覆盖措施对连作半夏琥珀酸及土壤养分的影响

罗 敏，谭秋生，罗 川，徐 广，任星宇，邓才富

(重庆市药物种植研究所 中药材生产质量控制研究中心，重庆 408435)

半夏为天南星科多年生草本植物半夏Pinelliaternata(Thunb.)Breit.的干燥块茎，是我国传统中药材之一，历版《中华人民共和国药典》均有收载，且备受历代医家的推崇，其具有燥湿化痰、降逆止呕、消痞散结的功效[1]。近年来，半夏人工栽种发展迅速，而连续多年种植半夏可导致土壤环境恶化，导致人工栽种发生严重的连作障碍[2-4]。秸秆覆盖具有提高土壤肥力、增加土壤有机质、改善土壤物理性状等作用，而且能够有效调节土壤温度和土壤含水量[5-9]。为掌握覆盖措施对连作半夏的影响情况，本试验对不同覆盖下半夏中的琥珀酸含量及其根际土壤养分的变化进行研究，探讨通过适宜的覆盖措施来缓解半夏连作障碍的可行性。

1 材料与方法

1.1 供试材料

半夏种源购自贵州省毕节市，经重庆市药用植物研究所邓才富研究员鉴定为天南星科植物半夏Pinelliaternata(Thunb.)Breit.。供试半夏块茎采自连作2年的半夏试验地，土壤为其根际土壤，与半夏块茎同步采集。

1.2 试验设计

试验地半夏种植于2016年4月，地块前茬作物为厚皮菜。试验小区采用完全随机设计，共设3个处理：常规栽种(T1)、玉米秆覆盖(T2)和稻草覆盖(T3)，重复3次；起垄栽种，垄面宽1.3 m，长4.0 m，垄间距0.3 m。半夏行距1 cm，株距5 cm，覆土5 cm。覆盖措施于2018年出苗前实施(年前未采挖，覆盖前人工拔草)，干玉米秆截成垄面宽般的小段，然后依次密集在垄面覆盖一层；干稻草亦密集覆盖一层于垄面上。分别于2018年5月8日、8月6日采集半夏块茎及土壤样品。

1.3 项目测定及数据分析

半夏中的琥珀酸含量按照2015年版《中国药典》要求进行测定；土壤中有效氮含量测定采用碱解扩散法，有效磷含量测定采用NH4F-HCL法，速效钾含量采用NH4OAc浸提，火焰光度法测定。

采用SPSS13.0进行数据统计分析，Origin9.0作图。

2 结果与分析

2.1 覆盖措施对半夏琥珀酸含量的影响

由图1可知，在本次试验条件下，佛焰苞时期(5月8日)各处理间琥珀酸含量大小为：T1>T2>T3，采收期(8月6日)为：T2>T3>T1，采收时均满足《中国药典》中半夏含总酸以琥珀酸计不得少于0.25%的质量要求，而3种处理间琥珀酸含量差异均未达到显著水平。从两次采样时间来看，3种处理方法的半夏采收期琥珀酸含量比佛焰苞时期分别增长了20.2%、42.2%和50.0%，由此可见。覆盖玉米秆或者稻草均有助于半夏生长后期琥珀酸的累积。

图1不同覆盖措施对半夏琥珀酸含量的影响

2.2 覆盖措施对土壤养分的影响

不同措施下半夏根际土壤有效养分的变化情况如图2所示。佛焰苞时期：各处理间有效氮含量大小为T3>T1 >T2，稻草覆盖的有效氮含量显著高于其他处理法，差异显著(P<0.05)。采收期表现为：T3>T2 >T1，稻草覆盖的半夏有效氮含量最高，且各处理方法显著差异。随着半夏的生长，土壤中有效氮含量呈下降趋势，T1、T2、T3处理的半夏采收期有效氮含量相较于佛焰苞时期分别下降26.37%、7.55%和3.91%，常规栽种下降最为明显。

根际土壤中有效磷含量随着半夏的生长呈逐渐下降趋势，3种处理法的下降幅度有所差异，具体为T1下降20.81%，T2为16.15%，T3为19.78%。有效磷含量在佛焰苞时期表现为：T3>T2 >T1，稻草覆盖显著高于常规栽种和玉米秆覆盖，而该两种处理间差异不显著。采收期表现为：T3>T2 >T1，稻草覆盖有效磷含量显著高于常规栽种，而稻草覆盖与玉米秆覆盖之间、玉米秆覆盖与常规栽种之间差异不显著。

不同处理法下根际土壤速效钾含量随着半夏生长的表现不同，常规栽种处理呈下降趋势，采收期比佛焰苞时期下降了3.20%；玉米秆覆盖处理趋势变化不明显，略微下降0.09%；稻草覆盖处理呈明显的上升趋势，采收期上升了24.18%。3个处理间速效钾含量在佛焰苞时期表现为：T2>T1 >T3，玉米秆覆盖和常规栽种速效外公量显著高于稻草覆盖，而玉米秆覆盖与常规栽种间差异不显著。采收期为T2>T3 >T1，3个处理间差异均不显著。

图2不同措施对半夏根际土壤养分含量的影响

2.3 半夏琥珀酸与土壤养分的关系

半夏指标成分与土壤养分的相关性分析结果如表1所示。结果表明，简单相关分析结果与偏相关分析结果相差较大，说明土壤中各有效养分指标对半夏琥珀酸的作用受其他养分指标的影响较大。由简单相关分析结果可知，半夏中的琥珀酸含量与土壤中有效氮含量呈显著相关(P<0.05)，而有效磷、速效钾的相关性则不显著；偏相关分析结果表明，虽然相关系数变大，但均未达到显著水平。

表1 半夏琥珀酸与土壤养分的相关性

3 讨论

通过本研究发现，采用秸秆覆盖能够在一定程度上提高半夏中琥珀酸的含量，虽然采收期的结果表明覆盖与未覆盖处理琥珀酸含量差异并不显著，但从生育期上来看，覆盖玉米秆和稻草有助于半夏生长后期琥珀酸的积累。

农业上早已开展较多秸秆覆盖、秸秆还田等相关方面的研究，且地面覆盖显著增加了土壤中速效氮、磷、钾的含量，具有保肥保水的作用，其中尤其以覆盖秸秆的保肥供肥效果最佳[8，10-11]。本研究发现，连作半夏覆盖处理后其根际土壤有效养分均得到不同程度的增加。稻草覆盖的土壤有效氮、磷、钾含量最高，且有效氮、磷含量显著高于常规耕作，有效氮含量显著高于玉米秆覆盖；玉米秆覆盖的土壤有效氮含量亦显著高于常规耕作。

综上所述，秸秆覆盖在覆盖时间短的情况下对土壤中有效氮和有效磷含量的影响更为明显，也有助于连作半夏后土壤肥力的恢复与提高；且相较而言，稻草覆盖的效果更佳，这或许与稻草覆盖更贴合土面、更易腐解有关。基于此，后期可就覆盖时间以及覆盖秸秆形式对连作半夏土壤肥力的影响等问题进行深入研究。