李欣苗,董 慶,李 艷,楊少杰,晉小軍,劉孜瀚
(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,甘肅省干旱生境作物學(xué)重點實驗室,甘肅 蘭州 730070;2.甘肅百草中藥材種植有限公司,甘肅 榆中 730100)
蕨麻(PotentillaasnserinaL.)為薔薇科植物鵝絨委陵菜屬植物蕨麻的塊根,又稱人參果、延壽草、蕨麻委陵菜、蓮花菜、鵝絨委陵菜,是中國的傳統(tǒng)中藥,也是藏醫(yī)常用草藥[1]。蕨麻的根可藥食同源,藥用時具有補(bǔ)氣血、健脾胃、生津止渴、利濕之功效,可治貧血、風(fēng)濕痹痛、營養(yǎng)不良等癥[2],同時可作甜品、釀酒用等;蕨麻還是蜜源植物和飼料植物[3],莖葉可作黃色染料。蕨麻主要分布在北半球的溫帶、極地、高寒地區(qū),我國主要分布于青海、西藏、甘肅、寧夏等地[4]。
隨著我國中醫(yī)藥的發(fā)展和人們保健意識的增強(qiáng),蕨麻以其抗病毒、抗氧化、提高免疫力等功效,逐漸成為人們的碗中藥、口中食,人們對蕨麻的需求量也大幅度增加。野生蕨麻已經(jīng)不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求,盲目的采挖使得生態(tài)環(huán)境受到了嚴(yán)重破壞,而蕨麻人工栽培的研究還處在初級階段。馬國良等[5-6]曾研究過種植密度對蕨麻地上部分及塊根的影響,其中高密度種植會使地上部分?jǐn)U大生長范圍,用于塊根生長的生物能較少,導(dǎo)致塊根的重量、膨大率不高,且品質(zhì)較差;而低密度種植的塊根外形均勻、商品率和質(zhì)量均較好,但其產(chǎn)量較低。適宜的種植密度可以得到產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)的蕨麻,這一研究為蕨麻人工栽培奠定了基礎(chǔ);沈?qū)帠|等[7]在有機(jī)肥對蕨麻的影響方面也做了研究,研究表明當(dāng)有機(jī)肥施用量為每畝1000 kg時,其一級匍匐莖的長度、分株數(shù)和莖粗均優(yōu)于其他處理,且塊根產(chǎn)量及品質(zhì)均為最佳。因此,對進(jìn)行蕨麻人工栽培時鉀肥施用量的研究,就顯得尤為重要,其結(jié)果可為大田條件下人工栽培蕨麻提供一定的理論依據(jù)。
田間試驗于甘肅省榆中縣馬坡鄉(xiāng)張家寺進(jìn)行,地處甘肅省中部, 海拔2400 m,年平均氣溫3.2℃,年降水量550 mm,無霜期184 d。土壤為黃綿土,速效氮60.2 mg/kg、速效磷70.6 mg/kg、速效鉀103.8 mg/kg,pH值為7.85。
采用蕨麻塊根進(jìn)行種植,供試材料經(jīng)甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院晉小軍鑒定為原變種蕨麻(PotentillaanserinaL.)塊根。以30 cm×40 cm的株行距于4月28日栽種于試驗基地,按常規(guī)方法進(jìn)行田間管理。試驗方法采用隨機(jī)區(qū)組試驗,小區(qū)面積為6 m2,其中K2O施用量分別為低鉀26 kg/hm2(A)、中鉀52 kg/hm2(B)、78 kg/hm2(C)和高鉀104 kg/hm2(D)、130 kg/hm2(E),每個梯度設(shè)3次重復(fù),以清水為空白對照(CK)。于7月1日出苗后開溝施一次肥。之后每隔23 d每小區(qū)隨即采5株,測塊根多糖含量,并于11月上旬采挖后每小區(qū)隨機(jī)抽取5株,測其塊根數(shù)、塊根直徑、塊根重量,根據(jù)區(qū)產(chǎn)折算產(chǎn)量。
1.3.1 塊根數(shù)、塊根直徑及塊根重量測定
測定每個塊根的直徑,陰干后稱量每株蕨麻塊根的重量。
1.3.2 塊根多糖含量測定
利用索氏提取法提取蕨麻塊根粗多糖純化,苯酚-硫酸法測定多糖含量。
1.3.3 塊根粗蛋白質(zhì)含量測定
利用凱氏蒸餾法測全氮,粗蛋白總量=全氮×6.25。
利用Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,SPSS 23.0 軟件進(jìn)行方差分析和顯著性分析。
由表1可知,結(jié)果各處理間F=23.08>F0.01=5.06,達(dá)到極顯著差異。B、C、D處理均能提高蕨麻塊根個數(shù),其中C處理蕨麻塊根數(shù)最高,平均每株可達(dá)19.5個,與對照組相比有極顯著差異,之后隨鉀肥施用量的增加表現(xiàn)為減少趨勢,E處理蕨麻塊根數(shù)最低。
表1 不同鉀肥水平蕨麻塊根數(shù)
