干旱与半干旱区不同覆盖模式下黄芪种苗的综合评价
作者: 张增强 张海强 韩凤翔 焦智辉
摘要 针对干旱与半干旱区降雨量少、蒸发量大、黄芪种苗产量低、经济效益不高等问题,在甘肃定西设置不同覆盖模式单因素随机区组试验,通过对黄芪种苗的干物质累积、产量、经济效益等指标研究,进行综合评价。结果表明,地膜覆盖能够促进黄芪种苗干物质累积速率,加速种苗根部形态特征建成,进而提高产量。其中根长、根粗较其他处理提高了3.78~10.91 cm和1.16~2.12 mm,产量提高了1 065.5~3 850.0 kg/hm2。地膜覆盖的高产值弥补了其高资源投入的不足,使其仍具有较高的经济效益。相比于其他处理,黑膜覆盖具有最高的综合评价指数。因此,地膜覆盖技术可作为干旱与半干旱区高效、可持续的黄芪种苗种植模式。
关键词 黄芪;覆盖材料;产量特征;经济效益;综合评价指数
中图分类号 S567.23+9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2025)03-0034-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2025.03.007
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Comprehensive Evaluation of Astragalus membranaceus Seedlings Under Different Coverage Modes in Arid and Semi Arid Regions
ZHANG Zeng qiang1, ZHANG Hai qiang2, HAN Feng xiang3 et al
(1.Tongwei County Rural Cooperative Economic Operation Service Station, Tongwei, Gansu 743300;2.Tongwei County Agriculture and Rural Bureau, Tongwei, Gansu 743300;3.Tongwei County Longrun Yuan Traditional Chinese Medicine Industry Professional Cooperative, Tongwei, Gansu 743300)
Abstract In response to the problems of low rainfall, high evaporation, low yield of Astragalus membranaceus seedlings, and low economic benefits in arid and semi arid areas, a single factor random block experiment was set up in Dingxi, Gansu Province with different coverage modes.Through the study of dry matter accumulation, yield, and economic benefits of Astragalus membranaceus seedlings, a comprehensive evaluation was made.The results showed that plastic film coverage could promote the accumulation rate of dry matter in Astragalus membranaceus seedlings, accelerate the formation of root morphological characteristics, and thereby increase yield.Among them, the root length and root thickness increased by 3.78-10.91cm and 1.16-2.12 mm compared to other treatments, and the yield increased by 1 065.5- 3 850.0 kg/hm2.The high yield value of plastic film coverage compensates for its insufficient high resource investment, making it still have high economic benefits.Compared to other treatments, black film coverage had the highest comprehensive evaluation index.Therefore, plastic film covering technology could be used as an efficient and sustainable planting mode for Astragalus membranaceus seedlings in arid and semi arid areas.
