鄭壽明,賈雨新,鄭冰潔,楊守林,賴祥福,段曉明
(1.西寧北山林場,青海 西寧 810003;2.青海大學(xué),青海 西寧 810016;3.青海正德農(nóng)牧開發(fā)有限公司,青海 湟中 811603;4.東莞市威駿不織布有限公司,廣東 東莞 523407)
黃芪是豆科植物蒙古黃芪[Astragalusmembrnaceus(Fisch.) Bge.var.mongholicus(Bge.) Hsiao]或膜莢黃芪[Astragalusmembranceus(Fisch)Bge]的干燥根[1]。由于蒙古黃芪主根粗長、側(cè)根少、質(zhì)地柔軟、粉性足、藥性強(qiáng)、質(zhì)量較好,因此近年來栽培黃芪多為蒙古黃芪[2]。黃芪中含有皂苷、多糖、黃酮、微量元素和氨基酸等多種有效成分,現(xiàn)代藥理學(xué)研究證實(shí),黃芪具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力、抗衰老、雙向調(diào)節(jié)血糖、降血壓、抗心肌缺血等多種藥理作用[3]。據(jù)統(tǒng)計(jì),以黃芪為原料的中成藥多達(dá)200余種[4]。目前黃芪的需求量持續(xù)增加,市場的大量需求引發(fā)了對野生資源的過度采挖,傳統(tǒng)地道黃芪主產(chǎn)區(qū)的野生資源幾乎被挖光,野生黃芪瀕臨滅絕,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需求[5],目前,我國商品中藥材的黃芪主要來源于栽培品種。
青海省冷涼氣候條件下種植的黃芪病蟲害發(fā)生少、有效成分高、品質(zhì)好,受到市場的青睞。近年來,為了提高產(chǎn)量、減少除草成本,種植上多采用地膜覆蓋種植。但由于長期使用和回收率低,我國農(nóng)膜回收率不足三分之二,局部地膜殘留污染嚴(yán)重。剩余的薄膜被遺棄在田野里,被風(fēng)吹到房子的前后和樹頂?shù)奶镆吧?,破壞了生態(tài)景觀[6]。傳統(tǒng)地膜由于其不可降解的化學(xué)成分,造成對土壤和環(huán)境的污染,嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,減少塑料薄膜的使用,開發(fā)和使用環(huán)保型可降解塑料薄膜產(chǎn)品,開展塑料薄膜減量化和替代技術(shù)研究,已成為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中亟待解決的問題[7]。本研究旨在通過一種生態(tài)防草布和傳統(tǒng)地膜的對比試驗(yàn),分析兩種地膜對黃芪生長的影響,以提高黃芪的質(zhì)量和品質(zhì)。
種植基地在青海省海東市樂都區(qū)蒲臺鄉(xiāng)頭莊村,海拔2550m,年降水量420.0mm,年均溫2.8℃,無霜期148d,土壤類型為栗鈣土,常年有效積溫2050℃,pH為7.58,耕作層0-20cm的土壤有機(jī)質(zhì)23.89g/kg,全氮量1.13g/kg,全磷量1.86g/kg,全鉀量24.23g/kg。
前茬作物為小麥,種植前深翻30cm,翻耕時(shí)施腐熟的農(nóng)家肥30000kg/hm2,再施入青海專用肥廠生產(chǎn)的顆粒有機(jī)肥4500kg/hm2和南陽東侖生物光碳科技有限公司生產(chǎn)的光碳基肥(有機(jī)認(rèn)證)750kg/hm2。旋耕仔細(xì)耙平,待用。
白地膜和黑地膜,均產(chǎn)自山東青州市魯冠塑料廠,幅寬0.6m、厚0.08mm。生態(tài)防草布東莞市威駿不織布有限公司生產(chǎn)的“農(nóng)夫一品”防草布,幅寬0.6m,使用壽命為3個(gè)月。
種植的黃芪種苗為蒙古黃芪,品種為“隴芪2號”。種苗是2020年4月初從甘肅臨洮購進(jìn),購進(jìn)后將種苗放在陰涼處。為了試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,栽植前精選種苗,長度為55cm-60cm,根粗為0.6cm-0.8cm,每個(gè)小區(qū)統(tǒng)一栽植種苗12kg。種植時(shí)間是2020年4月15日,采收時(shí)間2020年10月28日。
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
小區(qū)面積為66m2,長10m,寬6.6m,試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理:CK不覆膜;處理A1白地膜;處理A2黑地膜 ;處理A3生態(tài)防草布 。每個(gè)處理3個(gè)重復(fù),設(shè)保護(hù)行。
1.3.2 試驗(yàn)方法
1.3.2.1 黃芪地上部主要測定指標(biāo)
地上觀察黃芪的生物學(xué)指標(biāo)、生育期的影響,主要觀察出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、種子成熟期和枯黃期;不同時(shí)期觀察各處理對黃芪植株長勢的影響。株高和冠幅的測量是每個(gè)處理隨機(jī)取3個(gè)點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)測量5株。
1.3.2.2 黃芪根部主要測定指標(biāo)
挖藥機(jī)收獲后,每個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)各取10株,3個(gè)重復(fù)共30株,分別測量主根長,根粗,根鮮重等指標(biāo)。
