不同類型地膜覆蓋對白芷生長發(fā)育、產(chǎn)量及主要有效成分的影響

劉仁浪 江美彥 陳靳松 杜 宣 鄭全林 侯 凱陳銀銀 吳 衛(wèi)，

（1四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，四川 溫江 611130； 2四川全泰堂川白芷產(chǎn)業(yè)有限公司，四川 遂寧 629000）

中藥白芷（AngelicaeDahuricaeRadix） 為藥食兩用植物，其基原植物為傘形科當(dāng)歸屬植物白芷［Angelica dahurica（Fisch.ex Hoffm） Benth.et Hook.f.］ 和杭白芷［Angelicadahurica（Fisch.ex Hoffm） Benth.et Hook.f.var.formosana（Boiss） Shan et Yuan］，具有驅(qū)風(fēng)散寒、燥熱排膿、消腫止痛等功效［1-2］。白芷除供藥用外，還廣泛應(yīng)用于香料、保健品、食品和護(hù)膚美容等方面［3］。市場上的商品白芷常以產(chǎn)地劃分為川白芷（四川）、祁白芷（河北）、禹白芷（河南）和杭白芷（浙江）［4］。川白芷為著名川產(chǎn)道地藥材，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院吳衛(wèi)教授課題組前期在川白芷道地產(chǎn)區(qū)四川遂寧走訪調(diào)查發(fā)現(xiàn)白芷苗期存在春旱現(xiàn)象，每年2～5 月需要進(jìn)行多次人工灌溉和除草，耗時長，人工成本高。與此同時，國務(wù)院《全國國土規(guī)劃綱要（2016—2030年）》［5］中提出防止耕地“非糧化”。如何在現(xiàn)有白芷種植面積上，探究能在保障白芷品質(zhì)的前提下進(jìn)一步提升白芷產(chǎn)量的種植模式迫在眉睫。

地膜覆蓋技術(shù)能保墑抗旱，降低土壤水分蒸騰，提高作物的水分利用效率，并能在保障作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的同時抑制雜草生長、減輕勞動強(qiáng)度和節(jié)約生產(chǎn)成本［6-7］。大量實踐表明，應(yīng)用塑料地膜覆蓋技術(shù)可促進(jìn)糧食作物、蔬菜等增產(chǎn)以及保障果樹和林木育苗質(zhì)量［8-10］。近年來，該技術(shù)也逐步應(yīng)用于藥用植物，可顯著提高黃芪［11］、當(dāng)歸［12］和款冬［13］的產(chǎn)量，但截止目前尚鮮見白芷生產(chǎn)中應(yīng)用地膜覆蓋技術(shù)的研究報道。因此，本研究采用單因素隨機(jī)區(qū)組試驗設(shè)計，利用市場常見及產(chǎn)區(qū)易得的5 種塑料地膜作為白芷壟溝覆蓋材料，探究地膜覆蓋技術(shù)在白芷上的可行性并篩選出適用白芷的覆蓋材料，以期為白芷生產(chǎn)中合理應(yīng)用地膜覆蓋技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2020—2021 在川白芷道地產(chǎn)區(qū)四川省遂寧市船山區(qū)余健村（30°50′N，105°57′E）進(jìn)行。試驗地為平地，前茬為白芷，供試地基礎(chǔ)土壤肥力如表1所示。四川省遂寧市2016—2020 年月平均降雨量和月平均氣溫如圖1所示（數(shù)據(jù)來源于國家科技基礎(chǔ)條件平臺—國家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)中心，http：//www.geodata.cn），由圖1-A 可知，白芷苗期（9月—次年3月）月平均降雨量均小于110 mm，而白芷生長后期（4—7月）月平均降雨量開始逐漸增加，（除2017 年）每年7 月的月平均降雨量最多。由圖1-B可知，隨著時間的推移，白芷苗期月平均溫度先降低后升高，12 月至次年1 月的月平均溫度達(dá)到最低（7 ℃左右），次年1月以后月平均溫度逐漸升高，白芷收獲期月平均溫度達(dá)到最高（28 ℃）。

