謝學(xué)方,張永發(fā),豐 明,李藝堅 ,鄭定華
(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所,海南 儋州 571737)
地膽草為菊科地膽草(Elephantopus scaberLinn)的帶根全草,又名苦地膽、土公英、磨地膽等,產(chǎn)于廣東、廣西、浙江、福建、江西、貴州、云南等地。地膽草以根部入藥,主要用于治療胃病、肝炎、腎炎和支氣管炎。曹暉等[1]闡述了地膽草其藥理活性具有抗菌、解熱、抗炎、保肝作用,地膽草為直立草本,野生株高10~50 cm,人工種植株高可達100 cm左右;陳藝林[2]記載地膽草生于草地上,莖二歧分枝,稍粗糙,莖干有毛,夏秋季開花,頭狀花序成束,生于枝頂,頂端有長而硬的冠毛;曹暉等[3]、溫先敏等[4]、王建軍等[5]研究認為地膽草主要以根部入藥,味苦、性寒,具有清熱、涼血、解毒、利濕的功效,用于治療感冒、扁桃體炎、眼結(jié)膜炎、黃疽、腎炎水腫、濕疹等癥。由于地膽草根系有獨特香味及藥用功效,在我國南方民間多用作食材,被作為煲湯原料廣泛使用,地膽頭香鴨館、地膽頭雞湯等美食店在廣東、海南等地相繼出現(xiàn)。地膽草的用途廣泛,近年來已有人工種植報道,如鄭定華等[6]在橡膠林下進行地膽草的間作,這也是膠園林下經(jīng)濟創(chuàng)收的備選途徑。鄭定華等[7]研究了地膽草對光照的適應(yīng)能力,其在蔭蔽度不超過60%的林地生長良好,但林下間作的地膽草整體產(chǎn)量及效益不甚明顯,有待進一步提高,其中合理施肥可能是提高產(chǎn)量及效益的重要途徑。本試驗通過對比分析橡膠林下間作的地膽草施用不同肥料效應(yīng),以期初步了解不同肥料對地膽草生長及產(chǎn)量的影響,為橡膠林下間作地膽草提供參考。
試驗于2015年3~12月在中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠樹速生豐產(chǎn)示范基地8-74林段進行。試驗林地橡膠樹品種7-33-97,2012年定植,橡膠樹株行距3 m×7 m,林段蔭蔽度40%。林地土壤為典型熱帶磚紅壤,試驗地土壤養(yǎng)分見表1。
表1 試驗地土壤養(yǎng)分測試結(jié)果
供試地膽頭苗是2014年在中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠樹速生豐產(chǎn)示范基地培育的紫紅花地膽草,其種子來自海南省儋州市本地野生種。沼液肥取自中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗場三隊已使用兩年的150 m3的沼氣池,沼液含全氮380 mg/kg、全磷100 mg/kg、全鉀70 mg/kg,pH值為7.3;復(fù)合肥為富島牌高濃度硫酸鉀型通用肥,N-P-K分別為15%-15%-15%;有機肥為(內(nèi)蒙古)羊糞有機肥,N、P、K含量共5%,有機質(zhì)≥45%。
地膽草林下間作在橡膠樹的7 m大寬行中進行,地膽頭苗3月12日定植,株行距為30 cm ×30 cm,穴植。定植前1周人工翻耙中間3 m寬的行帶,定植后2個月進行施肥處理,以后每月施肥1次,共施4次,到9月份停止。施肥處理設(shè)沼液肥、復(fù)合肥、有機肥,以不施肥作對照,共4個處理,3次重復(fù),隨機區(qū)組排列,共12個小區(qū),小區(qū)長7 m ×寬3 m。施肥量以每次每公頃施復(fù)合肥75 kg為標準,有機肥為675 kg,沼液肥為6 136 kg。
