茶樹菇菌渣作底肥對冬小麥生長發(fā)育和經(jīng)濟(jì)效益的影響

張書良 劉彩云 張洪勇 朱金英

摘要?為探討茶樹菇菌渣肥料化利用的可行性，以不同比例茶樹菇菌渣與普通化肥（N：P2O5：K2O=15：15：15）作底肥，研究了不同處理對冬小麥生長發(fā)育、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)的影響。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)單施化肥處理相比較，增施90 000 和12 000?kg/hm2菌渣肥處理能顯著提高冬小麥根重、群體數(shù)量、干物質(zhì)積累、穗粒數(shù)和產(chǎn)量;增施6 000、9 000和12 000?kg/hm2菌渣肥處理能顯著提高冬小麥的植被覆蓋指數(shù)和千粒重;施9 000?kg/hm2菌渣肥配合600?kg/hm2普通化肥處理的經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)。

關(guān)鍵詞?茶樹菇菌渣肥;冬小麥;生長發(fā)育;產(chǎn)量;效益

中圖分類號?S512.1+1文獻(xiàn)標(biāo)識碼?A

文章編號?0517-6611（2019）22-0018-03

Abstract?In order to explore the feasibility of using the Agrocybe cylindracea residues as fertilizer，we used different proportions of Agrocybe cylindracea residues and chemical fertilizer （N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15） as the base fertilizer for winter wheat cultivation.The growth，development and yield of winter wheat were measured，and the economic benefits of different treatments were analyzed.The results showed that compared with the traditional application of chemical fertilizer，the application of 9 000 and 12 000 kg/hm2 Agrocybe cylindracea residues could significantly increase the root weight，population size，dry matter accumulation，grain number per spike and final yield of winter wheat;the application of 6 000，9 000 and 12 000?kg/hm2 Agrocybe cylindracea residues could significantly increase the vegetation coverage index and thousandgrain weight of winter wheat;the application of 9 000?kg/hm2 Agrocybe cylindracea residues combined with 600 kg/hm2 chemical fertilizer had the best economic benefit.

Key words?Agrocybe cylindracea residues;Winter wheat;Growth and development;Yield;Economic benefit

菌渣是栽培食用菌后產(chǎn)生的廢棄副產(chǎn)品，含有豐富的木質(zhì)素、纖維素、菌絲體殘?bào)w蛋白和礦物質(zhì)[1]。馬征等[2]對菌渣的肥料化利用，結(jié)果顯示金針菇菌渣有機(jī)肥可替代化肥在棉花上做基肥施用，施用3 000 kg/hm2菌渣有機(jī)肥和187.5 kg/hm2復(fù)合肥（15-15-15）處理最佳，效益提高9.6%。聶勝委等[3]研究認(rèn)為，菌渣與牛糞配合施用量6 000和9 000 kg/hm2對小麥有明顯的增產(chǎn)效果。董雪梅等[4]研究了黑木耳菌渣有機(jī)肥與化肥配合施用，結(jié)果顯示在施用量為2 500 kg/hm2，化肥用量減少50%情況下，玉米產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀表現(xiàn)較好。徐江兵等[5]研究了溫室盆栽茶樹菇菌糠施入量對青菜的影響，結(jié)果表明，施入菌糠為盆栽土壤質(zhì)量的1.6%以上時(shí)，青菜產(chǎn)量、株高、葉綠素含量及維生素C含量均顯著增加。鄭寧等[6]研究認(rèn)為，菌渣與化肥配施能提高水稻產(chǎn)量。據(jù)中國食用菌協(xié)會統(tǒng)計(jì)，2017年全國食用菌產(chǎn)量為3 712萬t，其中茶樹菇產(chǎn)量接近90萬t[7]，按生物學(xué)轉(zhuǎn)化率平均70%計(jì)算，至少可產(chǎn)生茶樹菇菌渣114萬t。為深入研究菌渣肥的合理施用，筆者茶樹菇菌渣肥與化肥配施對冬小麥生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響進(jìn)行了研究，以期為茶樹菇菌渣肥料化利用提供理論和技術(shù)支持。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)地概況?試驗(yàn)在德州市農(nóng)科院試驗(yàn)示范基地進(jìn)行，地塊為壤土，排灌方便，0～20 cm土壤耕層有機(jī)質(zhì)12.5 g/kg，全氮0.85 g/kg，有效磷36.25 mg/kg，速效鉀99.02 mg/kg，pH 7.8。

