Combined application of organic fertilizer and alginic acid improves the stress resistance and quality of Astragalus mongolicus in saline-alkali land
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摘要:目的
研究有机肥施用量和海藻酸施用浓度对盐碱地蒙古黄芪 [Astragalus membranaceus (Fisch.) Bge. var. mongholicus (Bge.) Hsiao] 光合效率、抗逆能力、产量和质量的影响，为盐碱地中蒙古黄芪生态种植的合理施肥提供理论参考。
方法以蒙古黄芪种苗为材料，连续两年在内蒙古固阳县的盐碱地上开展了大田试验。试验采用两因素三水平完全设计，两因素为有机肥(O)、海藻酸(A)。3个有机肥施用量为0、1200、2400 kg/hm2，分别记为O0、O1、O2；3个海藻酸施用浓度为0、1、2 g/L，分别记为A0、A1、A2，共组成9个处理。于蒙古黄芪种苗返青后60 天开始测定叶片光合效率参数、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量，于蒙古黄芪种苗返青后120 天开始测定根系产量、药效成分和重金属含量。
结果相较于O0处理，O1、O2处理黄芪两年净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)分别提高了13.6%～29.2%、17.0%～32.3%、14.8%～21.2%，过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性分别提高了10.4%～24.0%、9.5%～13.5%、7.5%～29.5%，可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)、脯氨酸(Pro)含量分别提高了11.0%～28.8%、22.3%～94.3%、13.2%～61.4%，根系产量提高了3.8%～8.1%，黄芪甲苷(AIV)和毛蕊异黄酮葡萄糖苷(C7G)含量分别提高了7.4%～19.4%、4.5%～22.7%，Pb、Cd、As和Cu含量分别下降了1.4%～16.0%、5.0%～19.5%、5.6%～9.7%、11.5%～35.2%。相较于A0处理，A1处理显著提高了黄芪光合效率、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量，提升了根系产量和药效成分含量，Pb、Cd、As、Hg和Cu含量分别降低了12.0%～22.2%、6.9%～17.1%、7.5%～13.3%、7.1%～18.9%、16.1%～21.9%。2022、2023年均以O2A1处理的产量(6887、7153 kg/hm2)最高，O0A2处理的产量(6065、6278 kg/hm2)最低。2022、2023年O1A1处理的两种药效成分含量最高，AIV含量(0.144%、0.148%)较O2A1提高了5.1%～7.2%，C7G含量(0.059%、0.060%)较O2A1处理提高了5.3%～13.5%。
结论施用有机肥和适宜浓度的海藻酸均可增强蒙古黄芪的光合效率，提高蒙古黄芪的抗逆能力，进而提高蒙古黄芪的产量和药用品质。以施用有机肥1200 kg/hm2配合喷施浓度为1 g/L的海藻酸提升盐碱地蒙古黄芪产量、品质和抗逆能力的效果最佳，且没有引起重金属污染的风险。
Abstract:ObjectivesOrganic fertilizer and alginic acid have been proved of increasing the stress resistance of crop. We studied the combinations of organic fertilizer rates and alginic acid concentrations on improving the photosynthetic efficiency, stress resistance, yield, and medical quality of A. mongholicus in saline-alkali land.
MethodsA field experiment with a two-factor-three-level complete design was conducted in saline-alkali land for two consecutive years, using seedlings of A. mongholicus as materials. The two factors were organic fertilizer and alginic acid, the three application levels of organic fertilizer were 0, 1200, and 2400 kg/hm2 (denoted as O0, O1, and O2); and the three application concentration levels of alginic acid (A) were 0, 1, and 2 g/L (denoted as A0, A1, and A2). At 60 days after the rejuvenation of A. mongholicus, the leaf photosynthetic parameters, antioxidant enzyme activities, and osmoregulation substance contents were measured. And at 120 days, the yield, and the contentd of medicinal components and heavy metals in A. mongholicus roots were measured.
ResultsCompared with O0, O1 and O2 treatment increased the leaf Pn, Tr, and Gs in 2022 and 2023 by 13.6%−29.2%, 17.0%−32.3%, and 14.8%−21.2%, enhanced the activities of CAT, SOD, and POD by 10.4%−24.0%, 9.5%−13.5%, and 7.5%−29.5%, increased of soluble sugar, soluble protein, and proline contents by 11.0%−28.8%, 22.3%−94.3%, and 13.2%−61.4%, and increased the root yields by 3.8%−8.1%, the AIV contents by 7.4%−19.4% and C7G contents by 4.5%−22.7%, and decreased Pb, Cd, As, and Cu contents by 1.4%−16.0%, 5.0%−19.5%, 5.6%−9.7%, and 11.5%−35.2%, respectively (P<0.05). Compared with A0, A1 treatment significantly increased all the tested photosynthesis parameter values, the activities of antioxidant enzymes, and the contents of osmoregulation substances, significantly enhanced the root yields and medicinal component contents, and decreased Pb, Cd, As, Hg, and Cu contents by 12.0%−22.2%, 6.9%−17.1%, 7.5%−13.3%, 7.1%−18.9%, and 16.1%−21.9%, respectively. In both 2022 and 2023, O2A1 treatment was recorded the highest root yield (6887, and 7153 kg/hm2) while O0A2 treatment was recorded the lowest root yield (6065, and 6278 kg/hm2). Compared with O2A1 treatment, O1A1 increased AIV content by 5.1%−7.2% and C7G content by 5.3%−13.5%.
ConclusionsBoth organic fertilizer and alginic acid application showed obvious effect on increasing the stress resistance, root yield and the medicinal composition contents of A. mongholicus, due to the enhanced photosynthetic efficiencies and antioxidant enzyme activities. Satisfactory synergetic effect on yield and quality but low heavy metal content can be obtained at combination rate of organic fertilizer 1200 kg/hm2 with 1.0 g/L of alginic acid to produce A. mongholicus in saline-alkali land.
