氮磷钾用量和配比对“黔藿1 号”种子产量及质量的影响

关键词： 黔藿1号；氮磷钾肥；种子；产量；质量

中图法分类号： [R282.2] 文献标识码： A 文章编号： 1000-2324（2024）01-0009-07

箭叶淫羊藿（Epimedium sagittatum Maxim）为小檗科淫羊藿属（Epimedium）多年生草本植物，是中药材淫羊藿的基源物种之一[1]，具有多种药理功能，集中在抗肿瘤[2]、补肾壮阳[3]、抗氧化[4]、心血管保护[5]等方面，特别是在肿瘤细胞被淫羊藿苷诱导凋亡的功效方面被国内外格外关注[6]。随着我国中药产业化的迅速崛起，国内和国际市场对中药材淫羊藿的需求量越来越大，目前，“黔藿1号”是贵州省于2021年认定的中药材箭叶淫羊藿良种，是于2022 年上市的国家1、2 类新药“淫羊藿素”软胶囊的唯一指定原料。但自然条件下的淫羊藿有性生殖能力较弱，结实率低，种子质量不佳，发芽率低，维持种群更新和生长的主要方式为无性繁殖，但无性繁殖繁殖系数低、容易退化等问题较突出[7-8]。研究配方施肥对“黔藿1号”种子产量及质量的影响具有重要意义。

施肥是保证种子产量和质量的关键栽培措施之一[9]。氮素参与合成植物体内的蛋白质、核酸和叶绿素，促进光合作用的进行，提高作物的产量和质量[10]。磷是构成核酸和核蛋白的必需元素之一，在籽粒数和千粒重方面有促进作用，可提高作物的产量[11]。钾以离子的形式进入植物的根系，参与植物的基本代谢过程，从而影响植物的生长发育，增强作物的抗逆性[12]。目前，氮磷钾肥配施对种子生产方面的研究较多，如朱力[13]研究表明，万寿竹种子产量随着氮肥和钾肥施用量的增加而不断增加，当氮钾肥用量为270 kg·hm^-2、216 kg·hm^-2时，种子产量最高；其百粒重和淀粉受到氮肥和磷肥影响，淀粉含量随着氮肥施用量的增加而升高，当氮磷肥用量分别为270 kg·hm^-2、28 kg·hm-2时，种子百粒重和淀粉含量最高；宋建超[14]研究表明，氮磷钾肥配施能显著提高高寒区垂穗披碱草的种子产量、种子活力、千粒重、粗蛋白、可溶性糖和淀粉含量。当氮磷钾肥施用量为150 kg·hm^-2、120 kg·hm^-2、90 kg·hm^-2时，垂穗披碱草种子可获得最高产量和最优质量，且种子萌发和种苗生长也在此施肥处理下表现最佳。国内外对淫羊藿的研究主要集中在生长习性、品种选育与栽培技术等方面[15-17]，在氮磷钾配施对淫羊藿种子产量和质量影响方面的研究未见报道。本试验拟研究氮磷钾肥料配施对箭叶淫羊藿良种“黔藿1号”种子产量和质量的影响，筛选在贵州省从江县生产区域“黔藿1号”种子最优氮磷钾肥施用量，旨在为该地区“黔藿1号”种子生产技术体系的建设提供支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料试验区概况：位于贵州省从江县高传村（108.6432 E，25.8990 N，海拔991.40 m），试验区域属于中亚热带温暖类型气候，气温年均17 ℃，无霜期270d，全年平均日照时长约2190h，全年平均降水量1 000 mm以上，主要集中在5-10 月。土壤为沙壤土，pH 值4.65，有机质74.23 g·kg^-1，碱解氮306 mg·kg^-1，有效磷62.9 mg·kg^-1，速效钾135 mg·kg^-1。

供试材料：“黔藿1号”两年生植株，于2020年9月采用种子育苗。

肥料：尿素（贵州赤天化桐梓化工有限公司生产，执行标准：GB/T2440-2017，N 含量46.0%），腐殖酸磷肥（贵州黔天化生态肥业有限公司生产，执行标准：Q/GZQTH018-2021，P2O5含量为20%），农用硫酸钾（国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司生产，执行标准：Q/GTLJ-103.10-2018，K₂O含量为52.0%），有机肥料（贵州吉龙生态科技有限公司，执行标准：NY525-2012，有机质≥45%，总养分≥5%）。

主要仪器：紫外可见分光光度计（T6 新世纪）、数显恒温水浴锅（HH-6）、电子天平（AR224CN，AR1502CN）等。

1.2 试验方法

于2021年11 月，起厢种植，厢宽1.0 m，厢距40 cm，厢高20 cm，株行距为20 cm×30 cm[18]。本次试验采用了“3414”施肥试验设计，设置氮、磷、钾3 因素，每个因素均设有4 个水平（表1），14 个处理（表2），每个处理重复3 次，共42 个小区，小区面积10 m2，每个小区完全随机排列在区组内，每个小区种植30 株。氮、钾肥于2022 年11 月底施入一半，磷肥全部施入，以200 g/株有机肥做越冬肥；剩下的一半氮、钾肥于2023 年3 月初施入。试验地田间管理按正常的生产管理进行。