圖1 2016—2020年四川遂寧月平均降雨量和月平均氣溫Fig.1 Average monthly rainfall and temperature in Suining，Sichuan province from 2016 to 2020

表1 供試土壤基本理化性質(zhì)Table 1 Basic physical and chemical properties of the tested soil

1.2 材料與試劑

供試材料為四川農(nóng)業(yè)大學(xué)吳衛(wèi)教授選育的川芷2 號白芷品種，其基原植物為杭白芷A.dahuricavar.formosana。5 種寬度為1.2 m 的聚乙烯（polyethylene，PE）地膜購于沭陽康優(yōu)思埠貿(mào)易有限公司（江蘇省沭陽縣），分別為白膜（厚度0.008 mm）、黑膜（厚度0.008 mm）、黑膜（厚度0.010 mm）、黑膜（厚度0.014 mm）和銀黑膜（厚度0.012 mm）5 種覆膜材料，分別記為白膜、黑膜0.8、黑膜1.0、黑膜1.4和銀黑膜。

歐前胡素（批號：110826-201214）、異歐前胡素（批號：PS0071-0020），北京百歐博偉生物技術(shù)有限公司；甲醇（色譜純），美國賽默飛世爾科技有限公司。

1.3 試驗設(shè)計

采用單因素隨機(jī)區(qū)組試驗設(shè)計，設(shè)置6個處理，以不覆蓋為對照（CK），白膜（厚度0.008 mm）、黑膜（厚度0.008 mm）、黑膜（厚度0.010 mm）、黑膜（厚度0.014 mm）和銀黑膜（厚度0.012 mm）5種覆膜材料采用壟溝覆蓋方式進(jìn)行覆蓋（圖2），各處理重復(fù)3 次，共18 個試驗小區(qū)，小區(qū)面積30 m2（5 m×6 m），各試驗小區(qū)隨機(jī)分布。

圖2 地膜覆蓋示意圖Fig.2 Schematic diagram of film mulching

于2020年9月中旬在四川省遂寧市船山區(qū)唐家鄉(xiāng)余建村白芷生產(chǎn)基地播種白芷，先施用底肥后機(jī)器起壟（壟溝寬80 cm，高3～4 cm），再按行距40 cm條播白芷種子。地膜覆蓋后10～15 d人工按株距10 cm破孔。當(dāng)白芷株高4～7 cm時，進(jìn)行1～2次間苗。各小區(qū)肥料用量均為：尿素289.35 kg·hm-2、過磷酸鈣1 754.12 kg·hm-2、硫酸鉀239.88 kg·hm-2，尿素分苗肥（12月）、冬肥（2月）和春肥（3月）3次施用，施用比例為2∶5∶3；過磷酸鈣與硫酸鉀分底肥和春肥2次施用，施用比例為5∶5。其余栽培措施與當(dāng)?shù)卦耘啻胧┍３忠恢隆?/p>

1.4 樣品采集與指標(biāo)測定

樣品采集時間：在白芷進(jìn)入快速生長期（3 月）時，每間隔20 d進(jìn)行白芷植株取樣，取樣時間分別為3月25日、4 月15 日、5 月6 日、5 月27 日、6 月17 日、7 月8 日。每個小區(qū)按播種行依次采挖6 株長勢一致的白芷，將其整株帶回實驗室進(jìn)行數(shù)據(jù)測定。下次取樣時離上次采挖點3 株白芷后再進(jìn)行取樣。對各小區(qū)未采挖區(qū)域進(jìn)行白芷產(chǎn)量測定。

