陳鑫 黃晶 任品安 余馬 侯大斌
摘要[目的]明確熟石灰對附子地酸性土壤的改良作用以及對附子生長發(fā)育的影響。[方法]開展盆栽試驗研究熟石灰不同施用量對土壤pH、附子生長發(fā)育及產量的影響。[結果]不同熟石灰處理(1 350、1 800、2 250 kg/hm2)均可顯著提高土壤pH(P<0.05),且不同程度地促進附子出苗、抽莖;中、低用量熟石灰(1 350、1 800 kg/hm2)能促進附子株高,而高用量(2 250 kg/hm2)則抑制植株生長;所有處理對附子苗期展葉數(shù)均無顯著影響;熟石灰用量為1 800 kg/hm2能提高單株附子產量,而用量為 2 250 kg/hm2能提高附子成活率,促進附子總產量提高。[結論]一定用量的熟石灰能有效調節(jié)酸性土壤pH,促進附子生長發(fā)育并提高產量。
關鍵詞酸性土壤;熟石灰;附子;生長發(fā)育;產量;影響
中圖分類號S567文獻標識碼A文章編號0517-6611(2017)19-0110-03
Effects of Slaked Lime Application on Soil pH and Growth of Aconitum carmichaeli Debx.
CHEN Xin,HUANG Jing*,REN Pinan et al
(School of Life Science and Engineering,Southwest University of Science and Technology,Mianyang,Sichuan 621010)
Abstract[Objective] The research aimed to clarify the effects of slaked lime on the improvement of acid soil and the growth of Aconitum carmichaeli Debx..[Method] A pot experiment was conducted to study the effects of different amounts of slaked lime application on soil pH and growth and yield of Aconitum carmichaeli Debx..[Result]All slaked lime application dosage ( 1 350, 1 800, 2 250 kg/hm2) significantly improved soil pH (P < 0.05) and promoted the seedling emergence and elongation of Aconitum carmichaeli Debx. to different degrees.Slaked lime addition at moderate and low application dosage (1 350,1 800 kg/hm2) increased plant height of Aconitum carmichaeli Debx.,whereas the high application dosage (2 250 kg/hm2) inhibited plant growth.All treatments had no significant impact on leaf numbers during the seedling stage.A slaked lime application dosage of 1 800 kg/hm2 improved the Aconitum carmichaeli Debx. yield per plant,whereas that of 2 250 kg/hm2 improved the survival rate and promoted total yield of Aconitum carmichaeli Debx..[Conclusion] A certain amount of slaked lime can effectively regulate the acidic soil pH, and promote the growth and development of aconite and increase the yield.