地膽頭定植后,從4月開始至抽蕾開花的9月,每月15日定期在每個處理中隨機采集5株地膽草,測定地上部分株高、單株葉片數(shù)、最大葉片長度、最大葉片寬度;地下部分的指標測定在12月25日,采挖烘干再進行測量。其中,各處理9月份數(shù)據(jù)采用統(tǒng)計分析軟件DPS V 7.55進行方差分析及Duncan多重比較。
圖1 不同施肥處理地膽草株高變化
從圖1可以看出,施肥對地膽草的株高增長影響明顯,不施肥處理的株高增長緩慢,而各施肥處理的株高增長均較快且增長速率較為相似。各處理地膽草株高均在5~7月間出現(xiàn)較快增長,8月份株高增長相對平緩,到9月份因各處理地膽草植株陸續(xù)開花、結(jié)籽,株高幾乎停止增長。9月份各處理地膽草株高依次為施復(fù)合肥處理(平均株高82.42 cm)>施沼肥處理(平均株高81.72 cm)>施有機肥處理(平均株高79.12 cm)>不施肥處理(平均株高58.74 cm)。方差分析表明,3個施肥處理的地膽草株高差異不顯著,但均極顯著高于不施肥處理。
從圖2可以看出,在6月份前,各處理地膽草的葉片數(shù)量基本相當,但從7月份開始3個施肥處理地膽草的單株葉片數(shù)均明顯增加,其中增長較快的為復(fù)合肥處理、沼肥處理。到9月份各處理地膽草單株葉片數(shù)基本穩(wěn)定不再增多,地膽草單株最終葉片數(shù)依次為施復(fù)合肥處理(平均44.8片葉)>施沼肥處理(平均44.2片葉)>施有機肥處理(平均42.6片葉)>不施肥處理(平均29.8片葉)。方差分析表明,3個施肥處理的地膽草單株葉片數(shù)差異不顯著,但均極顯著高于不施肥處理。
圖2 不同施肥處理地膽草單株葉片數(shù)
從圖3可以看出,3個施肥處理地膽草單株最大葉片長度與不施肥處理的差距相對較小,最大葉片長度在21.3~25.6 cm之間,葉片長度的快速增長期也主要出現(xiàn)在5~7月,8、9月基本穩(wěn)定,至9月份各處理葉片長度依次為施沼肥處理(25.64 cm)>施復(fù)合肥處理(22.84 cm)>施有機肥處理(22.34 cm)>不施肥處理(21.34 cm)。方差分析表明,施沼肥處理的葉片長度顯著高于其他3個處理,且施沼肥處理與不施肥處理的差異達極顯著水平,而施用復(fù)合肥、有機肥的處理與不施肥處理的差異均未達到顯著水平。
圖3 不同施肥處理地膽草單株最大葉片長度
圖4 不同施肥處理地膽草單株最大葉片寬度
從圖4可以看出,3個施肥處理地膽草單株最大葉片寬度與不施肥處理的差距相對較小,最大葉片寬度均在5.2~5.9 cm之間,葉片寬度的快速增長期也主要出現(xiàn)在6~7月,8、9月基本穩(wěn)定,至9月份各處理葉片寬度依次為施復(fù)合肥處理(5.9 cm)>施沼肥處理(5.7 cm)>施有機肥處理(5.4 cm)>不施肥處理(5.2 cm)。方差分析表明,施復(fù)合肥處理的葉片寬度顯著高于其他3個處理,且施復(fù)合肥處理與不施肥處理差異達極顯著水平,而施用沼肥、有機肥的處理與不施肥處理的差異均未達到顯著水平。對照圖3和圖4可以發(fā)現(xiàn),地膽草最大葉片的長度和寬度不成正比,最長的葉片不一定最寬。
由表 2可知,各處理地膽草的根長在23.31~28.23 cm,根長變化依次為施沼肥處理(28.23 cm)>施有機肥處理(27.74 cm)>施復(fù)合肥處理(25.82 cm)>不施肥處理(23.31 cm),施沼肥、復(fù)合肥、有機肥3個處理均顯著高于不施肥處理,但施復(fù)合肥和有機肥處理之間差異不顯著;全草產(chǎn)量在5 268~9 937.5 kg/hm2之間,產(chǎn)量由高到低依次為施沼肥處理(9 937.5 kg/hm2)>施有機肥處理(9 424.5 kg/ hm2)>施復(fù)合肥處理(9 346.5 kg/hm2)>不施肥處理(5 268 kg/hm2),施用沼肥、復(fù)合肥、有機肥處理的產(chǎn)量分別比不施肥處理高88.64%、77.42%、78.90%,其中施沼肥處理極顯著高于其他3個處理,復(fù)合肥、有機肥的處理也極顯著高于不施肥處理。
