郭丹麗,李 敏,劉春玉,徐盼盼,蔣新明,王 樸
(新疆生產(chǎn)建設兵團第四師農(nóng)業(yè)科學研究所,新疆 伊寧 835000)
薄荷是唇形科薄荷屬多年生草本植物的總稱,其原產(chǎn)于歐洲及地中海沿岸,現(xiàn)在世界各地均有栽培[1]。目前薄荷的栽培品種主要有亞洲薄荷(MenthaavensisLinn.)、椒樣薄荷(MenthapipertiaLinn.)和留蘭香類(MenthaspicataLinn.)這三類。椒樣薄荷因為其精油品質(zhì)優(yōu),可以直接用于加香產(chǎn)品,因而被廣泛用于高檔化妝品、高檔食品和醫(yī)藥制品,國際市場非常緊俏[2]。
新疆伊犁從19世紀60年代開始種植椒樣薄荷,從2016年開始,伊犁地區(qū)種植的椒樣薄荷的面積為全國的90%以上[3]。盡管伊犁地區(qū)種植薄荷的年份早,并且已將形成了多個椒樣薄荷的高產(chǎn)栽培技術規(guī)程[4-6],但在栽培過程中依然存在椒樣薄荷產(chǎn)量水平差距較大的現(xiàn)象,在同一個地區(qū),椒樣薄荷高產(chǎn)田每667 m2精油可達9公斤多,低產(chǎn)田每667 m2不足5公斤,產(chǎn)量差距太大,嚴重影響了薄荷的經(jīng)濟效益。據(jù)調(diào)查,每年約有7公頃的椒樣薄荷畝產(chǎn)量低于5公斤。
目前伊犁種植椒樣薄荷的土壤均為灰鈣土,主要種植區(qū)也分布在69團。本研究以伊犁地區(qū)栽培薄荷品種椒樣薄荷為對象,在相同土壤條件、相同氣候環(huán)境下,研究椒樣薄荷的生長情況及產(chǎn)量水平,明確影響椒樣薄荷產(chǎn)量水平的關鍵因素及必要措施,為科學管理椒樣薄荷,提高椒樣薄荷產(chǎn)量提供理論依據(jù)。
以伊犁地區(qū)的主栽薄荷品種椒樣5號為研究對象,分別選取不同產(chǎn)量水平下的3年生薄荷(2015年秋定植)為研究材料,2018年全年進行跟蹤觀測。每667 m2高于8公斤的為高產(chǎn)田,低于5公斤的為低產(chǎn)田,在5-8公斤之間的為中產(chǎn)田,本研究每種產(chǎn)量條田調(diào)查10塊。本實驗調(diào)查的所有薄荷均在前一年進行疏根工作。
本研究調(diào)查的椒樣薄荷主要集中在新疆伊犁69團。
1.3.1 密度調(diào)查
在椒樣薄荷的返青期采用五點法進行密度的測定。
1.3.2 生物性狀的測定
在椒樣薄荷生長的不同時期,分別對株高、莖粗、葉片數(shù)及葉片大小進行測定。株高為植株基部到頂部的距離;莖粗為薄荷植株最粗的部位的直徑;葉片數(shù)為薄荷整株的葉片數(shù)目;葉片大小為植株頂端向下第四節(jié)功能葉片[7]的葉面積。
1.3.3 椒樣薄荷收割時期的調(diào)查
根據(jù)李冬梅[8]等人對薄荷收割期的劃分,調(diào)查每種產(chǎn)量條田的收割時期。
1.3.4 土壤理化性質(zhì)的測定
在椒樣薄荷返青期,采用五點法收集椒樣薄荷0-10 cm的土層。土壤養(yǎng)分測定參照《土壤農(nóng)化分析(第三版)》。土壤有機質(zhì)的測定采用重鉻酸鉀容量法(外加熱法);土壤速效磷采用0.5 M碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗比色法;土壤速效鉀采用乙酸銨浸提—火焰光度計測定;土壤全氮采用凱氏定氮法。
