白術(shù)－玉米輪作對白術(shù)植株生長及產(chǎn)量影響研究△

徐建中，孫乙銘，王志安，俞旭平

（浙江省中藥研究所，浙江 杭州 310023）

白術(shù)－玉米輪作對白術(shù)植株生長及產(chǎn)量影響研究△

徐建中*，孫乙銘，王志安，俞旭平

（浙江省中藥研究所，浙江 杭州 310023）

目的：研究適宜與白術(shù)輪作的作物種類及輪作方法。方法：在前作白術(shù)的地上種植春玉米，在春玉米收獲后對土壤進(jìn)行翻耕并灌水、蓋薄膜，保持密閉3個(gè)月后再種植白術(shù)。結(jié)果：白術(shù)-玉米輪作種植白術(shù)效果好，尤其是以春玉米收獲后灌水蓋薄膜處理，能降低白術(shù)植株死苗率，增加白術(shù)植株高度和冠幅，增加單株根莖鮮重，提高畝產(chǎn)量。結(jié)論：在生產(chǎn)上白術(shù)與玉米輪作，可以縮短輪作年限，輪作間隔時(shí)間由3～5年減少至1年。

白術(shù)；玉米；輪作；連作障礙

白術(shù)Atractylides macrocephalaKoidz.，別名于術(shù)，為菊科多年生草本植物，以根莖入藥，性溫，味苦、甘，具有補(bǔ)氣健脾、燥濕利水、止汗安胎等作用，是歷代醫(yī)家用作補(bǔ)氣健脾的要藥。白術(shù)主要有效成分為揮發(fā)油類，臨床上常用來治療便秘、肝硬化和癌癥等疾病，應(yīng)用非常廣泛。

連作障礙在農(nóng)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?dú)w結(jié)為以下幾方面原因：土壤理化性質(zhì)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(xiàn)象，如人參、西洋參、地黃、黃連、蒼術(shù)、當(dāng)歸、玄參和白術(shù)等藥材均存在著嚴(yán)重的連作障礙現(xiàn)象，近年來對地黃［1］、三七［2］、西洋參［3］、牡丹［4］的連作障礙進(jìn)行研究的也零星見報(bào)道，多從機(jī)理方面進(jìn)行揭示，并采取綜合措施克服連作障礙。在白術(shù)的栽培中連作障礙情況尤其嚴(yán)重，根腐病、白絹病等病害發(fā)病率普遍在80%以上，嚴(yán)重時(shí)甚至植株全部死亡，顆粒無收。為了克服連作障礙，目前生產(chǎn)上普遍采用輪作的方法，一般采取與水稻、蔬菜等進(jìn)行輪作，白術(shù)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(shù)與玉米、紫蘇等作物輪作進(jìn)行研究，以探討生產(chǎn)上適宜與白術(shù)輪作的作物種類及輪作方法，以縮短輪作年限，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益最大化的目的。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)方法

于2010年在浙江磐安尚湖鎮(zhèn)進(jìn)行，該試驗(yàn)地前作為白術(shù)，2010年當(dāng)年種植春玉米和紫蘇，種植春玉米的地面積為485 m2，紫蘇種植地面積為150 m2。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(shí)上面覆蓋一層薄膜保持密閉3個(gè)月；另一部分不作處理，只在播種白術(shù)前進(jìn)行翻耕整理。另在試驗(yàn)地塊鄰近分別設(shè)連作地（約200 m2）和正常輪作（前作為茄子，間隔4年，面積約300 m2）種植的白術(shù)作為對照。土地整理后畦寬均為1.2 m，畦溝寬30 cm，種植時(shí)術(shù)栽行距為35 cm，株距為25 cm，2010年2月初種植白術(shù)，當(dāng)年11月5日收獲白術(shù)，收獲時(shí)在每個(gè)試驗(yàn)地塊內(nèi)隨機(jī)抽取3個(gè)小樣方，每個(gè)小樣方面積約為5 m2，每樣方內(nèi)原種種植術(shù)栽株數(shù)均為50株，收獲時(shí)考察各小樣方內(nèi)白術(shù)的死苗數(shù)、株高、冠幅、單株鮮重等指標(biāo)。

