苑 嫒 张崇玉
(1贵州省农业生态与资源保护站,贵州贵阳 550001;2贵州大学农学院,贵州贵阳 550025)
草石蚕(Stachys sieboldii Miq.),别名地牯牛、地蚕、螺丝菜、罗汉菜、宝塔菜等,属于唇形科多年生草本植物[1]。其根入土较浅,一般不超过10 cm,茎方形四棱,近地面处的地上茎能生出侧枝;根部为匍匐茎,茎末端结有形似蝉蛹状的块茎。
草石蚕原产地位于我国北部,最早在17世纪时就有其栽培历史的记载,目前全国各地均有栽培。草石蚕作为短日照植物,非常适宜生长在亚热带环境中,喜欢温暖与湿润的环境。然而,草石蚕既不耐高温干旱,又怕涝,遇上霜期,地上部分会自然枯死,地下部分的块茎较植株地上部分表现出更强的耐寒能力。
草石蚕通过营养器官进行繁殖,再加上受连续耕作等其他因素的影响,因而草石蚕幼苗非常容易感染病毒,导致植株生长发育受到抑制,产量下降。目前,草石蚕种植前虽然会进行脱毒处理,但在栽种后仍然容易感染新病毒,且脱毒成本较高,仅通过脱毒处理远远不能满足人们对提高草石蚕产量的需要[2]。因此,对草石蚕进行更深一步的研究势在必行。
试验于2015年4月至2016年1月在遵义市务川县黄都镇试验基地进行,耕作层0~20 cm,土壤基本理化性状:pH值7.21,含有机质34.39 g/kg、全氮1.98 g/kg、碱解氮 98.30 mg/kg、有效磷 21.66 mg/kg、速效钾93.68 mg/kg。
供试材料为株形大小相近、长势大致相同的草石蚕幼苗,来源于遵义市务川县山仙东升食品有限责任公司。
供试肥料为尿素(含纯N 46%)、过磷酸钙(含P2O516%)、硫酸钾(含 K2O 50%)。
试验设置3因素4水平,3因素依次是N(尿素)、P(过磷酸钙)和K(硫酸钾),具体试验设计如表1所示。有机肥作为基肥施用,不设置水平,各小区施用量均为11.25 kg。 采用 L9(34)正交试验,3次重复,小区完全随机排列,小区面积 15 m2(1.5 m×10.0 m)。 栽种草石蚕时,小区内行距0.5 m,株距0.5 m,每小区种3行,种植草石蚕40株。小区与小区之间设排水沟,沟宽0.5 m。
有机肥、磷肥在移栽时沟施作基肥;氮肥30%沟施作基肥,40%于开花期施入,30%于块茎膨大期施入;钾肥50%作基肥,50%于块茎膨大期施入。其他管理同一般大田。
表1 不同处理养分水平设置
全生育期共取样3次,分别在开花期、块茎膨大期和成熟收获期取样,每小区选取3株具有代表性植株,带回实验室洗净晾干,按茎、叶、块茎各器官称量鲜重后置入冰箱保鲜备用。
收获时,测定各个处理的草石蚕产量,并且统计单株结块茎数、单株块茎数、单块茎重量以及大块茎数。
所有试验数据先使用Excel 2003进行初步处理,然后采用SPSS 22.0软件进行统计分析。
草石蚕单株结块茎数、单块茎重和大块茎率是构成草石蚕产量的主要因素,在成熟收获期,对各施肥处理下的草石蚕单株结块茎数、单块茎重和大块茎率进行统计,结果如表2和表3所示。
表2 不同处理对草石蚕产量及其构成的影响
表3 各因素水平草石蚕经济性状及极差
由表2可知,各施肥处理对草石蚕单株结块茎数有一定的影响。除处理N1P1K1外,各施肥处理草石蚕单株结块茎数均高于对照N0P0K0,与对照N0P0K0相比,草石蚕单株结块茎数提高3.05~9.69个。其中,以处理N2P3K1最多,平均为46.40个,较对照N0P0K0提高26.40%,差异达到显著水平;其次是处理N3P1K3,为46.21个,较对照N0P0K0显著提高25.88%;单株结块茎数最少的是处理N1P1K1,为36.50个。
由表3可知,在氮肥施肥水平下,草石蚕的单株结块茎数随着施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,在N2水平下,草石蚕的单株结块茎数最高,达44.70个;在磷肥施肥水平下,草石蚕的单株结块茎数随着施磷量的增加而增加,在P3水平下,草石蚕的单株结块茎数最高,达44.46个;在钾肥施肥水平下,草石蚕的单株结块茎数随着施钾量的增加而增加,在K3水平下,草石蚕的单株结块茎数最高,达44.51个。各因素的极差可以反映其对草石蚕单块茎重影响的强弱关系。由表3可知,3个因素对草石蚕单株结块茎数的作用表现为钾肥>氮肥>磷肥,表明钾肥是影响草石蚕单株结块茎数的较关键因素。