為了明確種植密度對椒樣薄荷產(chǎn)量的影響,我們在返青期對伊犁地區(qū)椒樣薄荷的種植密度進行了調(diào)查。結(jié)果表明,在三種產(chǎn)量椒樣薄荷條田中,中產(chǎn)量條田的種植密度最大,其次是高產(chǎn)量,密度最低的是低產(chǎn)量條田(見圖1)。其中高產(chǎn)田和中產(chǎn)田的出苗密度顯著高于低產(chǎn)田的出苗密度,高產(chǎn)田與中產(chǎn)田出苗密度之間不存在顯著性關系。低產(chǎn)條田返青期出苗密度變化幅度比較大,有的田塊,其出苗密度在每667 m20.5萬株左右,顯著少于薄荷的最適栽培密度[9],這就造成了薄荷種苗過少,影響最終產(chǎn)量。調(diào)查發(fā)現(xiàn),多年生椒樣薄荷每667 m2出苗密度在4-5.5萬株時,椒樣薄荷才具有高產(chǎn)的潛能。
圖1 薄荷不同產(chǎn)量條田的出苗密度調(diào)查Fig. 1 Investigation on the emergence density of stripe fields with different yields注:不同小寫字母表示差異(P>0.05),后同。Note: Different lowercase letters indicate differences (P> 0.05), the same applies later.
在返青期(4月10日)對不同產(chǎn)量薄荷條田進行了調(diào)查。調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)田的薄荷返青快、早(圖2)。高產(chǎn)田薄荷幼苗的株高及葉片面積均高于中產(chǎn)田及低產(chǎn)田薄荷幼苗,但在薄荷植株莖粗和葉片數(shù)方面沒有顯著性差異。該結(jié)果表明,高產(chǎn)條田的薄荷幼苗生長健壯、生長勢強。
為了探究在三種產(chǎn)量模式下薄荷的生長情況,我們在薄荷生長的關鍵節(jié)點進行了生物性狀的調(diào)查。結(jié)果表明(圖2),隨著薄荷的生長,薄荷植株的株高、莖粗、葉片數(shù)以及葉面積都在不斷的增大。除了在營養(yǎng)生長時期(5月25日)低產(chǎn)條田葉片數(shù)顯著高于中產(chǎn)和高產(chǎn)條田外,返青期(4月10日)及蕾期(7月10日)不同產(chǎn)量條田的椒樣薄荷在株高、莖粗、葉片數(shù)以及葉片大小之間沒有顯著差異。因此,僅通過調(diào)查椒樣薄荷的生物性狀很難判斷其產(chǎn)量水平。
薄荷在不同的生長發(fā)育階段,體內(nèi)精油的含量及精油中的化學成分有較大的變化。研究表明[8]椒樣薄荷在10%-30%的花蕾開花期時,精油產(chǎn)量最高,精油品質(zhì)最好。在本研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)在每種產(chǎn)量條田中,由于收割期不一致,精油的產(chǎn)量水平也不一致(表1)。當椒樣薄荷頂端葉片翻卷皺縮,葉片變尖,用手撥動枝葉可聞到濃郁的特征香氣時進行收割,薄荷的產(chǎn)量最高。此時也是椒樣薄荷主莖30%花蕾開花期椒樣薄荷的主要形態(tài)特征。高產(chǎn)田和中產(chǎn)田的收割時期均集中在主莖30%花蕾開花期,而低產(chǎn)田的收割時期主要集中在主莖50%花蕾開花期。收割時間過早,薄荷精油的積累量不夠,葉片內(nèi)精油出油率不高,使薄荷精油產(chǎn)量降低。收割時間過晚,薄荷下層葉片脫落嚴重,使出油率和產(chǎn)草量下降,從而使精油產(chǎn)量降低。
圖2 薄荷生物性狀調(diào)查Fig. 2 Investigation of biological characteristics of mint
