不同类型地膜覆盖对白芷生长发育、产量及主要有效成分的影响
2024-02-23刘仁浪江美彦陈靳松郑全林凯陈银银
刘仁浪 江美彦 陈靳松 杜 宣 郑全林 侯 凯陈银银 吴 卫,
(1四川农业大学农学院,四川 温江 611130; 2四川全泰堂川白芷产业有限公司,四川 遂宁 629000)
中药白芷(AngelicaeDahuricaeRadix) 为药食两用植物,其基原植物为伞形科当归属植物白芷[Angelica dahurica(Fisch.ex Hoffm) Benth.et Hook.f.] 和杭白芷[Angelicadahurica(Fisch.ex Hoffm) Benth.et Hook.f.var.formosana(Boiss) Shan et Yuan],具有驱风散寒、燥热排脓、消肿止痛等功效[1-2]。白芷除供药用外,还广泛应用于香料、保健品、食品和护肤美容等方面[3]。市场上的商品白芷常以产地划分为川白芷(四川)、祁白芷(河北)、禹白芷(河南)和杭白芷(浙江)[4]。川白芷为著名川产道地药材,四川农业大学农学院吴卫教授课题组前期在川白芷道地产区四川遂宁走访调查发现白芷苗期存在春旱现象,每年2~5 月需要进行多次人工灌溉和除草,耗时长,人工成本高。与此同时,国务院《全国国土规划纲要(2016—2030年)》[5]中提出防止耕地“非粮化”。如何在现有白芷种植面积上,探究能在保障白芷品质的前提下进一步提升白芷产量的种植模式迫在眉睫。
地膜覆盖技术能保墒抗旱,降低土壤水分蒸腾,提高作物的水分利用效率,并能在保障作物高产优质的同时抑制杂草生长、减轻劳动强度和节约生产成本[6-7]。大量实践表明,应用塑料地膜覆盖技术可促进粮食作物、蔬菜等增产以及保障果树和林木育苗质量[8-10]。近年来,该技术也逐步应用于药用植物,可显著提高黄芪[11]、当归[12]和款冬[13]的产量,但截止目前尚鲜见白芷生产中应用地膜覆盖技术的研究报道。因此,本研究采用单因素随机区组试验设计,利用市场常见及产区易得的5 种塑料地膜作为白芷垄沟覆盖材料,探究地膜覆盖技术在白芷上的可行性并筛选出适用白芷的覆盖材料,以期为白芷生产中合理应用地膜覆盖技术提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2020—2021 在川白芷道地产区四川省遂宁市船山区余健村(30°50′N,105°57′E)进行。试验地为平地,前茬为白芷,供试地基础土壤肥力如表1所示。四川省遂宁市2016—2020 年月平均降雨量和月平均气温如图1所示(数据来源于国家科技基础条件平台—国家地球系统科学数据中心,http://www.geodata.cn),由图1-A 可知,白芷苗期(9月—次年3月)月平均降雨量均小于110 mm,而白芷生长后期(4—7月)月平均降雨量开始逐渐增加,(除2017 年)每年7 月的月平均降雨量最多。由图1-B可知,随着时间的推移,白芷苗期月平均温度先降低后升高,12 月至次年1 月的月平均温度达到最低(7 ℃左右),次年1月以后月平均温度逐渐升高,白芷收获期月平均温度达到最高(28 ℃)。
图1 2016—2020年四川遂宁月平均降雨量和月平均气温Fig.1 Average monthly rainfall and temperature in Suining,Sichuan province from 2016 to 2020
表1 供试土壤基本理化性质Table 1 Basic physical and chemical properties of the tested soil
1.2 材料与试剂