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Keywords:
- organic fertilizer /
- alginic acid /
- saline-alkali land /
- Astragalus mongholicus /
- yield /
- quality
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黄芪有补气升阳等药效作用[1]，具有多种药用价值，为多年生草本豆科植物膜荚黄芪或蒙古黄芪的干燥根，是我国重要的大宗药材，其含有的毛蕊异黄酮葡萄糖苷等黄酮类和黄芪甲苷等三萜皂苷类次生代谢产物[2]，具有抗病毒和抗衰老等功效[3]。其中蒙古黄芪的道地产区为内蒙古包头市固阳县[4]，并获得黄芪“农产品地理标志”等称号。
有机肥主要是由植物残体或动物排泄物等富含有机质的原料经发酵腐熟后而形成的肥料，施用后可以有效的提高作物的产量和质量[5−6]，改善土壤微生物群落结构[7]等。海藻酸(C6H8O6)n作为一种天然多糖聚合物，是由单糖醛酸线性聚合而成的多糖，存在于褐藻植物的细胞间质和细胞壁中，具有强化细胞壁的作用，是植物的重要供能物质，也是海藻肥中的标志成分[8]，同时也可以作为肥料助剂，在促进作物生长发育、改善肥料品质以及提高肥料利用率等方面具有重要作用[9]。
内蒙古自治区存在大面积的盐碱荒地[10]，盐碱荒地受到化肥和农药的污染较少，种植抗盐碱类药材，具有易集约化管理、成本低和污染少等的优势，同时也与“不向农田抢地”的中药材的生态种植理念相契合[11]。目前药用植物施肥研究是栽培的核心问题之一[12]，而不同肥料及助剂对逆境胁迫下根茎类药用植物的影响研究相对较少，因此本研究在盐碱地中探究有机肥的施用量和海藻酸的施用浓度对蒙古黄芪产量和品质的影响，为盐碱地中蒙古黄芪生态种植的合理施肥提供理论参考。
1. 材料和方法
1.1 试验区概况
试验于2022年和2023年在内蒙古包头市固阳县银号镇进行，该地位于东经110°20′0.024″，北纬41°7′19.308″，海拔1357 m，年平均降水量272.7～291.1 mm，耕层土壤化学性状见表1。
表 1 耕层土壤化学性质Table 1. Chemical properties of test sols in top layers年份
Year碱解氮
Alkali hydrolyzed N
(mg/kg)速效磷
Available P
(mg/kg)速效钾
Available K
(mg/kg)全氮
Total N
(g/kg)有机质
Organic matter
(g/kg)pH 全盐量
Total salt
(g/kg)2022 59.13 8.24 133.84 1.03 16.37 8.3 8.21 2023 54.84 8.81 126.71 1.18 15.08 8.1 7.94 1.2 试验材料
优质蒙古黄芪种苗(平均根长≥32 cm，平均根粗≥0.8 cm，平均百苗重530 g)，株距15 cm，行距30 cm，沟深8～10 cm，平栽。供试有机肥为呼和浩特市德源肥业有限公司生产的商品有机肥(有机质含量≥90%，N+P2O5+K2O≥12%)，海藻酸由农业农村部海藻类肥料重点实验室提供。有机肥随开沟移栽蒙古黄芪种苗时一次性施入。海藻酸在蒙古黄芪返青后30 天一次性施入，海藻酸稀释后均匀喷洒在叶片表面，并在喷洒后将剩余溶液浇灌在根系周围。
1.3 试验设计
试验为两因素三水平完全设计，两因素为有机肥施用量和海藻酸施用浓度，3个有机肥施用量为0、1200、2400 kg/hm2，分别记为O0、O1、O2；3个海藻酸施用浓度包括0、1、2 g/L，分别记为A0、A1、A2，3个海藻酸用量均为3 t/hm2，共9个处理，每个处理3次重复，小区面积为20 m2 (5 m×4 m)，其他田间管理同常规栽培。其中，两年蒙古黄芪种苗返青时间分别为2022−06−10和2023−06−03。
1.4 测定项目与方法
1.4.1 叶片光合气体交换参数
返青后60 天，于晴天的上午9：30—11：30，在各小区内随机选取3株无破损样株叶片，使用CIRAS-3型光合仪测定光合气体交换参数，包括净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)，以及叶片水分利用率(WUE)。
1.4.2 叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量
于返青后60 天在各小区内随机选取3株样株，摘下叶片后放入液氮速冻，并在−80℃冰箱保存。参考Liu等[13]的方法测定叶片中的抗氧化酶[过氧化氢酶(catalase，CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、过氧化物酶(peroxidase，POD)]活性以及渗透调节物质[可溶性糖(soluble sugar，SS)、可溶性蛋白(soluble protein，SP)、脯氨酸(proline，Pro)]含量。
1.4.3 根系产量
于返青后120 天，小区预留1/2面积进行蒙古黄芪根系产量的测定。
1.4.4 根系药效成分和重金属含量
于返青后120天在各小区内随机选取3株样株根系，参考《中国药典》[1]进行根系药效成分[黄芪甲苷(AIV)、毛蕊异黄酮葡萄糖苷(C7G)]和重金属[铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)]含量的测定。
1.5 数据处理与分析
试验数据采用Excel 2016进行处理和作图，使用SPSS 24.0进行方差分析。
2. 结果与分析
2.1 有机肥和海藻酸对蒙古黄芪叶片光合气体交换参数的影响
由表2和表3可见，有机肥施用量和海藻酸施用浓度对黄芪叶片的Pn、Tr、Ci和Gs均有显著影响(P<0.05)，而两者之间的互作效应仅对2023年Ci有显著的影响。相较于O0处理，O1、O2处理两年的Pn、Tr和Gs分别提高了13.6%～29.2%、17.0%～32.3%和14.8%～21.2%，Ci下降了8.6%～18.0%，而水分利用率(WUE)无显著变化，说明有机肥可以有效提高蒙古黄芪叶片的光合作用，且O2处理的增效更加明显。相较于A0处理，A1处理提高了两年的Pn和Tr，降低了两年的Ci，对2022年O0和O1处理条件下的Gs也有显著的提高作用；而A2处理反而降低了2022年O0处理条件下的Pn和Tr，提高了2023年O0处理条件下的Ci，说明适宜的海藻酸浓度更有利于蒙古黄芪叶片光合作用的提高。
表 2 不同有机肥和海藻酸处理下蒙古黄芪叶片光合气体交换参数(2022年)Table 2. Photosynthetic gas exchange parameters in A. mongholicus leaves under different organic fertilizer and alginic acid treatments (2022)处理
Treatment净光合速率 Pn
[μmol/(m2·s)]蒸腾速率 Tr
[μmol/(m2·s)]胞间CO2浓度 Ci
(μmol/mol)气孔导度 Gs
[mol/(m2·s)]水分利用率 (%)
Water use efficiencyO0 A0 9.33 b 5.03 b 160.1 a 0.434 b 1.86 a A1 11.84 a 5.82 a 145.8 b 0.523 a 2.04 a A2 8.08 c 4.28 c 167.5 a 0.415 b 1.89 a 平均 Mean 9.75 c 5.04 c 157.8 a 0.458 b 1.93 a O1 A0 10.38 b 5.99 b 145.3 a 0.488 b 1.73 a A1 12.91 a 6.83 a 134.0 b 0.577 a 1.89 a A2 11.10 b 5.38 b 137.9 ab 0.512 ab 2.08 a 平均 Mean 11.46 b 6.07 b 139.1 b 0.526 a 1.90 a O2 A0 11.93 b 6.39 b 141.6 a 0.526 a 1.88 a A1 13.96 a 7.31 a 128.0 b 0.560 a 1.92 a A2 11.90 b 6.31 b 137.2 ab 0.530 a 1.90 a 平均 Mean 12.60 a 6.67 a 135.6 b 0.539 a 1.90 a 方差分析 ANOVA O ** ** ** ** ns A ** ** ** ** ns O×A ns ns ns ns ns 注：O0、O1、O2代表有机肥施用量为0、1200、2400 kg/hm2；A0、A1、A2代表海藻酸施用浓度为0、1、2 g/L。同列数据后不同字母代表处理间差异达到0.05显著水平。方差分析部分，O代表有机肥处理，A代表海藻酸处理，O×A代表互作效应，ns代表变量效应不显著，*、**分别代表变量效应达到0.05、0.01显著水平。