1.3 主要测定指标及方法

1.3.1 种子产量 种子成熟期（80%的种子成熟），收集各个小区种子，自然干燥后去壳、称重，折算出每公顷产量（kg·hm^-2）。

1.3.2 种子质量指标

千粒重：使用万分之一天平称重。

含水量：将坩埚烘至恒重，取0.5 g 种子置于该坩埚内，105 ℃烘10h，取出，置于干燥器内冷却，称重，计算种子含水量[18]。

种子活力：取50粒种子，蒸馏水浸泡8 h，沿种胚纵切，在25 ℃下用0.5%的TTC溶液染色2h，记录种子染色数，计算种子活力[19]。

可溶性糖：采用植物可溶性糖含量检测试剂盒（boxbio，Lot.No.1012306105）。

淀粉：采用淀粉含量检测试剂盒（boxbio，Lot.No.1012306145）。

蛋白质：采用Bradford 法蛋白含量检测试剂盒（boxbio，Lot.No.1012306201）。

1.4 数据处理

1.4.1 统计分析 使用Excel 2022与SPSS26.0进行数据整理与分析，利用Origin 2022 Pro作图。

1.4.2 隶属函数法综合评价 采用模糊数学隶属函数法对“黔藿1 号”各个指标进行综合评价，首先需要计算出每个处理某一个指标的隶属函数值，然后再计算出每个处理的平均隶属函数值，其数值越大，则说明该处理的综合评价越好[20]。用于分析的隶属函数值U计算方程为：

3.2 氮磷钾配施对“黔藿1号”种子质量的影响

合理施肥对种子的生长发育具有调节作用，提高种子品质[24]。王琴等[21]研究表明，随着施磷量的增加，种子活力呈先增后降的变化趋势；鲍根生[25]研究发现，燕麦千粒重随施氮量的增加呈先增后降的变化趋势，粗蛋白随施氮和钾量的增加呈先增后降变化趋势。本试验结果表明，氮磷钾肥配施显著影响了“黔藿1 号”种子质量，其千粒重随氮肥用量的增加呈上升的趋势，种子活力和淀粉含量随磷肥用量的增加呈先升后降的趋势，种子可溶性糖含量随钾肥用量的增加呈上升的趋势，种子蛋白质含量随磷肥用量的增加呈上升的趋势。本试验中“黔藿1 号”种子活力的变化趋势与王琴的研究结果一致，而千粒重和蛋白质含量变化趋势与鲍根生的研究结果不一致，原因可能是由于植物生长的地理环境、植物种类以及施肥量不同所导致的差异。

3.3 肥料效应

“3414”试验常用的肥效模型有三元二次模型、一元二次模型、二元二次模型、线性加平台型，不同模型各有优缺点，研究结果受试验地点和作物类型的影响[26]。王圣瑞等[26]利用27 种小麦进行肥料试验模型拟合探讨，结果表明一元二次模型为三元二次模型提供补充。韩峰等[27]对贵州省内的71 个水稻品种进行“3414”肥料效果拟合，结果显示三元二次模型通过一元二次模型和线性加平台型进行补充和优化。本试验根据王圣瑞、韩峰的研究结果，利用三元、一元这两种模型对“黔藿1 号”种子产量进行相互验证，综合分析得出施肥处理为N2P2K1时，“黔藿1 号”种子可获得最高产量。

3.4 氮、磷、钾肥料交互作用分析

不同营养元素之间存在相互联系和相互作用的关系，只有明确不同营养元素之间是正相互作用还是负相互作用，才能制定适当的肥料配比，充分发挥肥料的作用[28]。在燕麦[23]和‘凤丹’种子 [29]上的氮磷钾肥效试验结果表明，氮、磷、钾这三种元素之间有明显的相互作用，合理施用可以提高肥料的利用效率，从而促进燕麦和‘凤丹’种子产量，在中氮中磷中钾水平时，燕麦、‘凤丹’种子产量达到最大范围。如果任何一种肥料过量施用，都会导致产量下降。本试验结果表明，三种肥料间存在交互作用，相互促进肥效的发挥。这与张平珍、魏双雨的氮、磷、钾肥效试验研究结果一致。但本试验在中氮中磷低钾水平时，“黔藿1号”种子产量达到最大范围，这与张平珍、魏双雨的研究结果不一致，可能是由于试验材料、试验地点、试验施肥量不同而导致的差异。

4结论

氮、磷、钾肥适量配施可改善“黔藿1号”种子活力、淀粉含量、可溶性糖含量等品质指标，增加产量，结合隶属函数综合分析和肥料效应函数拟合得出，处理N2P2K1 在提高“黔藿1 号”种子产量、改善品质方面具有较好的效果。综上得出，在贵州省从江县生产区域“黔藿1 号”种子最优氮磷钾肥施用量为180 kg·hm^-2、270 kg·hm^-2、225 kg·hm^-2，氮磷钾肥料配比为1∶1.5∶1.25。