供试材料为四川农业大学吴卫教授选育的川芷2 号白芷品种,其基原植物为杭白芷A.dahuricavar.formosana。5 种宽度为1.2 m 的聚乙烯(polyethylene,PE)地膜购于沭阳康优思埠贸易有限公司(江苏省沭阳县),分别为白膜(厚度0.008 mm)、黑膜(厚度0.008 mm)、黑膜(厚度0.010 mm)、黑膜(厚度0.014 mm)和银黑膜(厚度0.012 mm)5 种覆膜材料,分别记为白膜、黑膜0.8、黑膜1.0、黑膜1.4和银黑膜。
欧前胡素(批号:110826-201214)、异欧前胡素(批号:PS0071-0020),北京百欧博伟生物技术有限公司;甲醇(色谱纯),美国赛默飞世尔科技有限公司。
1.3 试验设计
采用单因素随机区组试验设计,设置6个处理,以不覆盖为对照(CK),白膜(厚度0.008 mm)、黑膜(厚度0.008 mm)、黑膜(厚度0.010 mm)、黑膜(厚度0.014 mm)和银黑膜(厚度0.012 mm)5种覆膜材料采用垄沟覆盖方式进行覆盖(图2),各处理重复3 次,共18 个试验小区,小区面积30 m2(5 m×6 m),各试验小区随机分布。
图2 地膜覆盖示意图Fig.2 Schematic diagram of film mulching
于2020年9月中旬在四川省遂宁市船山区唐家乡余建村白芷生产基地播种白芷,先施用底肥后机器起垄(垄沟宽80 cm,高3~4 cm),再按行距40 cm条播白芷种子。地膜覆盖后10~15 d人工按株距10 cm破孔。当白芷株高4~7 cm时,进行1~2次间苗。各小区肥料用量均为:尿素289.35 kg·hm-2、过磷酸钙1 754.12 kg·hm-2、硫酸钾239.88 kg·hm-2,尿素分苗肥(12月)、冬肥(2月)和春肥(3月)3次施用,施用比例为2∶5∶3;过磷酸钙与硫酸钾分底肥和春肥2次施用,施用比例为5∶5。其余栽培措施与当地栽培措施保持一致。
1.4 样品采集与指标测定
样品采集时间:在白芷进入快速生长期(3 月)时,每间隔20 d进行白芷植株取样,取样时间分别为3月25日、4 月15 日、5 月6 日、5 月27 日、6 月17 日、7 月8 日。每个小区按播种行依次采挖6 株长势一致的白芷,将其整株带回实验室进行数据测定。下次取样时离上次采挖点3 株白芷后再进行取样。对各小区未采挖区域进行白芷产量测定。
1.4.1 土壤理化性质测定 在白芷播种前和采收后采用五点取样法采集0~10 cm土层土壤样品,将土壤样品带回实验室后放置于阴凉通风处自然阴干,分别过20 目与100 目筛,备用。参照《土壤分析技术规范》[14]及《土壤农化分析》[15]测定土壤pH 值、有机质、碱解氮、有效磷、有效钾、全氮、全磷和全钾含量。
1.4.2 白芷农艺性状测定 主要测定7 个农艺性状(株高、根长、根直径、地上和地下部分鲜重、地上和地下部分干重),将带回实验室的6株长势一致白芷样品从茎基部分离为地上和地下两个部分。直尺测量株高(整株从根部形态学最上端到叶尖的最长距离)和根长(根部形态学最上端到其最下端),游标卡尺测量根直径(根部形态学最上端)。天平称量其地上和地下部分鲜重后在105 ℃下杀青15 min,再在45 ℃下烘干至恒重称量其地上和地下部分干重。
1.4.3 植物养分积累量测定 将烘干后的白芷地上和地下部分打粉过40 目筛,备用。参照《土壤农化分析》[15]将样品经H2SO4-H2O2法消煮后,用奈氏比色法测定全氮含量,钒钼黄比色法测定全磷含量,FP6410火焰光度计(上海精密科学仪器有限公司)测定全钾含量。按照以下公式计算植株氮磷钾积累量:
1.4.4 白芷产量测定及经济效益计算 产量测定:白芷收获时割去地上部分,各小区挖取6 垄白芷根称其总根鲜重,再折算为每公顷产量。
