氮肥、磷肥及其配施肥对薄荷生长的影响

Effects of Nitrogen Fertilizer, Phosphorus Fertilizer and Their Combined Fertilizer on the Growth of Mint

陈晨 Chen CHEN , 蒋文翠 Wencui JIANG

云南农业大学水利学院云南昆明 650201 Water Conservancy College of Yunnan Agricultural University, Kunming, Yunnan 650201, China

摘要：

为考察氮肥、磷肥及其配施肥施用量对薄荷生长的影响，以尿素为氮源、过磷酸钙为磷源开展了试验。试验共设9个处理，每个处理重复3次，分别测定薄荷不同生长阶段的株高、叶片数、根径、干物质质量等，并进行统计分析。结果表明：施用磷肥对薄荷的株高有显著性影响，施用氮肥对薄荷的根系发育和干物质积累有显著性影响。氮肥和磷肥配施处理的薄荷，其生长情况优于单施氮肥、磷肥或不施肥处理的。

关键词：

氮肥; 磷肥; 过磷酸钙; 尿素; 配施; 薄荷;

Abstract：

In order to investigate the effects of nitrogen fertilizer, phosphorus fertilizer and combined fertilization on the growth of mint, an experiment is carried out with urea as nitrogen source and calcium superphosphate as phosphorus source. The experiment sets up 9 treatments, and each treatment is repeated for 3 times. The plant height, leaf number, root diameter, dry matter mass, and other aspects of the mint at different growth stages are being measured and statistical analyzed is performed. The results show that the application of phosphorus fertilizer has a significant effect on the plant height of mint; the application of nitrogen fertilizer has a significant effect on the root development and dry matter accumulation of mint. The growth of mint treated with combined application of nitrogen fertilizer and phosphorus fertilizer shows better result than that of single application of nitrogen fertilizer, phosphorus fertilizer or without fertilizer treatment.

Keyword：

nitrogen fertilizer; phosphorus fertilizer; calcium superphosphate; urea; combined application; mint;

薄荷，土名叫“银丹草”，是一种对土壤环境适应性强、栽培容易、病虫害少、投入低、经济效益较好的芳香作物^[1]。薄荷叶有特殊香味，可用于制作口香糖、牙膏等，常用来除腥和清新口气，还能起到清热、泻火、止痛等功效。薄荷种植离不开氮肥和磷肥，全株生长离不开氮元素，氮肥主要作用于叶片；磷肥在薄荷生长前期主要用于植株生根，后期主要用于种子和果实的生长^[2-5]。周露等^[6]认为品种、采收季节和种植区域等对薄荷的出油率有影响。岳瑾等^[7]采用灯诱和抽样的方式，成功调查出了人工栽培薄荷病虫害发生规律，为人工种植薄荷的病虫害防治提供了参考。王奎武^[8]在薄荷高效种植技术方面取得了一定的成绩。虽然报道薄荷种植技术的论文较多，但研究过磷酸钙和尿素的不同施用量对薄荷生长的影响未见报道。由于红土地的钾元素匮乏，试验地种植之前已经施加了大量钾素，因此本试验主要考察氮元素和磷元素对薄荷生长的影响。

1 研究方法

试验地位于云南农业大学后山实验田，土壤为红壤土，pH为5.0~7.5，土壤田间持水量为31.8%(质量分数)，容重1.21 g/cm³。试验前测得土层中w(全氮)为1 763.1 mg/kg，w(硝态氮)为255.6 mg/kg，w(铵态氮)为54.4 mg/kg。

试验选用的薄荷品种为普通食用薄荷，试验种植时间为5月下旬，收获时间为11月上旬。试验用肥料：过磷酸钙粉末，w(硫)≥8.0%，w(水溶性磷)≥7.0%，w(有效磷)≥12.0%，由海门市禾丰化学肥料有限公司生产；尿素，w(氮)≥46%，由安阳化学工业集团有限公司生产；底肥，农家肥，由云南农业大学养殖场提供。