1.2?試驗(yàn)材料?供試小麥品種為濟(jì)麥22。供試菌渣肥為發(fā)酵茶樹菇菌渣肥料，由夏津縣同興號茶樹菇種植基地提供;化肥為氮磷鉀（N、P2O5、K2O）比例為15-15-15的復(fù)合肥。

1.3?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1?盆栽試驗(yàn)。盆栽試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，3次重復(fù)。各處理分別種植在上口直徑20 cm，下底直徑12 cm，高14 cm的塑料盆中，按比例混合試驗(yàn)肥料，每盆種植7粒，留苗5株，每個(gè)處理種植12盆，挖坑埋在試驗(yàn)田中，管理同大田。分別于2月31日返青期、4月10日拔節(jié)期、5月7日開花期、6月10日成熟期脫掉塑料盆，在水中沖去土壤，烘干至恒重后稱重，獲得根系干重。

1.3.2?大田試驗(yàn)。試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)面積長4.5 m，寬8.0 m，面積36 m2。共設(shè)5個(gè)處理：處理①為不施菌渣肥、施復(fù)合肥600 kg/hm2（N∶P∶K=15∶15∶15，下同）;處理②為施菌渣肥3 000 kg/hm2、復(fù)合肥600 kg/hm2;處理③為施菌渣肥6 000 kg/hm2、復(fù)合肥600 kg/hm2;處理④為施菌渣肥9 000 kg/hm2，復(fù)合肥600 kg/hm2;處理⑤為施菌渣肥12 000 kg/hm2，復(fù)合肥600 kg/hm2。

將上述復(fù)配肥料做底肥，在小麥播種前土壤墑情適宜的情況下，將腐熟好的菌渣肥和復(fù)合肥均勻撒入試驗(yàn)田進(jìn)行旋耕，整地后播種。翌年小麥起身拔節(jié)期結(jié)合澆地施尿素150 kg/hm2。其他管理措施相同。

1.4?指標(biāo)測定

1.4.1?小麥群體的測定。于小麥返青期、拔節(jié)期、開花期、成熟期分別測量每個(gè)處理1 m雙行莖蘗數(shù)，折算出群體數(shù)量，重復(fù)3次。

1.4.2?小麥干物質(zhì)重的測定。小麥返青期、拔節(jié)期、開花期和成熟期每個(gè)處理分別取連續(xù)15株莖蘗，剪除根系后在105～107 ℃烘箱中殺青30 min，然后在60～70 ℃烘干至恒重，稱重并折算出地上干物質(zhì)量，共3次重復(fù)。

1.4.3?小麥植被指數(shù)的測定。

采用CGMD402（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)國家信息農(nóng)業(yè)工程技術(shù)中心研制）作物生長檢測診斷儀測定小麥植被指數(shù)NDVI （normalized difference vegetation index）。測量時(shí)儀器距離小麥冠層60 cm，測量時(shí)間為10：00—11：00，每個(gè)處理測量3次重復(fù)。

1.4.4?產(chǎn)量及構(gòu)成要素的測定。

每個(gè)小區(qū)中收獲實(shí)打3 m2的小麥產(chǎn)量，計(jì)算公頃產(chǎn)量。隨機(jī)抽取10株麥穗測定穗粒數(shù);在小麥籽粒曬至恒重時(shí)隨機(jī)抽取1 000粒稱重，獲得千粒重。每個(gè)處理進(jìn)行3次重復(fù)。

1.5?數(shù)據(jù)處理?采用DPS處理軟件（Version 7.05）進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同處理對冬小麥根系的影響

