不同肥料处理对猫爪草产量和化学成分的影响
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摘要：在大田条件下，采用L8（27）三因素一次回归正交设计，研究了不同施肥处理对猫爪草产量和化学成分的影响。结果表明，在供试土壤肥力基础上，各肥料因素与产量呈正相关，氮磷、磷钾之间存在互作，氮磷互作对猫爪草产量的影响大于磷钾互作。每公顷施尿素326.1 kg、过磷酸钙666.6 kg、硫酸钾454.0 kg时，肥料因素对各化学成分的影响较为复杂。
中图分类号：S567；S147.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）19-4710-03
猫爪草为毛茛科植物小毛茛（Ranunculus ternatus Thunb.）的干燥块根。其性味甘、辛、温，归肝、肺经，具有散结、消肿之功效，用于瘰疬未溃，淋巴结结核。《中华人民共和国药典》1977年开始收载，是《中国药典》惟一收载的毛茛属植物。周立等[1]在对7科36种抗肿瘤中药研究中发现其有较好的抗肿瘤效果。20世纪80年代后期至20世纪90年代，猫爪草被国家药品监督管理局列为63 种紧缺中药材之一[2]。在以往猫爪草的研究中，多集中在化学成分、理化性状和临床应用上，对大田条件下猫爪草基础性研究报道较少，张艳玲等[3，4]在猫爪草遗传多样性、光合特性方面进行了研究。试验以信阳野生猫爪草为材料，研究肥料处理对猫爪草产量及总糖、多糖、蛋白质、黄酮含量的影响，以期为猫爪草的规范化栽培与开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地基本情况
1.2 田间试验设计
2008年11月20～22日选取同一片野生信阳猫爪草采挖，挑选大小基本一致的猫爪草作为试验材料，2008年11月23日进行大田栽培。
供试肥料氮素用尿素，含N 46%，磷素用过磷酸钙，含P2O5 18%，钾素用硫酸钾，含K2O 33%。试验采用L8（27）三因素一次回归正交设计，试验共10个处理，3次重复，共30个小区。
1.3 取样及处理
1.3.2 总糖、多糖的测定 用紫外分光光度计法[5]。
1.3.3 猫爪草黄酮含量的测定 用差示分光光度法测定[6]。
1.3.4 蛋白质含量测定 采用凯氏定氮法，使用丹麦FOSS（福斯）分析公司生产的Kjeltec 2300自动定氮仪测定全氮含量，以全氮含量乘以全氮换算成蛋白质系数6.25，表示猫爪草蛋白质含量。
2 结果与分析
2.1 肥料处理对猫爪草产量的影响
从田间测产的结果（表2）可以看出，在本试验条件下处理1的产量最高，处理9处于中间水平，处理8产量最低。说明合理和较高水平的氮、磷、钾配比可以提高猫爪草的产量；施肥过少或单施一种肥料，容易造成植株对元素的缺乏，产量严重下降。
2.1.1 猫爪草高产优质优化施肥数学模型 氮、磷、钾肥配施对猫爪草产量的影响见表2。以氮、磷、钾肥用量编码为自变量，产量为因变量，通过计算机模拟，得出产量与氮、磷、钾肥料之间的数学模型：
2.1.2 主因子效应分析 由于氮、磷、钾肥对产量的回归方程，已经过无量纲编码代换，故直接比较各偏回归系数绝对值的大小，可反映各因子的重要程度。从回归模型的一次项可以看出，x2的偏回归系数（31.332 5）大于x1的偏回归系数（29.497 4），也大于x3的偏回归系数（13.94），说明磷肥对产量的影响大于氮肥和钾肥，钾肥对产量的影响最小。从回归方程还可以看出，3个因素均是上水平最好（偏回归系数皆为正），随着各因素水平由下水平上升到上水平时，各因素起促进产量的作用。说明在本试验条件下，高水平施肥有利于获得较高的产量，也与猫爪草喜肥的生长特性相一致。
2.1.3 因子交互效应分析 试验确定的回归模型存在互作项，且其偏回归系数显著，可知氮磷、磷钾肥料的交互效应显著，而氮、磷、钾之间互作对产量的影响不显著。说明在综合施肥条件下，产量的提高不单纯是各因子单独效应的线性累加，还存在着配合效应，即因子交互效应。以产量回归模型中氮肥（x1）与磷肥（x2）、磷肥（x2）与钾肥（x3）的配合效应说明肥料的互作效应。本试验条件下，氮磷互作（偏回归系数16.63）对猫爪草增产的影响要大于磷钾互作（偏回归系数12.257 5）对猫爪草产量的影响。
由表3可以看出，不同处理下猫爪苗活性成分含量通过三元一次回归正交设计分析，氮、磷、钾与各活性成分含量之间回归方程不显著，不能反映实际生产情况。但通过对各因素偏回归系数计算，能在一定程度上反映不同肥料因素水平对猫爪草活性成分含量的影响。
由表4可以看出，氮素对总糖和多糖的影响是下水平最好（偏回归系数为负值），随着氮素由下水平上升到上水平时，总糖和多糖含量呈下降趋势；对蛋白质和黄酮的影响是上水平最好（偏回归系数为正值）。磷素对总糖、多糖和黄酮的影响是下水平最好，随着磷素由下水平上升到上水平时，总糖、多糖和黄酮含量呈下降趋势；对蛋白质的影响是上水平最好。钾素对总糖、蛋白质的影响是下水平最好，对多糖、黄酮的影响是上水平最好。氮磷互作对各成分含量有一定的促进作用；氮钾互作对各成分含量有一定的抑制作用；磷钾互作对总糖、多糖、蛋白质含量有促进作用，对黄酮含量有一定的抑制作用。
3 小结与讨论
氮肥、磷肥和钾肥等大量元素对多种作物生长发育和产量品质有显著的影响[7]。在以中草药为对象的研究中，人参、西洋参等人工栽培历史悠久的药用植物中有不少相关研究，黄瑞贤等[8]研究了人参追施钾肥的生物效应，结果表明，钾肥能促进人参地上部茎叶的生长，并可提高人参产量。赵英等[9]研究施用化肥对人参产量性状的影响，结果表明氮磷钾配合施用，人参可增加产量73.3%。金梦阳等[10]研究了不同施肥处理对续随子生物产量及经济产量的影响，结果表明，在供试土壤肥力基础上，氮肥的供应是续随子产量形成的主要限制因子，施用氮肥可显著增加续随子生物产量及经济产量；氮肥配施钾肥的增产效果优于配施磷肥。
在本试验条件下，通过计算机模拟，得出产量与氮、磷、钾肥料之间的数学模型：y=683.676+29.497 4 x1+31.332 5 x2+13.94 x3+[1] 周 立，张 炜，许 津.猫爪草有效成份诱生肿瘤坏死因子的作用[J].中国医学科学院学报，1995，17（6）：456-460.
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