玉米轮作对白术植株产量影响

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白术AtractylidesmacrocephalaKoidz.，别名于术，为菊科多年生草本植物，以根茎入药，性温，味苦、甘，具有补气健脾、燥湿利水、止汗安胎等作用，是历代医家用作补气健脾的要药。白术主要有效成分为挥发油类，临床上常用来治疗便秘、肝硬化和癌症等疾病，应用非常广泛。连作障碍在农作物的栽培中普遍存在，造成作物连作障碍的原因目前主要归结为以下几方面原因:土壤理化性质恶化、土壤土传病害和自毒作用等。在以根或根茎类入药的中药材栽培中也普遍存在着连作障碍现象，如人参、西洋参、地黄、黄连、苍术、当归、玄参和白术等药材均存在着严重的连作障碍现象，近年来对地黄［1］、三七［2］、西洋参［3］、牡丹［4］的连作障碍进行研究的也零星见报道，多从机理方面进行揭示，并采取综合措施克服连作障碍。在白术的栽培中连作障碍情况尤其严重，根腐病、白绢病等病害发病率普遍在80%以上，严重时甚至植株全部死亡，颗粒无收。为了克服连作障碍，目前生产上普遍采用轮作的方法，一般采取与水稻、蔬菜等进行轮作，白术与蔬菜轮作需要间隔3～5年，与水稻轮作需要间隔2～3年。本文通过白术与玉米、紫苏等作物轮作进行研究，以探讨生产上适宜与白术轮作的作物种类及轮作方法，以缩短轮作年限，达到经济效益最大化的目的。

1材料与方法

1.1试验方法

于2010年在浙江磐安尚湖镇进行，该试验地前作为白术，2010年当年种植春玉米和紫苏，种植春玉米的地面积为485m2，紫苏种植地面积为150m2。在6月底至7月初春玉米收获后，将种植过春玉米的地分成均等的两部分，一部分深耕土地并灌水，水面以盖过泥土为宜，同时上面覆盖一层薄膜保持密闭3个月;另一部分不作处理，只在播种白术前进行翻耕整理。另在试验地块邻近分别设连作地(约200m2)和正常轮作(前作为茄子，间隔4年，面积约300m2)种植的白术作为对照。土地整理后畦宽均为1.2m，畦沟宽30cm，种植时术栽行距为35cm，株距为25cm，2010年2月初种植白术，当年11月5日收获白术，收获时在每个试验地块内随机抽取3个小样方，每个小样方面积约为5m2，每样方内原种种植术栽株数均为50株，收获时考察各小样方内白术的死苗数、株高、冠幅、单株鲜重等指标。

1.2结果统计

利用DPS软件进行死苗率及株高等性状的统计分析，并进行多重比较。

2玉米、紫苏与白术轮作效应分析

2.1不同轮作模式对白术死苗率的影响

不同轮作模式对白术死苗率的影响结果见表1。从表1中可以看出，不同轮作模式下的白术死苗率差异明显，其中，以白术连作的死苗率最高，而紫苏－白术轮作的死苗率次之，为50.50%，其次为玉米－白术轮作(夏天不灌水)，为22.67%，玉米－白术轮作(夏天灌水盖薄膜)为15.33%，与正常轮作(12.00%)基本接近。说明紫苏与白术轮作对降低连作白术的病害发病率作用极其有限;而玉米与白术轮作后能够很大程度地降低发病率，若结合夏天高温季节期间灌水盖薄膜，使薄膜内土壤温度可达60℃左右，则降低第2年根腐病等病害的发病率的效果更佳。其原因可能是薄膜内长时间达60℃左右的高温能够杀灭土壤中的有害病菌，从而降低了土传病害的危害。对不同种植模式的死苗率数据进行统计分析，结果表明各处理与连作比较，差异均具有统计学意义，而且玉米－白术轮作(夏天灌水盖薄膜)与常规种植(间隔4年轮作)两个处理间差异不具有统计学意义。

