熟石灰施用對土壤pH及附子生長發育的影響

陳鑫　黃晶 任品安　余馬　侯大斌

摘要[目的]明確熟石灰對附子地酸性土壤的改良作用以及對附子生長發育的影響。[方法]開展盆栽試驗研究熟石灰不同施用量對土壤pH、附子生長發育及產量的影響。[結果]不同熟石灰處理（1 350、1 800、2 250 kg/hm2）均可顯著提高土壤pH（P<0.05），且不同程度地促進附子出苗、抽莖；中、低用量熟石灰（1 350、1 800 kg/hm2）能促進附子株高，而高用量（2 250 kg/hm2）則抑制植株生長；所有處理對附子苗期展葉數均無顯著影響；熟石灰用量為1 800 kg/hm2能提高單株附子產量，而用量為 2 250 kg/hm2能提高附子成活率，促進附子總產量提高。[結論]一定用量的熟石灰能有效調節酸性土壤pH，促進附子生長發育并提高產量。

關鍵詞酸性土壤；熟石灰；附子；生長發育；產量；影響

中圖分類號S567文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）19-0110-03

Effects of Slaked Lime Application on Soil pH and Growth of Aconitum carmichaeli Debx.

CHEN Xin，HUANG Jing*，REN Pinan et al

（School of Life Science and Engineering，Southwest University of Science and Technology，Mianyang，Sichuan 621010）

Abstract[Objective] The research aimed to clarify the effects of slaked lime on the improvement of acid soil and the growth of Aconitum carmichaeli Debx..[Method] A pot experiment was conducted to study the effects of different amounts of slaked lime application on soil pH and growth and yield of Aconitum carmichaeli Debx..[Result]All slaked lime application dosage （ 1 350， 1 800， 2 250 kg/hm2） significantly improved soil pH （P < 0.05） and promoted the seedling emergence and elongation of Aconitum carmichaeli Debx. to different degrees.Slaked lime addition at moderate and low application dosage （1 350，1 800 kg/hm2） increased plant height of Aconitum carmichaeli Debx.，whereas the high application dosage （2 250 kg/hm2） inhibited plant growth.All treatments had no significant impact on leaf numbers during the seedling stage.A slaked lime application dosage of 1 800 kg/hm2 improved the Aconitum carmichaeli Debx. yield per plant，whereas that of 2 250 kg/hm2 improved the survival rate and promoted total yield of Aconitum carmichaeli Debx..[Conclusion] A certain amount of slaked lime can effectively regulate the acidic soil pH， and promote the growth and development of aconite and increase the yield.

Key wordsAcid soil；Slaked lime；Aconitum carmichaeli Debx.；Growth and development；Yield；Effect

附子是我國傳統名貴中藥材，為毛茛科植物烏頭（Aconitum carmichaeli Debx.）的子根加工品，具有抗炎、鎮痛、強心、抗心律失常、降血糖等功效[1]。四川江油自古就是附子道地產區，栽培歷史達1 300多年，其轄區內的太平、彰明、青蓮、三合、九嶺、西屏6個鄉鎮是江油附子主要產區[2]，于2009年正式列入國家地理標志產品保護范圍[3]。

附子是典型的忌連作植物，江油附子在長期的栽培過程中出現了嚴重的連作障礙問題。土壤酸化是影響附子連作的重要限制因子[4]。研究表明，江油附子主產區土壤普遍酸化嚴重，平均pH遠低于國家標準規定的附子適宜生長的土壤pH[5]。眾多研究表明，石灰類土壤改良劑能提高土壤pH，緩解土壤酸害，減輕土壤鋁毒和其他重金屬毒害作用，改善土壤各有效養分狀況，促進作物營養吸收，提高作物產量[6-8]。石灰類土壤改良劑已在丹參[9]、蒼術[10]、川穹[11]等中藥材的栽培上得到研究與應用，但有關石灰類土壤改良劑對江油附子地酸性土壤改良及附子生長發育與產量影響的相關研究鮮見報道。該研究以熟石灰為原料，通過盆栽試驗探索不同用量熟石灰對江油附子地土壤pH及附子生長發育與產量的影響，以期為附子高產高效栽培提供理論依據與技術途徑。

1材料與方法

1.1試驗設計

在江油太平鎮橋樓村選取連續種植附子3年以上的典型田塊，取耕層土壤進行盆栽試驗。試驗前測定土壤基礎性狀：容重1.3 g/cm3、有機質3.5 g/kg、有效氮237.1 mg/kg、有效磷239.2 mg/kg、有效鉀133.1 mg/kg、pH 4.3。盆栽試驗地點位于西南科技大學校內農場（104.7 °E，31.5 °N；海拔582 m），該地區氣候屬于亞熱帶季風性濕潤氣候，年平均氣溫為16.3 ℃，年降水量為963.2 mm，年日照時數約1 298.1 h，年無霜期約272 d。

