多元復(fù)合栽培措施對(duì)白首烏生長(zhǎng)發(fā)育的影響

朱 麗 張 明 陳 鐳 沈明晨 顧小兵 秦萬(wàn)標(biāo) 吳承東

（江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所新洋試驗(yàn)站，鹽城 224049）

白首烏（Cynanchum bungeiDecne.）俗稱(chēng)何首烏或白何首烏，簡(jiǎn)稱(chēng)首烏，是一種傳統(tǒng)的食、藥、美容兼用植物[1]，可加工成各類(lèi)保健產(chǎn)品，廣受百姓喜愛(ài)。我國(guó)95%的白首烏產(chǎn)自江蘇省鹽城市濱海縣，該地區(qū)種植規(guī)模龐大，高峰時(shí)期種植面積甚至達(dá)到了1.33 萬(wàn)hm2（20 萬(wàn)畝）。白首烏產(chǎn)業(yè)已成為當(dāng)?shù)氐奶厣a(chǎn)業(yè)之一，種植面積持續(xù)穩(wěn)定在2000～3333hm2（3 萬(wàn)～5 萬(wàn)畝）之間。

白首烏為藤蔓型中藥材植物，莖葉蔓延時(shí)需要支柱支撐，立式栽培作為一種新型的農(nóng)業(yè)栽培模式，其高效、可控等優(yōu)勢(shì)逐漸得到了廣泛的認(rèn)可。沈明晨等[2]研究認(rèn)為，將玉米作為支持柱，可以有效地調(diào)整白首烏葉片的分布，從而提高葉面積指數(shù)，以便更好地利用光能。光合作用的加強(qiáng)對(duì)原料的需求也相應(yīng)增大，CO2是植物進(jìn)行光合作用的關(guān)鍵原料之一，對(duì)光合作用具有一定影響。在一定范圍內(nèi)，植物的光合速率與CO2濃度呈正相關(guān)，即CO2濃度越高，光合效率越高，產(chǎn)量越高[3]。研究發(fā)現(xiàn)CO2氣肥可以釋放CO2氣體，其作為一種重要的增效肥料，在提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)等方面發(fā)揮著重要的作用。已有研究表明，通過(guò)增加CO2氣肥的施用量，可以顯著提高溫室黃瓜植株和果實(shí)的生長(zhǎng)速度，并提高黃瓜果實(shí)的品質(zhì)和產(chǎn)量[4]。包長(zhǎng)征等[5]研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使用CO2發(fā)生器增加溫室中的CO2濃度，對(duì)辣椒生長(zhǎng)的關(guān)鍵影響顯著，有利于蔬菜作物的增產(chǎn)。然而，目前關(guān)于在立式栽培條件下增加CO2氣肥對(duì)白首烏植株生長(zhǎng)和產(chǎn)量及品質(zhì)影響的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。因此，本試驗(yàn)以白首烏為研究對(duì)象，探究在立式栽培過(guò)程中，合理施用CO2氣肥對(duì)白首烏生長(zhǎng)發(fā)育的影響，以期篩選出適宜白首烏生產(chǎn)的栽培措施。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況試驗(yàn)地位于江蘇現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（特糧特經(jīng)）產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系濱海推廣示范基地（34°18′N(xiāo)、120°22′E），土壤以砂壤土為主，有機(jī)質(zhì)含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）18.32g/kg，堿解氮含量68.24mg/kg，速效磷含量19.16mg/kg，速效鉀含量128.25mg/kg，肥力分布均勻。種植前整地深翻，保持土塊細(xì)碎，上實(shí)下虛的土壤狀態(tài)。

1.2試驗(yàn)材料供試白首烏品種為鹽烏1406，由江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所新洋試驗(yàn)站保存；供試玉米品種為蘇科糯1801，由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所保存；生物氣肥為吊掛式二氧化碳?xì)怏w發(fā)生劑，購(gòu)自山西樂(lè)禾肥業(yè)有限公司。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)于2021-2022 年進(jìn)行，共設(shè)4 組處理，每個(gè)處理組3 個(gè)重復(fù)，試驗(yàn)小區(qū)長(zhǎng)20m，寬1.5m，面積30m2。對(duì)照組（CK）：白首烏傳統(tǒng)栽培方式（不施用CO2生物氣肥），每個(gè)小區(qū)種2 行，株距40cm，行距80cm。處理C：在白首烏傳統(tǒng)栽培方式的基礎(chǔ)上，施用CO2生物氣肥，將小袋控釋劑加入大袋釋放劑中，充分混勻，每塊小區(qū)在株苗基部均勻放置8 袋氣肥袋，共施用3 次，分別為苗期、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期、花果期，放置后5～7d 開(kāi)始產(chǎn)生CO2氣體，在20d 左右達(dá)到高峰。處理L：采用玉米間作白首烏立式栽培方法，白首烏種植采用傳統(tǒng)栽培方式，在白首烏中間預(yù)留1 行，用于玉米間作，玉米株距為30cm，小區(qū)面積30m2。處理LC：采用玉米間作白首烏立式栽培和CO2生物氣肥結(jié)合方式，將CO2氣肥袋懸掛在玉米支架上方30～50cm 處，白首烏、玉米種植方式同上，CO2生物氣肥施用方法同上。

