张清云， 王宁庚， 杨朝霞， 刘 华， 李 明

(1.宁夏农林科学院 荒漠化治理研究所， 宁夏 银川 750002;

2.宁夏回族自治区盐池县林业局, 宁夏 盐池 751500; 3宁夏回族自治区盐池县科技局, 宁夏 盐池 751500)

不同钙肥施用量对乌拉尔甘草产量及品质的影响

张清云1， 王宁庚2， 杨朝霞3， 刘 华1， 李 明1

(1.宁夏农林科学院 荒漠化治理研究所， 宁夏 银川 750002;

2.宁夏回族自治区盐池县林业局, 宁夏 盐池 751500; 3宁夏回族自治区盐池县科技局, 宁夏 盐池 751500)

摘要：[目的] 通过开展不同钙肥施用量对乌拉尔甘草(Glycyrrhiza uralensis.)产量及品质的影响研究，为甘草的优质高产栽培提供依据。[方法] 采用田间小区试验方法，比较不同钙肥施用量对乌拉尔甘草株高、药用成分以及地上和地下部生物量的作用。[结果] 钙肥施用量为450～600 kg/hm2时，甘草的产量和植株甘草酸及总黄酮的总量最大，过量的施用钙肥对乌拉尔甘草的生长以及有效成分的含量具有抑制作用。[结论] 适量的钙肥供应有利于乌拉尔甘草的生长以及乌拉尔甘草中有效成分含量的提高。

关键词：乌拉尔甘草; 施钙水平; 产量; 品质

乌拉尔甘草(Glycyrrhizauralensis)为豆科(Leguminosae)甘草属(GlycyrrhizaLinn.)多年生草本植物[1],其根及根茎为常用中药材,具有补脾益气、润肺止咳、通经脉、利血气、清热解毒及止咳祛痰润肺的功效。近年来，随着甘草的药理研究日益深入[2]，甘草药物需求量不断增加，仅依靠采挖有限的野生种已不能满足现代化的制药需求。最新医学研究表明,甘草中的甘草酸还具有抑制HⅣ[3]和SAS冠状病毒的作用[4]。除此之外,甘草还广泛用于烟草工业、畜牧业、食品加工及日化等行业[5-7]。甘草多生长于生态环境十分脆弱的干旱半干旱荒漠草原区,是干旱地区宝贵的植物资源[8]。钙是植物生长发育所必需的中量营养元素，它能够稳定细胞膜，促进细胞壁的形成，传递信号，调节信号等。但由于它的移动性小、再利用程度低导致钙在植物体内的运输速率低，一旦缺乏就会在新叶或其他幼嫩器官上表现出缺素症。近年来,关于钙肥对水稻、玉米、小麦施用效果的研究表明，钙肥对作物增产和品质改善效果显著[9-13]。甘草属于喜钙植物，是钙质土壤的指示植物[14]，研究不同钙肥施用量对乌拉尔甘草生长、产量和品质的综合影响,为甘草的优质高产栽培提供施肥依据,也为甘草专用肥的制备奠定基础。

1材料与方法

1.1　研究区概况

试验地位于宁夏红寺堡绿苑工贸有限公司甘草种植基地。红寺堡开发区属鄂尔多斯台地的过渡地带，海拔1 240 m，无霜期155 d，日平均气温8.4 ℃，≥10 ℃的年有效积温平均为2 963.1 ℃，年太阳总辐射143.9 kJ/cm2，年日照时数达3 036.4 h，气候为海洋性温暖带湿润季风气候向温带大陆性干旱气候过渡区。该区四季分明，春季多风、夏季炎热、秋季凉爽和冬季寒冷，年降雨量为277 mm，蒸发量为2 050 mm，干燥度3.1。气候特点是气温低、温差大、冬季长、降水少、蒸发量大和多风沙，属典型的大陆性气候，也是甘草种植的适宜区[15]。供试土壤基本状况见表1。

表1　供试土壤基本性状

1.2　试验材料

供试材料为乌拉尔甘草1年生混合种苗，苗长22～24 cm，茎粗0.5～0.6 cm，供试肥料为当地产生石灰粉，主要成分CaO，生石灰粉含CaO为95%。

1.3　试验设计

试验采用单因素随机区组设计，设置6个不同施钙水平，小区面积3 m×11 m，每小区施钙量分别为0，0.5，1，1.5，2和2.5 kg，以不施钙肥为对照，重复3次，施肥方法是种植前把钙肥均匀撒施在小区内，然后用人工翻入地下20 cm以上，供试甘草种苗于1周后人工移栽，行距30 cm，株距10 cm，移栽深度10 cm,每小区定植890株，移栽完后灌第1水，以后田间管理、施肥和除草等管理一致，2012年11月10日采挖。