试验采用分类对照的方法，每个小组设置3个样方，作为重复试验。每个样方为1.5 m×1.5 m，播种200粒种子。设置对照组(T₀)和试验组(T₁~T₈)，其中：T₀，尿素0 g+过磷酸钙0 g；T₁，尿素50 g；T₂，过磷酸钙50 g；T₃，尿素50 g+过磷酸钙50 g；T₄，尿素100 g；T₅，过磷酸钙100 g；T₆，过磷酸钙100 g+尿素100 g；T₇，尿素50 g+过磷酸钙100 g；T₈，尿素100 g+过磷酸钙50 g。试验组设计施肥量为每次施肥的质量。

播种前施用相同量的底肥。种植前先将种子放在温水中进行催芽，浸泡3~5 h后取出，然后播种。保证灌水和其他因素相同，苗高10~12 cm时开始试验施肥，每半个月施肥一次，每20 d进行一次测量，试验起讫时间为6月29日-10月27日。测量干物质时，样品于120 ℃下杀青30 min，70 ℃下烘干至恒质量。以不同施肥量的尿素和过磷酸钙处理的薄荷为研究对象，考察氮肥(尿素)、磷肥(过磷酸钙)及其混合肥的施用量对薄荷不同生长阶段的影响，从而确定适合薄荷生长的最佳氮、磷肥料的施用量。

2 结果分析

2.1 不同施肥处理对薄荷株高的影响

不同施肥处理下薄荷株高的测定值见表 1。

表 1

不同施肥处理下薄荷株高的测定值

处理	薄荷株高的测定值/cm
处理	6月29日	7月19日	8月8日	8月28日	9月17日	10月7日	10月27日
T₀	13.17	14.52	14.97	15.31	17.27	27.65	37.02
T₁	11.53	12.83	15.26	18.28	25.70	35.31	45.33
T₂	11.41	12.73	14.88	17.16	24.78	32.98	43.95
T₃	12.40	13.14	16.31	17.36	27.77	42.26	47.65
T₄	14.48	16.34	17.88	21.65	31.53	41.43	47.85
T₅	12.06	12.89	14.87	17.85	23.17	37.74	44.06
T₆	13.55	19.22	21.11	24.55	33.81	55.49	59.40
T₇	12.98	17.19	17.88	19.96	23.04	38.29	55.00
T₈	13.11	18.60	19.49	20.20	30.40	50.00	57.24

由表 1可知：各处理的薄荷株高前期差异较小，9月后差距开始明显，到试验结束时差距比较明显；T₆、T₈两组的株高增长较快且长势最好，T₁组的株高比T₂组的高3.14%，T₄组的株高比T₅组的高8.60%，说明尿素对薄荷株高的促进作用大于过磷酸钙的，尿素与过磷酸钙的配施对薄荷的生长发育具有促进作用；T₀组生长缓慢，到试验结束时株高分别比施肥组的低18.33%、15.77%、22.31%、22.63%、15.98%、37.68%、32.69%和35.32%。

2.2 不同施肥处理对薄荷叶片数量的影响

考察不同施肥处理对薄荷叶片数量的影响，分别对9组处理的数据进行比较，结果见表 2。

表 2

不同施肥处理对薄荷叶片数量的影响

处理	薄荷叶片数量的测定值/片
处理	6月29日	7月19日	8月8日	8月28日	9月17日	10月7日	10月27日
T₀	17	28	40	65	79	98	121
T₁	17	23	36	67	81	106	126
T₂	17	23	34	65	76	100	122
T₃	19	23	40	71	84	111	136
T₄	17	26	38	71	82	112	145
T₅	20	27	40	71	83	109	143
T₆	20	29	42	75	90	124	160
T₇	19	29	40	80	87	129	155
T₈	19	28	45	77	90	130	167

由表 2可知：不同施肥处理下，各处理的薄荷叶片数量的变化较小，T₆、T₇和T₈三组配施的植株从9月开始叶片数量具有明显优势；T₄和T₅组的植株叶片数量差距不大，但优于T₃组的；T₀与T₂组的叶片数量差距不大，说明施用低量的磷肥对普通食用薄荷叶片的生长影响不大。

