不同覆蓋方式對款冬生長及產(chǎn)量的影響

賈襲偉， 趙 鑫， 葛 慧， 李 浩， 晉小軍， 杜 弢*

(1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，甘肅 蘭州 730000；2.西北中藏藥協(xié)同創(chuàng)新中心，甘肅 蘭州 730000；3.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

款冬于12月或地凍前花尚未出土?xí)r采挖，除去花梗和泥沙陰干作為原藥材使用，用于治療喘咳痰多、新久咳嗽、咳血[1]，它屬菊科款冬屬植物，全屬僅1種，分布在全國各地[2]，其中陜西、山西、甘肅、青海、四川等地以種植為主[3-5]，甘肅產(chǎn)量占全國產(chǎn)量的30%以上，屬道地藥材[6]。該植物適宜生長在冷涼潮濕環(huán)境，耐寒耐陰但不耐高溫，地溫超過36 ℃就會枯萎死亡，分布范圍相對有限，近年來野生資源破壞較為嚴(yán)重，市場需求量增加，供求不平衡，其藥材主要來源為人工栽培品。目前，有關(guān)于款冬栽培模式研究報道較多，主要為覆膜壟溝栽培、覆膜畦栽、覆膜微壟栽培等方面。覆膜栽培具有保墑保溫效果，調(diào)節(jié)土壤水肥氣熱狀況[7]，抑制雜草生長[8]，有助于促進(jìn)植物生長發(fā)育，提高產(chǎn)量，廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物生產(chǎn)。市場上地膜種類較多，黑膜、白膜、麥草為當(dāng)?shù)剞r(nóng)田覆蓋栽培使用率較高的覆蓋方式，并且在使用過程中隨意性大?；诖?，本實驗研究黑膜、白膜、麥草覆蓋對款冬生長及成藥期產(chǎn)量、質(zhì)量形成的影響，對款冬大田生產(chǎn)具有參考意義。

1 材料

以款冬無病蟲害無機(jī)械損傷的根狀莖作為栽培材料，購于定西市會川鎮(zhèn)藥材種子種苗市場，經(jīng)甘肅中醫(yī)藥大學(xué)杜弢教授鑒定為正品。BS210S電子分析天平(北京賽多利斯天平有限公司)；GZX-GF101-4BS-Ⅱ電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海龍躍儀器設(shè)備有限公司)；ACQUITY Arc高效液相色譜儀(美國Waters公司)；SPAD-502葉綠素測定儀(日本柯尼卡美能達(dá)公司)；LI-6400便攜式光合儀?？疃獙φ掌?批號PN1106FC13，上海源葉生物科技有限公司)。甲醇為色譜純(北京迪馬科技有限公司)；其他試劑均為分析純；水為自制超純水。

本實驗于2019年在麻家集鎮(zhèn)塄坎村開展，地處定西市渭源縣，海拔2 342 m，北緯35°6′47″，東經(jīng)103°49′41″，年平均氣溫4 ℃，年降水量450～622 mm，降水集中在7月至9月，占全年降水量50%。試驗地前茬為黃芪，0～30 cm土層土壤中含有機(jī)質(zhì)24.66 g/kg、全氮1.3 g/kg、有效磷16.14 mg/kg、速效鉀112.8 mg/kg、pH值7.9，不施用肥料；土壤以黑壚土為主，土地肥沃、疏松，土層深厚，排水良好。

