冯家兴，温春秀，欧阳艳飞，卢瑞克，姜涛，田伟，谢晓亮，刘灵娣※

（1.河北省农林科学院经济作物研究所/河北省药用植物技术创新中心，河北 石家庄050000；2.河北省农林科学院棉花研究所，河北 石家庄050000）

柴胡为伞形科植物柴胡（Bupleurum chinense DC.）或狭叶柴胡（Bupleurum scorzonerifolium Willd.）的干燥根。按性状不同，分别习称“北柴胡”和“南柴胡”[1]。柴胡作为大宗药材之一，市场对柴胡的需求量不断增加，人工种植柴胡成为主要药材供应源[2-4]。人工种植中药材不仅仅需要高产量，提高药材药用成分含量也是重中之重。有许多地方在人工栽培柴胡时，栽培技术不规范，盲目追求产量而忽视质量，滥用化肥，忽略了柴胡的药用成分等关键问题，导致质量下降，使柴胡用药受到影响[5-7]。施肥不仅可以提高作物产量，还能改善产品品质，但不同作物对肥料种类的需求量不同，所以要根据作物种类对营养元素吸收利用的特性合理施肥[8-10]。近年来，有关氮、磷、钾肥对许多作物如玉米、小麦、水稻、葡萄和甜荞等的产量和质量的影响多有研究报道[11-17]，但氮、磷、钾肥对柴胡产量和质量的影响研究报道较少。本实验通过研究不同氮、磷、钾肥用量对柴胡生育期、营养吸收量、干物质和有效成分积累、生物产量及品质的影响，确定柴胡最佳氮、磷、钾施肥量及合理配比，以期为科学施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 土壤与种子

试验在河北省农林科学院大河试验站进行，供试土壤类型属于黏壤质石灰性褐土，供试土壤基础理化性质为：硝态氮12.93 mg/kg、速效磷15.97 mg/kg、速效钾61.20 mg/kg。供试种子为‘中柴2号’。

1.2 试验设计

试验采用单因素试验设计（随机区组设计），分别设置了不同水平氮、磷、钾3组试验，共14个处理，4次重复。试验因素水平及施肥量见表1，供试肥料为尿素（含N：46.0%）、过磷酸钙（含P2O5：12.0%）和硫酸钾（含K2O：51.0%）。小区面积为6 m 7 m，株、行距为10 cm 30 cm。施肥方法：磷肥、钾肥、氮肥（总量的50%）一次性作为底肥施入，其余50%的氮肥分两次追施。

表1 柴胡施肥因素及施肥量Table 1 Fertilization factors and application amount of Bupleurum

1.3 测试项目及方法

取样方法：柴胡于2019年4月上旬播种，于2019年11月15日进行采收1年生柴胡根；于2020年11月15日采集2年生柴胡根样品。

1年生柴胡和2年生柴胡，每个小区随机取样1m2；105℃杀青1 h后50℃烘干至恒重，测定柴胡根干重，然后以采样面积折算公顷根系产量；样品烘干粉碎后，采用H2SO4-H2O2消煮后，分别以凯氏定氮法测全氮，钒钼黄比色法测全磷，火焰光度计法测全钾。柴胡根干品粉碎后过3号筛，用2020版《中国药典》中高效液相色谱法（附录ⅥD）测定柴胡皂苷a和柴胡皂苷d含量。

1.4 数据处理

采用DPS v 2.0软件和EXCEL 2010进行数据统计、分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥配比下1年生柴胡养分含量的比较

在磷、钾施用量相同的条件下，当氮肥用量为0~375 kg/hm2时，柴胡根氮、磷、钾含量随着氮肥用量的增加而增加。在氮、钾施用量相同的条件下，当P2O5用量为270 kg/hm2时，柴胡根系对氮、磷、钾元素的吸收量达到最高值。在氮、磷施用量相同的条件下，K90处理柴胡时根系氮、磷、钾含量高于其他处理，见表2。

表2 不同施肥处理1年生柴胡根全量养分含量Table 2 Total root nutrient content of annual Bupleurum under different fertilization treatments

2.2 不同施肥处理下柴胡产量的比较

从表3看出，1年生柴胡在磷、钾施用量相同的条件下，当氮肥用量为0~375 kg/hm2时，柴胡产量随着氮肥用量的增加而增加；在氮、钾施用量相同的条件下，当P2O5用量为0~270 kg/hm2时，柴胡产量随着磷用量的增加而增加；在氮、磷施用量相同的条件下，0~270 kg/hm2时K90处理柴胡产量最高。

表3 不同施肥处理下柴胡产量Table 3 Bupleurum yield under different fertilization treatments

2年生柴胡在磷、钾施用量相同的条件下，当氮肥用量为150 kg/hm2时，柴胡产量最高，随着施氮量的增加，产量反而降低；在氮、钾施用量相同的条件下，当P2O5用量为90 kg/hm2时，柴胡产量达到最高值，随着磷肥用量的增加，产量反而下降；在氮、磷施用量相同的条件下，K90时柴胡产量最高。