1.4　数据采集与处理

在甘草生长期间，每月15日采用德国产TDR对甘草地0—100 cm的水分分层进行测定(每20 cm为一层)；每月的15日和30日对甘草的株高进行测定、叶片的SPAD值通过SPAD 502叶绿素计进行测定；采用人工采挖，采挖深度为40 cm，采挖后对甘草的根长、茎粗和产量进行测定，测产后每小区任选5株进行甘草酸含量和甘草黄酮含量的测定，其测定方法是采用煎煮法提取浸液，并用HPLC法(日立u-3210紫外分光光度计)检测甘草酸和总黄酮含量[16-17]。

2结果与分析

2.1　不同施钙量对甘乌拉尔甘草地土壤水分变异

由图1可以看出，不同施钙水平对甘草地的土壤水分影响不大，施钙肥的土壤含水量比对照略高，但无明显差异。由图2可知，乌拉尔甘草地的土壤水分变化整体与降雨量的变化趋势相一致，可说明不同施钙量对乌拉尔甘草地土壤含水量影响比较小。

注：Ca0，Ca1，Ca2，Ca3，Ca4，Ca5分别代表施钙量0，0.5，1，1.5，2，和2.5 kg。下同。

图1乌拉尔甘草地不同施钙水平土壤水分变化

图2　乌拉尔甘草地气温和降雨量变化

2.2　不同施钙量对乌拉尔甘草出苗的影响

由表2可以看出,随着供钙量的增加，甘草出苗率也随着增加，但甘草出苗率没有明显的增加；甘草在第2 a返青时，Ca1—Ca4处理,返青率随着施钙量的增加而显著增大,返青率明显提高，Ca3处理达到最大值810株，返青率为91.94%，较对照增加了18.59%，随着钙量的增加，返青率开始逐渐降低。说明在该试验范围内钙肥能促进甘草出苗率的增加，尤其是第2 a返青率增加更加明显。

2.3　不同施钙量对乌拉尔甘草生长的影响

由表3可以看出,随着施钙量增大,株高、主根长度和径粗的增长量随之增大,说明在人工移栽乌拉尔甘草中钙肥能够促进甘草株高和地下部分的生长。尤其是在第2 a返青后，随着施钙量的增大，甘草的株高、主根长度和径粗显著增大,Ca3处理达到最大值，随着钙量的增加，甘草的株高、主根长度和径粗呈下降趋势，说明适量的钙肥能促进甘草株高、主根长度和径粗的增加,而过多的钙肥反而使得甘草的生长受到抑制，表明供给过量的钙肥不利于甘草的生长。

表2　不同施钙量对甘乌拉尔草出苗的影响

表3　不同施钙量对乌拉尔甘草生长的影响　cm

注：不同大小写字母表示在0.05,0.01水平上的差异显著性。

2.4　不同钙量施用量对乌拉尔甘草叶绿素相对含量的影响

由图3和图4分别是不同施钙量对1，2年生乌拉尔甘草叶绿素相对含量影响的动态变化曲线。从图3—4上2个曲线变化可看出，随着移栽乌拉尔甘草生长年限的增加，生长1 a和2 a的乌拉尔甘草叶片的SPAD值都呈现先升高再降低的趋势，在7月15日左右的SPAD值达到最大值，说明宁夏乌拉尔甘草在这个时期地上部分生长达到旺盛期，随后出现逐渐降低的趋势。另外，从乌拉尔甘草生长后期叶绿色相对含量的下降趋势看，Ca3和Ca4的处理明显低于其他处理，表明在乌拉尔甘草栽培中，增加钙肥的施用量，可有效增加乌拉尔甘草叶片的光合作用，对地上部分生物量的生长有明显的促进作用。

图3　不同钙肥施用量对1年生乌拉尔甘草叶绿素相对含量的影响

图4　不同钙肥施用量对2年生乌拉尔甘草叶绿素相对含量的影响

2.5　不同施钙量对乌拉尔甘草产量的影响

由表4可以看出,随着供钙量的增大,乌拉尔甘草地上部分和地下部分增长量随之增大,说明在本试验范围内钙肥能促进乌拉尔甘草地上部分和地下部分的生长。从Ca1—Ca3处理看,甘草的地上和地下产量随着施钙量的增大而显著增大,Ca3处理达到最大值，地上部分鲜重549 kg,地下部分鲜重753 kg。Ca4，Ca5处理甘草的地上和地下产量反而低于Ca3处理。说明适量的钙肥能促进甘草的地上和地下部分的干物质的积累,而过多的钙肥反而使得甘草的地上和地下部分的干物质积累量下降。