Note: O0, O1, and O2 represent organic fertilizer application amount 0, 1200, and 2400 kg/hm2; A0, A1, and A2 represent alginic acid application concentration 0, 1, and 2 g/L. Different small letters after data in the same column represent significant difference among treatments at 0.05 levels. In the ANOVA, O, and A represent organic fertilizer and alginic acid treatments, and O×A represents the interaction effect, ns indicates no significant effect, * and ** indicate the effect at 0.05 and 0.01 significant levels, respectively.表 3 不同有机肥和海藻酸处理下蒙古黄芪叶片光合气体交换参数(2023年)Table 3. Photosynthetic gas exchange parameters in A. mongholicus leaves as affected by organic fertilizer and alginic acid treatments (2023)处理
Treatment净光合速率 Pn
[μmol/(m2·s)]蒸腾速率 Tr
[μmol/(m2·s)]胞间CO2浓度 Ci
(μmol/mol)气孔导度 Gs
[mol/(m2·s)]水分利用率 (%)
Water use efficiencyO0 A0 8.98 b 4.45 b 143.2 b 0.395 ab 2.03 a A1 10.22 a 5.16 a 132.0 c 0.438 a 1.98 a A2 8.44 b 4.16 b 159.1 a 0.359 b 2.03 a 平均 Mean 9.22 b 4.59 b 144.8 a 0.397 b 2.01 a O1 A0 9.86 b 5.11 b 135.7 a 0.451 a 1.95 a A1 11.81 a 5.85 a 122.0 b 0.497 a 2.03 a A2 9.73 b 5.17 b 139.2 a 0.433 a 1.89 a 平均 Mean 10.47 a 5.37 a 132.3 b 0.460 a 1.96 a O2 A0 10.31 b 5.34 b 125.5 a 0.457 a 1.95 a A1 12.26 a 5.96 a 109.6 b 0.518 a 2.06 a A2 11.13 b 5.40 ab 121.0 a 0.469 a 2.07 a 平均 Mean 11.23 a 5.56 a 118.7 c 0.481 a 2.03 a 方差分析 ANOVA O ** ** ** ** ns A ** ** ** * ns O×A ns ns * ns ns 注：O0、O1、O2代表有机肥施用量为0、1200、2400 kg/hm2；A0、A1、A2代表海藻酸施用浓度为0、1、2 g/L。同列数据后不同字母代表处理间差异达到0.05显著水平。方差分析部分，O代表有机肥处理，A代表海藻酸处理，O×A代表互作效应，ns代表变量效应不显著，*、**分别代表变量效应达到0.05、0.01显著水平。
Note: O0, O1, and O2 represent organic fertilizer application amount 0, 1200, and 2400 kg/hm2; A0, A1, and A2 represent alginic acid application concentration 0, 1, and 2 g/L. Different small letters after data in the same column represent significant difference among treatments at 0.05 levels. In the ANOVA, O, and A represent organic fertilizer and alginic acid treatments, and O×A represents the interaction effect, ns indicates no significant effect, * and ** indicate the effect at 0.05 and 0.01 significant levels, respectively.2.2 有机肥和海藻酸对蒙古黄芪叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响
由表4和表5可见，2年有机肥施用量和海藻酸施用浓度对蒙古黄芪叶片的抗氧化酶活性和渗透调节物质含量影响显著，两者之间的互作效应仅在2023年POD活性上显著。相较于O0处理，O1、O2处理两年的CAT、SOD、POD活性分别提高了10.4%～24.0%、9.5%～13.5%、7.5%～29.5%，SS、SP、Pro含量分别提高了11.0%～28.8%、22.3%～94.3%、13.2%～61.4%，说明有机肥可以显著提高蒙古黄芪的抗逆能力，且O2处理的提高效果更加明显。相较于A0处理，施用海藻酸后，A1处理显著提高了两年的CAT和SOD活性以及O0和O1处理条件下的POD活性，同时对两年的SP和Pro含量、2022年SS含量以及2023年O0和O1处理条件下的SS含量也有着显著的提高；A2处理显著提高了两年O0处理条件下的SP含量、2022年O0和O1处理条件下的SS和Pro含量以及O2处理条件下的SP含量，说明海藻酸也可以显著提高蒙古黄芪的抗逆能力，且A1处理的提升效果更加明显。
表 4 不同有机肥和海藻酸处理下蒙古黄芪叶片抗氧化酶活性Table 4. Antioxidant enzyme activities in A. mongholicus leaves under different organic fertilizer and alginic acid treatments处理
Treatment2022 2023 过氧化氢酶
Catalase
[U/(g·min)]超氧化物歧化酶
Superoxide dismutase
(U/g)过氧化物酶
Peroxidase
[U/(mg·min)]过氧化氢酶
Catalase
[U/(g·min)]超氧化物歧化酶
Superoxide dismutase
(U/g)过氧化物酶
Peroxidase
[U/(mg·min)]O0 A0 36.3 b 157.6 b 15.3 b 32.0 b 137.6 b 12.9 b A1 40.8 a 169.7 a 17.8 a 35.8 a 160.6 a 14.4 a A2 33.1 b 145.8 c 14.6 b 30.5 b 150.6 a 11.3 c 平均 Mean 36.7 b 157.7 b 15.9 b 32.8 c 149.6 b 12.9 b O1 A0 39.1 c 169.1 b 17.0 b 35.7 b 159.0 b 15.5 b A1 47.0 a 182.2 a 18.7 a 38.6 a 177.3 a 17.4 a A2 42.7 b 166.8 b 15.6 b 34.3 b 166.2 ab 15.6 b 平均 Mean 42. 9 a 172.7 a 17.1 a 36.2 b 167.5 a 16.2 a O2 A0 44.3 b 175.3 b 17.7 a 38.6 b 161.4 b 16.1 a A1 48.8 a 188.5 a 18.5 a 41.9 a 174.6 a 16.7 a A2 43.4 b 173.0 b 16.8 a 37.4 b 167.2 ab 17.2 a 平均 Mean 45.5 a 179.0 a 17.7 a 39.3 a 167.8 a 16.7 a 方差分析 ANOVA O ** ** * ** * ** A ** ** ** ** ** ** O×A ns ns ns ns ns * 注： O0、O1、O2代表有机肥施用量为0、1200、2400 kg/hm2；A0、A1、A2代表海藻酸施用浓度为0、1、2 g/L。同列数据后不同字母代表处理间差异达到0.05显著水平。方差分析部分，O代表有机肥处理，A代表海藻酸处理，O×A代表互作效应，ns代表变量效应不显著，*、**分别代表变量效应达到0.05、0.01显著水平。