2.3 不同施肥处理对薄荷根径的影响

分析不同施肥处理对薄荷根径的影响数据(见表 3)可知：在不同生育期灌溉的上下限相同的条件下，肥料的施用量和性质都将影响薄荷根部的发育，低施肥量会使薄荷的根径相对较小，根系分枝数较少，根须相对较细，而高施肥量结果相反。过磷酸钙和尿素配施的薄荷根径明显优于T₀、T₁、T₂、T₄组不施肥或肥料单施的；相对于T₀组，T₃、T₆组的根径分别高出了11.61%和23.60%；在同等施肥量的情况下，单施过磷酸钙的植株根径和根须比单施尿素的粗，其中T₂比T₁组的粗2.17%，T₅比T₄组的粗8.22%。比较高施肥量配施的3组试验数据，T₆、T₇组的根径发育较为接近，均比T₈组的粗10.00%。根须数量的多少和粗细与施肥量的多少呈显著正相关；高施肥量相比低施肥量更有利于薄荷根部生长，等量施肥的情况下磷肥对根部的发育作用优于氮肥的。

表 3

不同施肥处理对薄荷根径的影响

处理	薄荷根径的测定值/mm
处理	6月29日	7月19日	8月8日	8月28日	9月17日	10月7日	10月27日
T₀	0.30	0.79	1.27	1.51	1.74	2.36	2.67
T₁	0.34	0.81	1.26	1.67	1.70	2.32	2.77
T₂	0.44	1.03	1.41	1.65	2.01	2.59	2.83
T₃	0.42	0.99	1.38	1.71	2.04	2.59	2.98
T₄	0.41	1.01	1.35	1.71	2.00	2.58	2.92
T₅	0.46	1.02	1.61	1.71	2.07	2.58	3.16
T₆	0.52	1.15	1.63	1.75	2.06	2.82	3.30
T₇	0.49	1.15	1.66	1.79	2.10	2.79	3.30
T₈	0.46	1.10	1.57	1.70	2.09	2.70	3.00

2.4 不同施肥处理对薄荷干物质积累的影响

干物质质量是经充分干燥后余下有机物的质量，是一个衡量植物有机物积累、营养成分的重要指标。试验通过杀青和烘干样本薄荷，得到不同施肥处理下干物质的积累情况, 见表 4。

表 4

不同施肥处理下薄荷干物质的积累情况

处理	薄荷干物质质量的测定值/g
处理	6月29日	7月19日	8月8日	8月28日	9月17日	10月7日	10月27日
T₀	1.57	2.52	3.31	5.48	9.27	18.44	30.56
T₁	1.57	2.50	3.59	6.82	13.07	23.20	37.36
T₂	1.78	2.40	3.57	6.84	12.78	21.99	36.29
T₃	1.64	2.81	3.91	6.75	15.10	28.17	39.36
T₄	1.68	2.64	4.21	8.31	16.53	27.55	45.31
T₅	1.79	2.89	4.11	6.90	16.17	27.83	46.43
T₆	1.90	3.19	4.44	8.90	17.47	37.12	59.40
T₇	1.88	3.00	4.50	9.00	17.44	35.00	58.00
T₈	1.83	2.96	4.49	8.80	17.00	30.40	52.68

从表 4可以看出：在8月前，各试验组干物质积累无明显变化；从8月底开始，对照组、低施肥量处理和高施肥量处理之间开始显示出差距；从9月起，配施处理的生长优势开始明显，对照组与试验组的差距持续增大；试验结束时，配施处理的干物质积累量分别高于单施化肥的。结果表明，施用化肥与薄荷干物质的积累密切相关，高量施肥更有利于干物质的积累，合理配施过磷酸钙和尿素的增产优势明显。

2.5 显著性分析

运用数理统计的双因素方差分析法，可从试验数据中获得更多、更全面的规律信息^[9]，有助于比较不同施肥量、不同肥料品种对薄荷生长的影响。将两种化肥的施肥量分别取3个水平进行9次试验，取显著性水平α=0.01，应用双因素无重复的方差分析法，分析尿素和过磷酸钙的不同施用量对样本薄荷的株高、叶片数量、根径和干物质积累影响的显著性。A表示尿素施用量，A₁表示0 g，A₂表示50 g，A₃表示100 g；B表示过磷酸钙施用量，B₁表示0 g，B₂表示50 g，B₃表示100 g。以薄荷株高为例，株高样本数据见表 5。