1.4.1 土壤理化性質(zhì)測定 在白芷播種前和采收后采用五點取樣法采集0～10 cm土層土壤樣品，將土壤樣品帶回實驗室后放置于陰涼通風(fēng)處自然陰干，分別過20 目與100 目篩，備用。參照《土壤分析技術(shù)規(guī)范》［14］及《土壤農(nóng)化分析》［15］測定土壤pH 值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、有效鉀、全氮、全磷和全鉀含量。

1.4.2 白芷農(nóng)藝性狀測定 主要測定7 個農(nóng)藝性狀（株高、根長、根直徑、地上和地下部分鮮重、地上和地下部分干重），將帶回實驗室的6株長勢一致白芷樣品從莖基部分離為地上和地下兩個部分。直尺測量株高（整株從根部形態(tài)學(xué)最上端到葉尖的最長距離）和根長（根部形態(tài)學(xué)最上端到其最下端），游標(biāo)卡尺測量根直徑（根部形態(tài)學(xué)最上端）。天平稱量其地上和地下部分鮮重后在105 ℃下殺青15 min，再在45 ℃下烘干至恒重稱量其地上和地下部分干重。

1.4.3 植物養(yǎng)分積累量測定 將烘干后的白芷地上和地下部分打粉過40 目篩，備用。參照《土壤農(nóng)化分析》［15］將樣品經(jīng)H2SO4-H2O2法消煮后，用奈氏比色法測定全氮含量，釩鉬黃比色法測定全磷含量，F(xiàn)P6410火焰光度計（上海精密科學(xué)儀器有限公司）測定全鉀含量。按照以下公式計算植株氮磷鉀積累量：

1.4.4 白芷產(chǎn)量測定及經(jīng)濟(jì)效益計算 產(chǎn)量測定：白芷收獲時割去地上部分，各小區(qū)挖取6 壟白芷根稱其總根鮮重，再折算為每公頃產(chǎn)量。

經(jīng)濟(jì)效益各指標(biāo)按照以下公式進(jìn)行計算：

1.4.5 白芷主要有效成分含量測定 參考《中華人民共和國藥典 2020年版 一部》［1］測定白芷根部歐前胡素及異歐前胡素含量，并根據(jù)實際情況略作修改。

用LC-16高效液相色譜儀（日本島津公司）進(jìn)行檢測。色譜條件：1100 Platisil DAD C18色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm，美國安捷倫科技有限公司），流動相為甲醇-水（7∶3），流速為1.0 mL·min-1，等度洗脫30 min，柱溫30 ℃，進(jìn)樣量10 μL，檢測波長300 nm。

標(biāo)準(zhǔn)品溶液制備：精密稱定標(biāo)準(zhǔn)品歐前胡素和異歐前胡素0.003 0 g，加入甲醇10 mL，超聲（功率250 W，頻率50 Hz）處理1 h，甲醇定容至10 mL（原液）。將原液分別稀釋5、10、50、100和200倍，過0.45 μm有機(jī)微孔濾膜至進(jìn)樣瓶，即得不同濃度標(biāo)準(zhǔn)品（色譜圖如圖3-A所示）。

圖3 白芷有效成分色譜圖Fig.3 Chromatogram of effective components of A.dahurica var.formosana

供試品溶液制備：將干燥的白芷根粉碎過60 目篩。稱取樣品粉末0.20 g 于20 mL 甲醇中，30 ℃條件下超聲（功率250 W，頻率50 Hz）處理1 h，甲醇定容至25 mL，濾紙過濾后取濾液過0.45 μm 有機(jī)微孔濾膜至進(jìn)樣瓶中，即為供試品溶液（色譜圖如圖3-B所示）。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010、SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析，用GraphPad Prism 8.3.0軟件作圖。數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，用Duncan’s 檢驗顯著性差異（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同類型地膜覆蓋對白芷株高的影響