盆栽試驗采取單因素完全隨機設計，試驗以不施熟石灰為對照，施不同量的熟石灰為處理，設置6個重復，隨機區組排列。盆高20 cm，盆口直徑25 cm，一盆即為一個重復，共24盆，每盆栽種1株。播種前，將熟石灰施于對應盆缽混勻，熟石灰施用量按照大田1 350、1 800、2 250 kg/hm2 3個梯度進行折算（表1），再將折算后的基肥油枯（14.7 g/盆）、生物菌肥（2.58 g/盆）翻埋入土，攪拌均勻。播種選用大小、性狀較為一致的青川南瓜葉型品種，播種后的田間管理按照農戶常規管理進行。

1.2測定指標

試驗前測定土壤基礎性狀。在土壤取樣地測定土壤容重；將采集的土壤帶回實驗室自然風干后進行土壤性狀測定，主要指標包括土壤pH、有機質、有效氮、有效磷、有效鉀。分別采用電位法測pH、重鉻酸鉀容量法測有機質、堿解擴散法測有效氮、浸提鉬銻抗比色法測有效磷、火焰光度法測有效鉀[12]。附子收獲后再次測定土壤pH。

從附子出苗開始，測定附子的生長發育動態指標，主要包括：①出苗率，附子苗高于地面1 cm的植株株數占全部株數的百分比，每5 d統計1次；②苗期葉片數，苗期葉片完全展開的數目，每7 d統計1次；③抽莖率，附子莖從基部葉片中抽出大于1 cm的植株株數占全部株數的百分比，每7 d統計1次；④株高，附子莖尖到附子基部地面的距離，每7 d統計1次；⑤產量，統計成活率、單株附子個數、鮮重、干重（烘干后的重量）及每個處理所有盆缽收獲的附子總干重。

1.3數據分析

采用SPSS 22.0軟件對試驗數據進行統計分析，各指標不同處理間的統計差異采用Duncan法進行，使用Excel表格制圖。

2結果與分析

2.1熟石灰施用對土壤pH的影響

施用熟石灰能中和土壤酸性，提高土壤pH（圖1）。種植一季附子后，與播種前基礎土壤pH相比，未施熟石灰的對照土壤pH顯著低于播種前（P<0.05），表明附子連作會降低土壤pH；施用熟石灰的3個處理與播種前基礎土壤相比，土壤pH均有不同程度的提高，且均存在顯著性差異（P<0.05）。

2.2熟石灰施用對附子生長發育的影響

2.2.1

對出苗的影響。由表2可知，處理與對照相比，施用熟石灰總體上能夠促進附子出苗。熟石灰施用量最大的處理③能促進附子早出苗，其開始出苗時間（1月21日）比對照及其他2個處理至少提前約 7 d；處理②與處理①出苗速度較快，2月15日已達到83.3%；2月20日所有施用熟石灰的處理及對照均全部出苗。

2.2.2

對展葉的影響。由圖2可知，施用熟石灰的附子展葉趨勢與對照大體一致，沒有顯著性差異，均在2月25日—3月16日迅速增長到最多葉片數；熟石灰不同處理之間差異亦不明顯。

2.2.3

對抽莖的影響。施用熟石灰能夠促進附子抽莖（表3），且用量最大的處理③促進作用最為明顯，3月16日全部植株均已完成抽莖；處理①和處理②與處理③相比，全部植株抽莖時間推遲7 d，到3月23日全部抽莖時，對照抽莖率僅為83.3%。

2.2.4

對株高的影響。由圖3可知，各處理附子的生長趨勢基本一致，3月19日— 4月9日由于氣溫增高，附子生長速度加快，4月10日去頂后，附子生長速度減慢，最后趨于穩定。處理②與處理①總體上對附子生長有促進作用，不同程度增加了株高，但與對照相比，株高增加不顯著；熟石灰施用量最大的處理③總體上延緩了附子生長，不同觀測時期（除3月19日外）株高均比對照低，但差異亦不顯著。

2.3熟石灰施用對附子產量的影響

熟石灰施用能提高附子產量（表4）。處理②與處理③均提高了附子的成活率，且隨著熟石灰用量增加，附子的成活率提高。熟石灰不同施用量的3個處理均提高了附子的單株產量，尤其以處理②提高效果最為明顯，在附子個數、鮮重與干重上均顯著高于對照（P<0.05）；處理①與處理③亦在不同程度上增加了附子個數、鮮重及干重，但除鮮重外，均未達到顯著水平。同一處理所有重復的附子總干重受成活率、單株干重的影響。熟石灰3個處理的總干重均高于對照，其中以處理③最高，主要原因是處理③的成活率最高。