從表1可以看出，隨著小麥生育進(jìn)程的推進(jìn)，冬小麥根重不斷增加，且處理之間的差異隨生育進(jìn)程逐漸增大。返青期各處理根重以處理⑤最高，為0.95 g/株，但處理⑤、④、③之間差異不顯著。小麥拔節(jié)期—成熟期各處理根重由高到低依次為處理⑤、處理④、處理③、處理②、處理①。除處理④和⑤差異不顯著外，各處理間差異達(dá)顯著水平，說明茶樹菇菌渣施入量對小麥根系有顯著影響，小麥根重隨菌渣用量的增加而增加。

2.2?不同處理對冬小麥群體的影響

從表2可以看出，隨著小麥生育進(jìn)程的推進(jìn)，小麥群體變化呈拋物線型，從返青期到拔節(jié)期增加迅速，拔節(jié)期達(dá)到高峰，隨后下降。處理⑤、④的群體數(shù)量在小麥各個(gè)時(shí)期都較高，其中返青期和開花期均顯著高于處理③、②、①;小麥拔節(jié)期和成熟期時(shí)處理⑤、④、③群體數(shù)量高于處理②和①;處理⑤和④二者之間差異不顯著;處理①的群體數(shù)量最低。隨著菌渣肥施入量的增加，小麥群體增加趨勢明顯。各處理群體從大到小順序依次為處理⑤>處理④>處理③>處理②>處理①，說明增施菌渣肥對小麥群體有顯著的促進(jìn)作用。

2.3?不同處理對冬小麥干物質(zhì)的影響

從表3可以看出，處理⑤、④和③在小麥返青期干物質(zhì)積累高于處理①和②，差異不顯著;從小麥拔節(jié)到成熟期，處理④和⑤干物質(zhì)量始終最高，二者差異不顯著，但顯著高于處理①、②和③，表明增施菌渣肥有利于小麥干物資積累的提高。

2.4?不同處理對冬小麥植被指數(shù)（NDVI）的影響

由表4可知，隨著小麥生育期的推進(jìn)，NDVI值也呈現(xiàn)小-大-小的拋物線趨勢，開花期NDVI值最大。返青期各處理差異不大，平均值為0.31;從小麥拔節(jié)期到成熟期處理③、4和⑤的植被指數(shù)顯著高于處理①和②，表明處理③、④、⑤長勢茂盛，但處理①和②植被指數(shù)較低，說明生長一般。此外，成熟期處理④、⑤與處理①植被指數(shù)差距比之前大，說明小麥后期失綠較慢，光合作用降低緩慢。

2.5?不同處理對冬小麥產(chǎn)量的影響

由表5可知，處理④和⑤的產(chǎn)量差異不顯著，顯著高于處理③、②、①，差異達(dá)顯著水平;處理③產(chǎn)量明顯高于處理①和②，差異顯著;處理①產(chǎn)量最低。小麥產(chǎn)量由高到低的排序?yàn)樘幚恝?、處理④、處理③、處理②處理①，說明處理④和⑤對小麥產(chǎn)量提高影響最大。

處理④和⑤的穗粒數(shù)明顯高于處理③、②、①，差異達(dá)顯著水平，處理③穗粒數(shù)顯著高于處理②和①，處理②和①無差異;處理⑤和④的千粒重顯著高于處理②和①，但與處理③之間差異不顯著;處理③的千粒重顯著高于處理①，達(dá)顯著水平;處理①和②千粒重差異不顯著，說明處理④和⑤對穗粒數(shù)的形成影響最大，處理③、④和處理⑤對小麥千粒重的形成影響最大。

2.6?不同處理對冬小麥經(jīng)濟(jì)效益的影響

表6中茶樹菇菌渣肥0.2元/kg;復(fù)合肥（15-15-15）2.2元/kg;其他投入包括人工2 400元/hm2、機(jī)械2 475元/hm2、種子825元/hm2、澆地1 500元/hm2、農(nóng)藥450元/hm2等。由表6可知，處理④的經(jīng)濟(jì)效益最高，為8 767.35元/hm2，明顯高于其他處理;其次是處理③，經(jīng)濟(jì)效益為8 618.70元/hm2，處理①最低，為7 503.75元/hm2。各處理經(jīng)濟(jì)效益由高到低依次為處理④、處理③、處理⑤、處理②、處理①。