经济效益各指标按照以下公式进行计算:
1.4.5 白芷主要有效成分含量测定 参考《中华人民共和国药典 2020年版 一部》[1]测定白芷根部欧前胡素及异欧前胡素含量,并根据实际情况略作修改。
用LC-16高效液相色谱仪(日本岛津公司)进行检测。色谱条件:1100 Platisil DAD C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm,美国安捷伦科技有限公司),流动相为甲醇-水(7∶3),流速为1.0 mL·min-1,等度洗脱30 min,柱温30 ℃,进样量10 μL,检测波长300 nm。
标准品溶液制备:精密称定标准品欧前胡素和异欧前胡素0.003 0 g,加入甲醇10 mL,超声(功率250 W,频率50 Hz)处理1 h,甲醇定容至10 mL(原液)。将原液分别稀释5、10、50、100和200倍,过0.45 μm有机微孔滤膜至进样瓶,即得不同浓度标准品(色谱图如图3-A所示)。
图3 白芷有效成分色谱图Fig.3 Chromatogram of effective components of A.dahurica var.formosana
供试品溶液制备:将干燥的白芷根粉碎过60 目筛。称取样品粉末0.20 g 于20 mL 甲醇中,30 ℃条件下超声(功率250 W,频率50 Hz)处理1 h,甲醇定容至25 mL,滤纸过滤后取滤液过0.45 μm 有机微孔滤膜至进样瓶中,即为供试品溶液(色谱图如图3-B所示)。
1.5 数据分析
采用Microsoft Excel 2010、SPSS 22.0软件进行数据整理分析,用GraphPad Prism 8.3.0软件作图。数据表示为平均值±标准差,用Duncan’s 检验显著性差异(P<0.05)。
2 结果与分析
2.1 不同类型地膜覆盖对白芷株高的影响
由表2 可知,随着生育进程的推进,白芷株高呈先增加后降低趋势。在3 月时白芷进入地上部分旺盛生长期,白芷株高在5月27日达到最高值后逐渐降低(由于在白芷成熟期时茎叶会枯萎)。各时期地膜覆盖处理的白芷株高均高于CK。黑膜0.8 和银黑膜处理的苗期(3月25日)白芷株高显著高于CK(P<0.05),分别增高14.03%和13.51%;而地膜覆盖处理收获期(7 月8日)白芷株高与CK相比无显著差异。
表2 不同类型地膜覆盖对白芷株高的影响Table 2 Effect of different types of plastic film mulching on the height of A.dahurica var.formosana/cm
2.2 不同类型地膜覆盖对白芷根长的影响
由表3 可知,随着生育进程的推进,各处理白芷根长整体呈增加趋势。在3 至4 月时白芷的根长增长较快,4至5月时白芷根长增长缓慢,在6至7月时白芷的根长增长趋于平稳。除5 月27 日白膜处理外,其余各时期地膜覆盖处理的白芷根长均长于CK。但在白芷苗期和收获期时,地膜覆盖处理的白芷根长与CK 相比无显著差异。
表3 不同类型地膜覆盖对白芷根长的影响Table 3 Effect of different types of plastic film mulching on the root length of A.dahurica var.formosana/cm
2.3 不同类型地膜覆盖对白芷根直径的影响
由表4 可知,随着生育进程的推进,白芷根直径呈增加趋势。除3 月25 日白膜处理外,其余各时期地膜覆盖处理的白芷根直径均高于CK。在白芷苗期时,黑膜1.0 和黑膜1.4 处理的白芷根直径显著高于CK(P<0.05),分别增粗22.76%和18.28%。在白芷收获期时,黑膜0.8、黑膜1.0、黑膜1.4和银黑膜处理的白芷根直径显著高于CK(P<0.05),分别增粗15.18%、21.54%、24.21%和18.56%。说明地膜覆盖会显著促进白芷根增粗,以黑膜1.4处理增粗效果最好(47.05 mm),其次是黑膜1.0处理(46.04 mm)。
表4 不同类型地膜覆盖对白芷根直径的影响Table 4 Effect of different types plastic of film mulching on the root diameter of A.dahurica var.formosana/mm
2.4 不同类型地膜覆盖对白芷生物量的影响
由图4 可知,各时期地膜覆盖处理白芷鲜重和干重均高于CK,收获期白芷鲜重以黑膜1.4 处理最高(320.73 g/株),其次是黑膜1.0 处理(316.22 g/株);干重以黑膜1.0处理最高(99.66 g/株)。
图4 不同类型地膜覆盖对白芷生物量的影响Fig.4 Effect of different types of plastic film mulching on the biomass of A.dahurica var.formosana
由图4-A 可知,随着生育进程的推进,白芷地上部分鲜重呈先增加后降低趋势(与株高的动态趋势一致);但其地下部分鲜重整体呈增加趋势。在白芷苗期和收获期时,黑膜0.8、黑膜1.0、黑膜1.4 和银黑膜处理的白芷地上和地下部位鲜重均显著高于CK(P<0.05)。在白芷苗期时,地膜覆盖处理的白芷地上和地下部分鲜重分别较CK 增重11.57%~59.23%和24.16%~70.00%。在白芷收获期时,地膜覆盖处理的白芷地上部分鲜重分别较CK增重16.93%~59.00%和9.12%~43.45%。
由图4-B可知,随着生育进程的推进,白芷地上部分干重呈先增加后降低趋势(与株高和地上部分鲜重的变化趋势一致);但其地下部分干重整体呈增加趋势。在白芷苗期时,各处理白芷地上和地下部位干重均无显著差异。在白芷收获期时,地膜覆盖处理的白芷地上部位干重较CK 均无显著差异;而黑膜0.8、黑膜1.0、黑膜1.4和银黑膜处理的白芷地下部分干重显著高于CK(P<0.05),分别较CK增重43.38%、67.44%、50.10%和69.92%。由此可知,地膜覆盖会促进白芷生物量积累,以黑膜1.0 处理效果最好(整株鲜重和干重分别为316.22和99.66 g/株)。
2.5 不同类型地膜覆盖对白芷土壤养分的影响
不同类型地膜覆盖白芷收获时的土壤养分如图5所示。由图5-A、B 可知,地膜覆盖白芷种植地土壤的全量养分(全氮、全磷和全钾)和有机质含量与CK 相比均无显著差异。
图5 不同类型地膜覆盖对白芷土壤养分的影响Fig.5 Effect of different types plastic of film mulching on the soil nutrients of A.dahurica var.formosana
由图5-C 可知,地膜覆盖白芷种植地的速效养分(碱解氮、速效磷和速效钾)含量均低于CK。其中白膜处理的碱解氮和速效钾含量均显著低于CK(P<0.05),黑膜0.8、黑膜1.0、黑膜1.4和银黑膜处理的速效磷含量显著低于CK(P<0.05)。与CK 相比,地膜覆盖处理的碱解氮、速效钾和速效磷含量分别降低1.27%~14.70%、2.30%~22.70%和15.87%~35.85%。由图5-D可知,黑膜1.4处理的土壤pH值显著高于CK(P<0.05),较CK 升高0.32 个单位;其余地膜覆盖处理的pH 值与CK相比无显著差异。
2.6 不同类型地膜覆盖对白芷养分的影响
不同类型地膜覆盖处理白芷收获时的植株养分如图6 所示。由图6-A 可知,不同类型地膜覆盖的白芷地上部分养分积累量(全氮、全磷和全钾)与CK 相比均无显著差异。由图6-B 可知,地膜覆盖的白芷地下部分养分积累量高于CK。与CK 相比,地膜覆盖的白芷地下部分全氮、全磷和全钾积累量分别增加64.28~95.73%、13.64%~55.05%和18.15%~99.61%。其中黑膜0.8、黑膜1.0、黑膜1.4和银黑膜处理的白芷地下部分全氮积累量均显著高于CK(P<0.05),分别高出95.73%、86.15%、64.29%和83.65%。黑膜1.0 和银黑膜处理的白芷地下部分全磷、全钾积累量均显著高于CK(P<0.05),分别高出54.62%、55.05%和96.61%、95.84%。由此可知,地膜覆盖会促进白芷地下部位(根)氮、磷和钾养分积累。
图6 不同类型地膜覆盖对白芷养分的影响Fig.6 Effect of different types of plastic film mulching on nutrients of A.dahurica var.formosana
2.7 不同类型地膜覆盖对白芷主要有效成分含量的影响
2.7.1 对欧前胡素含量及积累量的影响 根据《中华人民共和国药典 2020 年版 一部》[1]规定,白芷根中欧前胡素含量不得少于0.080%,不同类型地膜覆盖对白芷欧前胡素含量及积累量的影响如图7所示。由图7-A可知,各处理的白芷欧前胡素含量均大于0.08%,符合《中华人民共和国药典 2020 年版 一部》[1]规定。随着生育进程的推进,白芷欧前胡素含量呈先增加后降低趋势。各处理的白芷欧前胡素含量分别在5—6 月间达到最大值。在白芷收获期时,白膜、黑膜0.8、黑膜1.0 和银黑膜处理的白芷欧前胡素含量显著高于CK(P<0.05);各处理欧前胡素含量表现为黑膜1.0>银黑膜>黑膜0.8>白膜>黑膜1.4>CK,分别为0.31%、0.30%、0.29%、0.28%、0.27%和0.26%,地膜覆盖处理较CK增加3.85%~19.23%。
图7 不同类型地膜覆盖对白芷欧前胡素含量及积累量的影响Fig.7 Effects of different types of plastic film on the contents and accumulations of imperatorin in A.dahurica var.formosana
由图7-B可知,随着生育进程的推进,白芷欧前胡素积累量呈增加趋势。在白芷收获期时,黑膜0.8、黑膜1.0、黑膜1.4和银黑膜处理的欧前胡素积累量显著高于CK(P<0.05);各处理欧前胡素积累量表现为黑膜1.0>银黑膜>黑膜0.8>黑膜1.4>白膜>CK,分别为219.86、216.93、197.97、189.97、135.36 和111.78 mg/株,地膜覆盖处理较CK 增加21.09%~96.69%。说明地膜覆盖会提升白芷欧前胡素含量及积累量,以黑膜1.0 提升效果最好(0.31%,219.86 mg/株),其次是银黑膜(0.30%,216.93 mg/株)。
2.7.2 对异欧前胡素含量及积累量的影响 不同类型地膜覆盖对白芷异欧前胡素含量及积累量的影响如图8所示。由图8-A可知,随着生育进程的推进,白芷异欧前胡素含量呈缓慢增加趋势。在白芷收获期时,地膜覆盖处理的白芷异欧前胡素含量与CK相比无显著差异。
图8 不同类型地膜覆盖对白芷异欧前胡素含量及积累量的影响Fig.8 Effects of different types of plastic film on contents and accumulations of isoimperatorin in A.dahurica var.formosana
由图8-B可知,随着生育进程的推进,白芷异欧前胡素积累量呈增加趋势。在白芷收获期时,黑膜1.0、黑膜1.4 和银黑膜处理的白芷异欧前胡素积累量显著高于CK(P<0.05);异欧前胡素积累量表现为银黑膜>黑膜1.0>黑膜1.4>黑膜0.8>白>CK,分别为75.25、71.75、69.11、62.47、51.89 和44.24 mg/株,地膜覆盖处理较CK 增加17.29%~70.09%。说明地膜覆盖会促进白芷异欧前胡素积累,以银黑膜促进效果最好(75.25 mg/株),其次是黑膜1.0(71.75 mg/株)。
2.8 不同类型地膜覆盖对白芷产量和经济效益的影响
白芷产量和经济效益是评价地膜覆盖技术可行性的重要指标。由表5可知,地膜覆盖处理的白芷产量和经济效益均显著高于CK(P<0.05),但各地膜覆盖处理间的白芷产量和经济效益无显著差异。各处理产量表现为黑膜1.4>银黑膜>黑膜1.0≈黑膜0.8>白>CK,分别为26 728.39、26 604.94、26 111.11、26 111.11、25 709.87和21 759.87 kg·hm-2,地膜覆盖处理较CK增产18.15%~22.80%;经济效益表现为黑膜1.4>银黑膜>黑膜1.0>黑膜0.8>白膜>CK,分别为77 482.98、77 274.87、75 701.34、69 702.62、68 861.54 和50 273.10 元·hm-2,地膜覆盖处理较CK提升36.97%~54.12%。
表5 不同类型覆盖地膜对白芷产量和经济效益的影响Table 5 Effects of different types of plastic film on the yields and economic benefits of A.dahurica var.formosana
3 讨论
3.1 垄沟覆盖地膜对白芷生长发育的影响
地膜覆膜技术应用于早春和酷秋栽培均会减少土壤水分流失,提高土壤温度,从而促进作物生长发育[16-17]。本研究发现,随着生育进程的推进,白芷株高及地上部分鲜重和干重均呈现先增加后降低趋势;而根长、根直径、地下部分鲜重和干重均呈现逐渐增加趋势,这与陈郡雯等[18]有关白芷生长发育动态规律的研究结果一致。在川白芷道地产区,四川遂宁白芷于秋季播种,其播种期到苗期间(9 月—次年3 月)的降水少、温度低。在本研究中,垄沟覆盖地膜下苗期白芷的株高、根长、根直径、鲜重和干重均高于CK(未覆盖);黑膜0.8、黑膜1.0、黑膜1.4和银黑膜处理的苗期白芷地上和地下部位鲜重均显著高于CK,但其白芷地上和地下部位干重与CK 相比无显著差异,说明垄沟覆盖地膜苗期的白芷能吸收到更多的水分,以缓解白芷苗期干旱现象。
徐珂等[19]研究发现,白膜和黑膜覆盖收获时的当归根长和根直径显著高于未覆盖处理。在本研究中,垄沟覆盖地膜收获时的白芷株高、根长、根直径和生物量均高于CK,其中仅白芷根直径和生物量显著高于CK,黑膜1.4处理促进白芷根增粗的效果最好(47.05 mm),其次是黑膜1.0 处理(46.04 mm);黑膜1.0 处理对促进白芷生物量积累效果最好(整株鲜重和干重分别为316.22 和99.66 g/株)。说明垄沟覆盖地膜主要是通过促进白芷根增粗来提升其产量。
3.2 垄沟覆盖地膜对白芷土壤速效养分吸收和地下部位养分积累的影响
王平等[20]和刘长源等[21]研究发现地膜覆盖会改善土壤水热条件,加速有机质矿质化和腐殖化,促进土壤氮、磷和钾的转化,从而使土壤速效养分含量明显提高。而Querejeta等[22]、丁云鹏等[23]和李永育等[24]研究发现地膜覆盖下土壤速效养分含量会降低,地膜覆盖会促进根系生长发育,促使植物从土壤中吸收更多的养分;长时间覆盖则会导致土壤速效养分过度消耗。在本研究中,垄沟覆盖地膜对白芷土壤pH 值、全量养分和有机质含量影响不显著,会显著降低速效养分含量。与CK 相比,垄沟覆盖地膜的土壤碱解氮、有效磷和有效钾含量分别降低1.27%~14.70%、15.87%~35.85%和2.30%~22.70%。这可能是由于地膜覆盖会显著促进白芷根增粗,使其根面积增加,从土壤中吸收更多养分;也可能是由于白芷发育周期较长(9 月—次年7 月),导致地膜覆盖下的土壤速效养分长期消耗而得不到有效补充,因此表现出与未覆盖土壤相比含量降低现象。在本研究中,垄沟覆盖地膜还会促进白芷地下部分氮、磷和钾养分积累,与CK 相比,垄沟覆盖地膜的白芷地下部分全氮、全磷和全钾养分积累量分别增加64.28~95.73%、13.64%~55.05%和18.15%~99.61%。由此可知,垄沟覆盖地膜会促进白芷土壤速效养分的吸收,从而提高白芷地下部分氮、磷和钾积累。但垄沟覆盖地膜会阻隔养分的补充,在白芷生产中应注意长效肥的使用和及时补充。
3.3 垄沟覆盖地膜对白芷品质、产量及经济效益的提升作用
白芷的有效成分主要是香豆素类物质,其中欧前胡素和异欧前胡素占很大比例[25]。在本研究中,随着生育进程的推进,白芷欧前胡素含量呈现先增加后降低的趋势;欧前胡素积累量和异欧前胡素含量及积累量均呈现逐渐增加趋势,这与陈郡雯等[18]有关白芷有效成分动态规律的结果一致。薛润光等[26]和王思嘉等[27]研究发现,地膜覆盖会显著提高当归根部醇溶性浸出物、挥发油、阿魏酸含量。魏莹莹等[28]研究发现,地膜覆盖黄芩会显著提高黄芩苷含量。在本研究中,垄沟覆盖地膜会显著提升白芷欧前胡素含量、欧前胡素积累量和异欧前胡素积累量,以黑膜1.0 处理对欧前胡素含量(0.31%)及积累量(216.93 mg/株)的促进效果最好;垄沟覆盖地膜白芷的异欧前胡素积累量较CK 增加17.29%~70.09%。但有关垄沟覆盖地膜提升白芷品质的作用机制还有待进一步研究。
杂草会与植物争夺水、肥、光照等生产要素,从而影响植株生长发育[29-30]。杨丹等[31]研究发现地膜覆盖会对杂草有抑制效果,其中黑膜和银黑膜抑草效果显著高于白膜。在实际生产中,白芷种植的株行距为10 cm×40 cm,地膜覆盖能有效抑制田间空地处的杂草生长及杂草传播并减少人工除草工作量。地膜越厚对杂草的抑制效果越好,地膜厚度的增加会导致其价格升高,薄地膜价格便宜但易破损[29]。在本研究中,各地膜覆盖下的地膜使用成本和除草成本之和均小于未覆盖处理的除草成本(33 333.30元·hm-2),与CK相比,垄沟覆盖地膜白芷增产18.15%~22.80%。经济效益提高36.97%~54.12%。白膜、黑膜0.8、黑膜1.0、黑膜1.4和银黑膜处理的地膜使用成本相差不大,但黑膜1.0、黑膜1.4和银黑膜处理除草成本较白膜和黑膜0.8 处理减少了6 666.70元·hm-2,弥补了由于地膜厚度导致地膜使用成本的增加。因此,对于白芷而言,增加地膜厚度不会面临增产和生产成本增加的矛盾,不会出现增产不增效现象。
4 结论
地膜覆盖技术会缓解川白芷道地产区白芷苗期春旱现象,促进其生长发育、土壤速效养分吸收和植株养分积累,在提高白芷品质的基础上进一步提升产量。与此同时,该技术还能抑制杂草、减轻劳动强度和节约生产成本,从而提高白芷经济效益。因此,综合考虑地膜覆盖对白芷产量、有效成分和经济效益的影响,推荐生产上采用黑膜1.0(黑色普通地膜,厚度为0.010 mm)垄沟覆盖白芷。