1.4測(cè)定項(xiàng)目及方法白首烏基本性狀記載參照NY/T 2591-2014《植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測(cè)試指南 何首烏》，白首烏病害分級(jí)參照文獻(xiàn)[6]。0 級(jí)：葉片無(wú)病害癥狀；1 級(jí)：葉片病斑面積＜5%；2 級(jí)：葉片病斑面積6%～10%；3 級(jí)：葉片病斑面積11%～30%；4級(jí)：葉片病斑面積31%～50%；5級(jí)：葉片病斑面積＞50%。

1.5數(shù)據(jù)分析采用Excel 2016 軟件整理數(shù)據(jù)，利用SPSS 21.0 軟件進(jìn)行差異分析。

2 結(jié)果與分析

2.1不同處理對(duì)白首烏物候期的影響由表1 可以看出，整個(gè)物候期中，處理LC 的白首烏生育期最長(zhǎng)，相較于對(duì)照（CK）延長(zhǎng)了3d，較處理C 和處理L相差2d，差別均不明顯，且出苗期、齊苗期、分杈期以及現(xiàn)蕾期時(shí)期相近，但處理C、處理L 和處理LC的開(kāi)花期均較對(duì)照（CK）提前9d，處理LC 的收獲期較對(duì)照（CK）延后了3d。從開(kāi)花到收獲是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)形成的過(guò)程，處理LC 開(kāi)花到收獲時(shí)間最長(zhǎng)，在一定程度上最有利于營(yíng)養(yǎng)成分的積累，對(duì)塊根的膨大具有一定的促進(jìn)作用。從播種后的萌芽性可以看出，從播種至齊苗天數(shù)來(lái)看無(wú)明顯差別，但其萌發(fā)率以處理LC 的最高，較對(duì)照（CK）增長(zhǎng)了10.03%，其對(duì)白首烏芽苗的活性具有提高作用。

表1 不同處理對(duì)白首烏物候期的影響

2.2不同處理對(duì)白首烏基本性狀中質(zhì)量性狀的影響據(jù)花末期對(duì)距離地面60～80cm 處典型的完整葉片的調(diào)查（表2），試驗(yàn)區(qū)白首烏的莖葉性狀與對(duì)照（CK）無(wú)顯著差別，但在其植株：葉著生密度中，處理C 和處理LC 顯示為中，這一定程度改變了原來(lái)葉面的分布位置，避免了葉片過(guò)密影響植株光合效率的問(wèn)題。在莖：花青苷顯色強(qiáng)度中，處理LC 顯示為強(qiáng)，花青苷的合成可以提高植株繁殖后代和抵御不良環(huán)境的能力，直接表明處理LC 對(duì)植株的抗逆性具有正向作用。

表2 不同處理對(duì)白首烏基本性狀中質(zhì)量性狀的影響

2.3不同處理對(duì)白首烏基本性狀中數(shù)量性狀的影響測(cè)定的不同處理對(duì)白首烏的數(shù)量性狀表現(xiàn)如表3 所示。株苗出苗率中以處理LC 最佳，較對(duì)照（CK）提高8.08%，體現(xiàn)出較好的生長(zhǎng)活力。在調(diào)查莖粗、葉長(zhǎng)、葉寬中，均以處理LC 數(shù)值最高，其莖葉生長(zhǎng)勢(shì)較佳。葉片長(zhǎng)寬比中，處理LC 較對(duì)照（CK）降低，但與其他處理無(wú)明顯差異。葉柄長(zhǎng)度中，處理C、處理L、處理LC 均較對(duì)照（CK）下降，且處理L 與對(duì)照（CK）間差異顯著，表明立式栽培對(duì)葉柄生長(zhǎng)具有一定抑制作用。檢測(cè)的葉片基部凹陷深度中以處理LC 最高，較對(duì)照（CK）提高24.31%，但差異不顯著。

表3 不同處理對(duì)白首烏基本性狀中數(shù)量性狀的影響

2.4不同處理對(duì)白首烏病蟲(chóng)害發(fā)生的影響通過(guò)對(duì)大田病蟲(chóng)害的調(diào)查可知（表4），處理LC 褐斑病的病情指數(shù)較低，相對(duì)防效最佳，處理L 的相對(duì)防效作用其次；中華蘿藦肖葉甲病情指數(shù)以處理C 最低，相對(duì)防效高于對(duì)照（CK），達(dá)到54.50%，其次是處理LC；在調(diào)查紅脊長(zhǎng)蝽的發(fā)病率時(shí)，以處理C 的病情指數(shù)最低，相對(duì)防效最佳，而處理LC 的防效最差，說(shuō)明CO2生物氣肥與立式栽培的使用對(duì)部分病害與蟲(chóng)害分別起到一定抑制作用，有效減少白首烏大田病蟲(chóng)害的發(fā)生。

