丹參水肥一體化種植對雜草生物量的影響

田岳，宋吉媛，賴旻祎，宋振巧

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山東泰安 271018）

丹參是我國傳統(tǒng)大宗中藥材，也是我國重要的經(jīng)濟作物，市場需求量大，具有活血調(diào)經(jīng)、祛瘀生新的功效。山東省是我國丹參的主要產(chǎn)地，傳統(tǒng)種植常采用大水溝灌方式，造成一定的水肥資源浪費，同時導(dǎo)致雜草叢生，與丹參爭奪水、肥、光、熱等自然資源［1，2］。在中藥栽培過程中，雜草是影響中藥材產(chǎn)量、品質(zhì)及經(jīng)濟效益的重要因素，通常可以通過噴施除草劑防除，但目前丹參田沒有可供選擇的登記的除草劑產(chǎn)品，且中藥材種植對農(nóng)藥化肥的施用有嚴(yán)格規(guī)定。降低田間雜草基數(shù)和生物量可以顯著降低危害程度，減少勞動力投入，提高經(jīng)濟效益。

膜下水肥一體化栽培能減少水肥流失，控制土壤溫度和濕度［3］，達到增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、提高經(jīng)濟效益的目的［4］，同時還可以有效抑制雜草生長［5］，在國內(nèi)外不同作物上得到廣泛應(yīng)用。目前關(guān)于丹參膜下水肥一體化栽培技術(shù)研究還未見報道。本研究調(diào)查分析了大水溝灌和膜下水肥一體化種植方式下的雜草生物量及密度差異，探究丹參水肥一體化對雜草生物量的影響，為丹參種植過程中雜草防控提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

丹參為山東省主栽地方品種；地膜采用聚乙烯黑色薄膜；肥料為尿素（含N 46.4%）、過磷酸鈣（含P2O516%）、硫酸鉀（含K2O 50%）；灌溉施肥設(shè)備采用簡易低壓滴灌水肥一體化系統(tǒng)，滴灌毛管采用滴頭間距0.15m的滴灌管，沿地面直線布設(shè)，滴頭最大流量為 0.5 L／h，工作壓力為0.02～0.10 MPa，毛管鋪設(shè)間距為 65 cm；追肥器采用簡易文丘里設(shè)備，由萊蕪市億通節(jié)水設(shè)備有限公司提供。

1.2 試驗方法

試驗于2019年在山東省泰安市山東農(nóng)業(yè)大學(xué)南校區(qū)中藥園進行。試驗地為旱地，地勢平坦，肥力均勻；前茬作物為苗木；氣候為溫帶季風(fēng)氣候，平均氣溫為12.9℃，平均降水量為697 mm。

灌水追肥方式分別采用膜下滴灌水肥一體化（處理A）和露天大水溝灌澆水追肥（處理B）。處理A試驗場地耕作層深度35 cm左右，壟寬60 cm，壟上種植一行丹參種苗，種植密度為60 cm×15 cm，試驗區(qū)面積為432 m2；處理B試驗區(qū)面積為378 m2，除灌溉方式不同外，其它栽培管理措施均相同。丹參由分根繁殖的方法獲得，于3月上旬氣溫回升后，整地起壟，鋪設(shè)滴灌管道，覆膜，并將丹參移栽到試驗田中。

分別于7月15日和9月6日進行施肥，施用尿素209.2 kg／hm2、硫酸鉀153.4 kg／hm2、過磷酸鈣483.3 kg／hm2。每7 d灌一次水，直到兩塊地土壤含水量相同且適宜丹參生長時停止灌水。

1.3 取樣方法

雜草密度和生物量調(diào)查時間分別為7月20日和8月4日。采用平行線取樣法對兩個試驗區(qū)進行拔草，稱量并記錄雜草的種類、數(shù)量及鮮重（包括雜草地下根部）。

1.4 數(shù)據(jù)分析

雜草密度＝樣點面積內(nèi)的雜草株數(shù)／取樣面積。

方差分析采用 DPS 7.05［6］軟件進行，利用LSD法進行顯著性比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 對雜草種類和生長的影響

