定西市地处甘肃中部，是青藏高原、黄土高原和西秦岭交汇地区，其独特的气候条件和土壤环境，是多种中药材的最佳道地适种区，自古就有“千年药乡”之美誉。定西市的陇西县被中国农学会特产经济专业委员会命名为“中国黄芪之乡”。近年来，全市中药材面积稳定在 12 万 hm² 以上，黄芪种植面积常年稳定在 3 万 hm² 左右，其产量和品质均居全国地级市前列。但在多年种植中，在药农一味的追求产量的前提下，化肥施用量连年增加，加之连茬多茬种植等原因，导致黄芪品质不稳定，甚至个别区域生产的黄芪出现品质不达标现象。尤其是《中华人民共和国药典（2020 年版）》（以下简称《药典》）^[1]提高了黄芪甲苷含量标准之后，其品质更加令人担忧。

近年来，人们将施用有机肥作为提高耕地质量，改善农产品品质，减少农业面源污染^[2-14]的关键措施来实施。贺连珍等^[15]研究表明，有机肥全部替代化肥后施用量在 7500 kg/hm² 时黄芪产量最佳，达到 12730.8 kg/hm²。肖婉君等^[16]研究了施用有机肥对当归药材产量及抗病性的影响，结果表明，纯施有机肥能够有效降低当归早薹率、根病率和发病程度，促进当归主侧根生长，改善药材性状。王梦茹^[17]、李文倩等^[18]、秦梦^[19]、邱黛玉等^[20]在专用肥和不同肥料配比对黄芪产量和品质的影响等方面也进行了相关研究，结果显示，施用专用肥及配方施肥均能有效提高黄芪的产量和品质。近年来，关于有机肥相对化肥减量施用对黄芪产量品质影响方面的报道还较为少见。

本研究在黄芪道地产区设置有机肥及其减量化肥增加有机肥不同配比试验，通过观测统计其产量形成指标及相关性、分析比较根腐病发病率、发病指数、经济效益及其品质指标等，旨在探讨有机肥施用对蒙古黄芪产量品质及效益的影响，为绿色有机中药材的生产提供理论依据，为促进当地乃至全国中药材产业持续健康发展和实现乡村振兴探求新的模式和措施。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于 2021 年 4 月 15 日至 11 月 15 日在甘肃省定西市安定区香泉镇西寨村进行。试验地海拔 2050 m，2021 年降水量 362.3 mm，平均气温7.7℃，无霜期 128 d。土壤肥力较好，0～30 cm 耕层有机质 9.8 g/kg，全氮 0.75 g/kg，碱解氮 62 mg/kg，有效磷 13 mg/kg，速效钾 162 mg/kg，pH 7.8。上茬种植马铃薯，上上茬种植玉米。

1.2 试验材料

试验用种苗为陇西县菜子镇二十里铺村一年生种苗，经陇西县中医药研究院鉴定为蒙古黄芪种苗。试验用有机肥由定西甲天下农业科技有限公司生产，有机质含量≥45%，N+P₂O₅+K₂O≥5%；尿素（N 46%）和磷酸二铵（总养分 >64%，N 18%， P₂O₅ 46%）均由中化化肥有限公司生产；硫酸钾（K₂O 50%）由甘肃新川肥料有限公司生产。

1.3 试验处理设计

试验采用单因素随机区组设计，3 次重复。小区面积 3 m×5 m=15 m²。具体试验处理设计见表1。施肥在移栽时均按照开沟撒施方式一次性施入。种苗于 2021 年 4 月 15 日移栽定植。移栽前将弱苗、病苗、岔苗等剔除，使种苗均匀一致。按照株行距 10 cm×25 cm 斜栽。20～25 cm 深，覆土 2～3 cm。生长期间人工除草 3 次，未追施其他肥料，未使用任何农药防治病虫害。于 2021 年 11 月 15 日统一采收测产。

1.4 测定项目与方法

黄芪采挖时，挖取 60 cm 以内的根长为主根。每小区全部采挖后抖净根部泥土，剪掉残枝茎叶后称量鲜重，统计根腐病发病情况。根腐病按照陈垣等^[21]的方法和标准统计，并计算发病率和病情指数。

发病率（%）= 病根数 / 调查总数 ×100

病情指数 = $\sum$（各级根数 × 各级病级数）×100/（调查总数 × 最高级数）

每个重复随机挑选 25 根进行测量根分支、主根长、主根粗、侧根长、侧根粗，单株鲜重等指标。主、侧根长均按根粗大于 5 mm 计，根粗在距离芦头或侧切口下 1 cm 处采用游标卡尺测量。采用电子天平称量单根鲜重。60℃恒温烘干后称量干重。