Key words Astragalus membranaceus;Covering materials;Yield characteristics;Economic benefits;Comprehensive evaluation index
基金项目 定西市科技计划项目(DX2022BZ112)。
作者简介 张增强(1983—),男,甘肃通渭人,高级农艺师,硕士,从事农业技术推广工作。
*通信作者,农艺师,硕士,从事农业技术推广工作。
收稿日期 2024-03-31
蒙古黄芪指豆科黄芪属植物蒙古黄芪(Astragalus membranaceus var.mongholicus(Bunge)P.K.Hsiao),为我国常用大宗药材之一。其主效成分黄酮类、皂苷类和多糖类具有益气固表、托疮排脓、强行保肝等功效,现广泛应用于临床。黄土丘陵沟壑区黄芪种植历史悠久,栽培环境适宜,种植面积大且品质优良,使黄芪成为该区农业增效、农民增收的主要中药材[1]。近年来,野生中药材资源缺乏,供需矛盾加剧,人为培育的中药材成为破解市场供需难题的关键。但人工培育的黄芪受种植密度、覆盖模式和外界环境等因素的影响,优化黄芪栽培措施,改善种植条件,是提高黄芪产量特征的有效途径[2]。研究不同覆盖措施对黄芪种苗产量特性的影响,不仅是提高农民经济效益的重大需求[3],更为优化中药材作物综合生产技术提供理论依据。因此,在黄土丘陵沟壑区,研发黄芪高产高效栽培技术具有现实意义。
覆盖材料是调控农田土壤微环境的主要措施,可通过改善土壤水热条件、增加土壤渗透性,为作物提供适宜生长环境,具有简单、便捷、可操作性强等优点[4]。其中,秸秆、蛭石覆盖等具有抑制土壤无效蒸发、调节地温、保水保肥、抑制杂草和病虫害等优点,但也存在生育前期地温恢复缓慢,导致作物生长发育阶段延迟等缺点[5]。而地膜覆盖能很好地解决这一问题,同时黑膜覆盖还具有削弱光照、抑制杂草生长等优点[6]。在雨养农业区,不同覆盖材料可为中药材生长创造适宜的土壤水热条件,促进作物根系发育,维持叶片较高的光合作用,显著提高产量。研究表明,土壤覆盖材料显著提高了黄芪种子出苗率,其中秸秆覆盖黄芪出苗率为80%~85%,黑膜覆盖高达95%[7]。在不同地膜露头栽培试验表明[6],不同地膜覆盖显著提高了根长、径粗、根鲜重等经济性状,但地膜类型差异不显著。因此,寻找最佳土壤覆盖材料以改善中药材群体结构、优化土壤理化特性、提高产量和品质,是充分发挥中药材经济效益的技术保障。目前,有关黄芪种苗产量研究大多集中在密度和单一覆盖材料[8],而有关多种覆盖材料对育苗黄芪生长发育动态和产量形成特征研究鲜见报道。因此,笔者通过不同覆盖材料对黄芪种苗全生育期根长、根粗、株高和株辐的影响,以期进行经济效益和可持续性评价,旨在为黄土高原丘陵沟壑区道地中药材产区提供科学、高效的黄芪种苗繁育覆盖模式。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
优质种苗栽培试验在甘肃省通渭县大湾村(104°90′E,35°16′N)进行,该区处于温带半湿润半干旱季风气候,海拔2 152.3 m,年平均降水量449 mm,平均气温5.4 ℃,无霜期192 d,属于典型的黄芪道地产区。前茬作物为生长整齐的(全膜双垄沟播)玉米,土质均匀,土壤为黄黏土。
1.2 试验材料
供试材料蒙古黄芪种子为“陇芪4号”,采自甘肃省陇西县首阳镇。
1.3 试验设计
采取不同覆盖模式单因素随机区组设计,设黑膜覆盖(BM)、白膜覆盖(WM)、秸秆覆盖(SM)、蛭石覆盖(VM)和露天无覆盖(CK)共5个处理,小区面积22 m2(4.4 m×5.0 m),播种量150 kg/hm2,3次重复。小区走道宽40 cm。基肥施入磷酸二铵600 kg/hm2,硫酸钾75 kg/hm2。地膜覆盖用幅宽120 cm的黑膜,膜面穴孔直径8 cm,穴距10 cm,行距10 cm,穴深2~3 cm,穴播密度15粒/穴。播种后覆细土0.5~1.0 cm。秸秆为小麦秸秆;蛭石为二次利用。
1.4 测定指标与方法
试验于2023年4月20日播种,2023年11月20日采收。黄芪播种后30 d左右用卷尺和电子游标卡尺选取10株测量株高、株幅、根长、根粗(根最大直径、距芦头1 cm处)。测定产量时,在每小区选取4 m2(2 m×2 m)作为样方,轻轻割除地上部,用三齿钢叉挖出各样方内苗栽植株,测定苗栽产量。
1.5 综合评价
基于株高、株幅、根长、根粗、产量和经济效益等相关指标建立的综合评价指数,该指数的计算公式[9]:
Aij=AijAmaxi=1.2.3j=1.2.3或
=AminAiji=1.2.3j=1.2.3
式中,Aij表示第i行×第j列的数据标准化值(0<Aij≤1),Aij为品种类型i与评价指标j的实际值,Amax与Amin为每个评价指标的最大值与最小值。
Bij=1Aij1Mmi=1(Aij-Aij)2i=1,2,3j=1,2,3
式中,Bij为标准化系数,m为品种类型i或评价指标j的最大数。
Index=mj=1(Aij×Bijmj=1)(i=1,2,3;j=1,2,3)
式中,Index为不同品种的综合评价指数,该指数的数值越大,说明该品种综合表现最好。
1.6 数据统计分析
采用Microsoft Excel 2016整理数据,绘制表格,Excel 2016作图,SPSS 19.0统计分析软件进行方差分析和显著性检验。