由表2 可知，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，白芷株高呈先增加后降低趨勢。在3 月時白芷進(jìn)入地上部分旺盛生長期，白芷株高在5月27日達(dá)到最高值后逐漸降低（由于在白芷成熟期時莖葉會枯萎）。各時期地膜覆蓋處理的白芷株高均高于CK。黑膜0.8 和銀黑膜處理的苗期（3月25日）白芷株高顯著高于CK（P＜0.05），分別增高14.03%和13.51%；而地膜覆蓋處理收獲期（7 月8日）白芷株高與CK相比無顯著差異。

表2 不同類型地膜覆蓋對白芷株高的影響Table 2 Effect of different types of plastic film mulching on the height of A.dahurica var.formosana/cm

2.2 不同類型地膜覆蓋對白芷根長的影響

由表3 可知，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，各處理白芷根長整體呈增加趨勢。在3 至4 月時白芷的根長增長較快，4至5月時白芷根長增長緩慢，在6至7月時白芷的根長增長趨于平穩(wěn)。除5 月27 日白膜處理外，其余各時期地膜覆蓋處理的白芷根長均長于CK。但在白芷苗期和收獲期時，地膜覆蓋處理的白芷根長與CK 相比無顯著差異。

表3 不同類型地膜覆蓋對白芷根長的影響Table 3 Effect of different types of plastic film mulching on the root length of A.dahurica var.formosana/cm

2.3 不同類型地膜覆蓋對白芷根直徑的影響

由表4 可知，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，白芷根直徑呈增加趨勢。除3 月25 日白膜處理外，其余各時期地膜覆蓋處理的白芷根直徑均高于CK。在白芷苗期時，黑膜1.0 和黑膜1.4 處理的白芷根直徑顯著高于CK（P＜0.05），分別增粗22.76%和18.28%。在白芷收獲期時，黑膜0.8、黑膜1.0、黑膜1.4和銀黑膜處理的白芷根直徑顯著高于CK（P＜0.05），分別增粗15.18%、21.54%、24.21%和18.56%。說明地膜覆蓋會顯著促進(jìn)白芷根增粗，以黑膜1.4處理增粗效果最好（47.05 mm），其次是黑膜1.0處理（46.04 mm）。

表4 不同類型地膜覆蓋對白芷根直徑的影響Table 4 Effect of different types plastic of film mulching on the root diameter of A.dahurica var.formosana/mm

2.4 不同類型地膜覆蓋對白芷生物量的影響

由圖4 可知，各時期地膜覆蓋處理白芷鮮重和干重均高于CK，收獲期白芷鮮重以黑膜1.4 處理最高（320.73 g/株），其次是黑膜1.0 處理（316.22 g/株）；干重以黑膜1.0處理最高（99.66 g/株）。

圖4 不同類型地膜覆蓋對白芷生物量的影響Fig.4 Effect of different types of plastic film mulching on the biomass of A.dahurica var.formosana

由圖4-A 可知，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，白芷地上部分鮮重呈先增加后降低趨勢（與株高的動態(tài)趨勢一致）；但其地下部分鮮重整體呈增加趨勢。在白芷苗期和收獲期時，黑膜0.8、黑膜1.0、黑膜1.4 和銀黑膜處理的白芷地上和地下部位鮮重均顯著高于CK（P＜0.05）。在白芷苗期時，地膜覆蓋處理的白芷地上和地下部分鮮重分別較CK 增重11.57%～59.23%和24.16%～70.00%。在白芷收獲期時，地膜覆蓋處理的白芷地上部分鮮重分別較CK增重16.93%～59.00%和9.12%～43.45%。

由圖4-B可知，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，白芷地上部分干重呈先增加后降低趨勢（與株高和地上部分鮮重的變化趨勢一致）；但其地下部分干重整體呈增加趨勢。在白芷苗期時，各處理白芷地上和地下部位干重均無顯著差異。在白芷收獲期時，地膜覆蓋處理的白芷地上部位干重較CK 均無顯著差異；而黑膜0.8、黑膜1.0、黑膜1.4和銀黑膜處理的白芷地下部分干重顯著高于CK（P＜0.05），分別較CK增重43.38%、67.44%、50.10%和69.92%。由此可知，地膜覆蓋會促進(jìn)白芷生物量積累，以黑膜1.0 處理效果最好（整株鮮重和干重分別為316.22和99.66 g/株）。