從表2可知,各處理間F=12.98>F0.01=5.06,達(dá)到極顯著差異。其中C處理蕨麻塊根直徑最大可達(dá)0.779 cm,與對照組有極顯著差異。E處理蕨麻塊根直徑最小,且與對照組有顯著差異,結(jié)果說明過低或過高的鉀肥施用量均會對蕨麻塊根直徑產(chǎn)生不良影響。
表2 不同鉀肥水平蕨麻塊根直徑
由表3知,各處理間的F=9.61>F=5.06,有極顯著差異。C處理蕨麻塊根重量高達(dá)12.98 g,與對照組相比有極顯著差異,A、B、D處理與對照組無顯著差異,而E處理蕨麻塊根重為9.67 g,與對照組有顯著差異,表明鉀肥對蕨麻塊根重量有較大影響。
表3 不同鉀肥水平蕨麻塊根重量
由表4可知,各處理F=4.04>F0.05=3.11,有顯著差異。除E處理外,其余處理均能顯著提高蕨麻塊根產(chǎn)量,其中C處理的產(chǎn)量最高,為4619.44 kg/hm2,比對照組增產(chǎn)42.54%。E處理相比對照組減產(chǎn)19.65 %,說明鉀肥施用量過高會導(dǎo)致蕨麻塊根產(chǎn)量降低。
表4 不同鉀肥水平蕨麻塊根產(chǎn)量
由表5可知,C處理蕨麻塊根多糖含量最高,達(dá)11.76%,增加速度也最快;B處理與對照組蕨麻塊根多糖含量差異不大,且二者增加速度只相差0.03;其余三個處理多糖含量和增加速度均低于對照組。綜上所述,過低或過高鉀肥對蕨麻塊根多糖積累均有抑制作用,中鉀更適合蕨麻塊根中多糖的積累。
表5 不同鉀肥水平蕨麻塊根多糖含量
由表6可知,D處理和E處理在相同時間內(nèi)蕨麻塊根粗蛋白的增加速度低于對照組,而A、B、C處理粗蛋白變化速度明顯高于對照組。其中C處理粗蛋白含量最高,為17.92%,增加速度為4.59。說明中低鉀肥會加速蕨麻塊根粗蛋白積累,高鉀肥對蕨麻塊根粗蛋白積累有抑制作用。
表6 不同鉀肥水平蕨麻塊根粗蛋白含量
本研究結(jié)果表明,蕨麻塊根產(chǎn)量隨鉀肥用量增加呈現(xiàn)先增大后減小的表化趨勢,其中施鉀量為78 kg/hm2時,產(chǎn)量達(dá)到最大4619.44 kg/hm2,這時蕨麻塊根數(shù)、塊根直徑及塊根重量也均為最佳。朱歷霞等[8]通過研究鉀肥對馬鈴薯產(chǎn)量影響可知,陜西地區(qū)適宜馬鈴薯生長的施鉀量(K2O)為300 kg/hm2左右,此時可以得到最高的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益;張鋒等[9]研究結(jié)果表明,適當(dāng)施用鉀肥可促進(jìn)白花丹參生長,過量施用鉀肥導(dǎo)致其生產(chǎn)力、農(nóng)學(xué)利用率和表觀利用率均明顯下降,而白花丹參的最適施鉀量為253.6 kg/hm2。因此,適宜的鉀肥施用量,既可獲得高產(chǎn)又能降低施肥成本,還可適當(dāng)改善藥材品質(zhì),提高鉀肥利用效率,而超過適宜用量,則會影響藥用部位生長,甚至出現(xiàn)減產(chǎn)情況。
研究表明,蕨麻塊根中含有豐富的多糖和粗蛋白,多糖具有抗氧化、抗病毒、抗疲勞、提高免疫力等作用,而粗蛋白是蕨麻的重要營養(yǎng)成分[10-11]。本研究通過測定不同鉀肥水平蕨麻塊根多糖含量可知,高濃度鉀肥對蕨麻塊根多糖積累有抑制作用,中濃度鉀肥更適合多糖的積累。施鉀量(K2O)達(dá)到78 kg/hm2時,蕨麻塊根多糖含量最高(11.76%),積累速度也最快。此外,鉀肥施用量也會影響植物體內(nèi)粗蛋白的積累,中低濃度鉀肥會加速蕨麻塊根粗蛋白積累,高濃度鉀肥對蕨麻塊根粗蛋白積累有抑制作用,施鉀量達(dá)78 kg/hm2時,粗蛋白含量最高(17.92%)。李錄久等[12]研究表明,施用適量的鉀肥能顯著提高生姜塊莖粗蛋白含量,并有利于糖和Vc的形成,改善其營養(yǎng)品質(zhì),施鉀量達(dá)450 kg/hm2時粗蛋白質(zhì)、Vc、可溶性糖含量最高;廖首發(fā)[13]研究鉀肥對馬蹄粗蛋白含量的影響結(jié)果表明,一定范圍內(nèi)馬蹄球莖粗蛋白含量與施鉀量成正比,當(dāng)施鉀量達(dá)每畝19 kg時粗蛋白含量最高,繼續(xù)增加鉀肥用量,其球莖粗蛋白含量下降,表明過量施鉀對馬蹄球莖營養(yǎng)品質(zhì)會產(chǎn)生不良影響,這與本文研究結(jié)果相符。
在藥用植物栽培中,適量的肥料不僅可以促進(jìn)植物的生長發(fā)育,還會提高有效成分含量,但過量的肥料則會抑制有效成分積累,更甚者會在植物體內(nèi)產(chǎn)生毒害,危害人民類健康。因此,研究蕨麻人工栽培中鉀肥的施用量,對提高藥材產(chǎn)量、改善藥材質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本有重要意義,還為人類安全用藥提供保障,為其生產(chǎn)提供理論依據(jù)。