2 方法

2.1 植株覆蓋 采用大田區(qū)間對比試驗，選擇無病、無傷痕、無腐爛，均勻一致的款冬根莖，截成約5～10 cm小段，每段有2～3個嫩芽，開溝平播。在相同施肥水平下以露天栽培為對照，設(shè)置黑膜覆蓋、白膜覆蓋、麥草覆蓋，每個處理3次重復(fù)，共12個小區(qū)，寬4.5 m，長8 m，株距15～20 cm，行距30 cm，相鄰小區(qū)間設(shè)15 cm寬的排水溝。黑膜覆蓋為開淺溝將挑選好的款冬種莖按一定株距和行距擺放，表面覆土后選用120 cm黑色地膜覆蓋，每膜覆蓋3行，每隔2 m在橫腰覆土，防止地膜被風(fēng)掀起；白膜覆蓋方式同黑膜覆蓋；麥草覆蓋為將播種覆土后的苗床選用干燥、未發(fā)霉變黑的麥草覆蓋，覆蓋后用樹枝將麥草壓住。露地栽培為開淺溝將挑選好的款冬種莖按一定株距和行距放置，表面覆土即可。觀察待款冬出苗時及時在地膜上按30 cm間距開小口，以便幼苗透氣，防止因膜下溫度過高出現(xiàn)燒苗現(xiàn)象。

2.2 指標(biāo)檢測

2.2.1 葉片數(shù) 統(tǒng)計完全成葉且葉片完整顏色正常的葉片數(shù)量。

2.2.2 生物量 將地上部分莖葉洗去泥土晾干表面水分稱鮮重，然后放入50 ℃恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，烘干至恒重，稱定質(zhì)量。

2.2.3 光合參數(shù) 采用LI-6400便攜式光合儀測定光合指標(biāo)，每個處理隨機(jī)選擇3株，每株測定3片葉片，取平均值。

2.2.4 土壤與作物分析開發(fā)值(SPAD) 采用葉綠素測定儀測定SPAD值，每個處理隨機(jī)選擇3株健康植株，測定3片葉片，取平均值。

2.2.5 產(chǎn)量 在每個小區(qū)內(nèi)采用五點法選取1 m2的5個區(qū)域采挖款冬蕾并稱其干鮮重，以每個處理5 m2的平均產(chǎn)量估算其每公頃產(chǎn)量。

2.2.6 浸出物含量 按照2020年版《中國藥典》方法進(jìn)行測定。

2.2.7 款冬酮含量

2.2.7.1 色譜條件 Waters Symmetry C18色譜柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)；流動相甲醇-水(85∶15)；體積流量1.0 mL/min；柱溫25 ℃；檢測波長 220 nm；進(jìn)樣量10 μL。

2.2.7.2 線性關(guān)系考察 精密吸取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.2 mg/mL對照品溶液各10 μL，在“2.2.4.1”項色譜條件下進(jìn)樣測定。以峰面積為縱坐標(biāo)(X),質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(Y)進(jìn)行回歸，方程為Y=1.19×107X+3.45×105(R2=0.999 6)，在0.2～2.2 mg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

2.2.7.3 精密度試驗 精密吸取同一份供試品溶液，在“2.2.4.1”項色譜條件下進(jìn)樣測定5次，測得款冬酮峰面積RSD為1.56%，表明儀器精密度良好。

2.2.7.4 穩(wěn)定性試驗 精密吸取同一份供試品溶液，于0、4、8、12、18、24 h在“2.2.4.1”項色譜條件下進(jìn)樣測定，測得款冬酮峰面積RSD為2.37%，表明溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.2.7.5 重復(fù)性試驗，精密稱取同一批樣品5份，制備供試品溶液，在“2.2.4.1”項色譜條件下進(jìn)樣測定，測得款冬酮峰面積的RSD為2.16%，表明該方法重復(fù)性良好。

2.2.7.6 加樣回收率試驗 精密稱取同一批樣品5份，每份0.5 g，加入對照品，制備供試品溶液，精密稱取同一批樣品5份，計算回收率。結(jié)果，款冬酮平均加樣回收率為99.34%，RSD為2.42%。

3 結(jié)果

3.1 不同覆蓋方式對款冬出苗率的影響 由圖1可知，款冬黑膜覆蓋栽培出苗率顯著高于露天栽培，而款冬白膜覆蓋栽培出苗率較麥草覆蓋低9.6%，為84.6%，款冬麥草覆蓋栽培和露天栽培的出苗率分別為94.2%、92%，表明黑膜和麥草覆蓋有利于提高款冬出苗率，白膜出苗率低于露地栽培，其可能原因是前期白膜升溫快，透光性強，膜內(nèi)溫度高所致的燒苗現(xiàn)象，不利于款冬嫩芽出土。