Key wordsAcid soil;Slaked lime;Aconitum carmichaeli Debx.;Growth and development;Yield;Effect
附子是我國傳統(tǒng)名貴中藥材,為毛茛科植物烏頭(Aconitum carmichaeli Debx.)的子根加工品,具有抗炎、鎮(zhèn)痛、強心、抗心律失常、降血糖等功效[1]。四川江油自古就是附子道地產區(qū),栽培歷史達1 300多年,其轄區(qū)內的太平、彰明、青蓮、三合、九嶺、西屏6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)是江油附子主要產區(qū)[2],于2009年正式列入國家地理標志產品保護范圍[3]。
附子是典型的忌連作植物,江油附子在長期的栽培過程中出現(xiàn)了嚴重的連作障礙問題。土壤酸化是影響附子連作的重要限制因子[4]。研究表明,江油附子主產區(qū)土壤普遍酸化嚴重,平均pH遠低于國家標準規(guī)定的附子適宜生長的土壤pH[5]。眾多研究表明,石灰類土壤改良劑能提高土壤pH,緩解土壤酸害,減輕土壤鋁毒和其他重金屬毒害作用,改善土壤各有效養(yǎng)分狀況,促進作物營養(yǎng)吸收,提高作物產量[6-8]。石灰類土壤改良劑已在丹參[9]、蒼術[10]、川穹[11]等中藥材的栽培上得到研究與應用,但有關石灰類土壤改良劑對江油附子地酸性土壤改良及附子生長發(fā)育與產量影響的相關研究鮮見報道。該研究以熟石灰為原料,通過盆栽試驗探索不同用量熟石灰對江油附子地土壤pH及附子生長發(fā)育與產量的影響,以期為附子高產高效栽培提供理論依據與技術途徑。
1材料與方法
1.1試驗設計
在江油太平鎮(zhèn)橋樓村選取連續(xù)種植附子3年以上的典型田塊,取耕層土壤進行盆栽試驗。試驗前測定土壤基礎性狀:容重1.3 g/cm3、有機質3.5 g/kg、有效氮237.1 mg/kg、有效磷239.2 mg/kg、有效鉀133.1 mg/kg、pH 4.3。盆栽試驗地點位于西南科技大學校內農場(104.7 °E,31.5 °N;海拔582 m),該地區(qū)氣候屬于亞熱帶季風性濕潤氣候,年平均氣溫為16.3 ℃,年降水量為963.2 mm,年日照時數(shù)約1 298.1 h,年無霜期約272 d。
盆栽試驗采取單因素完全隨機設計,試驗以不施熟石灰為對照,施不同量的熟石灰為處理,設置6個重復,隨機區(qū)組排列。盆高20 cm,盆口直徑25 cm,一盆即為一個重復,共24盆,每盆栽種1株。播種前,將熟石灰施于對應盆缽混勻,熟石灰施用量按照大田1 350、1 800、2 250 kg/hm2 3個梯度進行折算(表1),再將折算后的基肥油枯(14.7 g/盆)、生物菌肥(2.58 g/盆)翻埋入土,攪拌均勻。播種選用大小、性狀較為一致的青川南瓜葉型品種,播種后的田間管理按照農戶常規(guī)管理進行。
1.2測定指標
試驗前測定土壤基礎性狀。在土壤取樣地測定土壤容重;將采集的土壤帶回實驗室自然風干后進行土壤性狀測定,主要指標包括土壤pH、有機質、有效氮、有效磷、有效鉀。分別采用電位法測pH、重鉻酸鉀容量法測有機質、堿解擴散法測有效氮、浸提鉬銻抗比色法測有效磷、火焰光度法測有效鉀[12]。附子收獲后再次測定土壤pH。
從附子出苗開始,測定附子的生長發(fā)育動態(tài)指標,主要包括:①出苗率,附子苗高于地面1 cm的植株株數(shù)占全部株數(shù)的百分比,每5 d統(tǒng)計1次;②苗期葉片數(shù),苗期葉片完全展開的數(shù)目,每7 d統(tǒng)計1次;③抽莖率,附子莖從基部葉片中抽出大于1 cm的植株株數(shù)占全部株數(shù)的百分比,每7 d統(tǒng)計1次;④株高,附子莖尖到附子基部地面的距離,每7 d統(tǒng)計1次;⑤產量,統(tǒng)計成活率、單株附子個數(shù)、鮮重、干重(烘干后的重量)及每個處理所有盆缽收獲的附子總干重。
1.3數(shù)據分析
采用SPSS 22.0軟件對試驗數(shù)據進行統(tǒng)計分析,各指標不同處理間的統(tǒng)計差異采用Duncan法進行,使用Excel表格制圖。
2結果與分析
2.1熟石灰施用對土壤pH的影響
施用熟石灰能中和土壤酸性,提高土壤pH(圖1)。種植一季附子后,與播種前基礎土壤pH相比,未施熟石灰的對照土壤pH顯著低于播種前(P<0.05),表明附子連作會降低土壤pH;施用熟石灰的3個處理與播種前基礎土壤相比,土壤pH均有不同程度的提高,且均存在顯著性差異(P<0.05)。