表2 不同施肥處理地膽草全草生物量
在我國民間,人們有把地膽草的根系作為保湯輔料的使用習(xí)慣,因此,根頭產(chǎn)量也是衡量地膽草人工種植的重要產(chǎn)量指標。由表2可知,各處理地膽草根頭產(chǎn)量在459.3~1 027.7 kg/hm2之間,其產(chǎn)量由高到低依次為施沼肥處理(1 027.7 kg/hm2)>施有機肥處理(961.8 kg/hm2)>施復(fù)合肥處理(957.2 kg/hm2)>不施肥處理(459.3 kg/hm2),其中施用沼肥、有機肥、復(fù)合肥處理的根頭產(chǎn)量分別比不施肥處理高123.75%、109.40%、108.40%,結(jié)果與全草產(chǎn)量類似,方差分析也與全草產(chǎn)量一致。從表2還可以看出,3個施肥處理的根冠比均高于不施肥處理,其中沼肥處理最高,說明施肥措施可以獲得更高根系產(chǎn)量,有利于提高林下間種地膽草的效應(yīng),因為地膽草根系的價格通常是其全草價格的2倍以上。
本試驗結(jié)果表明,施肥可有效提高橡膠林下間種地膽草的株高、葉片數(shù)、葉片長寬、根長、全草產(chǎn)量、根頭產(chǎn)量、根冠比等主要生長和產(chǎn)量指標,3個施肥處理的全草產(chǎn)量、根頭產(chǎn)量均比不施肥處理高1倍以上,傅倩雯[8]研究表明不同施肥方式對棗樹地下部分生長的影響具有促進作用,均可促進根系長度和根系表面積的增加。楊繼祥等[9]研究認為施肥是提高栽培藥用植物產(chǎn)量和改善品質(zhì)的重要措施,合理施肥既能促進藥用植物生長發(fā)育,提高藥材產(chǎn)量,又能改善藥材品質(zhì)。從本實驗結(jié)果也可以看出,施肥是提高橡膠林下間作地膽草生長及產(chǎn)量的直接而有效的措施。
施用不同肥料對地膽草的生長影響效果不一樣,顧曉川等[10]通過肥效試驗發(fā)現(xiàn),復(fù)合肥比尿素對地膽草的生長有更大的促進作用;施用不同的肥料對提高作物的產(chǎn)量效益也不同[11-13]。肥料的施用提高了耕層土壤活性有機質(zhì)含量,但施用有機肥對有機質(zhì)活性的影響主要發(fā)生在耕層土壤,而單施化肥主要影響表層土壤[14-16],主要原因是沼液肥含有豐富的有機質(zhì),其中有一部分被轉(zhuǎn)化成腐殖酸類的物質(zhì),影響了耕層土壤,比化肥更加有利于地膽草地下部分的生長。本試驗結(jié)果表明,施用沼液肥與復(fù)合肥相比,雖然施復(fù)合肥處理的地膽頭株高、最大葉片寬度高于施沼液肥處理,但其葉片數(shù)、根長指標低于施沼液肥處理,因此施沼液肥處理的地膽頭全草及根頭產(chǎn)量高于施復(fù)合肥處理,其中全草產(chǎn)量高591 kg/hm2,根頭產(chǎn)量高70.5 kg/hm2;施用沼液肥與施有機肥相比,各項指標相當,只是地膽頭全草產(chǎn)量和根頭產(chǎn)量高于施有機肥處理,其中全草產(chǎn)量高出513 kg/hm2,根頭產(chǎn)量高出65.9 kg/hm2,其原因可能是沼液肥是液態(tài),各種養(yǎng)分在土壤中擴散較快,更有利于植物吸收;施復(fù)合肥與有機肥對比,施復(fù)合肥的地膽草地上部分各項指標均比施有機肥處理高,地下部分則是施有機肥處理比施復(fù)合肥處理高,說明施用有機肥對增加土壤有機碳的活性與碳庫管理指數(shù)均有顯著促進作用[11],不同施肥管理措施下,施用有機肥的土壤固碳水平顯著高于單施化肥和不施肥。