2.6　不同施钙肥量对乌拉尔甘草品质的影响

不同施钙肥量对乌拉尔甘草甘草酸含量的影响(图5)。不同施钙肥量对乌拉尔甘草总黄酮含量的影响见图5—6。甘草酸和甘草总黄酮是甘草的主要药用成分，由图5和图6可以看出，乌拉尔甘草移栽1 a以上其含量均超过药典规定的含量[18]。由图3和图4可知,Ca0—Ca5处理,根部的甘草酸和甘草总黄酮相对含量随着施钙量的增大逐渐增大,其中,含量最高的均是Ca3处理；当施钙量大于Ca3处理时,甘草酸和甘草总黄酮的相对含量降低,但Ca3处理与Ca4和Ca5处理的甘草酸含量没有显著差异。

表4　不同施钙量对甘草产量的影响

注：甘草产量以鲜重为依据。

图5　不同施钙量对移栽不同年限乌拉尔甘草酸含量的影响

图6　不同施钙量对移栽不同年限乌拉尔甘草总黄酮含量的影响

3结 论

本试验采用钙肥一次性施入的方式对不同水平钙肥施用量对乌拉尔甘草生长及品质影响进行研究。通过对移栽1，2 a乌拉尔甘草的生长、产量和有效成分含量的调查表明，适量的钙肥供应有利于乌拉尔甘草的生长以及对乌拉尔甘草中有效成分含量的提高，过量的施用对乌拉尔甘草的生长以及有效成分的含量具有抑制作用。

在甘草的人工栽培中,适量的钙肥能有效促进乌拉尔甘草的生长、改善乌拉尔甘草的品质,过低或过高的钙肥量都不利于甘草的生长。由于试验材料为苗期的甘草,Ca3(450 kg/hm2)处理的产量最高,长势最好,合成的甘草酸和甘草黄酮含量均最高，相对于甘草2～3 a的生长期来讲,施钙量为Ca3(450 kg/hm2)处理时,营养生长更旺盛,合成药用成分次生代谢产物的能力更强,为乌拉尔甘草后期的生长发育及药用成分积累奠定了基础。

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Effects of Different Calcium Fertilizers Application Amount on Yield and Quality of Ural LicoriceGlycyrrhizaUralensis

ZHANG Qingyun1， WANG Ninggeng2， YANG Zhaoxia3， LIU Hua1， LI Ming1

(1.InstituteofDesertificationControl,AcademyofNingxiaAgriculturaland

ForestryScience,Yinchuan,Ningxia750002,China; 2.TheForestryBureauofYanchi

CountyinNingxiaHuiAutonomousRegion,Yanchi,Ningxia751500,China; 3.TheScienceand

TechnologyBureauofYanchiCountyinNingxiaHuiAutonomousRegion,Yanchi,Ningxia751500,China)

Abstract：[Objective] To investigate the effects of different calcium fertilizer application amount on yield and quality of Ural licorice Glycyrrhiza uralensis.[Methods] By field plot experiment, we investigated the effect of different calcium fertilizer application amount on the plant height, medicinal composition and aboveground and underground biomass of G. uralensis.[Results] The root yield, glycyrrhizic acid and total flavonoids of G. uralensis reached maximum when calcium fertilizer application amount was 450~600 kg/hm2. Excess amount of calcium fertilizer could inhibit the growth of Glycyrrhiza uralensis.[Conclusion] Optimal amount of calcium fertilizer application is crucial to growth and effective components of G. uralensis.

Keywords:Glycyrrhiza uralensis; application rates of calcium fertilizer; yield; quality

文献标识码：A

文章编号：1000-288X(2015)01-0107-04

中图分类号：S143.7

通信作者：李明(1965—),男(汉族)，宁夏平罗县人,硕士，研究员,主要从事防沙治沙与药用植物研究。E-mail:lm.nxpl@163.com。

收稿日期：2014-01-10修回日期：2014-02-17

资助项目：宁夏科技攻关项目“宁夏中部干旱风沙区甘草产业发展关键技术研究与示范”; 国家科技支撑项目“甘草规范化基地优化升级及系列产品综合开发研究”(52011BAI05B001); 宁夏农林科学院科技创新先导资金项目“甘草连作障碍因素及解除措施研究”(NKYJ-14-25)

第一作者：张清云(1964—),男(汉族)，宁夏盐池县人,学士,副研究员,主要从事防沙治沙与药用植物研究。E-mail:nxzhqy@163.com。