上升后下降的趋势，其中J7(25 kg/667 m2酵素有机肥+150 kg/667 m2生物炭基肥+15 kg/667m2微生物菌肥)处理出苗率最高，J6(25 kg/667 m2酵素有机肥+100 kg/667 m2生物炭基肥+20 kg/667 m2微生物菌肥)次之，均显著大于对照组，分别比对照增加5.96%、4.91%。说明低水平的有机肥+中/高水平的炭基肥+中/高水平的微生物菌肥搭配施用叶用桔梗出苗率最佳。其他处理出苗率与对照组差异不显著。当有机肥用量为25 kg/667 m2时(J4、J5、J6、J7)，叶用桔梗出苗率随着炭基肥用量的增加呈上升趋势；当有机肥用量为50 kg/667 m2时(J8、J9、J10、J11)，叶用桔梗出苗率随炭基肥用量的增加呈现下降趋势，当有机肥用量为75 kg/667 m2时(J12、J13、J14、J15)，叶用桔梗出苗率随炭基肥用量的增加呈现先上升后下降趋势，说明出苗率是3种肥料互作的结果，较低水平的有机肥和较高水平的炭基肥以及微生物菌肥混施条件下最利于叶用桔梗出苗。

图1 肥料互作对叶用桔梗出苗率的影响

2.2 肥料互作对叶用桔梗生长及产量的影响

由表2可知，叶用桔梗株高最高的处理为J13，显著大于CK，平均株高比CK高8.43 cm，与J9、J6、J7差异不显著；其次为J3，与J14差异不显著，但显著高于其余处理；株高最低的处理为J1，但显著高于CK。方差分析表明，施肥对桔梗株高的作用明显，3种肥料互作更有利于叶用桔梗的生长，其中，高水平的微生物菌肥对叶用桔梗株高生长具有较强的促进作用，高水平有机肥条件下的株高总体高于低水平有机肥条件下的株高，这可能因为有机肥具有一定的缓释效果，75 kg/667 m2+50 kg/667 m2+15 kg/667 m2即J13处理株高长势最好，其次是J6、J7、J9处理。

表2 肥料互作对叶用桔梗生长及产量的影响

叶用桔梗茎粗生长随有机肥用量增加总体呈先上升后下降的趋势。茎粗最大的处理为J9，其次为J11、J6、J7、J14，均显著大于对照组，茎粗最小的处理为J1～J5、J12，与CK差异不显著。总体来看，炭基肥和微生物菌肥用量较高的条件下有利于茎粗生长，其中茎粗最大的处理为50 kg/667 m2有机肥+50 kg/667 m2炭基肥+20 kg/667 m2微生物菌肥。

叶片数最多的处理为J9，平均叶片数15.33，显著大于对照组，与J13、J7、J6、J3各处理间差异不显著。J1、J2、J4叶片数最少，与对照组差异不显著。在较高水平的微生物菌肥条件下，施用的有机肥和炭基肥总量较高时，叶片数量较多。方差分析表明，3种肥料互作条件下明显促进叶用桔梗生长，J9效果最好，其次为J6、J7。

叶用桔梗折合亩产量随着有机肥用量的增加呈先上升后下降趋势，产量最高的两个处理是J7和J9，显著高于对照组，相比CK分别增加234.6 kg，238.34 kg。产量最低的处理为J1，与CK差异不显著。综合来看，在酵素有机肥和生物炭基肥施用量较多的情况下，叶用桔梗折合亩产量较高。

2.3 肥料互作对叶用桔梗主要品质的影响

2.3.1 肥料互作对叶用桔梗茎叶皂苷含量的影响。由图2可知，J6、J7、J9、J13处理皂苷含量最高，表明3种肥料共同作用下，中或高水平微生物菌肥的条件下，有机肥和炭基肥总量较高时，叶用桔梗茎叶皂苷含量最高。皂苷含量最低的处理为J4、J5处理，与CK处理之间差异不显著。由J1