Note: O0, O1, and O2 represent organic fertilizer application amount 0, 1200, and 2400 kg/hm2; A0, A1, and A2 represent alginic acid application concentration 0, 1, and 2 g/L. Different small letters after data in the same column represent significant difference among treatments at 0.05 levels. In the ANOVA, O, and A represent organic fertilizer and alginic acid treatments, and O×A represents the interaction effect, ns indicates no significant effect, * and ** indicate the effect at 0.05 and 0.01 significant levels, respectively.表 5 不同有机肥和海藻酸处理下蒙古黄芪叶片渗透调节物质含量Table 5. Osmoregulation substance contents in A. mongholicus leaves under different organic fertilizer and alginic acid treatments处理
Treatment2022 2023 可溶性糖 (mg/g)
Soluble sugar (SS)可溶性蛋白 (mg/g)
Soluble protein (SP)脯氨酸 (μg/g)
Proline (Pro)可溶性糖 (mg/g)
Soluble sugar (SS)可溶性蛋白 (mg/g)
Soluble protein (SP)脯氨酸 (μg/g)
Proline (Pro)O0 A0 15.2 c 5.30 b 110.2 c 13.6 b 3.70 b 93.6 b A1 19.3 a 7.41 a 139.6 a 15.6 a 5.26 a 126.2 a A2 17.3 b 6.51 a 128.7 b 14.5 ab 4.76 a 108.7 b 平均 Mean 17.3 b 6.41 c 126.2 b 14.6 b 4.57 c 109.5 c O1 A0 17.4 b 7.16 b 131.5 b 16.4 b 7.71 b 131.8 b A1 20.8 a 8.40 a 151.9 a 18.6 a 9.21 a 150.9 a A2 19.5 a 7.97 ab 144.9 a 17.4 ab 8.06 b 144.5 ab 平均 Mean 19.2 a 7.84 b 142.8 a 17.5 a 8.33 b 142.4 b O2 A0 18.8 b 8.12 b 138.0 b 18.7 a 7.78 b 165.0 b A1 20.5 a 9.70 a 153.3 a 19.0 a 9.58 a 186.3 a A2 20.1 ab 9.36 a 146.2 ab 18.8 a 9.29 a 178.8 ab 平均 Mean 19.8 a 9.06 a 145.8 a 18.8 a 8.88 a 176.7 a 方差分析 ANOVA O ** ** ** ** ** ** A ** ** ** * ** ** O×A ns ns ns ns ns ns 注：O0、O1、O2代表有机肥施用量为0、1200、2400 kg/hm2；A0、A1、A2代表海藻酸施用浓度为0、1、2 g/L。同列数据后不同字母代表处理间差异达到0.05显著水平。方差分析部分，O代表有机肥处理，A代表海藻酸处理，O×A代表互作效应，ns代表变量效应不显著，*、**分别代表变量效应达到0.05、0.01显著水平。
Note: O0, O1, and O2 represent organic fertilizer application amount 0, 1200, and 2400 kg/hm2; A0, A1, and A2 represent alginic acid application concentration 0, 1, and 2 g/L. Different small letters after data in the same column represent significant difference among treatments at 0.05 levels. In the ANOVA, O, and A represent organic fertilizer and alginic acid treatments, and O×A represents the interaction effect, ns indicates no significant effect, * and ** indicate the effect at 0.05 and 0.01 significant levels, respectively.2.3 有机肥和海藻酸对蒙古黄芪根系产量的影响
由图1可见，两年有机肥和海藻酸处理对蒙古黄芪产量均有显著影响，但两者之间对产量均无显著性互作效应。O1、O2处理两年根系产量较O0处理提高了3.8%～8.1%，说明有机肥的施用有利于蒙古黄芪产量的增加。不论有机肥施用量高低，A1处理两年产量均显著高于A2处理，且两年均以O2A1处理的产量最高，2022和2023年分别为6887和7153 kg/hm2，且较O1A1处理提高了1.7%～4.2%，O0A2处理的产量分别为6065、6278 kg/hm2。说明适宜浓度的海藻酸有利于提高蒙古黄芪产量，较高的有机肥施用量可进一步提升海藻酸的增产效果。
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图 1 不同有机肥和海藻酸处理下蒙古黄芪根系产量注：O0、O1、O2代表有机肥施用量为0、1200、2400 kg/hm2；A0、A1、A2代表海藻酸施用浓度为0、1、2 g/L。O代表有机肥处理，A代表海藻酸处理，O×A代表互作效应。*、**分别代表变量效应在5%和1%水平显著，ns代表不显著。Figure 1. Root yield of A. mongholicus under different organic fertilizer and alginic acid treatmentsNote: O0, O1, and O2 represent organic fertilizer application amount 0, 1200, and 2400 kg/hm2; A0, A1, and A2 represent alginic acid application concentration 0, 1, and 2 g/L. O, and A represents organic fertilizer, and alginic acid treatment, and O×A represents interaction effect, * and ** indicate effect significance at the 5% and 1% levels, respectively, while ns represents no significant effect.2.4 有机肥和海藻酸对蒙古黄芪根系药效成分和重金属含量的影响
