硝态氮与铵态氮不同比例配施对文山三七生长及药用成分的影响

霍跃文，金 航，王 馨，李林玉，杨 雁，马维思，李复兴，杨 斌，李 华，易 芳，刘 莉*

(1.中国农业大学资源与环境学院，北京 100193；2.云南省农业科学院药用植物研究所，云南 昆明 650205；3.昆明市盘龙区松花街道办事处，云南 昆明 650205)

1 材料与方法

1.1 试验点概况

试验于2018年12月至2019年12月在文山州砚山县盘龙镇苗乡三七科技园(23°53′N，104°32′E，平均海拔1500 m)进行。试验地年平均气温16.1 ℃，年降水量1008 mm，土壤有机质22.67 g/kg、土壤碱解氮171.51 mg/kg、土壤速效磷43.78 mg/kg、土壤速效钾149.53 mg/kg。雨热同期，是非常适宜三七生长的道地产区，同时苗乡三七科技股份有限公司自建约667 hm2三七种植连锁农场，规范化种植及标准化管理业内领先，确保试验的科学性[22]。

1.2 供试材料

1.3 试验设计

试验于2019年12月开始，共6个处理，分别为T1：m硝态氮∶m铵态氮=100∶0、T2：m硝态氮∶m铵态氮=75∶25、T3：m硝态氮∶m铵态氮=50∶50、T4：m硝态氮∶m铵态氮=25∶75、T5：m硝态氮∶m铵态氮=0∶100，T6(CK)：不施用氮肥。施肥比例mN∶mP2O5∶mK2O=3∶2∶2，单次追肥量为：氮肥30 kg/hm2，磷肥20 kg/hm2，钾肥20 kg/hm2；每个处理小区面积5.85 m×1.43 m，重复3次，随机区组排列。试验设计如表1所示，分别在5月(抽薹期)、6月(开花期)、8月(绿果期)、9月(红果期)称取每个小区对应的肥料与等量土拌匀撒施进行追肥。

表1 试验设计

1.4 数据处理

试验数据采用SPSS 25.0的DUNCAN进行差异显著性分析，显著水平为0.05。

2 结果与分析

2.1 硝态氮与铵态氮不同比例配施对三七生长、产量的影响

2.1.1 对三七生长动态的影响 由表2可见，T2处理株高在前3个生育期内显著高于其他处理，虽然在红果期T2处理株高达到19.39 cm，但与其他硝铵配比处理差异均不显著，因此在二年生三七生育前期，T2处理对株高生长有较好的促进作用，在生育后期促进作用较小。叶长在整个生育期内T5处理高于其他处理，且T5处理在开花期、绿果期、红果期与T6(CK)处理差异显著。叶宽的增长速度随三七生长期的推移逐渐减缓，抽薹期追肥时T4处理与T3、T5、T6(CK)之间差异显著，开花期追肥时各处理之间差异均不显著，但在后2次追肥时T2叶宽达到最大值3.70 cm并显著高于其他处理。由此可见，在二年生三七生长的前2个追肥时期，硝态氮与铵态氮不同比例配施对三七叶宽生长的影响较小，但在后2个追肥时期T2处理对三七叶宽的影响显著。综上，硝铵比为75∶25的施肥条件更有利于二年生三七株高、叶长、叶宽的增长。

2.1.2 对三七生物量的影响 从图1可见，不同硝态氮及铵态氮配比在开花期与绿果期之间地上部生物量增长较大，T2处理在该段追肥期间较其他处理无差异，但在抽薹期和红果期追肥时较其他处理有差异。红果期追肥时T2处理达了最大值1.18 g，与其他处理相比地上部生物量平均增加33.57%，除与T3处理差异不显著外，与其他处理相比均有显著差异。由图2可见，地下部生物量的积累在前2个时期各处理地下部生物量增幅较缓，从绿果期开始各个处理地下部生物量呈现迅速增长。T2处理在红果期达到最大值3.55 g，显著高于其他处理，且从开花期之后，其地下部生物量均大于其他处理。因此T2处理更有利于二年生三七生物量的积累。

2.1.3 对三七产量的影响 从表3可见，T2处理产量显著高于其他处理，与处理相比，T2、T3、T1、T5、T4分别增产20.36%、9.97%、28.04%、20.91%、39.82%。T3处理略低于T2处理，但显著高于T1、T4、T5处理，T1、T4、T5处理之间差异不显著，说明不同形态氮素配施效果好于单一形态氮素的施用。而硝态氮与铵态氮配施对二年生三七的产量有明显促进作用，且最佳施用硝铵比为75∶25。

表2 硝态氮及铵态氮不同比例配施对二年生三七生长的影响

同一时期不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同Different lowercase letters in the same period indicated significant differences (P< 0.05).The same as below图1 硝态氮与铵态氮不同配施比对二年生三七地上部干重的影响Fig.1 Effects of different nitrogen forms fertilizer on leaf biomass of two years P.notoginsengs

图2 硝态氮与铵态氮不同配施比对二年生三七地下部干重的影响Fig.2 Effects of different nitrogen forms fertilizer on root biomass of two years P.notoginsengs