品质指标由甘肃数字本草检验中心有限公司按照《药典》^[1]规定进行检测。

根据 2021 年当地平均市场价计算投入成本及药材效益。

1.5 数据处理方法

试验数据采用 Excel2010、SPSS 19.0 进行分析，方差分析用 LSD 法，选用随机模型。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对黄芪产量形成指标的影响

各施肥处理对黄芪产量形成指标均有不同程度的影响。如表2 所示，配方化肥施用对黄芪的主根长、主根粗和根鲜重影响较为明显，纯施配方肥处理 C 的主根长与 CK 间存在显著性差异，较纯施有机肥处理 O 平均增长 5.8 cm，增幅达 16.9%，主根粗与 CK 和处理 O 均成显著差异水平，分别增粗 22.5% 和 15.7%。单株鲜重由高到低依次为 C>3/4C+3/2O>O>1/2C+2O>CK，且仅 CK 与其他处理成显著差异水平，其余处理间均不显著。有机肥施用对黄芪的根分支和侧根粗有显著影响，根分支和侧根粗均以处理 O 为最大，平均分别为 1.1 个和 7.4 mm，分别较纯施化肥处理 C 增加 0.5 个和 0.1 mm，且根分支与处理 C 成显著差异水平。单株干重处理间差异不显著，这可能与化肥施用处理的黄芪药材含水率较高有关。在各施肥处理中，药材鲜产量由高到低依次为 C>3/4C+3/2O>O>1/2C+2O>CK，纯配方肥处理鲜产量最高，为 7557.3 kg/hm²，分别较对 CK、1/2C+2O 和处理 O 增产 45.4%、24.7% 和 13.9%，且与这 3个处理间产量呈极显著差异水平。处理 3/4C+3/2O 产量次之，为 7317.3 kg/hm²，但与处理 C 差异不显著。处理 1/2C+2O 的产量仅高于 CK，甚至较纯施有机肥处理 O 减产 12.6%。

注：大写字母表示极显著差异水平（P<0.01），小写字母表示显著差异水平（P<0.05）。

2.2 不同施肥处理对黄芪药材根腐病发病情况的影响

在黄芪采挖时通过小区逐根观测统计，汇总分析见图1。总体来看，纯施配方化肥处理 C 的黄芪药材根腐病发病率和病情指数均最大，分别为 52% 和 33.1%，纯施有机肥处理 O 的发病率和病情指数均最小，分别为 34.1% 和 15.0%，较处理 C 分别降低 17.9 和 18.1 个百分点，且施用配方化肥的处理与 CK 和纯施有机肥处理间发病率呈显著差异水平，病情指数呈极显著差异水平。这说明有机肥施用可以有效降低黄芪根腐病的发生率和危害程度。

注：小写字母表示显著差异水平（P<0.05），大写字母表示极显著差异水平（P<0.01）。

2.3 不同施肥处理对黄芪品质的影响

按照《药典》^[1]规定将黄芪的关键品质指标测定统计如表3 所示。从表3 可以看出，纯施配方化肥处理 C 中黄芪甲苷和毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量均未达到《药典》^[1]规定，有机肥配施化肥处理 3/4C+3/2O 中毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量也未达到 《药典》^[1]规定。其余各处理所测指标均符合《药典》^[1]规定，其中 CK 和纯施有机肥处理 O 的黄芪甲苷含量最高，分别为 0.104% 和 0.092%，分别较最低的处理 C 含量（0.075%）提高了 27.9% 和 18.5%。毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量以处理 1/2C+2O 最高，为 0.027%；其次为 CK，0.023%；再次为处理 O，0.022%。水分和总灰分含量均以处理 O 为最高，分别为 4.7% 和 4.9%。水溶性浸出物含量相差不大，以 3/4C+3/2O 处理最高，为 37.3%。

2.4 不同施肥处理黄芪药材的种植效益

以黄芪产地鲜药材为销售对象，按照当年当地市场价进行成本及药材的产值计算，分析对比不同施肥处理黄芪的药材效益（表4）。不同施肥处理产地初级产品鲜黄芪种植收益差异较大，纯收益从高到低依次为 C>3/4C+3/2O>O>CK>1/2C+2O。本研究结果显示，纯施化肥处理 C 的纯收益最高，达 43039.8 元 /hm²，较 CK 和处理 O 分别增收 11856.0 和 6069.9 元 /hm²，但因处理 1/2C+2O 中肥料投入成本最高，达 9180.0 元 /hm² ，因此，较 CK 表现为减收 6216.1 元 /hm² 。总体来看，纯施化肥处理 C 肥料投入成本相对较低，黄芪鲜药材产量较高，单从经济收益方面考虑，效益最佳。