1.2 結(jié)果統(tǒng)計(jì)

利用DPS軟件進(jìn)行死苗率及株高等性狀的統(tǒng)計(jì)分析，并進(jìn)行多重比較。

2 玉米、紫蘇與白術(shù)輪作效應(yīng)分析

2.1 不同輪作模式對白術(shù)死苗率的影響

不同輪作模式對白術(shù)死苗率的影響結(jié)果見表1。

表1 輪作白術(shù)的死苗率及農(nóng)藝性狀

從表1中可以看出，不同輪作模式下的白術(shù)死苗率差異明顯，其中，以白術(shù)連作的死苗率最高，而紫蘇－白術(shù)輪作的死苗率次之，為50.50%，其次為玉米－白術(shù)輪作（夏天不灌水），為22.67%，玉米－白術(shù)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(shù)輪作對降低連作白術(shù)的病害發(fā)病率作用極其有限；而玉米與白術(shù)輪作后能夠很大程度地降低發(fā)病率，若結(jié)合夏天高溫季節(jié)期間灌水蓋薄膜，使薄膜內(nèi)土壤溫度可達(dá)60℃左右，則降低第2年根腐病等病害的發(fā)病率的效果更佳。其原因可能是薄膜內(nèi)長時(shí)間達(dá)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(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明各處理與連作比較，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而且玉米－白術(shù)輪作（夏天灌水蓋薄膜）與常規(guī)種植（間隔4年輪作）兩個(gè)處理間差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2 不同輪作模式對白術(shù)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(guī)種植外，白術(shù)株均高以玉米－白術(shù)輪作（夏天灌水蓋薄膜）處理的最高，為51.04 cm，其次是玉米－白術(shù)輪作（夏天不灌水）處理，為49.08 cm，最矮的為連作處理，僅為33.19 cm。可見，玉米－白術(shù)輪作處理的白術(shù)株均高較連作增加15.79～17.85 cm，株均高增加幅度為47.57%～53.78%。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明玉米－白術(shù)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(shù)輪作處理的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.3 不同輪作模式對白術(shù)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(guī)種植外，以玉米－白術(shù)輪作（夏天灌水蓋薄膜）處理的冠幅最寬，為35.47 cm，其次是玉米－白術(shù)輪作（夏天不灌水）處理，為31.13 cm，而紫蘇－白術(shù)輪作和連作，分別為21.17 cm和20.82 cm。從結(jié)果中可見，玉米－白術(shù)輪作（夏天灌水蓋薄膜）處理的株均冠幅較連作處理的增加14.65 cm，即冠幅增加70.36%，而玉米－白術(shù)輪作（夏天不灌水）處理的冠幅也較連作的增加49.52%。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明玉米－白術(shù)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(shù)輪作處理的冠幅差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.4 不同輪作模式對白術(shù)單株鮮重影響

從表1可以看出，在不同輪作模式中，除常規(guī)種植外，以玉米－白術(shù)輪作（夏天灌水蓋薄膜）處理的株均鮮重最重，為121.30 g，其次是玉米－白術(shù)輪作（夏天不灌水）處理，為86.23 g，較輕的為紫蘇－白術(shù)輪作和連作，分別為35.67 g和32.50 g。從結(jié)果中可見，玉米－白術(shù)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(shù)輪作（夏天不灌水）處理的株均鮮重也有連作的2.7倍。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明玉米－白術(shù)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(shù)輪作處理的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而夏天灌水蓋薄膜處理與常規(guī)4年輪作種植白術(shù)的鮮重差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此，通過玉米與白術(shù)輪作，在春玉米收獲后灌水進(jìn)行密閉處理，白術(shù)產(chǎn)量與傳統(tǒng)的4年輪作相當(dāng)，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(shù)的根腐病和白絹病等病害一經(jīng)發(fā)病，植株基本不能存活，因此統(tǒng)計(jì)白術(shù)的死苗率基本上能夠反映白術(shù)病害的發(fā)病率。白術(shù)連作發(fā)病率高可能與土壤中存在著有害病菌有關(guān)，據(jù)試驗(yàn)，在旱作條件下引起白術(shù)根腐病的真菌在白術(shù)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10 min。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(shù)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(nèi)溫度經(jīng)檢測可達(dá)60℃，在這樣的溫度下長時(shí)間內(nèi)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(shù)的發(fā)病率，提高了白術(shù)根莖鮮產(chǎn)量。尤其是在2010年夏季雨水明顯較往年偏多的情況下，白術(shù)根腐病等病害發(fā)病率較高，常規(guī)種植白術(shù)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(yàn)結(jié)果，充分說明此方法具有一定的科學(xué)性。