2.2 硝态氮及铵态氮不同比例配施对三七根茎叶氮吸收的影响

表3 硝态氮及铵态氮不同比例配施对二年生三七产量的影响

图3 硝态氮及铵态氮不同比例配施对不同生育期二年生三七根部N含量的影响Fig.3 Effects of different treatments on nitrogen contents in root of two years P.notoginsengs in different growth stages

图4 硝态氮及铵态氮不同比例配施对不同生育期二年生三七茎部N含量的影响Fig.4 Effects of different treatments on nitrogen contents in stem of two years P.notoginsengs in different growth stages

从图5可见，叶部N含量在整个生育时期均大于茎部和根部。这表明处在长叶期的二年生三七需要大量的养分供给叶部生长。而随着生育期推进叶部N含量呈逐渐下降的趋势，逐步向茎、根转移。

图5 硝态氮及铵态氮不同比例配施对不同生育期二年生三七叶部N含量的影响Fig.5 Effects of different treatments on nitrogen content in leaf of two years P.notoginsengs in different growth stages

不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，下同Different lowercase letters indicated significant differences (P < 0.05).The same as below图6 硝态氮铵态氮不同比例配施对三七皂苷R1含量的影响Fig.6 Effects of different treatments on R1 saponins

2.3 硝态氮与铵态氮不同比例配施对三七皂苷含量的影响

三七主要以根部入药，人参皂苷是三七植株中一类重要的药用成分[24]，其中人参皂苷 Rg1、人参皂苷 Rb1及三七皂苷 R1 等皂苷是三七的主要活性成分[25-26]。主要皂苷成分的含量是衡量三七药材品质的重要指标。

图7 硝态氮铵态氮不同比例配施对三七皂苷Rg1含量的影响Fig.7 Effects of different treatments on Rg1 saponins

图8 硝态氮铵态氮不同比例配施对人参皂苷含量的影响Fig.8 Effects of different treatments on Rb1 saponins

图9 硝态氮铵态氮不同比例配施三七总皂苷含量的影响Fig.9 Effects of different treatments on total saponins

硝态氮及铵态氮不同比例配施对二年生三七皂苷含量影响较大(图6～9)，三七皂苷、人参皂苷及总皂苷含量T2处理均显著高于其他处理，总皂苷含量T1处理与T5处理无显著差异，表明单一施用铵态氮或硝态氮对皂苷含量积累影响一致，而不同硝态氮与铵态氮配比总皂苷含量呈现T2>T3>T4，可见少量增加铵态氮对皂苷含量积累效果显著。T2处理总皂苷含量为6.69%，分别比T1、T3、T4、T5、T6(CK)处理增加6.53%、4.53%、8.78%、9.67%、19.89%。可见，硝态氮与铵态氮混合配施比单一施用效果好，皂苷含量积累随着铵态氮占比的增加先增加后降低。所以在本次试验中，T2处理硝态氮∶铵态氮为75∶25最有利于二年生三七皂苷含量的积累。

3 讨 论

不同氮素配比施肥对作物生长影响较大。谢晋等[27]研究不同硝态氮和铵态氮配比烤烟的农艺性状的影响，结果表明，在生育前期硝态氮比例较高对烤烟株高、叶长和叶宽的积累有显著促进作用。张超一等[28]对香蕉幼苗氮素吸收进行了研究，在铵态氮比例在10%～70%时，硝态氮比例的增加可以有效促进香蕉幼苗对氮素的吸收。结合本研究结果表明，株高、叶宽、生物量、产量等指标T2处理均有显著优势，在硝态氮与铵态氮配比施肥中，硝态氮比例较大时可以促进作物早发快长。

氮形态对药用植物的次生代谢产物具有显著影响，且与单一氮源相比，混合氮源更利于促进某些代谢产物的合成与积累。张婧[34]通过选用不同硝铵氮素比例观察对辣椒生长的影响，研究发现，施用硝铵比75∶25时可提高辣椒的光合能力和酶活性，有效改善循环调节促进辣椒素类物质的合成，显著提高辣椒果实的品质。本次试验中，T1与T5单一氮源追肥皂苷含量积累效果差，两者差异不显著，混合氮源更利于三七皂苷含量的积累。在混合氮源施用中T3与T4处理皂苷含量显著低于T2处理，铵态氮配施过多对皂苷含量的积累有抑制作用。

4 结 论

不同形态氮素配比施肥各处理对二年生三七的生长、产量、养分吸收、药用成分均有不同程度的影响，表明不同氮源比例配施对三七的生长具有一定的积极作用，同时也表明农户普遍以尿素作为唯一氮源施肥具有不合理性，一方面氮肥利用率低效果差，造成浪费的资源；另一方面以尿素作为唯一氮源大量施用会导致土壤酸碱度的变化、土壤氮素营养形态与比例失调、三七田间病害严重、品质下降等一系列问题。因此在N肥的施用上应注意不同氮源的合理配比施肥，本研究表明，T2处理各项指标表现较为优异，在栽培过程中施用氮肥硝态氮∶铵态氮为75∶25时，更利于二年生三七的生长。