3.2 不同覆蓋方式對款冬葉片數(shù)的影響 由表1可知，在4月至8月不同覆蓋方式葉片數(shù)均呈增長趨勢，其中4月至6月葉片數(shù)增長緩慢，各覆蓋方式之間無明顯差異；6月至8月葉片增長迅速，款冬生長進(jìn)入盛葉期；7月黑膜覆蓋與露天栽培葉片數(shù)存在明顯差異，較露天栽培、麥草和白膜覆蓋葉片數(shù)分別高出70.97%、37.66%、16.48%；8月白膜、黑膜覆蓋相對露天栽培葉片數(shù)分別高出26.39%、37.50%，露天栽培與麥草覆蓋之間差異不顯著；4月至6月各覆蓋方式下葉片數(shù)增長緩慢，未表現(xiàn)出顯著差異；6月至8月露天栽培、麥草覆蓋葉片數(shù)增長相比白膜、黑膜覆蓋緩慢；不同時期款冬葉片數(shù)依次為黑膜覆蓋>白膜覆蓋>麥草覆蓋>露天栽培。

表1 不同覆蓋方式對款冬葉片數(shù)的影響(片，

3.3 不同覆蓋方式對款冬株高的影響 由表2可知，4月剛放苗時各覆蓋方式與露天栽培間差異不顯著，而且黑膜覆蓋株高為最高；6月露天栽培、麥草覆蓋下株高分別比黑膜覆蓋低出35.39%、26.47%，白膜、黑膜覆蓋之間差異不顯著；8月麥草覆蓋、露天栽培株高均顯著低于黑膜覆蓋，黑膜覆蓋株高較白膜、麥草、露天栽培分別高出15.17%、29.6%、53.31%；同一時期不同覆蓋方式下款冬株高依次為黑膜覆蓋>白膜覆蓋>麥草覆蓋>露天栽培。

表2 不同覆蓋方式對款冬株高的影響

3.4 不同覆蓋方式對款冬地上部分生物量的影響

3.4.1 鮮重 如圖2所示，各覆蓋方式下地上部分鮮重為3.54～123.45 g/株，相同條件下隨著生育期延長鮮重呈先增后減，即7月進(jìn)入生長旺盛期，9月鮮重達(dá)到全年最大值，10月葉片逐漸枯萎，部分脫落，地上部分鮮重有所減小；6月至10月地上部分鮮重以黑膜覆蓋最大，分別為4.73、14.2、93.89、123.45、99.16 g/株，而同期露天栽培最低，分別為3.54、11.14、60.89、83.60、70.84 g/株，前者較后者分別高出33.62%、27.47%、54.20%、47.67%、39.98%，表明不同覆蓋方式對款冬地上部分生物量的影響規(guī)律與株高、葉片數(shù)等指標(biāo)一致。

3.4.2 干重 如圖3所示，各覆蓋方式下地上部分干重為1.18～38.61 g/株，變化趨勢與鮮重一致，依次為黑膜覆蓋>白膜覆蓋>麥草覆蓋>露天栽培；6～10月黑膜覆蓋地上部分干重分別為1.59、3.99、26.98、38.61、36.5 g/株，較麥草覆蓋分別高出34.75%、37.11%、51.23%、39.09%、65.83%，而同期露天栽培最低，黑膜覆蓋較其分別高出33.61%、46.69%、64.41%、62.23%、79.45%，表明覆蓋黑色地膜能顯著促進(jìn)款冬地上部分生長，麥草覆蓋較露地栽培干重增加，但未表現(xiàn)出顯著差異。