由图2可见，有机肥施用量对2年蒙古黄芪根系毛蕊异黄酮葡萄糖苷 (C7G)含量和2022年黄芪甲苷(AIV)含量有显著影响，海藻酸施用浓度对两年的AIV和C7G含量均有显著影响，但有机肥施用量和海藻酸施用浓度对两年的AIV和C7G含量均无显著性交互效应。相较于O0处理，O1、O2处理两年的AIV和C7G含量分别提高了7.4%～19.4%和4.5%～22.7%，相较于O1处理，O2处理的AIV和C7G含量分别下降了 1.6%～3.0%和3.6%～14.8%，说明施用有机肥更有利于提高蒙古黄芪的药效成分含量。相较于A0处理，两年仅A1处理显著提高了AIV和C7G含量，分别提高了8.4%～19.4%和13.3%～40.2%，且两年均以O1A1处理的两种药效成分含量最高，AIV含量2022和2023年分别为0.144%和0.148%，C7G含量分别为0.059%和0.060%，且AIV含量较O2A1处理提高了5.1%～7.2%，C7G 含量较O2A1处理提高了5.3%～13.5%，说明适宜浓度的海藻酸在较低有机肥用量下提高蒙古黄芪药效成分含量的效果更佳。
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图 2 不同有机肥和海藻酸处理下蒙古黄芪根系黄芪甲苷和毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量注：O0、O1、O2代表有机肥施用量为0、1200、2400 kg/hm2；A0、A1、A2代表海藻酸施用浓度为0、1、2 g/L。O代表有机肥处理，A代表海藻酸处理，O×A代表互作效应。*、**分别代表变量效应在5%和1%水平显著，ns代表不显著。Figure 2. Astragaloside IV (AIV) and calycosin-7-glucoside (C7G) content in A. mongholicus roots under different organic fertilizer and alginic acid treatmentsNote: O0, O1, and O2 represent organic fertilizer application amount 0, 1200, and 2400 kg/hm2; A0, A1, and A2 represent alginic acid application concentration 0, 1, and 2 g/L. O, and A represents organic fertilizer, and alginic acid treatment, and O×A represents interaction effect, * and ** indicate effect significance at the 5% and 1% levels, respectively, while ns represents no significant effect.由表6可见，有机肥施用量对2022年Pb、Cd、As、Cu含量和2023年Cd、Hg、Cu含量有显著的影响，海藻酸施用浓度对两年的5种重金属含量均有显著的影响，而两者之间的互作效应仅对2023年Pb含量有显著的影响。相较于O0处理，施用有机肥后，仅对2022年Hg含量无著性影响，而两年的Pb、Cd、As和Cu含量分别下降了1.4%～16.0%、5.0%～19.5%、5.6%～9.7%和11.5%～35.2%，说明有机肥有利于降低蒙古黄芪根系重金属的含量。相较于A0处理，施用海藻酸后，A1处理的Pb、Cd、As、Hg和Cu含量分别降低了12.0%～22.2%、6.9%～17.1%、7.5%～13.3%、7.1%～18.9%、16.1%～21.9%，A1和A2处理显著降低了两年的Pb含量；A1处理显著降低了两年O0处理条件下和2022年O1处理条件下Cd含量，A2处理显著降低了2023年O0和O1处理条件下Cd含量；A1处理显著降低了两年O0和O1处理条件下As含量，A2处理显著降低了2023年O0和O2处理条件下As含量；A1处理显著降低了2023年O1和O2处理条件下和2022年Hg含量，A2处理显著降低了两年O0和O2处理条件下Hg含量；A1处理显著降低了两年Cu含量，A2处理显著降低了2023年O2处理条件下和2022年Cu含量，说明海藻酸也有降低蒙古黄芪重金属含量的作用。
表 6 不同有机肥和海藻酸处理下蒙古黄芪根系重金属含量Table 6. Heavy metal content in A. mongholicus roots under different organic fertilizer and alginic acid treatments年份 Year 处理 Treatment 铅 Pb (mg/kg) 镉 Cd (µg/kg) 砷 As (mg/kg) 汞 Hg (µg/kg) 铜 Cu (mg/kg) 含量 Content 平均 Average 含量 Content 平均 Average 含量 Content 平均 Average 含量 Content 平均 Average 含量 Content 平均Average 2022 O0 A0 0.916 a 0.799 a 70.6 a 65.1 a 0.425 a 0.410 a 22.0 a 19.7 a 9.22 a 8.20 a A1 0.771 b 61.7 b 0.373 b 18.2 b 7.67 b A2 0.711 b 62.9 ab 0.431 a 18.8 b 7.70 b O1 A0 0.823 a 0.700 b 62.0 a 55.9 b 0.400 a 0.374 b 21.1 a 19.9 a 7.71 a 6.75 b A1 0.654 b 51.4 b 0.349 b 18.6 b 6.47 b A2 0.623 b 54.4 ab 0.374ab 19.9 ab 6.05 b O2 A0 0.745 a 0.671 b 55.7 a 52.4 b 0.398 a 0.376 b 19.6 a 18.3 a 6.68 a 5.31 c A1 0.631 b 50.3 a 0.354 a 17.7 b 5.22 b A2 0.637 b 51.2 a 0.378 a 17.5 b 4.02 c 2023 O0 A0 1.163 a 0.951 a 82.7 a 74.1 a 0.564 a 0.518 a 26.6 a 24.5 a 11.59 a 10.65 a A1 0.905 b 70.3 b 0.489 b 24.7 a 9.70 b A2 0.785 c 69.2 b 0.502 b 22.1 b 10.66 ab O1 A0 1.045 a 0.938 a 76.3 a 70.4 a 0.514 a 0.489ab 26.0 a 24.8 a 10.40 a 9.42 b A1 0.870 b 69.9 ab 0.467 b 23.7 b 8.63 b A2 0.897 b 64.9 b 0.486ab 24.6 ab 9.24 ab O2 A0 0.902 a 0.824 b 67.7 a 64.4 b 0.496 a 0.468 b 21.7 a 18.6 b 9.24 a 8.23 c A1 0.794 b 63.0 a 0.459ab 17.6 b 7.59 b A2 0.776 b 62.6 a 0.448 b 16.5 b 7.85 b 方差分析 ANOVA 2022 O * ** ** ns ** A ** ** ** ** ** O×A ns ns ns ns ns 2023 O ns * ns ** ** A ** ** ** ** ** O×A ** ns ns ns ns 注：O0、O1、O2代表有机肥施用量为0、1200、2400 kg/hm2；A0、A1、A2代表海藻酸施用浓度为0、1、2 g/L。O代表有机肥处理，A代表海藻酸处理，O×A代表互作效应。*、**分别代表变量效应在5%和1%水平显著，ns代表不显著。