2.5 不同類型地膜覆蓋對白芷土壤養(yǎng)分的影響

不同類型地膜覆蓋白芷收獲時的土壤養(yǎng)分如圖5所示。由圖5-A、B 可知，地膜覆蓋白芷種植地土壤的全量養(yǎng)分（全氮、全磷和全鉀）和有機(jī)質(zhì)含量與CK 相比均無顯著差異。

圖5 不同類型地膜覆蓋對白芷土壤養(yǎng)分的影響Fig.5 Effect of different types plastic of film mulching on the soil nutrients of A.dahurica var.formosana

由圖5-C 可知，地膜覆蓋白芷種植地的速效養(yǎng)分（堿解氮、速效磷和速效鉀）含量均低于CK。其中白膜處理的堿解氮和速效鉀含量均顯著低于CK（P＜0.05），黑膜0.8、黑膜1.0、黑膜1.4和銀黑膜處理的速效磷含量顯著低于CK（P＜0.05）。與CK 相比，地膜覆蓋處理的堿解氮、速效鉀和速效磷含量分別降低1.27%～14.70%、2.30%～22.70%和15.87%～35.85%。由圖5-D可知，黑膜1.4處理的土壤pH值顯著高于CK（P＜0.05），較CK 升高0.32 個單位；其余地膜覆蓋處理的pH 值與CK相比無顯著差異。

2.6 不同類型地膜覆蓋對白芷養(yǎng)分的影響

不同類型地膜覆蓋處理白芷收獲時的植株養(yǎng)分如圖6 所示。由圖6-A 可知，不同類型地膜覆蓋的白芷地上部分養(yǎng)分積累量（全氮、全磷和全鉀）與CK 相比均無顯著差異。由圖6-B 可知，地膜覆蓋的白芷地下部分養(yǎng)分積累量高于CK。與CK 相比，地膜覆蓋的白芷地下部分全氮、全磷和全鉀積累量分別增加64.28～95.73%、13.64%～55.05%和18.15%～99.61%。其中黑膜0.8、黑膜1.0、黑膜1.4和銀黑膜處理的白芷地下部分全氮積累量均顯著高于CK（P＜0.05），分別高出95.73%、86.15%、64.29%和83.65%。黑膜1.0 和銀黑膜處理的白芷地下部分全磷、全鉀積累量均顯著高于CK（P＜0.05），分別高出54.62%、55.05%和96.61%、95.84%。由此可知，地膜覆蓋會促進(jìn)白芷地下部位（根）氮、磷和鉀養(yǎng)分積累。

圖6 不同類型地膜覆蓋對白芷養(yǎng)分的影響Fig.6 Effect of different types of plastic film mulching on nutrients of A.dahurica var.formosana

2.7 不同類型地膜覆蓋對白芷主要有效成分含量的影響

2.7.1 對歐前胡素含量及積累量的影響 根據(jù)《中華人民共和國藥典 2020 年版 一部》［1］規(guī)定，白芷根中歐前胡素含量不得少于0.080%，不同類型地膜覆蓋對白芷歐前胡素含量及積累量的影響如圖7所示。由圖7-A可知，各處理的白芷歐前胡素含量均大于0.08%，符合《中華人民共和國藥典 2020 年版 一部》［1］規(guī)定。隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，白芷歐前胡素含量呈先增加后降低趨勢。各處理的白芷歐前胡素含量分別在5—6 月間達(dá)到最大值。在白芷收獲期時，白膜、黑膜0.8、黑膜1.0 和銀黑膜處理的白芷歐前胡素含量顯著高于CK（P＜0.05）；各處理歐前胡素含量表現(xiàn)為黑膜1.0＞銀黑膜＞黑膜0.8＞白膜＞黑膜1.4＞CK，分別為0.31%、0.30%、0.29%、0.28%、0.27%和0.26%，地膜覆蓋處理較CK增加3.85%～19.23%。