本試驗中,從各個生長指標綜合來看,橡膠林下間作地膽草的生長高峰期主要出現(xiàn)在5~8月,因此,施肥重點時期應(yīng)該放在5~8月。施用沼液肥處理的整體表現(xiàn)優(yōu)于復(fù)合肥處理,說明在同等條件下,施用沼液肥更有利于橡膠林下間作地膽草的生長;施用有機肥的處理雖然略遜于沼液肥、復(fù)合肥處理,但仍然可作為橡膠林下間作地膽草施肥的良好措施。綜上所述,說明施肥是促進橡膠林下間作地膽草生長及產(chǎn)量提高的直接而有效的辦法,同等條件下,可優(yōu)先考慮施用沼液肥,其次是復(fù)合肥和有機肥。
[1]曹暉,陳文,畢培曦.地膽草屬藥用植物的研究概述[J].國外醫(yī)學(xué):中醫(yī)中藥分冊,1998,20(2):11-15.
[2]陳藝林.中國植物志(第74分冊)[M].北京:科學(xué)出版社,1985:43-47.
[3]曹暉,劉玉萍,畢培曦.中藥苦地膽的草本學(xué)研究[J].中國中藥雜志,1997,22(7):387-389.
[4]溫先敏,楊緬南,胡田魁.地膽草水提物抗炎鎮(zhèn)痛作用的動物實驗研究[J].云南中醫(yī)中藥雜志,2015(12):71-72.
[5]王建軍,劉宇婧,徐家星,等.地膽草屬藥用植物研究進展[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2013(25):401-409.
[6]鄭定華,王秀全,余樹華,等.橡膠林下間種地膽草技術(shù)及其效益分析[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué),2014(7):12-15.
[7]鄭定華,謝學(xué)方,高宏華,等.遮光與定植方式對地膽草生長及產(chǎn)量的影響[J].中藥材,2015(3):433-437.
[8]傅倩雯.不同施肥方式對新疆駿棗施肥效應(yīng)的影響研究[D].烏魯木齊:新疆農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.
[9]楊繼祥,田義新.藥用植物栽培學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2004:10-20.
[10]顧曉川,成鏡,高宏華,等.盆栽地膽草播種方式及肥效試驗研究初報[J].熱帶農(nóng)業(yè)工程,2013(12):19-23.
[11]李書田,段玉,陳占全,等.西北地區(qū)馬鈴薯施肥效應(yīng)和經(jīng)濟效益分析[J].中國土壤與肥料2014(4):42-47.
[12]李洪斌,張楊珠,黃運湘,等.不同施肥條件對煙草施肥效應(yīng)及肥料利用率的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2013(13):48-52.
[13]紀開燕,郭成寶,黃健,等.不同 N、P、K 配比營養(yǎng)液對草莓營養(yǎng)缽育苗施肥效應(yīng)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,42( 33):11680-11681.
[14]李瑋,孔令聰,張存嶺,等.長期不同施肥模式下砂姜黑土的固碳效應(yīng)分析[J].土壤學(xué)報,2015(7):943-949.
[15]鄒娟,魯劍巍,李銀水,等.直播油菜施肥效應(yīng)及適宜肥料用量研究[J].中國油料作物學(xué)報,2008,30(1):90-94.
[16]李忠芳,徐明崗,張會民,等.長期施肥和不同生態(tài)條件下我國作物產(chǎn)量可持續(xù)性特征[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2010,21(5):1264-1269.