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(甘肅省平涼市水土保持科學研究所,甘肅 平涼 744000)
旱半夏為天南星科半夏屬多年生草本植物,是我國常用中藥材之一,以塊莖入藥,單株產量3-5個塊莖、單個塊莖直徑0.5-2.5cm,具有燥濕化痰、降逆止嘔、清痞散結等功效[1-2]。甘肅省華亭縣屬于溫涼陰濕山區,適宜種植旱半夏、葛根、獨活等中藥材,是隴東地區重要中藥材種植基地,中藥材產業的發展給當地農民帶來了良好的經濟收益,但目前僅處于零散粗放型種植,尤其遮陰處理技術的應用方面[3],未形成種植、管理、收獲精細化的高產栽培技術體系。另一方面,根據旱半夏生物生態學特性,光照對旱半夏葉片的光合作用和有機物的積累影響明顯。若光照過弱,則光合作用較弱,光合產物積累較少,影響植株生長;而光照過強,直接抑制植株的生長、降低光合作用。因此,選擇適宜的光照強度和光照環境對促進植物生長十分重要[4]。但目前對生產中光照強度、溫度等的選擇控制十分盲目,往往導致生產周期長,植物品質下降,經濟效益較低。
本試驗結合溫涼陰濕山區實際情況,及時準確地對試驗進行觀察記載,系統了解和掌握旱半夏的生長發育特點及其與外界環境條件的關系,研究不同遮蔭處理對旱半夏生長和光合特性的影響,探索旱半夏遮陰措施下的適應能力,以期提高半夏質量及產量,進而提高其經濟效益。
旱半夏種源采自當地野生種,根據試驗需要,選擇大小基本一致、直徑1cm以上的塊莖進行播種。
區域試驗是鑒定品種特征、應用價值和適應區域的主要途徑,是連接育種和推廣的橋梁與紐帶,是作物品種審定的重要依據[5]。試驗在甘肅省華亭縣策底鎮大南峪村試驗基地進行(海拔1 612m,東經106°32′46″,北緯35°17′41″),由平涼市水土保持科學研究所與策底鎮鎮政府共建。該區地處黃土丘陵區和土石山區交匯地帶,屬溫帶半濕潤氣候,年均降雨量652mm,年均氣溫7.9℃,年日照時數時數2 100h左右,無霜期160d,年極端最高溫度26℃,年極端最低氣溫-22℃,≥10℃的活動積溫3 200℃,土壤為灰褐土為土,呈中性[6]。
試驗小區面積為10m(長)×4m(寬),共設4個處理:T1,地表覆膜(種植時覆白膜,待出苗80%后去除);T2,大豆間作(大豆生長旺盛期遮陰約90%);T3,遮陰網覆蓋(黑色遮陰網,7月1日搭建,9月1日拆除,遮陰網高度距離地面0.5m,遮陰約70%,);T4,空白地種植對照,每個處理重復3次。
試驗測定的內容有旱半夏物候期觀察,包括出苗、株高、直徑和產量以及試驗區土壤含水率、降雨量等。
在旱半夏出苗期、旺盛期和成熟期取樣,每個試驗小區隨機抽樣10株,測量單株株高、塊莖直徑及數量、葉數等參數,取其平均數;土壤取樣采用土鉆法,測量深度0—60cm,每20cm取樣一個,重復2次,取其平均值,土壤含水率采用烘干法;降雨量采用雨量傳感器(型號NHJYL42BP),分辨率0.2mm,每10分鐘計量一次;旱半夏產量測產采用電子秤稱取4個處理種植前與收獲后重量,得到投入產出比。
由圖1可以看出,不同時期旱半夏的株高呈現低—高—低的變化趨勢,T2處理長勢較好。5月份T1處理旱半夏株高7cm,表現明顯高于其他處理,說明地膜覆蓋旱半夏發芽生長促進作用;7月份隨著大豆生長,遮陰效果顯著,T2處理旱半夏株高15cm,明顯高于其他處理,但莖粗最細,這與多數研究得出弱光下植物莖稈高而細弱結論一致;所有處理均在8月份達到生長鼎盛期,尤其T2旱半夏株高達到20cm,T3遮陰網處理株高表現高于T4對照;8月份以后,旱半夏出現倒苗,此期地上部分生長逐漸停滯,在光合作用下,地下塊莖生長迅速,植株枝葉營養供給匱乏,地上部倒伏或枯萎,株高變矮。9月份之前,T1、T2和T3處理的旱半夏株高均不同程度高于T4,由此可見,遮陰處理對旱半夏的株高形態特征影響較為顯著,凸顯適時遮陰有利于旱半夏植株的生長發育。