3討論

由于化肥的大量施用，江油附子土壤普遍酸化[5]。酸性土壤中淋溶作用非常強烈，導致土壤中的Ca、Mg、P等營養

元素大量淋失，可溶鹽基離子和交換性鹽基離子減少，可溶

性鋁濃度提高，酸性土壤鋁毒害是抑制作物生長和導致作物減產的主要原因[13-14]，這也可能是酸性土壤環境中附子的生長發育受阻的重要原因。施用石灰類土壤改良劑是改良酸性土壤的常用措施[15]，該試驗以熟石灰為原料，通過盆栽試驗研究不同用量的熟石灰施用對土壤pH的影響，結果發現，熟石灰不同施用量（1 350、1 800和2 250 kg/hm2）土壤pH均有顯著提高，這與胡德春等[16]的結論較為一致。該研究中，施用熟石灰可以顯著提高土壤pH，但隨著熟石灰用量的增加，pH增加值減小，與前人研究的土壤pH隨熟石灰用量增加而不斷增加的結論不一致[16]。可能是由于該試驗年限較短，取樣及測定過程造成誤差；亦可能是因為石灰類改良劑施用量過大，造成表層土壤板結，破壞土壤結構，引起土壤營養元素平衡失調，加劇了土壤復酸化的程度[17-19]。

土壤酸性不同，所需的熟石灰用量不同，對附子生長發育以及產量的影響不同，因此，針對土壤酸化程度，施用適量的熟石灰對附子的生長發育及產量至關重要。該研究中，施用熟石灰可以不同程度地促進附子的出苗及抽莖，且隨著熟石灰用量的增加，附子成活率增加，不同用量的熟石灰均在一定程度上增加了附子產量，這些結論與于樹增等[20]、魯珩聲[21]的研究結論基本一致。從附子生長發育來看，中、低用量熟石灰（1 350、1 800 kg/hm2）能促進附子株高，而高用量（2 250 kg/hm2）則抑制植株生長，所有處理對附子苗期展葉數均無顯著影響；從單株產量來看，熟石灰施用量以1 800 kg/hm2最優，該用量下附子植株長勢較好，單株附子個數及產量均最高；但從每個處理所有重復的總產量來看，熟石灰施用量為2 250 kg/hm2最佳，該用量下附子成活率最高，以致最終產量高于其他處理及對照。生產上使用熟石灰改良附子地酸性土壤時，應根據實際情況，綜合考慮附子栽培中的個體效應與群體效應，以達到最優的生產效益。

安徽農業科學2017年

參考文獻

[1] 肖培根.新編中藥志：第1卷[M].北京：化學工業出版社，2002：536-541.

[2] 賀勛.地道中藥材附子的高產栽培技術[J].四川農業科技，2008（1）：40-41.

[3] 孫志國，程東來，劉成武，等.四川省道地藥材類國家地理標志產品的保護分析[J].西南農業學報，2010，23（2）：532-537.

[4] 張歡強，慕小倩，梁宗鎖，等.附子連作障礙效應初步研究[J].西北植物學報，2007，27（10）：2112-2115.

[5] 黃晶，任品安，鄒強，等.四川江油市附子地土壤pH研究[J].園藝與種苗，2016（8）：31-32，35.

[6] 魯艷紅，廖育林，聶軍，等.長期施用氮磷鉀肥和石灰對紅壤性水稻土酸性特征的影響[J].土壤學報，2016，53（1）：202-212.

[7] 敖俊華，黃振瑞，江永，等.石灰施用對酸性土壤養分狀況和甘蔗生長的影響[J].中國農學通報，2010，26（15）：266-269.

[8] 楊靜，譚永鋒，肖志強，等.不同劑量石灰對酸化稻田土壤養分含量及水稻產量的影響[J].安徽農業科學，2015，43（36）：175-176，179.

[9] 張燕，李曉明，任振麗，等.不同石灰處理對丹參生長、生物量和活性成分的影響[J].中國實驗方劑學雜志，2015，21（7）：75-79.

[10] 張燕，櫻井美希，陳美蘭，等.不同石灰處理對蒼術生長、產量和揮發性成分影響的研究[J].中藥材，2015，38（3）：429-432.

[11] 李青苗，李彬，郭俊霞，等.生石灰、硫磺對土壤pH、川芎生長發育及藥材中鎘含量的影響[J].中藥材，2016，39（1）：16-20.

[12] 鮑士旦.土壤農化分析[M].北京：中國農業出版社，2003.

[13] 蔡東，肖文芳，李國懷.施用石灰改良酸性土壤的研究進展[J].中國農學通報，2010，26（9）：206-213.

[14] 趙天龍，解光寧，張曉霞，等.酸性土壤上植物應對鋁脅迫的過程與機制[J].應用生態學報，2013，24（10）：3003-3011.