表 5

株高样本数据

项目	株高/cm
项目	A₁	A₂	A₃	T_i
B₁	37.02	45.33	47.85	130.20
B₂	43.95	47.65	57.24	148.84
B₃	44.06	55.00	59.40	158.46
T_j	125.03	147.98	164.49	437.50

$ {S_{\rm{T}}} = \sum\limits_{i = {\rm{1}}}^3 {\sum\limits_{j = {\rm{1}}}^{\rm{3}} {{x_{ij}}^{\rm{2}} - \frac{{{{\rm{T}}_{ij}}^{\rm{2}}}}{{{\rm{3 \times 3}}}}} } = 21688.098{\rm{ - }}21267.361{\rm{ = }}420.737 $

由于S_T、S_A、S_B、S_E的自由度分别为8、2、2、4，因此， $ {S_{\rm{T}}} = \sum\limits_{i = {\rm{1}}}^3 {\sum\limits_{j = {\rm{1}}}^{\rm{3}} {{x_{ij}}^{\rm{2}} - \frac{{{{\rm{T}}_{ij}}^{\rm{2}}}}{{{\rm{3 \times 3}}}}} } = 21688.098{\rm{ - }}21267.361{\rm{ = }}420.737 $ ， $ {S_{\rm{T}}} = \sum\limits_{i = {\rm{1}}}^3 {\sum\limits_{j = {\rm{1}}}^{\rm{3}} {{x_{ij}}^{\rm{2}} - \frac{{{{\rm{T}}_{ij}}^{\rm{2}}}}{{{\rm{3 \times 3}}}}} } = 21688.098{\rm{ - }}21267.361{\rm{ = }}420.737 $ ， $ {S_{\rm{T}}} = \sum\limits_{i = {\rm{1}}}^3 {\sum\limits_{j = {\rm{1}}}^{\rm{3}} {{x_{ij}}^{\rm{2}} - \frac{{{{\rm{T}}_{ij}}^{\rm{2}}}}{{{\rm{3 \times 3}}}}} } = 21688.098{\rm{ - }}21267.361{\rm{ = }}420.737 $ ，从而可以算出 $ {S_{\rm{T}}} = \sum\limits_{i = {\rm{1}}}^3 {\sum\limits_{j = {\rm{1}}}^{\rm{3}} {{x_{ij}}^{\rm{2}} - \frac{{{{\rm{T}}_{ij}}^{\rm{2}}}}{{{\rm{3 \times 3}}}}} } = 21688.098{\rm{ - }}21267.361{\rm{ = }}420.737 $ ， $ {S_{\rm{T}}} = \sum\limits_{i = {\rm{1}}}^3 {\sum\limits_{j = {\rm{1}}}^{\rm{3}} {{x_{ij}}^{\rm{2}} - \frac{{{{\rm{T}}_{ij}}^{\rm{2}}}}{{{\rm{3 \times 3}}}}} } = 21688.098{\rm{ - }}21267.361{\rm{ = }}420.737 $ 。

由F分布表査得临界值F_0.01(2, 4)=18.00，由于F_A=12.93 < 18.00，F_B=24.61 > 18.00，因此因素B对样本株高有显著性影响。

同理，尿素施用量对薄荷的根系发育和干物质积累具有显著性影响，而过磷酸钙和尿素的施用量对薄荷叶片数量均无显著性影响，显著性分析结果见表 6。

表 6

显著性分析结果

项目	F_A	F_B	临界值	显著性情况
株高	12.93	24.61	18.00	关于B显著
叶片数	5.40	9.41	18.00	无显著性影响
根径	97.14	15.71	18.00	关于A显著
干物质积累量	23.73	17.11	18.00	关于A显著

3 结语

通过比较薄荷在不同施肥量条件下的生长情况得出，氮肥和磷肥对于薄荷的株高、叶片数、根径发育和干物质积累有着不同的作用。两种肥料混合配施时，薄荷的生长情况优于对照组和单施肥料的，因此适当混合使用氮肥和磷肥有助于薄荷的生长，可提高产量。过磷酸钙的施用量对薄荷的株高发育有显著性影响，尿素的施用量对薄荷的根系发育和干物质积累有显著性影响，因此两种肥料对薄荷的生长都有显著性影响。

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