圖1 不同遮蔭處理對旱半夏株高的影響
由圖2可以看出,6月份T1、T2處理0-20cm土壤含水量明顯高于T4未做處理的裸地種植,又T1、T2、T4在20-60cm土壤含水量變化不顯著,說明遮陰在0-20cm對土壤含水量影響顯著。主要原因是覆蓋減少地面蒸發,蓄存土壤水分,增加土壤濕度,有利于植株生長發育。
8月份T3處理0-60cm土壤含水量明顯高于T1、T2和T4,說明7月份采取遮陰網處理對保持土壤水分、降低蒸發損耗,有利于旱半夏生長發育,在高溫天氣條件下效果更為明顯;又因為T2大豆處于生長旺盛期,大豆生長發育增加土壤水分耗散量,導致土壤含水量相比T1、T3、T4降低。由圖3可以看出,T2較T1、T3、T4土壤含水率分別降低了下降4.39%,6.56%和3.12%。

圖2 6月土壤含水率

圖3 8月土壤含水率
試驗結果表明,采用不同遮陰處理,旱半夏產量有差異,由表1可以看出,T3遮陰網處理投入產出比最高,說明旱半夏在遮陰網處理條件下生長良好,但T2大豆間作投入產出比最低,效果不理想,究其原因是大豆生長旺盛,與旱半夏存在競爭,包括光照、土壤水分、土壤養分等環境因子,大豆通過抑制旱半夏植物生長而競爭中處于優勢,旱半夏植物生長矮小,根系不發達,在缺乏養分的土壤,植物競爭養分的能力受到其有效吸收養分能力的控制,具有最大生長率的大豆是競爭的優勝者,造成旱半夏長勢減弱甚至死亡,從而導致產量降低,因此,生產上應適度確定套種的大豆與旱半夏之間的種植距離,以期最大限度降低大豆生長發育對旱半夏的影響。
通過試驗結果表明,遮陰對旱半夏生長及產量因采遮陰水平與遮陰時間長短的不同結果具有明顯差異性,合理利用措施遮陰處理對提高半夏營養生長和生殖生長有促進作用,具體表現為:
第一,地膜覆蓋在旱半夏發芽生長初期有促進作用,并能有效提高旱半夏產量。大豆間作在旱半夏生長初期遮陰效果顯著,旱半夏株高表現明顯高于其他處理,但隨著大豆后期長勢旺盛,旱半夏在競爭光照、養分、水分等處于劣勢,造成旱半夏長勢減弱甚至死亡,導致產量降低。因此,進一步研究大豆適宜的株行距,在保證大豆、旱半夏單位面積有效株數的基礎上,盡可能擴大株行距,提供合理的生長空間,獲取較高產量和效益。
第二,遮陰網處理說明適度遮蔭能給旱半夏的生長提供適宜的光照條件,使旱半夏能夠更好地生長發育,提高產量。
綜上所述,未遮陰和過度遮陰均不利于旱半夏生殖生長,根據種植地的具體環境適度遮蔭,對于半夏生長及產量的提高有重要意義。

表1 不同遮蔭處理旱半夏產量對照表