玉米輪作對白術植株產量影響

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白術AtractylidesmacrocephalaKoidz.，別名于術，為菊科多年生草本植物，以根莖入藥，性溫，味苦、甘，具有補氣健脾、燥濕利水、止汗安胎等作用，是歷代醫家用作補氣健脾的要藥。白術主要有效成分為揮發油類，臨床上常用來治療便秘、肝硬化和癌癥等疾病，應用非常廣泛。連作障礙在農作物的栽培中普遍存在，造成作物連作障礙的原因目前主要歸結為以下幾方面原因:土壤理化性質惡化、土壤土傳病害和自毒作用等。在以根或根莖類入藥的中藥材栽培中也普遍存在著連作障礙現象，如人參、西洋參、地黃、黃連、蒼術、當歸、玄參和白術等藥材均存在著嚴重的連作障礙現象，近年來對地黃［1］、三七［2］、西洋參［3］、牡丹［4］的連作障礙進行研究的也零星見報道，多從機理方面進行揭示，并采取綜合措施克服連作障礙。在白術的栽培中連作障礙情況尤其嚴重，根腐病、白絹病等病害發病率普遍在80%以上，嚴重時甚至植株全部死亡，顆粒無收。為了克服連作障礙，目前生產上普遍采用輪作的方法，一般采取與水稻、蔬菜等進行輪作，白術與蔬菜輪作需要間隔3～5年，與水稻輪作需要間隔2～3年。本文通過白術與玉米、紫蘇等作物輪作進行研究，以探討生產上適宜與白術輪作的作物種類及輪作方法，以縮短輪作年限，達到經濟效益最大化的目的。

1材料與方法

1.1試驗方法

于2010年在浙江磐安尚湖鎮進行，該試驗地前作為白術，2010年當年種植春玉米和紫蘇，種植春玉米的地面積為485m2，紫蘇種植地面積為150m2。在6月底至7月初春玉米收獲后，將種植過春玉米的地分成均等的兩部分，一部分深耕土地并灌水，水面以蓋過泥土為宜，同時上面覆蓋一層薄膜保持密閉3個月;另一部分不作處理，只在播種白術前進行翻耕整理。另在試驗地塊鄰近分別設連作地(約200m2)和正常輪作(前作為茄子，間隔4年，面積約300m2)種植的白術作為對照。土地整理后畦寬均為1.2m，畦溝寬30cm，種植時術栽行距為35cm，株距為25cm，2010年2月初種植白術，當年11月5日收獲白術，收獲時在每個試驗地塊內隨機抽取3個小樣方，每個小樣方面積約為5m2，每樣方內原種種植術栽株數均為50株，收獲時考察各小樣方內白術的死苗數、株高、冠幅、單株鮮重等指標。

1.2結果統計

利用DPS軟件進行死苗率及株高等性狀的統計分析，并進行多重比較。

2玉米、紫蘇與白術輪作效應分析

2.1不同輪作模式對白術死苗率的影響

不同輪作模式對白術死苗率的影響結果見表1。從表1中可以看出，不同輪作模式下的白術死苗率差異明顯，其中，以白術連作的死苗率最高，而紫蘇－白術輪作的死苗率次之，為50.50%，其次為玉米－白術輪作(夏天不灌水)，為22.67%，玉米－白術輪作(夏天灌水蓋薄膜)為15.33%，與正常輪作(12.00%)基本接近。說明紫蘇與白術輪作對降低連作白術的病害發病率作用極其有限;而玉米與白術輪作后能夠很大程度地降低發病率，若結合夏天高溫季節期間灌水蓋薄膜，使薄膜內土壤溫度可達60℃左右，則降低第2年根腐病等病害的發病率的效果更佳。其原因可能是薄膜內長時間達60℃左右的高溫能夠殺滅土壤中的有害病菌，從而降低了土傳病害的危害。對不同種植模式的死苗率數據進行統計分析，結果表明各處理與連作比較，差異均具有統計學意義，而且玉米－白術輪作(夏天灌水蓋薄膜)與常規種植(間隔4年輪作)兩個處理間差異不具有統計學意義。