2.2熟石灰施用對附子生長發(fā)育的影響
2.2.1
對出苗的影響。由表2可知,處理與對照相比,施用熟石灰總體上能夠促進附子出苗。熟石灰施用量最大的處理③能促進附子早出苗,其開始出苗時間(1月21日)比對照及其他2個處理至少提前約 7 d;處理②與處理①出苗速度較快,2月15日已達到83.3%;2月20日所有施用熟石灰的處理及對照均全部出苗。
2.2.2
對展葉的影響。由圖2可知,施用熟石灰的附子展葉趨勢與對照大體一致,沒有顯著性差異,均在2月25日—3月16日迅速增長到最多葉片數(shù);熟石灰不同處理之間差異亦不明顯。
2.2.3
對抽莖的影響。施用熟石灰能夠促進附子抽莖(表3),且用量最大的處理③促進作用最為明顯,3月16日全部植株均已完成抽莖;處理①和處理②與處理③相比,全部植株抽莖時間推遲7 d,到3月23日全部抽莖時,對照抽莖率僅為83.3%。
2.2.4
對株高的影響。由圖3可知,各處理附子的生長趨勢基本一致,3月19日— 4月9日由于氣溫增高,附子生長速度加快,4月10日去頂后,附子生長速度減慢,最后趨于穩(wěn)定。處理②與處理①總體上對附子生長有促進作用,不同程度增加了株高,但與對照相比,株高增加不顯著;熟石灰施用量最大的處理③總體上延緩了附子生長,不同觀測時期(除3月19日外)株高均比對照低,但差異亦不顯著。
2.3熟石灰施用對附子產量的影響
熟石灰施用能提高附子產量(表4)。處理②與處理③均提高了附子的成活率,且隨著熟石灰用量增加,附子的成活率提高。熟石灰不同施用量的3個處理均提高了附子的單株產量,尤其以處理②提高效果最為明顯,在附子個數(shù)、鮮重與干重上均顯著高于對照(P<0.05);處理①與處理③亦在不同程度上增加了附子個數(shù)、鮮重及干重,但除鮮重外,均未達到顯著水平。同一處理所有重復的附子總干重受成活率、單株干重的影響。熟石灰3個處理的總干重均高于對照,其中以處理③最高,主要原因是處理③的成活率最高。
3討論
由于化肥的大量施用,江油附子土壤普遍酸化[5]。酸性土壤中淋溶作用非常強烈,導致土壤中的Ca、Mg、P等營養(yǎng)
元素大量淋失,可溶鹽基離子和交換性鹽基離子減少,可溶
性鋁濃度提高,酸性土壤鋁毒害是抑制作物生長和導致作物減產的主要原因[13-14],這也可能是酸性土壤環(huán)境中附子的生長發(fā)育受阻的重要原因。施用石灰類土壤改良劑是改良酸性土壤的常用措施[15],該試驗以熟石灰為原料,通過盆栽試驗研究不同用量的熟石灰施用對土壤pH的影響,結果發(fā)現(xiàn),熟石灰不同施用量(1 350、1 800和2 250 kg/hm2)土壤pH均有顯著提高,這與胡德春等[16]的結論較為一致。該研究中,施用熟石灰可以顯著提高土壤pH,但隨著熟石灰用量的增加,pH增加值減小,與前人研究的土壤pH隨熟石灰用量增加而不斷增加的結論不一致[16]。可能是由于該試驗年限較短,取樣及測定過程造成誤差;亦可能是因為石灰類改良劑施用量過大,造成表層土壤板結,破壞土壤結構,引起土壤營養(yǎng)元素平衡失調,加劇了土壤復酸化的程度[17-19]。
土壤酸性不同,所需的熟石灰用量不同,對附子生長發(fā)育以及產量的影響不同,因此,針對土壤酸化程度,施用適量的熟石灰對附子的生長發(fā)育及產量至關重要。該研究中,施用熟石灰可以不同程度地促進附子的出苗及抽莖,且隨著熟石灰用量的增加,附子成活率增加,不同用量的熟石灰均在一定程度上增加了附子產量,這些結論與于樹增等[20]、魯珩聲[21]的研究結論基本一致。從附子生長發(fā)育來看,中、低用量熟石灰(1 350、1 800 kg/hm2)能促進附子株高,而高用量(2 250 kg/hm2)則抑制植株生長,所有處理對附子苗期展葉數(shù)均無顯著影響;從單株產量來看,熟石灰施用量以1 800 kg/hm2最優(yōu),該用量下附子植株長勢較好,單株附子個數(shù)及產量均最高;但從每個處理所有重復的總產量來看,熟石灰施用量為2 250 kg/hm2最佳,該用量下附子成活率最高,以致最終產量高于其他處理及對照。生產上使用熟石灰改良附子地酸性土壤時,應根據實際情況,綜合考慮附子栽培中的個體效應與群體效應,以達到最優(yōu)的生產效益。
安徽農業(yè)科學2017年
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