3?討論

化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施用量的增多導(dǎo)致土壤板結(jié)、增產(chǎn)乏力、農(nóng)作物品質(zhì)下降等現(xiàn)象，而解決這種現(xiàn)狀的途徑就是增施有機(jī)肥料。茶樹菇菌渣肥作為一種廉價(jià)的有機(jī)肥料，對冬小麥的生長發(fā)育和產(chǎn)量等有促進(jìn)作用。利用茶樹菇菌渣的肥料化既消除了菌渣隨意丟棄造成的環(huán)境污染，又為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地養(yǎng)地產(chǎn)量開辟了一條途徑。

小麥根系是吸收養(yǎng)分和水分的主要器官，根系的多少（重量）對小麥生長發(fā)育和產(chǎn)量都有重要影響。張向前等[8]研究認(rèn)為，就改善小麥根系狀況總根長、總根表面積、總根體積、總根尖數(shù)、根干重而言，長期有機(jī)肥與化肥配施的效果優(yōu)于長期單施化肥和有機(jī)肥科。李絮花等[9]研究表明，與施用化肥相比，有機(jī)肥可使小麥根系總鮮重明顯增加。該研究結(jié)果顯示，小麥返青期、拔節(jié)期、開花期、成熟期茶樹菇菌渣肥和化肥配施的小麥根系干重顯著高于單施化肥的小麥處理。

小麥群體大小、干物質(zhì)積累、穗粒數(shù)、千粒重與小麥產(chǎn)量的形成密切相關(guān)。該研究結(jié)果顯示，與菌渣肥和化肥（NPK）配施相比，茶樹菇單施化肥（NPK）能夠明顯促進(jìn)小麥群體發(fā)育，增加干物質(zhì)的積累，提高穗粒數(shù)和千粒重，顯著提高小麥產(chǎn)量。

近年來，隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，利用遙感信息獲取植被指數(shù)、定性和定量評價(jià)植被覆蓋及其生長力的方法已被廣泛應(yīng)用[10]。在農(nóng)作物長勢長相預(yù)報(bào)和精準(zhǔn)施肥方面進(jìn)行了運(yùn)用，小麥冠層反射光譜數(shù)據(jù)對農(nóng)學(xué)參數(shù)的相應(yīng)特征可以用來預(yù)測小麥長勢，檢測其光合能力與氮素營養(yǎng)狀況，以及評估其產(chǎn)量變化[11]。NDVI歸一化植被指數(shù)又稱標(biāo)準(zhǔn)化植被指數(shù)，是檢測小麥生長狀況的一個(gè)指標(biāo)。采用NDVI值檢測分析茶樹菇菌渣肥不同施用量對小麥長勢長相的影響，結(jié)果顯示不同施用量的菌渣肥對小麥長勢的影響不同。除返青期外，小麥冠層NDVI值隨著菌渣肥施用量的增加而增加，其中施菌渣肥6 000、9 000、12 000 kg/hm2的小麥長勢最優(yōu)。

4?結(jié)論

施9 000和12 000 kg/hm2茶樹菇菌渣肥能顯著增加冬小麥根重、群體數(shù)量、干物資積累、穗粒數(shù)和產(chǎn)量;施6 000、9 000、12 000 kg/hm2茶樹菇菌渣肥能顯著提高冬小麥植被覆蓋指數(shù)和千粒重。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的目的是追求最大效益。就經(jīng)濟(jì)效益來看，9 000 kg/hm2菌渣肥與化肥配施的效益最高;就生態(tài)效益來看，茶樹菇生產(chǎn)利用了農(nóng)業(yè)廢棄物，生產(chǎn)后的菌渣就地還田，形成了高效循環(huán)農(nóng)業(yè)。

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