表4 不同處理對(duì)白首烏病蟲(chóng)害發(fā)生的影響

2.5不同處理對(duì)白首烏產(chǎn)量的影響測(cè)定的不同處理對(duì)白首烏塊根產(chǎn)量影響的結(jié)果顯示（圖1），處理LC 的產(chǎn)量最高，較對(duì)照（CK）顯著提高59.32%，其次是處理C，較對(duì)照（CK）提高21.19%，說(shuō)明CO2生物氣肥與玉米間作白首烏立式栽培的復(fù)合措施對(duì)產(chǎn)量的提高具有一定改善作用。

圖1 不同處理對(duì)白首烏產(chǎn)量的影響

3 討論與結(jié)論

光合作用是植物生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)，也是產(chǎn)量品質(zhì)構(gòu)成的決定性因素[7]。白首烏屬藤蔓型藥食同源植物，其生長(zhǎng)過(guò)程對(duì)光照的需求較高，CO2濃度升高會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育及光合作用產(chǎn)生影響[8]，而配套的栽培方式也有利于植株的生長(zhǎng)發(fā)育[9]。本試驗(yàn)通過(guò)施用CO2氣肥和玉米間作白首烏立式栽培等復(fù)合措施，調(diào)查研究對(duì)白首烏的生物學(xué)性狀、病蟲(chóng)害發(fā)生情況、產(chǎn)量的變化影響。

針對(duì)白首烏物候期的結(jié)果顯示，在出苗期至現(xiàn)蕾期4 種處理基本相近，但CO2氣肥處理、玉米間作白首烏立式栽培處理、CO2氣肥和玉米間作白首烏立式栽培的復(fù)合措施處理開(kāi)花期均較對(duì)照組提前了9d，二者復(fù)合措施的收獲期較對(duì)照組延后了3d，生育期一定程度延長(zhǎng)。立式栽培改變了原來(lái)葉面的分布位置，CO2的補(bǔ)充對(duì)光合作用起到促進(jìn)作用，光合作用加強(qiáng)使得植株積累較多碳水化合物，對(duì)白首烏塊根膨大具有有利作用，這與前人研究結(jié)果相似[10]。

而對(duì)白首烏植株表型性狀和產(chǎn)量的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，CO2氣肥和玉米間作白首烏立式栽培的復(fù)合措施減少了植株葉著生密度，改變了葉片分布位置，有利改善光合作用，莖中花青苷顯色較強(qiáng)，其含量也相對(duì)增多，對(duì)加強(qiáng)白首烏授粉、生長(zhǎng)發(fā)育和抗氧化性具有有利作用[11]，其莖粗、葉片長(zhǎng)寬也相應(yīng)增加，塊根產(chǎn)量顯著提高。立式栽培增大了葉片光照接觸面積、CO2含量提升加強(qiáng)了光合作用，間接促進(jìn)了植株生長(zhǎng)發(fā)育情況，這與前人研究結(jié)果一致[12-13]。雖生長(zhǎng)指標(biāo)除莖粗外與對(duì)照比較無(wú)顯著差異變化，但一定程度表明該措施對(duì)白首烏的生長(zhǎng)具有部分促進(jìn)作用，這為后期進(jìn)行CO2濃度的適當(dāng)調(diào)整和栽培方式的改變提供了思路。

對(duì)白首烏病蟲(chóng)害發(fā)生情況的調(diào)查表明，白首烏的病害主要為褐斑病，蟲(chóng)害主要為中華蘿藦肖葉甲、紅脊長(zhǎng)蝽，施用CO2氣肥、玉米間作白首烏立式栽培、施用CO2氣肥和玉米間作白首烏立式栽培的復(fù)合措施均對(duì)白首烏褐斑病有一定防效作用，且復(fù)合措施防效最佳，并對(duì)中華蘿藦肖葉甲也有一定防控功能，推斷立式栽培后的白首烏藤蔓攀延，增加了通風(fēng)透光的空間，并且CO2氣肥的施用，增強(qiáng)了光合作用，進(jìn)一步增加了植株生長(zhǎng)勢(shì)與抗逆能力，減少了病蟲(chóng)害發(fā)生概率，而復(fù)合措施對(duì)紅脊長(zhǎng)蝽的防效功能較差，紅脊長(zhǎng)蝽喜吸食植物汁液[14]，推斷植株生長(zhǎng)茂盛，其出現(xiàn)概率較大，這與調(diào)查結(jié)果相匹配。

綜上所述，施用CO2氣肥和玉米間作白首烏立式栽培的復(fù)合措施對(duì)改善白首烏植株生長(zhǎng)、病蟲(chóng)害防控和產(chǎn)量提高具有一定作用，實(shí)施方法簡(jiǎn)單易行，可以在白首烏生產(chǎn)中試用推廣。本次試驗(yàn)還有不足之處，未對(duì)CO2氣肥濃度進(jìn)行調(diào)控，后期將對(duì)此進(jìn)行試驗(yàn)研究，為進(jìn)一步促進(jìn)白首烏產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐。