不同种植模式对艾草生长及干物质量的影响

董 鹏 李 民 杨立轩 曹宗鹏 吕少洋

（南阳市科学院 河南南阳 473000）

艾草（Artemisia argyi）是我国传统的药、食同源植物，近年来用途越来越广泛[1]，种植面积也越来越大。 艾草生存能力极强，适应范围非常广泛，在我国大部分地区都有分布[2]，其中河南、湖北、河北所产的艾叶为公认的道地药材[3]。 目前河南南阳是国内艾草栽培面积最大的地区，作为特色农业产业，其在当地农业增效、农民增收中发挥着举足轻重的作用[4]。

种植方式是通过协调高密度条件下植株的通风透光、 营养状况并最终影响植物产量和品质的重要因素之一。 当前农业生产中广泛使用垄作模式调控植株的密度， 从而改善田间通风透光条件， 降低病虫害发生概率，以提高作物产量和品质[5]。 由于艾草人工种植历史较短， 其合理的种植模式系统研究不足[6]。 当前南阳艾草产区多采用平地种植模式，蕲春产区则是使用宽畦平作种植模式[7]，这2 种种植模式均会导致艾草田植株密集，不利于通风透光，进而使植株中下部产生大量枯叶， 同时也不利于田间农事操作和机械化作业， 影响艾叶产量、 质量及经济效益。 本研究以2 个品种为供试材料，对不同种植模式下艾草的生长动态、艾叶数量及干物质量进行研究，探索了南阳艾草合理的种植模式， 以期为南阳艾草产量和质量的提高提供支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

田间试验于2022 年3 月至11 月在南阳市科学院潦河镇试验基地进行， 该地位于32°90′47″N、112°42′57″E，属典型的季风大陆半湿润气候，年均日照数1 897.9～2 120.9 h，年均气温14.4～15.7℃，年均降雨量703.6～1 173.4 mm，无霜期220～245 d。 试验地土壤类型为黄棕壤，肥力中等。

1.2 试验设计

试验设置2 个处理：平地种植，为当前生产中的普遍种植模式；起垄种植，垄宽70 cm，垄沟宽30 cm，垄高20 cm，每垄种植4 行艾草，采用宽窄行种植，定植行距为20-30-20 cm，定植株距20 cm。 每个处理种植2 个艾草品种，分别为南阳艾1 号、南阳艾4 号。管理措施与大田生产管理相同。

2021 年3 月15 日， 挖取了2 个艾草品种的根茎，定植于试验小区内，于2022 年2 月27 日艾草萌发开始， 每隔7 d 选取10 株长势均匀的连续植株测量株高，直至5 月21 日头茬艾草收获时停止测量。

艾草生育期采收3 次， 每次采收前采集单位面积艾草植株样品，将茎、叶分开，晒干后分别称量。 同时选取10 株长势均匀的连续植株，记录有效叶片数和枯叶片数。

1.3 数据处理

用Excel 2010 计算基础数据及制作图表，用SPSS 19.0 进行统计分析，用Logistic 曲线[8]建立生长期内艾草株高与生长时间的相关方程， 并获得各项参数。

2 结果与分析

2.1 不同栽培模式下艾草的株高动态变化

由2 个艾草品种在起垄栽培和平地栽培模式下株高的Logistic 拟合动态变化曲线可知（图1），艾草株高的生长符合慢-快-慢的S 形生长曲线。 不同品种在同一栽培模式下株高相差不大； 同一品种在不同栽培模式下株高差异明显，在生长初期，不同栽培模式下艾草的株高没有差异，随着生育期的延长，在株高生长的速生期逐渐拉开差距，表现为起垄种植模式下艾草的株高明显高于平地种植模式。 在出苗80 d后，起垄种植模式下株高分别达177.3 cm 和181.8 cm，平地栽培模式下株高仅分别为150.5 cm 和155.7 cm。