圖7 不同類型地膜覆蓋對白芷歐前胡素含量及積累量的影響Fig.7 Effects of different types of plastic film on the contents and accumulations of imperatorin in A.dahurica var.formosana

由圖7-B可知，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，白芷歐前胡素積累量呈增加趨勢。在白芷收獲期時，黑膜0.8、黑膜1.0、黑膜1.4和銀黑膜處理的歐前胡素積累量顯著高于CK（P＜0.05）；各處理歐前胡素積累量表現(xiàn)為黑膜1.0＞銀黑膜＞黑膜0.8＞黑膜1.4＞白膜＞CK，分別為219.86、216.93、197.97、189.97、135.36 和111.78 mg/株，地膜覆蓋處理較CK 增加21.09%～96.69%。說明地膜覆蓋會提升白芷歐前胡素含量及積累量，以黑膜1.0 提升效果最好（0.31%，219.86 mg/株），其次是銀黑膜（0.30%，216.93 mg/株）。

2.7.2 對異歐前胡素含量及積累量的影響 不同類型地膜覆蓋對白芷異歐前胡素含量及積累量的影響如圖8所示。由圖8-A可知，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，白芷異歐前胡素含量呈緩慢增加趨勢。在白芷收獲期時，地膜覆蓋處理的白芷異歐前胡素含量與CK相比無顯著差異。

圖8 不同類型地膜覆蓋對白芷異歐前胡素含量及積累量的影響Fig.8 Effects of different types of plastic film on contents and accumulations of isoimperatorin in A.dahurica var.formosana

由圖8-B可知，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，白芷異歐前胡素積累量呈增加趨勢。在白芷收獲期時，黑膜1.0、黑膜1.4 和銀黑膜處理的白芷異歐前胡素積累量顯著高于CK（P＜0.05）；異歐前胡素積累量表現(xiàn)為銀黑膜＞黑膜1.0＞黑膜1.4＞黑膜0.8＞白＞CK，分別為75.25、71.75、69.11、62.47、51.89 和44.24 mg/株，地膜覆蓋處理較CK 增加17.29%～70.09%。說明地膜覆蓋會促進(jìn)白芷異歐前胡素積累，以銀黑膜促進(jìn)效果最好（75.25 mg/株），其次是黑膜1.0（71.75 mg/株）。

2.8 不同類型地膜覆蓋對白芷產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

白芷產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益是評價地膜覆蓋技術(shù)可行性的重要指標(biāo)。由表5可知，地膜覆蓋處理的白芷產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益均顯著高于CK（P＜0.05），但各地膜覆蓋處理間的白芷產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益無顯著差異。各處理產(chǎn)量表現(xiàn)為黑膜1.4＞銀黑膜＞黑膜1.0≈黑膜0.8＞白＞CK，分別為26 728.39、26 604.94、26 111.11、26 111.11、25 709.87和21 759.87 kg·hm-2，地膜覆蓋處理較CK增產(chǎn)18.15%～22.80%；經(jīng)濟(jì)效益表現(xiàn)為黑膜1.4＞銀黑膜＞黑膜1.0＞黑膜0.8＞白膜＞CK，分別為77 482.98、77 274.87、75 701.34、69 702.62、68 861.54 和50 273.10 元·hm-2，地膜覆蓋處理較CK提升36.97%～54.12%。

表5 不同類型覆蓋地膜對白芷產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響Table 5 Effects of different types of plastic film on the yields and economic benefits of A.dahurica var.formosana