Note: O0, O1, and O2 represent organic fertilizer application amount 0, 1200, and 2400 kg/hm2; A0, A1, and A2 represent alginic acid application concentration 0, 1, and 2 g/L. O, and A represents organic fertilizer, and alginic acid treatment, and O×A represents interaction effect, * and ** indicate effect significance at the 5% and 1% levels, respectively, while ns represents no significant effect.3. 讨论
盐碱地是我国重要的后备耕地战略资源，研究表明有机肥可以改善盐碱地土壤的容重和孔隙度等物理结构，提升耕层的养分含量，增强土壤微生物的活性和土壤胶体吸附盐基离子的能力，其含有的有机质在分解时产生的有机酸等物质可有效降低土壤的pH[14]；含有海藻酸的海藻肥也可以通过改善盐碱地土壤的微生物群落结构进一步增加土壤肥力，改善土壤理化性质，一定程度上可以替代或者减少化肥的施用[15]。
沈向捷[16]的研究表明2250 kg/hm2的有机肥可以增加盐碱地中红花的光合作用及其对逆境的抵抗能力，提高红花产量，并有效提高红花羟基红花黄色素A和山柰酚这两种药效成分含量；方雅瑜等[17]的研究表明施用有机肥后，水稻各器官中Cd和Pb含量显著降低；杨青山[18]的研究也表明，蚕沙有机肥可以在一定程度上缓解连作障碍下药用植物延胡索根系重金属含量的积累。本研究表明施用有机肥后，蒙古黄芪的光合作用和抗逆能力明显增强，表现在Pn、Tr、Gs、CAT活性、SOD活性、POD活性、SS含量、SP含量和Pro含量的提高；产量也明显提高；同时重金属含量明显降低，表现在Pb、Cd、As和Cu含量的下降；但相较于O1处理，O2处理的AIV和C7G含量分别下降了1.6%～3.0%和3.6%～14.8%。原因可能是有机肥对盐碱地有一定的改良作用[19- 20]，随着有机肥施用量的增加，蒙古黄芪受到的盐碱胁迫降低，而适度的盐碱胁迫可以增加药用植物药效成分的含量[21]。
吉状状等[22]的研究表明，以海藻酸为主要成分的包衣剂能通过提高甜玉米种子萌发期间的抗氧化酶活性，从而促进种子的萌发和苗期建成，进而提高产量；李松伟等[23]的研究也表明，海藻肥明显增强和改善了烟叶的渗透调节能力和光合作用。本研究表明A1处理下的海藻酸可以显著提高蒙古黄芪的光合作用、抗逆能力、产量和药效成分含量，并显著降低了重金属含量，而A2处理下的海藻酸仅对降低蒙古黄芪重金属含量有着明显的作用。原因可能是海藻酸进行灌根后，土壤中Pb、Cd、As、Hg和Cu等重金属离子易被海藻酸分子中的众多羟基和羧基结合[8]，土壤中的重金属离子可以通过药用植物根系的吸收、转运和迁移进入体内[24]，海藻酸起到的钝化土壤重金属的作用，减少了蒙古黄芪根系对重金属离子的吸收；而A2处理下的海藻酸由于较高的浓度，叶面喷施后引起了蒙古黄芪叶片的翻卷，导致叶片的光合作用和抗逆能力没有明显提高，这也与何锐等[25]在芥蓝上的研究结果有相似之处。
互作效应下的分析表明，各处理的产量和药效成分含量与部分光合气体交换参数、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量有着相似的变化趋势，原因可能是光合作用制造的有机物可以反馈根部，进而提高了根系的干物质积累量，也可以为药效成分合成的次生代谢途径提供原料，而抗逆能力的提高也促进了根系干物质和药效成分合成的代谢途径，这与吕学莲等[26]在甘草上的研究结果有相似之处；而各处理重金属含量则与之有着相反的变化趋势，原因可能是盐碱胁迫增加了重金属含量对蒙古黄芪光合作用和抗逆能力的影响，蒙古黄芪体内的重金属离子可能与叶绿素、SS、SP、Pro合成的几种酶以及CAT、SOD和POD肽链中氢硫基结合，从而阻碍了叶绿素和渗透调节物质的合成，抑制了抗氧化酶的活性[27]，这与陆佳欣等[28]在芍药上的研究结果有相似之处。
药用植物栽培过程中其产量和药效成分含量经常不能兼得[29]，本研究O2A1处理的产量最高且较O1A1处理提高了1.7%～4.2%，O1A1处理的两种药效成分含量均最高，其中AIV含量较O2A1处理提高了5.1%～7.2%，C7G含量较O2A1处理提高了5.3%～13.5%，由于O1A1处理对两种药效成分含量的提升更加明显，且药用植物更加注重药用价值，再考虑到实践中的肥料成本，可认为O1A1处理为最佳处理。后期在道地产区的盐碱地栽培过程中，可进一步增加肥料的组合种类与施用梯度，使蒙古黄芪在保证药效成分含量的基础上尽可能提高产量、降低重金属含量。
4. 结论
施用有机肥和适宜浓度的海藻酸可增强蒙古黄芪的光合效率，提高蒙古黄芪的抗逆能力，进而提高蒙古黄芪的产量和品质，以施用有机肥1200 kg/hm2配合喷施浓度为1 g/L的海藻酸提升盐碱地蒙古黄芪产量、品质和抗逆能力的效果最佳，且没有引起重金属污染的风险。
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图 1 不同有机肥和海藻酸处理下蒙古黄芪根系产量
注：O0、O1、O2代表有机肥施用量为0、1200、2400 kg/hm2；A0、A1、A2代表海藻酸施用浓度为0、1、2 g/L。O代表有机肥处理，A代表海藻酸处理，O×A代表互作效应。*、**分别代表变量效应在5%和1%水平显著，ns代表不显著。
Figure 1. Root yield of A. mongholicus under different organic fertilizer and alginic acid treatments
Note: O0, O1, and O2 represent organic fertilizer application amount 0, 1200, and 2400 kg/hm2; A0, A1, and A2 represent alginic acid application concentration 0, 1, and 2 g/L. O, and A represents organic fertilizer, and alginic acid treatment, and O×A represents interaction effect, * and ** indicate effect significance at the 5% and 1% levels, respectively, while ns represents no significant effect.
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图 2 不同有机肥和海藻酸处理下蒙古黄芪根系黄芪甲苷和毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量
注：O0、O1、O2代表有机肥施用量为0、1200、2400 kg/hm2；A0、A1、A2代表海藻酸施用浓度为0、1、2 g/L。O代表有机肥处理，A代表海藻酸处理，O×A代表互作效应。*、**分别代表变量效应在5%和1%水平显著，ns代表不显著。
Figure 2. Astragaloside IV (AIV) and calycosin-7-glucoside (C7G) content in A. mongholicus roots under different organic fertilizer and alginic acid treatments
Note: O0, O1, and O2 represent organic fertilizer application amount 0, 1200, and 2400 kg/hm2; A0, A1, and A2 represent alginic acid application concentration 0, 1, and 2 g/L. O, and A represents organic fertilizer, and alginic acid treatment, and O×A represents interaction effect, * and ** indicate effect significance at the 5% and 1% levels, respectively, while ns represents no significant effect.
