覆蓋措施對連作半夏琥珀酸及土壤養分的影響

羅 敏，譚秋生，羅 川，徐 廣，任星宇，鄧才富

(重慶市藥物種植研究所 中藥材生產質量控制研究中心，重慶 408435)

半夏為天南星科多年生草本植物半夏Pinelliaternata(Thunb.)Breit.的干燥塊莖，是我國傳統中藥材之一，歷版《中華人民共和國藥典》均有收載，且備受歷代醫家的推崇，其具有燥濕化痰、降逆止嘔、消痞散結的功效[1]。近年來，半夏人工栽種發展迅速，而連續多年種植半夏可導致土壤環境惡化，導致人工栽種發生嚴重的連作障礙[2-4]。秸稈覆蓋具有提高土壤肥力、增加土壤有機質、改善土壤物理性狀等作用，而且能夠有效調節土壤溫度和土壤含水量[5-9]。為掌握覆蓋措施對連作半夏的影響情況，本試驗對不同覆蓋下半夏中的琥珀酸含量及其根際土壤養分的變化進行研究，探討通過適宜的覆蓋措施來緩解半夏連作障礙的可行性。

1 材料與方法

1.1 供試材料

半夏種源購自貴州省畢節市，經重慶市藥用植物研究所鄧才富研究員鑒定為天南星科植物半夏Pinelliaternata(Thunb.)Breit.。供試半夏塊莖采自連作2年的半夏試驗地，土壤為其根際土壤，與半夏塊莖同步采集。

1.2 試驗設計

試驗地半夏種植于2016年4月，地塊前茬作物為厚皮菜。試驗小區采用完全隨機設計，共設3個處理：常規栽種(T1)、玉米稈覆蓋(T2)和稻草覆蓋(T3)，重復3次；起壟栽種，壟面寬1.3 m，長4.0 m，壟間距0.3 m。半夏行距1 cm，株距5 cm，覆土5 cm。覆蓋措施于2018年出苗前實施(年前未采挖，覆蓋前人工拔草)，干玉米稈截成壟面寬般的小段，然后依次密集在壟面覆蓋一層；干稻草亦密集覆蓋一層于壟面上。分別于2018年5月8日、8月6日采集半夏塊莖及土壤樣品。

1.3 項目測定及數據分析

半夏中的琥珀酸含量按照2015年版《中國藥典》要求進行測定；土壤中有效氮含量測定采用堿解擴散法，有效磷含量測定采用NH4F-HCL法，速效鉀含量采用NH4OAc浸提，火焰光度法測定。

采用SPSS13.0進行數據統計分析，Origin9.0作圖。

2 結果與分析

2.1 覆蓋措施對半夏琥珀酸含量的影響

由圖1可知，在本次試驗條件下，佛焰苞時期(5月8日)各處理間琥珀酸含量大小為：T1>T2>T3，采收期(8月6日)為：T2>T3>T1，采收時均滿足《中國藥典》中半夏含總酸以琥珀酸計不得少于0.25%的質量要求，而3種處理間琥珀酸含量差異均未達到顯著水平。從兩次采樣時間來看，3種處理方法的半夏采收期琥珀酸含量比佛焰苞時期分別增長了20.2%、42.2%和50.0%，由此可見。覆蓋玉米稈或者稻草均有助于半夏生長后期琥珀酸的累積。

圖1不同覆蓋措施對半夏琥珀酸含量的影響

2.2 覆蓋措施對土壤養分的影響

不同措施下半夏根際土壤有效養分的變化情況如圖2所示。佛焰苞時期：各處理間有效氮含量大小為T3>T1 >T2，稻草覆蓋的有效氮含量顯著高于其他處理法，差異顯著(P<0.05)。采收期表現為：T3>T2 >T1，稻草覆蓋的半夏有效氮含量最高，且各處理方法顯著差異。隨著半夏的生長，土壤中有效氮含量呈下降趨勢，T1、T2、T3處理的半夏采收期有效氮含量相較于佛焰苞時期分別下降26.37%、7.55%和3.91%，常規栽種下降最為明顯。

根際土壤中有效磷含量隨著半夏的生長呈逐漸下降趨勢，3種處理法的下降幅度有所差異，具體為T1下降20.81%，T2為16.15%，T3為19.78%。有效磷含量在佛焰苞時期表現為：T3>T2 >T1，稻草覆蓋顯著高于常規栽種和玉米稈覆蓋，而該兩種處理間差異不顯著。采收期表現為：T3>T2 >T1，稻草覆蓋有效磷含量顯著高于常規栽種，而稻草覆蓋與玉米稈覆蓋之間、玉米稈覆蓋與常規栽種之間差異不顯著。

不同處理法下根際土壤速效鉀含量隨著半夏生長的表現不同，常規栽種處理呈下降趨勢，采收期比佛焰苞時期下降了3.20%；玉米稈覆蓋處理趨勢變化不明顯，略微下降0.09%；稻草覆蓋處理呈明顯的上升趨勢，采收期上升了24.18%。3個處理間速效鉀含量在佛焰苞時期表現為：T2>T1 >T3，玉米稈覆蓋和常規栽種速效外公量顯著高于稻草覆蓋，而玉米稈覆蓋與常規栽種間差異不顯著。采收期為T2>T3 >T1，3個處理間差異均不顯著。

圖2不同措施對半夏根際土壤養分含量的影響

2.3 半夏琥珀酸與土壤養分的關系

半夏指標成分與土壤養分的相關性分析結果如表1所示。結果表明，簡單相關分析結果與偏相關分析結果相差較大，說明土壤中各有效養分指標對半夏琥珀酸的作用受其他養分指標的影響較大。由簡單相關分析結果可知，半夏中的琥珀酸含量與土壤中有效氮含量呈顯著相關(P<0.05)，而有效磷、速效鉀的相關性則不顯著；偏相關分析結果表明，雖然相關系數變大，但均未達到顯著水平。

表1 半夏琥珀酸與土壤養分的相關性

3 討論

通過本研究發現，采用秸稈覆蓋能夠在一定程度上提高半夏中琥珀酸的含量，雖然采收期的結果表明覆蓋與未覆蓋處理琥珀酸含量差異并不顯著，但從生育期上來看，覆蓋玉米稈和稻草有助于半夏生長后期琥珀酸的積累。

農業上早已開展較多秸稈覆蓋、秸稈還田等相關方面的研究，且地面覆蓋顯著增加了土壤中速效氮、磷、鉀的含量，具有保肥保水的作用，其中尤其以覆蓋秸稈的保肥供肥效果最佳[8，10-11]。本研究發現，連作半夏覆蓋處理后其根際土壤有效養分均得到不同程度的增加。稻草覆蓋的土壤有效氮、磷、鉀含量最高，且有效氮、磷含量顯著高于常規耕作，有效氮含量顯著高于玉米稈覆蓋；玉米稈覆蓋的土壤有效氮含量亦顯著高于常規耕作。

綜上所述，秸稈覆蓋在覆蓋時間短的情況下對土壤中有效氮和有效磷含量的影響更為明顯，也有助于連作半夏后土壤肥力的恢復與提高；且相較而言，稻草覆蓋的效果更佳，這或許與稻草覆蓋更貼合土面、更易腐解有關。基于此，后期可就覆蓋時間以及覆蓋秸稈形式對連作半夏土壤肥力的影響等問題進行深入研究。