图1 不同种植模式下艾草的株高生长动态

由表1 可知， 不同种植模式下2 个艾草品种株高拟合的决定系数在0.969～0.982，用Logistic 方程的理论值可以对实际值进行准确的估测。 起垄种植模式下2 个品种速生期起始点t1分别为出苗后33 d 和32 d，速生期结束点t2均为出苗后53 d，速生期持续时间分别为20 d 和21 d； 平地种植模式下2 个品种速生期起始点t1分别为出苗后35 d 和34 d，速生期结束点t2分别为出苗后57 d 和56 d，速生期持续时间均为22 d。 由此可知，起垄种植模式的生长发育时期比平地种植模式有所提前。

表1 不同种植模式下艾草株高模拟方程及参数

2.2 不同栽培模式下艾草的叶片数量

由表2 可知，在头茬艾草采收期，起垄种植模式的单株叶片总数、 有效叶片数显著高于平地种植模式， 枯叶数、 枯叶高度和枯叶率显著低于平地种植模式。 起垄种植模式下，2 个品种叶片总数分别达到了49 片/株和51 片/株，枯叶数均为5 片/株，枯叶高度分别为19.2 cm 和22.4 cm，枯叶率分别为10.26%和10.29%；在平地种植模式下，2 个品种叶片总数分别为36 片/株和34 片/株，枯叶数分别达到了18 片/株和16 片/株， 枯叶高度分别达到了75.3 cm 和77.1 cm，枯叶率分别达到49.72%和46.63%。

表2 不同种植模式下艾草的叶片数量

2.3 不同种植模式下艾草的干物质量

由表3 可知，2 个艾草品种地上部全草干物质量和艾叶干重在同一种植模式下没有差异，同一品种在不同种植模式下艾草生长有所差异。不同种植模式下，2 个品种艾叶干重在8 665.50～9 070.75 kg/hm2，统计分析结果表明差异不显著。 起垄种植模式下全草干物质量显著低于平地种植模式， 艾叶占比显著高于平地种植模式。 在起垄种植模式下，2 个品种全草干物质量分别为26 244.35 kg/hm2和26 317.30 kg/hm2，艾叶占比分别达到了33.78%和33.92%；在平地种植模式下，2 个品种全草干物质量分别为28 325.05 kg/hm2和29 594.60 kg/hm2， 艾叶占比分别仅为30.59%和30.65%。

表3 不同种植模式下艾草的干物质量

3 讨论与结论

有研究结果表明， 速生期是干物质积累的关键时期，一般决定了生育期的生长量[9-10]。 本研究利用Logistic 曲线对2 种种植模式下的艾草株高模拟结果表明， 起垄种植模式的速生期起始时间比平地模式提早2 d，速生期持续时间也缩短1～2 d。 因此，相比平地种植模式， 起垄种植模式下头茬艾草的采收可以适当提前，并且不影响艾叶收获量，同时可保证第二茬和第三茬艾草的生长获得更充裕的时间。

垄作有利于田间通风透光，能够减少株间竞争，提高植物群体的光能利用率，有助于提高产量[11]。 陈昌婕等[7]的研究也表明，垄作有利于艾草田间通风透光，减少枯叶率，增加叶茎干重比，有助于提高产量和品质。 本试验研究结果与其相同，在本试验中，随着生育期的延长及株高的增加， 平地种植模式下艾草的有效叶数增加缓慢，枯叶数增加较快，达到了近单株叶片数的一半，这与艾草田郁闭有关，平地种植模式下艾草密度较大， 根蘖的大量萌发导致艾草田郁闭，进而导致中下部叶片干枯，甚至脱落。 起垄种植模式枯叶片数较少，仅占单株叶片数的10%左右。

起垄种植模式下艾草全草干物质量显著低于平地种植模式，主要是受收获株数的影响，按照试验设计，平地种植模式的密度比起垄种植模式高25%，致使全草干物质量差异显著。 但是艾叶的收获量差异不大， 主要是因为在平地种植模式下艾草中下部的叶片干枯，在采收时极易脱落，形成无效叶片，使艾叶所占的比例降低，在本试验条件下，平地种植模式艾叶占比比垄种植模式低10%以上， 在实际生产中艾叶占比甚至会低更多。

综上所述， 起垄种植模式可增加艾草的生长速度、减少枯叶数、增加艾叶比例，能保证艾叶的产量和品质，同时有利于田间农事操作和机械化作业，具有稳产、高效、优质的优势，可在南阳艾草种植区示范推广。