表 1 耕层土壤化学性质
Table 1 Chemical properties of test sols in top layers
年份
Year碱解氮
Alkali hydrolyzed N
(mg/kg)速效磷
Available P
(mg/kg)速效钾
Available K
(mg/kg)全氮
Total N
(g/kg)有机质
Organic matter
(g/kg)pH 全盐量
Total salt
(g/kg)2022 59.13 8.24 133.84 1.03 16.37 8.3 8.21 2023 54.84 8.81 126.71 1.18 15.08 8.1 7.94 
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表 2 不同有机肥和海藻酸处理下蒙古黄芪叶片光合气体交换参数(2022年)
Table 2 Photosynthetic gas exchange parameters in A. mongholicus leaves under different organic fertilizer and alginic acid treatments (2022)
处理
Treatment净光合速率 Pn
[μmol/(m2·s)]蒸腾速率 Tr
[μmol/(m2·s)]胞间CO2浓度 Ci
(μmol/mol)气孔导度 Gs
[mol/(m2·s)]水分利用率 (%)
Water use efficiencyO0 A0 9.33 b 5.03 b 160.1 a 0.434 b 1.86 a A1 11.84 a 5.82 a 145.8 b 0.523 a 2.04 a A2 8.08 c 4.28 c 167.5 a 0.415 b 1.89 a 平均 Mean 9.75 c 5.04 c 157.8 a 0.458 b 1.93 a O1 A0 10.38 b 5.99 b 145.3 a 0.488 b 1.73 a A1 12.91 a 6.83 a 134.0 b 0.577 a 1.89 a A2 11.10 b 5.38 b 137.9 ab 0.512 ab 2.08 a 平均 Mean 11.46 b 6.07 b 139.1 b 0.526 a 1.90 a O2 A0 11.93 b 6.39 b 141.6 a 0.526 a 1.88 a A1 13.96 a 7.31 a 128.0 b 0.560 a 1.92 a A2 11.90 b 6.31 b 137.2 ab 0.530 a 1.90 a 平均 Mean 12.60 a 6.67 a 135.6 b 0.539 a 1.90 a 方差分析 ANOVA O ** ** ** ** ns A ** ** ** ** ns O×A ns ns ns ns ns 注：O0、O1、O2代表有机肥施用量为0、1200、2400 kg/hm2；A0、A1、A2代表海藻酸施用浓度为0、1、2 g/L。同列数据后不同字母代表处理间差异达到0.05显著水平。方差分析部分，O代表有机肥处理，A代表海藻酸处理，O×A代表互作效应，ns代表变量效应不显著，*、**分别代表变量效应达到0.05、0.01显著水平。
Note: O0, O1, and O2 represent organic fertilizer application amount 0, 1200, and 2400 kg/hm2; A0, A1, and A2 represent alginic acid application concentration 0, 1, and 2 g/L. Different small letters after data in the same column represent significant difference among treatments at 0.05 levels. In the ANOVA, O, and A represent organic fertilizer and alginic acid treatments, and O×A represents the interaction effect, ns indicates no significant effect, * and ** indicate the effect at 0.05 and 0.01 significant levels, respectively.
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表 3 不同有机肥和海藻酸处理下蒙古黄芪叶片光合气体交换参数(2023年)
Table 3 Photosynthetic gas exchange parameters in A. mongholicus leaves as affected by organic fertilizer and alginic acid treatments (2023)
处理
Treatment净光合速率 Pn
[μmol/(m2·s)]蒸腾速率 Tr
[μmol/(m2·s)]胞间CO2浓度 Ci
(μmol/mol)气孔导度 Gs
[mol/(m2·s)]水分利用率 (%)
Water use efficiencyO0 A0 8.98 b 4.45 b 143.2 b 0.395 ab 2.03 a A1 10.22 a 5.16 a 132.0 c 0.438 a 1.98 a A2 8.44 b 4.16 b 159.1 a 0.359 b 2.03 a 平均 Mean 9.22 b 4.59 b 144.8 a 0.397 b 2.01 a O1 A0 9.86 b 5.11 b 135.7 a 0.451 a 1.95 a A1 11.81 a 5.85 a 122.0 b 0.497 a 2.03 a A2 9.73 b 5.17 b 139.2 a 0.433 a 1.89 a 平均 Mean 10.47 a 5.37 a 132.3 b 0.460 a 1.96 a O2 A0 10.31 b 5.34 b 125.5 a 0.457 a 1.95 a A1 12.26 a 5.96 a 109.6 b 0.518 a 2.06 a A2 11.13 b 5.40 ab 121.0 a 0.469 a 2.07 a 平均 Mean 11.23 a 5.56 a 118.7 c 0.481 a 2.03 a 方差分析 ANOVA O ** ** ** ** ns A ** ** ** * ns O×A ns ns * ns ns 注：O0、O1、O2代表有机肥施用量为0、1200、2400 kg/hm2；A0、A1、A2代表海藻酸施用浓度为0、1、2 g/L。同列数据后不同字母代表处理间差异达到0.05显著水平。方差分析部分，O代表有机肥处理，A代表海藻酸处理，O×A代表互作效应，ns代表变量效应不显著，*、**分别代表变量效应达到0.05、0.01显著水平。
Note: O0, O1, and O2 represent organic fertilizer application amount 0, 1200, and 2400 kg/hm2; A0, A1, and A2 represent alginic acid application concentration 0, 1, and 2 g/L. Different small letters after data in the same column represent significant difference among treatments at 0.05 levels. In the ANOVA, O, and A represent organic fertilizer and alginic acid treatments, and O×A represents the interaction effect, ns indicates no significant effect, * and ** indicate the effect at 0.05 and 0.01 significant levels, respectively.
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表 4 不同有机肥和海藻酸处理下蒙古黄芪叶片抗氧化酶活性
Table 4 Antioxidant enzyme activities in A. mongholicus leaves under different organic fertilizer and alginic acid treatments
处理
Treatment2022 2023 过氧化氢酶
Catalase
[U/(g·min)]超氧化物歧化酶
Superoxide dismutase
(U/g)过氧化物酶
Peroxidase
[U/(mg·min)]过氧化氢酶
Catalase
[U/(g·min)]超氧化物歧化酶
Superoxide dismutase
(U/g)过氧化物酶
Peroxidase
[U/(mg·min)]O0 A0 36.3 b 157.6 b 15.3 b 32.0 b 137.6 b 12.9 b A1 40.8 a 169.7 a 17.8 a 35.8 a 160.6 a 14.4 a A2 33.1 b 145.8 c 14.6 b 30.5 b 150.6 a 11.3 c 平均 Mean 36.7 b 157.7 b 15.9 b 32.8 c 149.6 b 12.9 b O1 A0 39.1 c 169.1 b 17.0 b 35.7 b 159.0 b 15.5 b A1 47.0 a 182.2 a 18.7 a 38.6 a 177.3 a 17.4 a A2 42.7 b 166.8 b 15.6 b 34.3 b 166.2 ab 15.6 b 平均 Mean 42. 9 a 172.7 a 17.1 a 36.2 b 167.5 a 16.2 a O2 A0 44.3 b 175.3 b 17.7 a 38.6 b 161.4 b 16.1 a A1 48.8 a 188.5 a 18.5 a 41.9 a 174.6 a 16.7 a A2 43.4 b 173.0 b 16.8 a 37.4 b 167.2 ab 17.2 a 平均 Mean 45.5 a 179.0 a 17.7 a 39.3 a 167.8 a 16.7 a 方差分析 ANOVA O ** ** * ** * ** A ** ** ** ** ** ** O×A ns ns ns ns ns * 注： O0、O1、O2代表有机肥施用量为0、1200、2400 kg/hm2；A0、A1、A2代表海藻酸施用浓度为0、1、2 g/L。同列数据后不同字母代表处理间差异达到0.05显著水平。方差分析部分，O代表有机肥处理，A代表海藻酸处理，O×A代表互作效应，ns代表变量效应不显著，*、**分别代表变量效应达到0.05、0.01显著水平。
Note: O0, O1, and O2 represent organic fertilizer application amount 0, 1200, and 2400 kg/hm2; A0, A1, and A2 represent alginic acid application concentration 0, 1, and 2 g/L. Different small letters after data in the same column represent significant difference among treatments at 0.05 levels. In the ANOVA, O, and A represent organic fertilizer and alginic acid treatments, and O×A represents the interaction effect, ns indicates no significant effect, * and ** indicate the effect at 0.05 and 0.01 significant levels, respectively.