图2 肥料互作对叶用桔梗茎叶皂苷含量的影响

2.3.2 肥料互作对叶用桔梗茎叶黄酮含量的影响。由图3可知，3种肥料混合施用有利于茎叶黄酮的积累，J6、J9处理黄酮含量最高，显著大于CK，与J7差异不显著。其次为，J13、J11、J14处理。在这其中较高水平微生物菌肥处理下黄酮含量最高。处理J8黄酮含量高于J10，J4>J5，J12>J15，可看出在有机肥用量相同的情况下，施用微生物菌肥比生物炭基肥更有利于黄酮的积累。通过方差分析表明，J9处理即50 kg/667 m2有机肥+50 kg/667 m2炭基肥+20 kg/667 m2微生物菌肥的处理，叶用桔梗黄酮含量最高。

图3 肥料互作对叶用桔梗茎叶黄酮含量的影响

3 讨论与结论

酵素有机肥是一种汲取传统有机肥制作工艺并结合现代微生物发酵工艺的一种肥料，能为土壤直接补充有机质和氮磷钾等养分，改善土壤理化结构，将固化养分分解成为更有益于植物体吸收的有效养分[9]。生物炭基肥是一种将生物炭与有机肥或无机肥混合的新型肥料，具有生物炭和化肥混合的肥力，还具有一定缓释效果，相比于普通肥料来说更加持久和高效[10]。微生物菌肥能够维持根际微生物区平衡并降解有害物质，有效提高产量[11]。本试验研究结果表明，将3种肥料混合施用，对桔梗地上部生长及产量具有一定的促进效果，株高、茎粗、叶片数生长较为迅速，产量明显上升。这可能是由于3种肥料混合施用可以提高土壤中有效磷和有效钾的含量，肥料融入土壤形成的微生物群落，可以加速肥料中有机质的分解[12]，并迅速的溶解土壤中的氮磷钾养分，使养分更容易被桔梗吸收。这与黄秋良等在芳樟苗上的研究结果相一致[13]。

土壤理化性质对植物的品质产生影响，张文静研究结果表明,施肥增加了土壤中碱解氮和速效磷含量，增量施肥条件下桔梗主根总皂苷含量最高，药用品质最好，该结论同样适用于桔梗地上部[14]。本试验中表明，“中等水平有机肥+低水平炭基肥+高水平微生物菌肥”的搭配下，桔梗茎叶皂苷、黄酮含量均在较高水平，这是因为有机肥中含有大量有机物质、无机物质、微生物群，能够提高土壤中有机质含量和有益微生物的数量[15]，参与植物的初生代谢以及次生代谢并加速营养成分的合成。与炭基肥融合，又加强了肥料的缓释效果。而微生物菌肥的添加，强化了有机肥和炭基肥的肥效，加速了矿质营养的转化，加大了植株对养分的利用[16]。肥料混配优于单一肥料，这主要是因为肥料种类过于单一时对植株体作用较慢或不明显，而混合施肥可以加强肥料的作用效果，加快作物对肥料的吸收。另外，由于今年降水量较大，试验地杂草生长迅速，并且可能存在地块间肥料不均匀的情况，因此本试验所得规律还需进行进一步研究。

总之，从叶用桔梗出苗率、产量、品质以及生长情况来看，均是中等水平或低水平酵素有机肥+较高水平微生物菌肥处理效果最好，其中，利用“50 kg/667 m2酵素有机肥+50 kg/667 m2生物炭基肥+20 kg/667 m2微生物菌肥”(J9)施肥方式，叶菜用桔梗的产量、皂苷、黄酮含量有显著提升效果，其次是“25 kg/667 m2酵素有机肥+100 kg/667 m2炭基肥+20 kg/667 m2微生物菌肥”(J6)、“25 kg/667 m2酵素有机肥+150 kg/667 m2生物炭基肥+15 kg/667 m2微生物菌肥”(J7)。