1.3.2.3 種植方法
蒙古黃芪采用平栽覆膜的方法種植。用線繩拉線,將黃芪苗平擺在地面上,根的芽頭處于線外,然后在芪苗上均勻覆土5cm,然后將地膜或防草布覆蓋在上面,注意不要將芽頭蓋在膜內(nèi),種植過程中應(yīng)將芽頭應(yīng)全部埋入土中,不能暴露在外面,否則易引起死亡。
1.3.2.4 田間管理
種植不需要澆水,由于采用地膜種植,因此只需將地膜和防草布行間的雜草除掉,前期5-7月人工除草2次,后期黃芪生長加速, 8月中下旬就可以封壟,雜草生長受到抑制。8-9月每隔15d噴施磷酸二氫鉀1次,共噴3次。
1.3.2.5 采收
采收前先割除地上部黃芪的秧子,然后用挖藥機(jī)進(jìn)行采挖。
數(shù)據(jù)采用DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),單因素試驗(yàn)分析,用LSD檢驗(yàn)法進(jìn)行多重比較和顯著分析。
由表1可知,不同的地膜對黃芪地上部分生長的影響不同。處理A1出苗時(shí)間最短,為10d,其次是處理A3、處理A2,分別為13d、15d,出苗最晚的是CK,為17d,說明用白地膜覆蓋土壤增溫效果好,有利于黃芪出苗;從現(xiàn)蕾期來看,現(xiàn)蕾最早的時(shí)間在7月15日為處理A1,其次是處理A3、處理A2,分別為7月20日、7月24日;從開花期分析,開花期早晚的時(shí)間順序?yàn)锳1>A3>A2>CK,分別是在8月1日、8月5日、8月9日、8月11日;種子成熟期早晚的時(shí)間順序是A1>A3>A2>CK,分別是在9月3日,9月8日、9月14日和9月16日;從株高分析,處理A3最高,為95.5cm,比CK提高了28.02%。其次是處理A2、處理A1,分別是92.4cm、85.6cm,分別較對照提高了23.86%、14.75%;從冠幅分析,處理A3最大,其次是處理A2、處理A1、CK,分別114.41dm2、100.80dm2、94.87dm2和52.36dm2;從植株枯黃期來看,最早枯黃的是CK,為10月25日,其次是A2、A1、A3,分別為10月28日、11月5日、11月8日。分析以上原因,種植前期,由于氣溫較低,白色地膜可以有效地增加土壤溫度,地溫高會促進(jìn)黃芪出苗,也會使得黃芪前期生長快。但在生長后期,尤其是8月下旬,白色地膜的保溫效果就會降低,而生態(tài)防草布保溫、保墑作用效果就會體現(xiàn)出來,使得黃芪后期生長加速。
表1 不同處理對蒙古黃芪地上部分生長的影響
由表2可知,不同的地膜對黃芪地下部分生長的影響較大。從主根長分析,處理 A3與處理A1存在顯著性差異;從根粗分析,主根粗由大到小順序?yàn)椋篈3>A2>A1>CK,并且處理A2和其它處理相比差異顯著;從根鮮重分析可知,根鮮重由大到小順序?yàn)锳3>A2>A1>CK,其中A3處理的根鮮重最大,為98.4g,較CK提高了43.52%,處理 A2與處理A3相比差異不顯著,處理A1和其他處理相比差異顯著。從小區(qū)產(chǎn)量分析,產(chǎn)量由高到低順序?yàn)锳3>A2>A1,分別為110.34kg、108.68kg、93.36kg,分別較對照提高了24.52%、22.65%、5.36%。分析以上原因,主根長度的生長和覆膜沒有關(guān)系,生長期主要是側(cè)根和根粗的生長。生長后期,生態(tài)防草布的保溫效果高于白地膜和黑地膜,溫度高有助于黃芪根的生長發(fā)育,結(jié)果表現(xiàn)為產(chǎn)量增加。
表2 不同處理對蒙古黃芪地下生長的影響Table.2 Effects of different treatments on underground growth of Astragalus membranaceus
綜上所述,不同的地膜對黃芪生長的影響不同。通過對比得出生態(tài)防草布效果最好。生長早期,3-4月份氣候處于逐漸升溫的情況,此階段生態(tài)防草布黃芪生長弱于白地膜、黑地膜,說明早期采用白地膜能促進(jìn)黃芪生長,黃芪栽種后出苗早,花期早,種子成熟早。但在生長后期,8-10月份氣溫降低、晝夜溫差明顯加大,在生態(tài)防草布較好的保溫作用下,黃芪生長及產(chǎn)量均高于其它處理,生態(tài)防草布小區(qū)產(chǎn)量最高,為110.34kg,較對照提高了24.52%。其次是黑地膜、白地膜,分別為108.68kg、93.36kg,對照產(chǎn)量最低,為88.61kg。說明生態(tài)防草布對蒙古黃芪后期生長有比較好的促進(jìn)作用。生長后期加之地膜破損、大量雜草叢生,與黃芪生長爭奪大量養(yǎng)分,因此先前的優(yōu)勢消失,最終表現(xiàn)為生態(tài)防草布產(chǎn)量最高。
與傳統(tǒng)地膜相比,生態(tài)防草布本身能夠自然降解,不會對生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響,也可加速種植作物的生長,對雜草具有很好的防除作用,可以減少人工除草的成本。由此說明在蒙古黃芪標(biāo)準(zhǔn)化種植,生態(tài)防草布完全可以取代傳統(tǒng)白地膜、黑地膜,一方面可以降低人工除草成本,另一方面也可以減少傳統(tǒng)地膜對環(huán)境造成的污染、提高黃芪品質(zhì),這對青海省生態(tài)保護(hù)和綠色有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品輸出具有十分重要的意義。