3.5 不同覆蓋方式對款冬光合參數(shù)、葉綠素相對含量的影響 如表3所示，不同覆蓋方式對款冬凈光合速率影響顯著，黑膜覆蓋凈光合速率顯著高于麥草覆蓋、露天栽培，為5.50 μmol/m2·s，與白膜覆蓋差異不顯著，較白膜覆蓋、麥草覆蓋、露天栽培分別高出14.58%、38.89%、55.37%；不同覆蓋方式下蒸騰速率無顯著差異，氣孔導(dǎo)度以黑膜覆蓋最高，為7.62 μmol/m2·s，其他3種覆蓋方式之間差異不顯著；胞間二氧化碳濃度以黑膜覆蓋最低，為287.23 μmol/mol，各覆蓋方式依次為露天栽培>麥草覆蓋>白膜覆蓋>黑膜覆蓋；不同覆蓋方式下葉綠素相對含量差異較明顯，白膜、黑膜覆蓋分別為37.66%、39.67%，兩者差異不顯著，并且黑膜覆蓋顯著高于麥草覆蓋、露天栽培，表明覆蓋栽培相比露地栽培而言，可在一定程度上影響光合速率及葉綠素相對含量，促進(jìn)款冬生長。

表3 不同覆蓋方式對款冬光合參數(shù)、葉綠素相對含量的影響

3.6 不同覆蓋方式對款冬產(chǎn)量的影響 如表4所示，各覆蓋方式下鮮重、干重趨勢一致，均為黑膜覆蓋>白膜覆蓋>麥草覆蓋>露天栽培，其中黑膜覆蓋鮮重較其他3種方式分別高出22.5%、129.4%、165.5%，麥草覆蓋、露天栽培鮮重差異不顯著，并且黑膜覆蓋干重最高，露天栽培最低；麥草覆蓋、露地栽培單株花蕾數(shù)差異不顯著，黑膜覆蓋顯著高于其他覆蓋方式，表明覆蓋處理較露地栽培均能不同程度提高產(chǎn)量。

表4 不同覆蓋方式對款冬產(chǎn)量的影響

3.7 不同覆蓋方式對款冬質(zhì)量的影響 由表5可知，不同覆蓋方式下醇溶性浸出物含量無顯著差異，依次為麥草覆蓋>黑膜覆蓋>白膜覆蓋>露天栽培，麥草覆蓋較白膜覆蓋、黑膜覆蓋、露天栽培分別高出11.73%、15.14%、16.89%；灰分、水分、款冬酮含量差異明顯；麥草覆蓋款冬酮含量高于其他處理方式，表明覆蓋栽培有助于提升藥材質(zhì)量。

表5 不同覆蓋方式對款冬質(zhì)量的影響

4 討論

地膜覆蓋栽培是一項通過人工手段及技術(shù)在一定程度上改善作物生長環(huán)境的栽培方法[9]。覆膜栽培廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)農(nóng)作物，在款冬覆膜栽培方面研究其生長動態(tài)及成藥品質(zhì)相關(guān)報道少見，本實驗通過不同覆蓋物研究款冬生長指標(biāo)的動態(tài)變化發(fā)現(xiàn)，覆蓋處理各生長指標(biāo)均高于露地栽培，表明覆蓋栽培通過提升土壤溫度、抑制土壤水分蒸發(fā)、提高水分利用效率[10-13]等因素促進(jìn)款冬生物量積累，潘紅霞等[14]在番茄覆蓋栽培中得出一致結(jié)論；蔣麗媛等[15]研究發(fā)現(xiàn)黑色地膜覆蓋地溫低于白色透明地膜，這可能也是白膜覆蓋款冬出苗率最低的原因之一，膜下溫度過高出現(xiàn)燒苗現(xiàn)象；處理間凈光合速率、葉綠素相對含量差異可能與不同覆蓋方式溫濕度調(diào)控所致的植株生長狀況有關(guān)；黑膜覆蓋對款冬生長及產(chǎn)量效應(yīng)與張建華等[16]關(guān)于黑膜覆蓋對高粱的影響效果相同；關(guān)于秸稈覆蓋栽培爭議較多[10]，在對款冬質(zhì)量的提升具有促進(jìn)作用，但增產(chǎn)效果并不明顯，因其操作不便，麥草購買投入比例較大，在生產(chǎn)過程中使用黑膜覆蓋較好。