注：黄芪价格按照当年鲜黄芪市场收购价 6 元 /kg；肥料价格按照 2021 年 3 月当地平均市场价，有机肥 800 元 /t，尿素 2400 元 /t，磷酸二铵 3200 元 /t，硫酸钾 3000 元 /t。

3 讨论

3.1 不同施肥配比对黄芪产量及其构成指标影响较大

本研究结果显示，纯施配方肥对黄芪的主根长、主根粗和根鲜重影响较为明显。其中，主根长较纯施有机肥处理 O 平均每根增长 5.8 cm，平均增长率 16.9%，主根粗与 CK 和纯施有机肥处理 O 均成显著差异水平，分别增粗 22.6% 和 15.7%；有机肥施用对黄芪的根分支和侧根粗有显著影响。分别较纯施配方化肥处理 C 增加 0.5 个和 0.1 mm，且根分支与处理 C 成显著差异水平。纯施配方肥 C 处理黄芪鲜产量达最高，为 7557.3 kg/hm² ，分别较 CK、1/2C+2O 和纯施有机肥处理 O 增产 45.4%、 24.7% 和 13.9%，且与这 3 个处理间产量呈极显著差异水平，但与减 25% 化肥、增施 100% 有机肥的 3/4C+3/2O 处理间产量未达到显著差异水平。这说明在黄芪栽培中适量减少化肥，增施一定量有机肥，对其鲜产量的影响不大，可能是由于增施有机肥对土壤的改良作用过程缓慢，肥料中氮素的当季利用较低，还需进行长期进一步的研究^[22]。

3.2 有机肥施用可以有效降低黄芪根腐病的发生率和危害程度

根腐病是黄芪药材最为常见的病害，也是影响黄芪产量和品质的关键因素。本研究结果显示，纯施配方肥处理 C 的黄芪药材根腐病发病率和病情指数均最大，纯施有机肥处理 O 发病率和病情指数均最小，分别较处理 C 降低 17.9 和 18.1 个百分点。且纯施配方化肥处理 C 与 CK、纯施有机肥处理 O 间发病率呈显著差异水平，病情指数呈极显著差异水平。这说明有机肥施用可以有效降低黄芪根腐病的发生率和危害程度。肖婉君等^[16]和张广臣等^[23]分别在当归和茄子中进行了有机肥栽培研究，结果表明，纯施有机肥栽培发病率最低，发病程度最轻，较纯施化肥和不施肥有显著降低。本文黄芪根腐病研究结果与该结论有相同之处。

3.3 化肥和有机肥施用对黄芪关键品质指标影响较大

大量研究表明，有机肥和化肥合理配施能够提高作物的品质，如增加茶叶氨基酸、茶多酚含量，增加黄瓜维生素 C 含量，提高苹果可溶性糖和维生素 C 含量及糖酸比，提高丹参酚酸类水溶性成分和有效成分含量^[24]，但过多的氮肥会造成黄芩、人参、柴胡、丹参等药材质量下降^[25-28]。按照《药典》^[1]标准测定，结果显示，纯施配方肥处理 C 中黄芪甲苷和毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量均未达到《药典》^[1]规定，有机肥配施化肥处理 3/4C+3/2O 中毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量也未达到《药典》^[1]规定。而不施肥处理 CK 和纯施有机肥处理 O 的黄芪甲苷含量最高，分别为 0.104% 和 0.092%，分别较最低的处理 C（0.075%）提高了 27.9% 和 18.5%。由此可见，大量施用化肥易造成土壤酸化、营养比例失调，可能会影响黄芪药材中黄芪甲苷和毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量的积累，不施肥和纯施有机肥处理将有利于黄芪甲苷和毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量的积累，这可能是因为试验田常年施用化肥的影响比较深远，且纯施有机肥的土壤环境含有利药材苷类等成分形成与积累的营养物质及元素。

4 结论

综上来看，增施有机肥能够有效增加黄芪的根分支和侧根粗，可显著降低黄芪药材根腐病的发病率和发病程度，提高黄芪甲苷和毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量，改善黄芪药材品质。适量减少化肥，增施一定量有机肥，对黄芪鲜产量影响不大。单从比较效益来看，纯施化肥处理投入成本相对较低，黄芪鲜药材产量较高，比较效益最佳，但所生产黄芪药材品质极有可能达不到《药典》^[1]标准，若按质论价，就会减少药农实际收益。因此，建议在道地药材产区，合理减少化肥，适量增加有机肥，将有助于高品质、绿色、有机黄芪的生产。

参考文献