2.2不同輪作模式對白術植株株高的影響

從表1也可看出，在不同種植模式中，除常規種植外，白術株均高以玉米－白術輪作(夏天灌水蓋薄膜)處理的最高，為51.04cm，其次是玉米－白術輪作(夏天不灌水)處理，為49.08cm，最矮的為連作處理，僅為33.19cm。可見，玉米－白術輪作處理的白術株均高較連作增加15.79～17.85cm，株均高增加幅度為47.57%～53.78%。統計分析結果表明玉米－白術輪作無論在夏天灌水蓋薄膜或不灌水處理，其株高與連作和紫蘇－白術輪作處理的差異均具有統計學意義。

2.3不同輪作模式對白術植株冠幅的影響

從表1可以看出，在不同輪作模式中，除常規種植外，以玉米－白術輪作(夏天灌水蓋薄膜)處理的冠幅最寬，為35.47cm，其次是玉米－白術輪作(夏天不灌水)處理，為31.13cm，而紫蘇－白術輪作和連作，分別為21.17cm和20.82cm。從結果中可見，玉米－白術輪作(夏天灌水蓋薄膜)處理的株均冠幅較連作處理的增加14.65cm，即冠幅增加70.36%，而玉米－白術輪作(夏天不灌水)處理的冠幅也較連作的增加49.52%。統計分析結果表明玉米－白術輪作處理無論在夏天灌水蓋薄膜或不灌水處理，其冠幅與連作和紫蘇－白術輪作處理的冠幅差異均具有統計學意義。

2.4不同輪作模式對白術單株鮮重影響

從表1可以看出，在不同輪作模式中，除常規種植外，以玉米－白術輪作(夏天灌水蓋薄膜)處理的株均鮮重最重，為121.30g，其次是玉米－白術輪作(夏天不灌水)處理，為86.23g，較輕的為紫蘇－白術輪作和連作，分別為35.67g和32.50g。從結果中可見，玉米－白術輪作(夏天灌水蓋薄膜)處理的株均鮮重是連作的3.7倍，而玉米－白術輪作(夏天不灌水)處理的株均鮮重也有連作的2.7倍。統計結果表明玉米－白術輪作無論在夏天灌水蓋薄膜或不灌水處理，其株均鮮重與連作和紫蘇－白術輪作處理的差異均具有統計學意義，而夏天灌水蓋薄膜處理與常規4年輪作種植白術的鮮重差異不具有統計學意義。因此，通過玉米與白術輪作，在春玉米收獲后灌水進行密閉處理，白術產量與傳統的4年輪作相當，但卻明顯縮短了輪作年限，由3～5年輪作縮短至1年。

3討論

白術的根腐病和白絹病等病害一經發病，植株基本不能存活，因此統計白術的死苗率基本上能夠反映白術病害的發病率。白術連作發病率高可能與土壤中存在著有害病菌有關，據試驗，在旱作條件下引起白術根腐病的真菌在白術收獲后仍能存活5年，而白絹病［5］的病原菌在60℃條件下只能存活10min。春玉米種植后，在夏季高溫期間灌水蓋薄膜處理之所以能夠更好地降低白術死苗率，這其中原因可能是:在夏季高溫期間，蓋薄膜后薄膜內溫度經檢測可達60℃，在這樣的溫度下長時間內對土壤中的有害病菌能夠起到很好的殺滅作用，從而降低了來年種植白術的發病率，提高了白術根莖鮮產量。尤其是在2010年夏季雨水明顯較往年偏多的情況下，白術根腐病等病害發病率較高，常規種植白術的存苗率普遍在50%～70%左右的情況下，能夠取得如此好的試驗結果，充分說明此方法具有一定的科學性。我們的前期研究結果表明:白術苗期根系分泌物及白術植株鮮浸提液在一定濃度下對白術幼苗生長均具有明顯的抑制作用，另外，從白術根系土壤中提取的有機溶劑提取物在一定濃度下對白術幼苗苗長和根長生長也均有明顯的抑制作用，而水相提取物則沒有抑制作用，初步證明了白術具有明顯的自毒作用［6］。而自毒作用［7-8］是引起連作障礙的原因之一，這已為廣大科研人員所證實，如何避免自毒作用，是目前藥材生產中碰到的現實困難，而輪作尤其是水—旱輪作是多年來行之有效的克服連作障礙的有效栽培措施，我們在白術與玉米旱—旱輪作的基礎上，在夏天再用水澆灌，并保持密閉3個月，不僅白術產量不降低，而且還明顯縮短了輪作年限，由3～5年縮短至1年，在當前藥材價格較高的情況下，具有較強的實際意義。