3 討論

3.1 壟溝覆蓋地膜對白芷生長發(fā)育的影響

地膜覆膜技術(shù)應(yīng)用于早春和酷秋栽培均會減少土壤水分流失，提高土壤溫度，從而促進(jìn)作物生長發(fā)育［16-17］。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，白芷株高及地上部分鮮重和干重均呈現(xiàn)先增加后降低趨勢；而根長、根直徑、地下部分鮮重和干重均呈現(xiàn)逐漸增加趨勢，這與陳郡雯等［18］有關(guān)白芷生長發(fā)育動態(tài)規(guī)律的研究結(jié)果一致。在川白芷道地產(chǎn)區(qū)，四川遂寧白芷于秋季播種，其播種期到苗期間（9 月—次年3 月）的降水少、溫度低。在本研究中，壟溝覆蓋地膜下苗期白芷的株高、根長、根直徑、鮮重和干重均高于CK（未覆蓋）；黑膜0.8、黑膜1.0、黑膜1.4和銀黑膜處理的苗期白芷地上和地下部位鮮重均顯著高于CK，但其白芷地上和地下部位干重與CK 相比無顯著差異，說明壟溝覆蓋地膜苗期的白芷能吸收到更多的水分，以緩解白芷苗期干旱現(xiàn)象。

徐珂等［19］研究發(fā)現(xiàn)，白膜和黑膜覆蓋收獲時的當(dāng)歸根長和根直徑顯著高于未覆蓋處理。在本研究中，壟溝覆蓋地膜收獲時的白芷株高、根長、根直徑和生物量均高于CK，其中僅白芷根直徑和生物量顯著高于CK，黑膜1.4處理促進(jìn)白芷根增粗的效果最好（47.05 mm），其次是黑膜1.0 處理（46.04 mm）；黑膜1.0 處理對促進(jìn)白芷生物量積累效果最好（整株鮮重和干重分別為316.22 和99.66 g/株）。說明壟溝覆蓋地膜主要是通過促進(jìn)白芷根增粗來提升其產(chǎn)量。

3.2 壟溝覆蓋地膜對白芷土壤速效養(yǎng)分吸收和地下部位養(yǎng)分積累的影響

王平等［20］和劉長源等［21］研究發(fā)現(xiàn)地膜覆蓋會改善土壤水熱條件，加速有機(jī)質(zhì)礦質(zhì)化和腐殖化，促進(jìn)土壤氮、磷和鉀的轉(zhuǎn)化，從而使土壤速效養(yǎng)分含量明顯提高。而Querejeta等［22］、丁云鵬等［23］和李永育等［24］研究發(fā)現(xiàn)地膜覆蓋下土壤速效養(yǎng)分含量會降低，地膜覆蓋會促進(jìn)根系生長發(fā)育，促使植物從土壤中吸收更多的養(yǎng)分；長時間覆蓋則會導(dǎo)致土壤速效養(yǎng)分過度消耗。在本研究中，壟溝覆蓋地膜對白芷土壤pH 值、全量養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)含量影響不顯著，會顯著降低速效養(yǎng)分含量。與CK 相比，壟溝覆蓋地膜的土壤堿解氮、有效磷和有效鉀含量分別降低1.27%～14.70%、15.87%～35.85%和2.30%～22.70%。這可能是由于地膜覆蓋會顯著促進(jìn)白芷根增粗，使其根面積增加，從土壤中吸收更多養(yǎng)分；也可能是由于白芷發(fā)育周期較長（9 月—次年7 月），導(dǎo)致地膜覆蓋下的土壤速效養(yǎng)分長期消耗而得不到有效補(bǔ)充，因此表現(xiàn)出與未覆蓋土壤相比含量降低現(xiàn)象。在本研究中，壟溝覆蓋地膜還會促進(jìn)白芷地下部分氮、磷和鉀養(yǎng)分積累，與CK 相比，壟溝覆蓋地膜的白芷地下部分全氮、全磷和全鉀養(yǎng)分積累量分別增加64.28～95.73%、13.64%～55.05%和18.15%～99.61%。由此可知，壟溝覆蓋地膜會促進(jìn)白芷土壤速效養(yǎng)分的吸收，從而提高白芷地下部分氮、磷和鉀積累。但壟溝覆蓋地膜會阻隔養(yǎng)分的補(bǔ)充，在白芷生產(chǎn)中應(yīng)注意長效肥的使用和及時補(bǔ)充。