為了明確薄荷產(chǎn)量與土壤地力水平之間的相關性,我們在返青期對不同產(chǎn)量條田土壤理化性質(zhì)進行測定。結(jié)果表明,不同產(chǎn)量條田之間的有機質(zhì)含量、堿解氮含量、速效磷含量以及速效鉀的含量并沒有顯著差異。由此可見,土壤條件為灰鈣土時,土壤有機質(zhì)及土壤氮磷鉀水平比較穩(wěn)定,薄荷產(chǎn)量水平與土壤的基礎肥力水平并無明顯相關性。
表2 土壤理化性質(zhì)
為了明確外源肥料對薄荷產(chǎn)量的影響,我們分別對3種產(chǎn)量條田的施肥量和施肥時間進行了調(diào)查。調(diào)查發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)田的施肥量比較一致,每667 m2施肥量在50 kg左右。而低產(chǎn)田的施肥量比較分散,每667 m2最多的田塊使用肥料達60 kg以上,最少的田塊還不到40 kg。這就表明薄荷在生長期間,使用50 kg左右的肥料即可滿足其整個生長發(fā)育周期。施肥量過多,導致植物生長過密,落葉嚴重,影響產(chǎn)量;施肥量過少,植株生長緩慢,生物量低,同樣影響產(chǎn)量。
根據(jù)薄荷高產(chǎn)田的施肥特征,將薄荷的田間施肥總結(jié)如下:磷、鉀肥以基肥施入,氮肥以追肥施入。通常采用2 t農(nóng)家肥、磷酸二氫銨20 kg作為基肥施入;在返青期、分枝期各施入尿素6 kg,在收割前45 d左右施入剎車肥15 kg。
圖3 薄荷不同產(chǎn)量條田的施肥量調(diào)查Fig. 3 Investigation of fertilization in strip fields with different yields of mint
科學的栽培管理措施有助于作物產(chǎn)量的提升,但薄荷高產(chǎn)除了栽培技術之外,還包括許多因素。本研究通過追蹤不同產(chǎn)量條田的椒樣薄荷的管理措施、生物性狀、收割時間、土壤肥力狀況等,發(fā)現(xiàn)椒樣薄荷的產(chǎn)量主要與出苗密度、生長勢、收割時間以及管理措施相關。
椒樣薄荷的出苗密度是椒樣薄荷高產(chǎn)的基礎。竇洪濤[10]等人研究表明椒樣薄荷的種植密度在每667 m21-1.5萬株苗時,薄荷產(chǎn)量最高、品質(zhì)最好。但在本研究中卻發(fā)現(xiàn)伊犁地區(qū)返青期的椒樣薄荷出苗密度在每667 m24-5.5萬株時,薄荷才能達到高產(chǎn)水平,該結(jié)果顯著大于竇洪濤等人報道的最適栽培密度。
在椒樣薄荷的生長期中,雖然高產(chǎn)條田在返青期返青早,生長勢強,但在營養(yǎng)生長期和蕾期時與其它兩種條田卻沒有顯著關系。這就表明,薄荷產(chǎn)量是由多種因素決定,僅通過調(diào)查其植株的株高、莖粗、葉片數(shù)、葉面積等生物性狀很難判斷其最終產(chǎn)量。
椒樣薄荷產(chǎn)量的高低與收割時間具有相關性,當主穗開花時間在30%左右時,其精油產(chǎn)量最高,這與李冬梅[8]等人的研究一致。在實際生產(chǎn)中,薄荷普遍在主莖開花50%以上進行收割,部分農(nóng)戶甚至在主穗開花80%以上進行收割,這大大的降低了精油的產(chǎn)量。
從本研究的結(jié)果來看,椒樣薄荷不同產(chǎn)量條田的土壤理化性質(zhì)沒有顯著相關性,這表明椒樣薄荷的產(chǎn)量水平與土壤基礎地力水平關系不大,這可能與椒樣薄荷本身的生物特性相關。