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表 5 不同有机肥和海藻酸处理下蒙古黄芪叶片渗透调节物质含量
Table 5 Osmoregulation substance contents in A. mongholicus leaves under different organic fertilizer and alginic acid treatments
处理
Treatment2022 2023 可溶性糖 (mg/g)
Soluble sugar (SS)可溶性蛋白 (mg/g)
Soluble protein (SP)脯氨酸 (μg/g)
Proline (Pro)可溶性糖 (mg/g)
Soluble sugar (SS)可溶性蛋白 (mg/g)
Soluble protein (SP)脯氨酸 (μg/g)
Proline (Pro)O0 A0 15.2 c 5.30 b 110.2 c 13.6 b 3.70 b 93.6 b A1 19.3 a 7.41 a 139.6 a 15.6 a 5.26 a 126.2 a A2 17.3 b 6.51 a 128.7 b 14.5 ab 4.76 a 108.7 b 平均 Mean 17.3 b 6.41 c 126.2 b 14.6 b 4.57 c 109.5 c O1 A0 17.4 b 7.16 b 131.5 b 16.4 b 7.71 b 131.8 b A1 20.8 a 8.40 a 151.9 a 18.6 a 9.21 a 150.9 a A2 19.5 a 7.97 ab 144.9 a 17.4 ab 8.06 b 144.5 ab 平均 Mean 19.2 a 7.84 b 142.8 a 17.5 a 8.33 b 142.4 b O2 A0 18.8 b 8.12 b 138.0 b 18.7 a 7.78 b 165.0 b A1 20.5 a 9.70 a 153.3 a 19.0 a 9.58 a 186.3 a A2 20.1 ab 9.36 a 146.2 ab 18.8 a 9.29 a 178.8 ab 平均 Mean 19.8 a 9.06 a 145.8 a 18.8 a 8.88 a 176.7 a 方差分析 ANOVA O ** ** ** ** ** ** A ** ** ** * ** ** O×A ns ns ns ns ns ns 注：O0、O1、O2代表有机肥施用量为0、1200、2400 kg/hm2；A0、A1、A2代表海藻酸施用浓度为0、1、2 g/L。同列数据后不同字母代表处理间差异达到0.05显著水平。方差分析部分，O代表有机肥处理，A代表海藻酸处理，O×A代表互作效应，ns代表变量效应不显著，*、**分别代表变量效应达到0.05、0.01显著水平。
Note: O0, O1, and O2 represent organic fertilizer application amount 0, 1200, and 2400 kg/hm2; A0, A1, and A2 represent alginic acid application concentration 0, 1, and 2 g/L. Different small letters after data in the same column represent significant difference among treatments at 0.05 levels. In the ANOVA, O, and A represent organic fertilizer and alginic acid treatments, and O×A represents the interaction effect, ns indicates no significant effect, * and ** indicate the effect at 0.05 and 0.01 significant levels, respectively.
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表 6 不同有机肥和海藻酸处理下蒙古黄芪根系重金属含量
Table 6 Heavy metal content in A. mongholicus roots under different organic fertilizer and alginic acid treatments
年份 Year 处理 Treatment 铅 Pb (mg/kg) 镉 Cd (µg/kg) 砷 As (mg/kg) 汞 Hg (µg/kg) 铜 Cu (mg/kg) 含量 Content 平均 Average 含量 Content 平均 Average 含量 Content 平均 Average 含量 Content 平均 Average 含量 Content 平均Average 2022 O0 A0 0.916 a 0.799 a 70.6 a 65.1 a 0.425 a 0.410 a 22.0 a 19.7 a 9.22 a 8.20 a A1 0.771 b 61.7 b 0.373 b 18.2 b 7.67 b A2 0.711 b 62.9 ab 0.431 a 18.8 b 7.70 b O1 A0 0.823 a 0.700 b 62.0 a 55.9 b 0.400 a 0.374 b 21.1 a 19.9 a 7.71 a 6.75 b A1 0.654 b 51.4 b 0.349 b 18.6 b 6.47 b A2 0.623 b 54.4 ab 0.374ab 19.9 ab 6.05 b O2 A0 0.745 a 0.671 b 55.7 a 52.4 b 0.398 a 0.376 b 19.6 a 18.3 a 6.68 a 5.31 c A1 0.631 b 50.3 a 0.354 a 17.7 b 5.22 b A2 0.637 b 51.2 a 0.378 a 17.5 b 4.02 c 2023 O0 A0 1.163 a 0.951 a 82.7 a 74.1 a 0.564 a 0.518 a 26.6 a 24.5 a 11.59 a 10.65 a A1 0.905 b 70.3 b 0.489 b 24.7 a 9.70 b A2 0.785 c 69.2 b 0.502 b 22.1 b 10.66 ab O1 A0 1.045 a 0.938 a 76.3 a 70.4 a 0.514 a 0.489ab 26.0 a 24.8 a 10.40 a 9.42 b A1 0.870 b 69.9 ab 0.467 b 23.7 b 8.63 b A2 0.897 b 64.9 b 0.486ab 24.6 ab 9.24 ab O2 A0 0.902 a 0.824 b 67.7 a 64.4 b 0.496 a 0.468 b 21.7 a 18.6 b 9.24 a 8.23 c A1 0.794 b 63.0 a 0.459ab 17.6 b 7.59 b A2 0.776 b 62.6 a 0.448 b 16.5 b 7.85 b 方差分析 ANOVA 2022 O * ** ** ns ** A ** ** ** ** ** O×A ns ns ns ns ns 2023 O ns * ns ** ** A ** ** ** ** ** O×A ** ns ns ns ns 注：O0、O1、O2代表有机肥施用量为0、1200、2400 kg/hm2；A0、A1、A2代表海藻酸施用浓度为0、1、2 g/L。O代表有机肥处理，A代表海藻酸处理，O×A代表互作效应。*、**分别代表变量效应在5%和1%水平显著，ns代表不显著。
Note: O0, O1, and O2 represent organic fertilizer application amount 0, 1200, and 2400 kg/hm2; A0, A1, and A2 represent alginic acid application concentration 0, 1, and 2 g/L. O, and A represents organic fertilizer, and alginic acid treatment, and O×A represents interaction effect, * and ** indicate effect significance at the 5% and 1% levels, respectively, while ns represents no significant effect.
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