● 摘要
菊叶薯蓣（Dioscorea composite Hemsl.）是薯蓣科多年生草质藤本植物，原产墨西哥，1978年我国首次在西双版纳热带植物园引种成功。菊叶薯蓣根茎中所含的薯蓣皂苷元是合成甾体激素类药物的重要原材料和前体，几乎可以合成所有的甾体激素药物，被医药界称为“药用黄金”。鉴于我国野生薯蓣资源匮乏，土地资源有限，而国内外对皂苷元的需求日渐增长，因此引进高产和高品质的薯蓣资源势在必行。研究表明，菊叶薯蓣根茎产量和皂苷元含量都高于我国本地产的盾叶薯蓣，非常适合在我国有条件地区引种栽培。
试验所用菊叶薯蓣采自陕西旬阳县薯蓣植物种质资源圃，为一年生长势相同的幼苗，以陕西师范大学格物楼5楼平台为试验地点，研究氮磷钾配施对菊叶薯蓣生理生态指标和产量品质的影响效应。试验包括N、P、K3个因素，设置5个水平，采用二次通用旋转组合设计，借助DPS数据处理系统，寻找菊叶薯蓣高产稳产的最佳肥料配比方案，为菊叶薯蓣科学施肥提供实验依据，用施肥技术提高其根茎产量和皂素含量。
本试验的主要研究结果有：
1. 氮磷钾配施对菊叶薯蓣生长发育具有显著的影响。研究结果表明：菊叶薯蓣株高、茎粗、叶片含水量和叶片叶绿素含量对氮磷钾肥料配施的响应效果均为N>P>K，但是各自的需求量略有差异。株高试验结果表明：当N、P、K配施以三者均处于1.0水平，即每盆盆栽菊叶薯蓣施N、P、K肥依次为48.5g、11.0g、5.0g时，株高达到模拟最大值176.97cm。茎粗试验结果表明：菊叶薯蓣茎粗在N、P、K肥每盆施肥量为48.5g、11.0g、3.1g时达到最大3.74mm。菊叶薯蓣叶片含水量最大可达81.31%，此时对应N、P、K的水平依次为1.682、1.682、1.0，施肥量为每盆施N肥51.2g，施P肥11.6g，施K肥5.0g。在相同的配方施肥作用下，菊叶薯蓣叶片自由水含量最高，为59.23%。总含水量和自由水含量都达到最高，说明菊叶薯蓣生长代谢旺盛，光合速率、呼吸速率、生长速率等都很高。叶片束缚水含量在施肥水平为-1.682、-1.682、1.682时最大，为27.89%，束缚水含量与植物的抗性密切相关。菊叶薯蓣叶绿素试验结果表明：叶绿素含量与SPAD值有良好的一致性，当NPK施肥量依次为48.5g/盆、11.0g/盆、5.0g/盆时，叶片SPAD值达到模拟最大值47.94。菊叶薯蓣叶片叶绿素a的含量明显高于叶绿素b，二者之间具体比例关系还需进一步研究。
2. 本试验对叶片丙二醛含量研究结果表明：本试验对叶片丙二醛含量研究结果表明：当N、P、K三种肥料的施肥量都为0g时，丙二醛含量最小为1.071mmol/gFW。叶片积累MDA过多时，对植物细胞膜损伤最大，不利于菊叶薯蓣生长发育。过氧化氢酶（CAT）试验结果表明：菊叶薯蓣叶片CAT活性对三种肥料的响应模式P>N>K。叶片CAT活性模拟最大值为181.19U/g·minFW,对应的施肥量每盆为N肥30.4g，P肥6.9g，K肥5.0g。当N、P、K每盆施肥量为30.4g、11.0g、1.3g时，菊叶薯蓣叶片POD活性达到最大值，为33.83U/g·minFW。菊叶薯蓣叶片SOD活性最高的施肥配比方案为NK处于1.0水平，P处于1.682水平，对应N、P、K施肥量每盆为48.5g、11.6g、5.0g，此时SOD活力为4.66U/gFW。
3. 糖分是植物叶片光合作用的产物，本实验通过对菊叶薯蓣叶片中淀粉和可溶性糖含量的测定发现，N、P、K三因素对糖分积累的影响效应N>K>P。当三因素施肥量依次为48.5g/盆、6.9g/盆、3.1g/盆,即三元素的水平为1.0、0、0时，菊叶薯蓣叶片中淀粉含量最高，系统模拟值为2.51%；在相同的配方施肥条件下，叶片可溶性糖含量也达到最高值13.71%。
4. 菊叶薯蓣根茎高产量和根茎中薯蓣皂苷元的高含量是配方施肥的最重要目的。本试验结果表明，施肥对菊叶薯蓣根茎产量效应显著。N、P、K对根茎产量的影响效应N>K>P。N、P、K三个因子共同作用，相应的施肥量每盆为48.5g、6.9g、3.1g，根茎的最大产量为504.49g。氮磷钾单独作用对菊叶薯蓣根茎含水量的影响显著，从根茎含水量的二次回归方程来看，三因素对菊叶薯蓣含水量的影响效应为N>P>K， N、P、K施肥量依次为48.5g/盆、6.9g/盆、3.1g/盆。薯蓣皂苷元对N、P、K三因素的效应效应为N>K>P，三因素互作薯蓣皂苷元最高可达4.44%，此时N、P、K分别为1.0水平、0水平、0水平。通过对根茎产量、含水量和皂苷元含量的研究发现，三者对氮磷钾肥的响应效应是一致的，即使菊叶薯蓣根茎产量和品质都达到最优的施肥配比方案为：N肥48.5g/盆、P肥6.9g/盆、K肥3.1g/盆。