楊丹丹，郭猛，張紅瑞，黃勇，李賀敏，周艷，高致明

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，河南 鄭州 450046)

地黃(RehmanniaglutinosaL.)為玄參科植物，其新鮮或干燥塊根入藥，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，是常用大宗中藥材[1]，主產(chǎn)區(qū)為河南溫縣、武陟等地，具有悠久的栽培歷史。目前，有關(guān)地黃栽培的研究主要集中在地黃栽培起源、品種選育、連作障礙等方面[2-4]。地黃喜肥，生育期內(nèi)對(duì)氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素需求量較大，有關(guān)地黃氮、磷、鉀積累特性方面的報(bào)道較少。施肥可提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[5-6]，增施氮、磷、鉀肥還可提高藥用植物的有效成分含量[7]，不同植物對(duì)氮、磷、鉀的吸收和積累特性不同[8-9]。研究地黃氮、磷、鉀吸收特性對(duì)地黃規(guī)范化生產(chǎn)具有重要意義。因此，本課題選取當(dāng)前懷地黃主產(chǎn)區(qū)當(dāng)家品種，研究其不同器官氮、磷、鉀吸收規(guī)律，積累特性和碳氮比變化，以期為地黃合理施肥提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)于2019年在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)地進(jìn)行，試驗(yàn)地前茬空閑，土壤為砂質(zhì)壤土，肥力中等，未種植過地黃。供試地黃為懷地黃主產(chǎn)區(qū)當(dāng)家品種金九。

1.2 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地采用起壟種植，壟高15 cm，壟距20 cm，壟上單行種植，株距25 cm，小區(qū)大小為3 m×3 m，重復(fù)3次。地黃于2019年4月16日種植，按常規(guī)大田管理。分別于2019年7月11日、8月6日、8月31日、9月25日和10月20日取樣，每次取樣隨機(jī)挖取10株，用蒸餾水洗凈泥土和植株表面雜質(zhì)，將葉、根分開，根切成0.5 cm左右的方丁，于105 ℃殺青30 min后，55 ℃烘干后備用。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

測(cè)定葉、根干重，計(jì)算根冠比。測(cè)定碳、氮、磷、鉀含量。將樣品磨碎并過4號(hào)藥典篩，精確稱取樣品粉末1.00 g，采用H2SO4-H2O2消煮法消煮樣品，制得消煮液，采用流動(dòng)分析儀測(cè)定氮含量，采用火焰分光光度計(jì)測(cè)定鉀含量[10]，采用鉬銻抗比色法測(cè)定磷含量[11]，參考付堯[12]的方法(干燒法)測(cè)定碳含量。計(jì)算碳、氮、磷、鉀積累量。

2 結(jié)果與分析

2.1 干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)

由圖1可知，整個(gè)生育期內(nèi)，地黃的全株干重、根干重和葉干重均呈逐漸增加趨勢(shì)，均在10月20日達(dá)到最大值，分別為137.87、112.74和25.13 g·株-1，根干重占81.77%，葉干重占18.23%。全株干重在生育前期和后期出現(xiàn)2個(gè)快速生長高峰，8月31日至9月25日增加緩慢，僅增加18.03 g·株-1。9月25日至10月20日為根干重的快速增長期，10月20日較9月25日增加72.15%。葉干重在生育前期增加較快，后期增加趨緩，7月11日至8月6日為葉干重的快速增長期，8月6日較7月11日增加9.99 g·株-1，增加比例為212.10%，9月25日至10月20日，葉干重變化不大，僅增加0.05 g·株-1。

圖1 地黃干物質(zhì)積累的動(dòng)態(tài)

2.2 根冠比變化

由圖2可知，根冠比隨著生育期的延長呈逐漸上升趨勢(shì)，7月11日時(shí)根冠比最小，為0.74，在10月20日時(shí)達(dá)到最大值，為4.49，顯著高于其余生育時(shí)期。8月31日至9月25日根冠比增長最慢，僅增加了0.09，9月25日較8月31日增加了3.71%，2個(gè)時(shí)期的根冠比差異不顯著。9月25日至10月20日根冠比快速增加，根冠比增加了1.87，較9月25日增加71.76%，2個(gè)時(shí)期地黃根冠比差異達(dá)顯著水平。

柱間無相同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)。

2.3 不同部位養(yǎng)分含量變化

由地黃葉養(yǎng)分含量變化(圖3)可知，氮、鉀含量呈上升、下降、上升、下降規(guī)律的變化。在8月6日氮、鉀含量最高，分別為5.48%和5.93%。8月31日、9月25日和10月20日地黃葉鉀含量逐漸降低。8月31日氮含量最低，為4.67%。葉磷含量在7月11日最高，為0.53%，8月31日含量最低，為0.23%。

圖3 地黃養(yǎng)分含量的變化

由地黃根養(yǎng)分含量變化(圖3)可知，根氮含量在整個(gè)生育期內(nèi)呈逐漸下降趨勢(shì)，7月11日氮含量最高，為1.49%，10月20日最低，僅為1.10%。鉀和磷的含量均呈下降、上升、下降的趨勢(shì)，均在7月11日含量最高，分別為1.97%和0.34%，鉀含量在10月20日最低，為0.94%，磷含量在8月6日最低。