我們的前期研究結(jié)果表明：白術(shù)苗期根系分泌物及白術(shù)植株鮮浸提液在一定濃度下對白術(shù)幼苗生長均具有明顯的抑制作用，另外，從白術(shù)根系土壤中提取的有機(jī)溶劑提取物在一定濃度下對白術(shù)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(shù)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(shí)，如何避免自毒作用，是目前藥材生產(chǎn)中碰到的現(xiàn)實(shí)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(shù)與玉米旱—旱輪作的基礎(chǔ)上，在夏天再用水澆灌，并保持密閉3個(gè)月，不僅白術(shù)產(chǎn)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(dāng)前藥材價(jià)格較高的情況下，具有較強(qiáng)的實(shí)際意義。

［1］劉紅彥，王飛，王永平，等.地黃連作障礙因素及解除措施研究［J］.華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2006，21（4）：131-132.

［2］馬承鑄，李世東，顧真榮，等.三七連作田根腐病復(fù)合癥綜合治理措施與效果［J］.上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2006，22（4）：63-68.

［3］趙楊景，王玉萍，楊峻山，等.西洋參與紫蘇、薏苡輪作效應(yīng)的研究［J］.中國中藥雜志，2005，30（1）：26-30

［4］覃逸明，聶劉旺.藥用牡丹的自毒作用及其防治措施［J］.生物學(xué)雜志，2009，26（6）：76-78.

［5］茹水江，王漢榮，王連平，等.白術(shù)白絹病病原生物學(xué)特性及其防治藥劑篩選［J］.浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2007，19（6）：439-443.

［6］徐建中，王志安，孫乙銘，等.白術(shù)自毒作用研究［J］.中國現(xiàn)代中藥，2011，13（11）：25-27

［7］李振方，齊曉輝，李奇松，等.地黃自毒物質(zhì)提取及其生物指標(biāo)測定［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，30（10）：2576-2584.

［8］張重義，林文雄.藥用植物的化感自毒作用與連作障礙［J］.中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2009，17（1）：189-196.

Rotation Effect of Atractylodes macrocephala and Corn on the Grow th and Yield of Atractylodes macrocephala

XU Jian-zhong，SUN Yi-ming，WANG Zhi-an，YU Xu-ping
（Zhengjiang Research Institute of Traditional Chinese Medicine，Hangzhou310023，China）

Objective：To study the suitable crop vaieties and the proper patterns of Atractylodes macrocephala rotation.Methods：To plant the Atractylodes macrocephala on the ground of previous springmaize，turn up the earth and irrigate after gathered，and cover with plastic mulch for three months.Results：Atractylides macrocephala corn rotation system especially irrigating and covering with plastic membrane after spring maize harvest could reduce the disease rate，increase the stemlength，canopy diameter，fresh weight，and increase the yield of fresh rhizome.Conclusion：Atractylodes macrocephala corn rotation can decrease rotation cycle and improve economic earnings.

Atractylides macrocephala；Corn；Rotation；Continuous cropping barrier

2011-09-02）

浙江省公益技術(shù)研究項(xiàng)目（2010C32039）

*［通訊作者］徐建中，E-mail：xxjz691＠sohu.com