由表2可知,各施肥处理下的草石蚕单块茎重均显著高于对照N0P0K0,与对照N0P0K0相比,草石蚕单块茎重提高1.40~2.75 g。其中,以处理N2P3K1最多,平均为8.98 g,较对照N0P0K0提高44.14%,差异达到显著水平;其次是处理N1P3K3,为8.58 g,较对照N0P0K0显著提高37.72%;草石蚕单块茎重最少的是处理 N3P2K1,为 7.63 g。
由表3可知,在N因素下,N2水平草石蚕的单块茎重最高,达8.56 g;在P因素下,P3水平草石蚕的单块茎重最高,达8.47 g;在K因素下,K3水平草石蚕的单块茎重最高,达8.59 g。3个因素对草石蚕单块茎重的作用表现为钾肥>氮肥>磷肥,表明钾肥是影响草石蚕单块茎重的较关键因素,氮肥次之,磷肥的影响相比其他2种肥料相对较弱。
由表2可知,各施肥处理下的草石蚕大块茎率均显著高于对照N0P0K0。其中,以处理N2P3K1最多,平均为90.29%,较对照N0P0K0提高47.36%,差异达到显著水平;其次是处理N3P1K3,为90.27%,较对照N0P0K0显著提高47.33%;草石蚕大块茎率最低的是处理 N1P1K1,为79.18%。
由表3可知,在N因素下,N2水平草石蚕的大块茎率最高,达87.68%;在P因素下,P3水平草石蚕的大块茎率最高,达88.02%;在K因素下,K3水平草石蚕的大块茎率最高,达89.24%。3个因素对草石蚕大块茎率的作用表现为钾肥>氮肥>磷肥,表明钾肥是影响草石蚕大块茎率的较关键因素。
由表2可知,各施肥处理下的草石蚕产量均显著高于对照N0P0K0,与对照N0P0K0相比,草石蚕产量提高2 002.25~6 319.00 kg/hm2。其中,以处理N2P3K1产量最高,其次为处理N2P2K3,分别为 18 992.00、18 926.88 kg/hm2,较对照N0P0K0分别增产49.86%和49.35%,均达到显著水平;处理N1P1K1草石蚕产量最低,为 14 675.25 kg/hm2。
由表3可知,在N因素下,N2水平草石蚕的产量最高,达18 337.15 kg/hm2;在P因素下,P3水平草石蚕的产量最高,达18 012.40 kg/hm2;在K因素下,K3水平草石蚕的产量最高,达18 185.15 kg/hm2。3个因素对草石蚕产量的作用表现为钾肥>氮肥>磷肥,表明钾肥是影响草石蚕产量的较关键因素,氮肥次之,磷肥的影响相比其他2种肥料相对较弱。
综合来看,本试验条件下,无论是草石蚕产量还是产量构成因素,均表现出处理N2P3K1最高,说明氮、磷、钾肥合理配施有利于草石蚕产量及其构成因素的增加。
施肥是作物增产及提高经济效益的重要举措[3]。本研究结果表明,氮肥对草石蚕产量的影响符合报酬递减规律,即随着施氮量的增加草石蚕产量呈先增加后降低的变化趋势;磷、钾肥对草石蚕产量的影响符合报酬递增规律,即草石蚕产量随着磷、钾肥施用量的增加而增加。本试验条件下,适量氮肥,高磷、钾肥能促进单株结块茎数的增加[4-5]。过量施用氮肥不利于草石蚕块茎的增大;钾肥是影响草石蚕大块茎率的较关键因素,而且大块茎率随着钾肥施用量的增加而增加,所以在块茎膨大期施用钾肥有利于提高草石蚕大块茎率。
关于不同因素对草石蚕产量的影响方面,当氮肥(N)施用量为150.00 kg/hm2时,草石蚕的产量最高,达 到18 337.15 kg/hm2;当磷肥(P2O5)施用量为135.00 kg/hm2时,产量最高,达 18 012.40 kg/hm2;当钾肥(K2O)施用量为225.00 kg/hm2时,草石蚕产量最高,达 18 185.15 kg/hm2[6]。