2.4 不同部位養(yǎng)分積累量變化

由圖4可知，地黃葉氮、磷、鉀積累量均呈先上升、后下降的趨勢(shì)，在9月25日積累量達(dá)最大，分別為1.28、0.12和1.17 g·株-1，最終積累量為氮>鉀>磷。整個(gè)生育期內(nèi)，氮、鉀在7月11日至8月6日積累最快，8月6日積累量較7月11日分別增加0.49和0.53 g·株-1，增幅分別為153.13%和155.88%。磷在8月31日至9月25日積累最快，增加0.07 g·株-1，增幅為140.00%。

圖4 地黃養(yǎng)分積累量的變化

圖4顯示，地黃根氮、磷、鉀積累量隨著生育期的延遲呈逐漸增加的趨勢(shì)，在10月20日積累量達(dá)最大值，分別為1.24、0.28和1.06 g·株-1。磷、鉀在8月31日至9月25日積累較快，在此期間分別增加0.12和0.25 g·株-1，增幅為 120.00%和43.86%。氮在9月25日至10月20日積累較快，在此期間積累量增加0.35 g·株-1，增幅為39.33%。

2.5 不同部位碳含量和C/N變化

由圖5可知，地黃葉碳含量呈先降低、后升高的變化規(guī)律，8月5日碳含量最低，10月20日碳含量最高，為43.01%，顯著高于其余各時(shí)期。地黃根碳含量在整個(gè)生育期內(nèi)的變化規(guī)律與葉相反，呈先升高、后下降趨勢(shì)，在8月5日相對(duì)含量最高，為43.44%，顯著高于其余各時(shí)期。地黃根碳含量在10月20日最低，為39.55%，與其余各時(shí)期差異顯著。根部碳含量除10月20日外，其余各個(gè)時(shí)期均高于葉部。

同一指標(biāo)不同數(shù)據(jù)間沒有相同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

由圖5可知，地黃葉C/N在10月20日最大，為0.91，分別比7月11日、8月5日和9月25日高13.75%、26.39%和15.19%，均表現(xiàn)差異顯著，與8月31日的C/N差異不顯著。根C/N整體呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢(shì)，7月11日最小，為27.70，9月25日至10月20日增加最快，10月20日達(dá)最大，為36.03，顯著高于其他時(shí)期。

3 小結(jié)與討論

干物質(zhì)是植物光合作用產(chǎn)物的最終形態(tài)，其積累、分配與經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)[13]。地黃塊根既為儲(chǔ)藏器官，也為收獲部位，其干物質(zhì)積累量直接決定經(jīng)濟(jì)效益。李明杰等[4]研究表明，隨著植物生育期的延遲，植株的單株干重呈逐漸增加趨勢(shì)，本試驗(yàn)也得出相同結(jié)論。地黃葉片為進(jìn)行光合作用的器官，在生育前期，地黃植株主要進(jìn)行葉的形態(tài)建成，以增強(qiáng)光合作用能力，故前期葉部干物質(zhì)積累較快，在葉形態(tài)建成完成后，植株光合作用合成的干物質(zhì)更多地積累在儲(chǔ)存器官，在生育后期，地黃根干重增加較快，根冠比增大，和文獻(xiàn)[14]研究結(jié)果一致。

氮、磷、鉀是植物生長發(fā)育過程中所必需的三大營養(yǎng)元素，不同植物對(duì)氮、磷、鉀的吸收特性不同[15-16]，且各器官中氮、磷、鉀的含量隨生育期的變化而變化。本試驗(yàn)中，隨生育期的延遲，地黃葉和根氮、磷、鉀含量整體呈增長趨勢(shì)，葉氮、磷、鉀積累量呈先上升、后下降的趨勢(shì)，根氮、磷、鉀積累量呈上升趨勢(shì)。李寧[17]的研究表明，隨著生育期的推遲，王不留行葉氮含量呈先升高、后降低的趨勢(shì)，而葉和根的磷、鉀含量都是呈先上升、后下降的趨勢(shì)，與本研究結(jié)果相同。本試驗(yàn)中，在生育前期，地黃葉氮、磷、鉀積累較多，可能主要用于葉的形態(tài)建成，生育后期葉的氮、磷、鉀積累量均下降，葉干重幾乎不再增長，根的氮、磷、鉀積累量增加，表明在地黃生育后期，葉中氮、磷、鉀往根部轉(zhuǎn)移。

植物體內(nèi)各器官的含碳量水平高低受植物種類、生長期和生長環(huán)境條件等多種因素的共同影響[18]。碳氮代謝是植物生長發(fā)育過程中的重要代謝過程之一，而碳氮比則反映了植株碳氮代謝能力的相對(duì)強(qiáng)弱，對(duì)調(diào)節(jié)植株生長發(fā)育有著極其重要的作用，其協(xié)調(diào)程度關(guān)系到植物體內(nèi)干物質(zhì)的積累和產(chǎn)量的高低[19]。本研究表明，地黃植株體內(nèi)的含碳量在不同生育期差異較大，隨著生育期的延續(xù)，地黃葉碳含量呈先降低、后升高的趨勢(shì)，根碳含量變化規(guī)律與葉片相反，除10月20日外其余各個(gè)時(shí)期均高于葉片，呈現(xiàn)先升高、后降低的趨勢(shì)，產(chǎn)生這種差異的原因主要與不同生育期的地黃器官的功能性差異有關(guān)，與以往研究結(jié)果一致[20]。

綜上，栽培中地黃對(duì)氮、鉀的需求量較大，對(duì)磷的需求量相對(duì)較小，尤其是7月11日至8月5日地黃葉快速生長階段、9月25日至10月20日地黃塊根快速膨大階段，需要吸收大量的氮和鉀，在此階段應(yīng)注意追施氮、鉀肥。