2.3 不同施肥处理下柴胡有效成分含量比较

由表4看出，在氮肥不同处理下，施氮量为N300时，柴胡皂甙总含量最大为0.89%，当施氮量增加时柴胡皂甙总含量随之下降；在磷肥不同处理下，施磷量为P180时，柴胡皂甙总含量最大为0.80%；在钾肥不同处理下，施钾量为K270时，柴胡皂苷总含量最大为0.89%。

表4 不同施肥处理下1年生柴胡根有效成分含量Table 4 Content of active components of one-year Bupleurum root under different fertilization treatments

由表5可以看出，氮肥处理，在N0~N225范围内随着施氮量的增加柴胡根中柴胡皂苷总含量呈上升趋势，在N225时柴胡根中柴胡皂苷总含量达到最高，超过N225后柴胡根中柴胡皂苷含量降低；磷肥处理，在P0~P180范围内随着施磷量的增加柴胡皂苷总含量增加，超过P180后柴胡皂苷总含量呈下降趋势；钾肥处理，随着施钾量的增加柴胡皂苷总含量增多，在K270时达到最高，在K180和K270时，柴胡根中柴胡皂苷总含量没有显著差异。

表5 不同施肥处理下2年生柴胡根有效成分含量Table 5 Content of active components in biennial Bupleurum root under different fertilization treatments

2.4 1、2年生柴胡有效成分累积含量的比较

从表6看出，1年生柴胡在磷、钾施用量相同的条件下，当氮肥用量为0~375 kg/hm2时，柴胡有效成分积累量最大，为16.653 kg/hm2；在氮、钾施用量相同的条件下，当P2O5用量为0~270 kg/hm2时，柴胡有效成分积累量最大，为16.120 kg/hm2；在氮、磷施用量相同的条件下，当K180施用量为0~270 kg/hm2时柴胡有效成分积累量最大，为15.630 kg/hm2。

表6 不同施肥处理下柴胡有效成分积累量Table 6 Accumulation amount of active components of Bupleurum under different fertilization treatments

2年生柴胡在磷、钾施用量相同的条件下，当氮肥用量为375 kg/hm2时，柴胡有效成分积累量最大，为19.612 kg/hm2；在氮、钾施用量相同的条件下，当P2O5用量为180 kg/hm2时，柴胡有效成分积累量最大，为22.304kg/hm2；在氮、磷施用量相同的条件下，K180处理的柴胡有效成分积累量最大，为20.243 kg/hm2。

2.5 相关性分析

从不同施肥元素与柴胡根的元素含量的相关分析（表7）得到，氮肥与柴胡根部元素N、P、K及皂苷（a+d）的含量呈显著正相关关系，与产量呈极显著正相关关系；磷肥与柴胡根部元素N、P、K和皂苷（a+d）的含量及产量均为正相关关系；钾肥与柴胡根部元素N、P、K的含量及产量为负相关关系，与皂苷（a+d）的含量为正相关关系。

表7 施肥与柴胡根的元素含量相关分析Table 7 Correlation analysis between fertilization and element content of the Bupleurum root

3 讨论

作物的栽培措施包括播种、施肥和灌溉等，其中施肥是给作物提供营养成分的主要措施。通过调节不同施肥种类和比例，为作物提供充足的养分，促进养分的吸收利用有重要意义。氮、磷、钾是植物生长发育必需三要素，其配比不同直接影响药用作物的产量和品质。

施肥是提高柴胡产量的有效手段，特别是施用氮肥可有效提高柴胡的产量[17]。本研究发现，随着氮肥和磷肥施用量的增加，1年生柴胡的产量分别提高了6.00%~52.71%和1.59%~36.42%；而2年生柴胡的产量在氮肥和磷肥施用量为N150和P90时达到最大值，分别提高了22.17%~68.66%和33.32%~63.62%；钾肥施用量增加到90 kg/hm2时柴胡产量达最大值，在达到270 kg/hm2时产量低于K0处理。由此推测，提高氮肥和磷肥的施用量可有效提高柴胡产量，提高钾肥用量柴胡产量先增大后降低，其中氮肥对柴胡增产效果更为明显，与前人研究结果一致[18]。

不同肥料种类和用量对柴胡有效成分积累效果不同。不同施肥配比虽然对1年生柴胡有效成分积累无显著促进作用，但是对2年生柴胡有效成分积累有一定促进作用。当N225处理时柴胡皂苷（a+d）的含量最高，为1.29%；当P180处理时柴胡皂苷（a+d）的含量最高，为1.37%；当K270处理时柴胡皂苷（a+d）的含量最高，为1.33%。从单位面积柴胡有效成分的积累量分析得到，当N375处理时单位面积柴胡有效成分的积累量最高，为19.61kg/hm2；当P90处理时单位面积柴胡有效成分的积累量最高，为22.30 kg/hm2；当K180处理时单位面积柴胡有效成分的积累量最高，为20.24 kg/hm2。由此推测，不同元素对柴胡皂苷含量的影响均符合报酬递减规律，这与朱再标等[19]的研究结果相同。本研究结果表明，单位面积柴胡获得较高的有效成分的积累量为氮肥施用量最多，其次为钾肥，磷肥施用量最少但积累量最大。

综上所述，本实验得到1年生柴胡施肥为N375：P270：K180时柴胡的产量和质量较好，2年生柴胡施肥为N375：P90：K180时柴胡的产量和质量较好。