3.3 壟溝覆蓋地膜對白芷品質(zhì)、產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的提升作用

白芷的有效成分主要是香豆素類物質(zhì)，其中歐前胡素和異歐前胡素占很大比例［25］。在本研究中，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，白芷歐前胡素含量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢；歐前胡素積累量和異歐前胡素含量及積累量均呈現(xiàn)逐漸增加趨勢，這與陳郡雯等［18］有關(guān)白芷有效成分動態(tài)規(guī)律的結(jié)果一致。薛潤光等［26］和王思嘉等［27］研究發(fā)現(xiàn)，地膜覆蓋會顯著提高當(dāng)歸根部醇溶性浸出物、揮發(fā)油、阿魏酸含量。魏瑩瑩等［28］研究發(fā)現(xiàn)，地膜覆蓋黃芩會顯著提高黃芩苷含量。在本研究中，壟溝覆蓋地膜會顯著提升白芷歐前胡素含量、歐前胡素積累量和異歐前胡素積累量，以黑膜1.0 處理對歐前胡素含量（0.31%）及積累量（216.93 mg/株）的促進(jìn)效果最好；壟溝覆蓋地膜白芷的異歐前胡素積累量較CK 增加17.29%～70.09%。但有關(guān)壟溝覆蓋地膜提升白芷品質(zhì)的作用機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

雜草會與植物爭奪水、肥、光照等生產(chǎn)要素，從而影響植株生長發(fā)育［29-30］。楊丹等［31］研究發(fā)現(xiàn)地膜覆蓋會對雜草有抑制效果，其中黑膜和銀黑膜抑草效果顯著高于白膜。在實際生產(chǎn)中，白芷種植的株行距為10 cm×40 cm，地膜覆蓋能有效抑制田間空地處的雜草生長及雜草傳播并減少人工除草工作量。地膜越厚對雜草的抑制效果越好，地膜厚度的增加會導(dǎo)致其價格升高，薄地膜價格便宜但易破損［29］。在本研究中，各地膜覆蓋下的地膜使用成本和除草成本之和均小于未覆蓋處理的除草成本（33 333.30元·hm-2），與CK相比，壟溝覆蓋地膜白芷增產(chǎn)18.15%～22.80%。經(jīng)濟(jì)效益提高36.97%～54.12%。白膜、黑膜0.8、黑膜1.0、黑膜1.4和銀黑膜處理的地膜使用成本相差不大，但黑膜1.0、黑膜1.4和銀黑膜處理除草成本較白膜和黑膜0.8 處理減少了6 666.70元·hm-2，彌補(bǔ)了由于地膜厚度導(dǎo)致地膜使用成本的增加。因此，對于白芷而言，增加地膜厚度不會面臨增產(chǎn)和生產(chǎn)成本增加的矛盾，不會出現(xiàn)增產(chǎn)不增效現(xiàn)象。

4 結(jié)論

地膜覆蓋技術(shù)會緩解川白芷道地產(chǎn)區(qū)白芷苗期春旱現(xiàn)象，促進(jìn)其生長發(fā)育、土壤速效養(yǎng)分吸收和植株養(yǎng)分積累，在提高白芷品質(zhì)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升產(chǎn)量。與此同時，該技術(shù)還能抑制雜草、減輕勞動強(qiáng)度和節(jié)約生產(chǎn)成本，從而提高白芷經(jīng)濟(jì)效益。因此，綜合考慮地膜覆蓋對白芷產(chǎn)量、有效成分和經(jīng)濟(jì)效益的影響，推薦生產(chǎn)上采用黑膜1.0（黑色普通地膜，厚度為0.010 mm）壟溝覆蓋白芷。