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，田間雜草主要有稗草［Echinochloa crusgalli（L.）Beauv］、鴨跖草（Commelina communis L.）、藜（Chenopodium album L.）、蘿藦［Metaplexis japonica（Thunb.）Makino］、鱧腸［Eclipta prostrata（L.）L.］、牛筋草［Eleusine indica（L.）Gaertn.］、馬齒莧（Portulaca oleracea L.）、碎米莎草（Cyperus iria L.）、商陸 （Phytolacca acinosa Roxb.）、白 樺 （Betula platyphylla Suk.）、垂 柳（Salix babylonica L.）、莧菜（Amaranthus tricolor L.）、龍葵（Solanum nigrum L.）、狗尾草［Setaria viridis（L.）Beauv.］共 14種，從屬 12科 14屬。其中處理A有13種雜草，處理B有14種雜草。

田間觀察發(fā)現(xiàn)，處理A對雜草的生長影響較大，對于狗尾草、龍葵、鱧腸等生命力較弱的植物影響更為明顯。地膜透光率較低，因此雜草幼苗無法沖破地膜接受充足的陽光，且陽光導(dǎo)致地膜溫度上升，雜草的新葉及幼葉接觸地膜后因高溫而枯萎、死亡。蘿藦根系發(fā)達，通過莖接觸地面形成不定根，水肥一體化覆膜會阻礙莖與地面的接觸，影響其生長發(fā)育。

2.2 對雜草密度的影響

7月20 日處理A雜草密度為4.42株／m2，處理B雜草密度為 8.40株／m2，相比減少了 3.98株／m2，降幅為47.38%；8月4日處理A雜草密度為0.61株／m2，處理 B雜草密度為1.73株／m2，相比減少了1.12株／m2，降幅為64.74%（表1）。

8月4 日兩處理間雜草密度差異不顯著，可能是前期拔草破環(huán)了部分地膜所致。

表1 不同處理的雜草密度

2.3 對雜草優(yōu)勢種密度的影響

通過分析，生物量較多的雜草為稗草、馬齒莧、碎米莎草、鴨跖草。7月20日、8月4日稗草水肥一體化處理下的密度分別為0.83株／m2和0.06株／m2，馬齒莧分別為 0.71株／m2和 0.18株／m2，碎米莎草分別為 0.64株／m2和0.06株／m2，鴨跖草分別為 0.36株／m2和0.03株／m2；在大水溝灌處理下的稗草密度分別為1.58株／m2和0.80株／m2，馬齒莧分別為 1.36株／m2和 0.37株／m2，碎米莎草分別為 1.21株／m2和0.11株／m2，鴨跖草分別為0.69株／m2和 0.16株／m2（圖1）。可見，水肥一體化相較傳統(tǒng)大水溝灌能明顯降低雜草密度。

圖1 不同時間不同灌溉方式下的優(yōu)勢種雜草密度

2.4 對雜草鮮重的影響

田間觀察發(fā)現(xiàn)，水肥一體化種植會影響田間雜草的正常生長，減弱雜草的生長勢。處理A的平均鮮重為 206.67 kg（每 666.7m2，下同），處理B的平均鮮重為425.98 kg，處理A比處理B減少了51.48%，說明處理A可以有效抑制雜草生長（表2）。

表2 不同處理雜草的鮮重 （kg）

3 討論與結(jié)論

丹參膜下水肥一體化種植與露天大水溝灌的傳統(tǒng)種植方法相比，雜草密度明顯減少，雜草總生物量減少438.62 kg。說明丹參膜下水肥一體化種植能抑制雜草的生長，使雜草密度長時間保持在低水平。由于不同雜草對環(huán)境要求不同，當(dāng)外界環(huán)境改變時，雜草的優(yōu)勢種數(shù)量、分布、群落組成［7］及其多樣性會隨之發(fā)生改變［8］。

采用水肥一體化種植技術(shù)使主要根系土壤始終保持充足的養(yǎng)分與適宜的含水量，不僅可以節(jié)約用水，還可以提高肥料利用率，改善土壤理化性質(zhì)，減少澆水、施肥等環(huán)節(jié)的用工［9-12］。田間觀察發(fā)現(xiàn)雜草主要生長在地膜破損裸露處和種植穴位處。因為聚乙烯黑色地膜透光率低，妨礙了膜下雜草正常的光合作用，影響其新陳代謝，減少光合作用產(chǎn)物，使雜草不能正常發(fā)育和生長［13］。覆膜對于控制草害的發(fā)生有重要意義［14］。

綜上，膜下水肥一體化種植在節(jié)水、減少肥料用量、提高肥料利用率、提高作物產(chǎn)量與質(zhì)量、節(jié)省勞作時間、減少污染、改善土壤環(huán)境、抑制雜草生長等方面起著重要作用［9，15］。