2.2不同轮作模式对白术植株株高的影响

从表1也可看出，在不同种植模式中，除常规种植外，白术株均高以玉米－白术轮作(夏天灌水盖薄膜)处理的最高，为51.04cm，其次是玉米－白术轮作(夏天不灌水)处理，为49.08cm，最矮的为连作处理，仅为33.19cm。可见，玉米－白术轮作处理的白术株均高较连作增加15.79～17.85cm，株均高增加幅度为47.57%～53.78%。统计分析结果表明玉米－白术轮作无论在夏天灌水盖薄膜或不灌水处理，其株高与连作和紫苏－白术轮作处理的差异均具有统计学意义。

2.3不同轮作模式对白术植株冠幅的影响

从表1可以看出，在不同轮作模式中，除常规种植外，以玉米－白术轮作(夏天灌水盖薄膜)处理的冠幅最宽，为35.47cm，其次是玉米－白术轮作(夏天不灌水)处理，为31.13cm，而紫苏－白术轮作和连作，分别为21.17cm和20.82cm。从结果中可见，玉米－白术轮作(夏天灌水盖薄膜)处理的株均冠幅较连作处理的增加14.65cm，即冠幅增加70.36%，而玉米－白术轮作(夏天不灌水)处理的冠幅也较连作的增加49.52%。统计分析结果表明玉米－白术轮作处理无论在夏天灌水盖薄膜或不灌水处理，其冠幅与连作和紫苏－白术轮作处理的冠幅差异均具有统计学意义。

2.4不同轮作模式对白术单株鲜重影响

从表1可以看出，在不同轮作模式中，除常规种植外，以玉米－白术轮作(夏天灌水盖薄膜)处理的株均鲜重最重，为121.30g，其次是玉米－白术轮作(夏天不灌水)处理，为86.23g，较轻的为紫苏－白术轮作和连作，分别为35.67g和32.50g。从结果中可见，玉米－白术轮作(夏天灌水盖薄膜)处理的株均鲜重是连作的3.7倍，而玉米－白术轮作(夏天不灌水)处理的株均鲜重也有连作的2.7倍。统计结果表明玉米－白术轮作无论在夏天灌水盖薄膜或不灌水处理，其株均鲜重与连作和紫苏－白术轮作处理的差异均具有统计学意义，而夏天灌水盖薄膜处理与常规4年轮作种植白术的鲜重差异不具有统计学意义。因此，通过玉米与白术轮作，在春玉米收获后灌水进行密闭处理，白术产量与传统的4年轮作相当，但却明显缩短了轮作年限，由3～5年轮作缩短至1年。

3讨论

白术的根腐病和白绢病等病害一经发病，植株基本不能存活，因此统计白术的死苗率基本上能够反映白术病害的发病率。白术连作发病率高可能与土壤中存在着有害病菌有关，据试验，在旱作条件下引起白术根腐病的真菌在白术收获后仍能存活5年，而白绢病［5］的病原菌在60℃条件下只能存活10min。春玉米种植后，在夏季高温期间灌水盖薄膜处理之所以能够更好地降低白术死苗率，这其中原因可能是:在夏季高温期间，盖薄膜后薄膜内温度经检测可达60℃，在这样的温度下长时间内对土壤中的有害病菌能够起到很好的杀灭作用，从而降低了来年种植白术的发病率，提高了白术根茎鲜产量。尤其是在2010年夏季雨水明显较往年偏多的情况下，白术根腐病等病害发病率较高，常规种植白术的存苗率普遍在50%～70%左右的情况下，能够取得如此好的试验结果，充分说明此方法具有一定的科学性。我们的前期研究结果表明:白术苗期根系分泌物及白术植株鲜浸提液在一定浓度下对白术幼苗生长均具有明显的抑制作用，另外，从白术根系土壤中提取的有机溶剂提取物在一定浓度下对白术幼苗苗长和根长生长也均有明显的抑制作用，而水相提取物则没有抑制作用，初步证明了白术具有明显的自毒作用［6］。而自毒作用［7-8］是引起连作障碍的原因之一，这已为广大科研人员所证实，如何避免自毒作用，是目前药材生产中碰到的现实困难，而轮作尤其是水—旱轮作是多年来行之有效的克服连作障碍的有效栽培措施，我们在白术与玉米旱—旱轮作的基础上，在夏天再用水浇灌，并保持密闭3个月，不仅白术产量不降低，而且还明显缩短了轮作年限，由3～5年缩短至1年，在当前药材价格较高的情况下，具有较强的实际意义。