化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)秋季茭白產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

陳可可 張尚法 楊夢(mèng)飛 何杰 李怡鵬

茭白是禾本科菰屬多年生宿根性水生草本植物，國(guó)內(nèi)年種植面積約7萬(wàn)hm2[1]，是僅次于蓮藕的第二大水生蔬菜。茭白營(yíng)養(yǎng)豐富、味道鮮美，深受人們的喜愛(ài)。相比于其他蔬菜，茭白具有生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、需肥量大等特點(diǎn)。目前我國(guó)大多數(shù)茭白生產(chǎn)基地偏施化肥，普遍存在肥料利用率低、增肥不增效、土壤養(yǎng)分失衡、水體富營(yíng)養(yǎng)化等問(wèn)題[2～5]。因此，在茭白生產(chǎn)中科學(xué)合理施肥，具有十分重要的意義。

研究表明，化肥與有機(jī)肥配合施用能協(xié)調(diào)養(yǎng)分供給，滿(mǎn)足作物整個(gè)生育期的營(yíng)養(yǎng)需求，對(duì)作物的生長(zhǎng)有較好的促進(jìn)作用[6]。此外，化肥配施有機(jī)肥能夠提高土壤微生物多樣性，改善土壤菌群結(jié)構(gòu)，提高肥料利用率，增加蔬菜產(chǎn)量，提高蔬菜品質(zhì)[7～10]。 本試驗(yàn)通過(guò)在秋季茭白種植過(guò)程中適當(dāng)降低化肥施用量，配施不同有機(jī)肥料，測(cè)定其對(duì)茭白生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響，旨在推進(jìn)我國(guó)茭白綠色生產(chǎn)，有效減少茭白生產(chǎn)中化肥用量，控制農(nóng)業(yè)面源污染，進(jìn)一步提升茭白大田的土壤肥力，同時(shí)，為全面推廣應(yīng)用茭白有機(jī)肥替代化肥技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試茭白品種為：浙茭3號(hào)，種苗由金華市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供；供試肥料分別為：茭白秸稈堆肥 （干料含有機(jī)質(zhì)65.61%，總氮2.18%，總磷1.21%，總鉀4.16%）、商品有機(jī)肥（寧波海盛生物科技有限公司，有機(jī)質(zhì)≥45%）、有機(jī)無(wú)機(jī)緩釋肥（18-5-10，有機(jī)質(zhì)≥15%，萬(wàn)里神農(nóng)有限公司）、常規(guī)復(fù)合肥（15-15-15，廣東綠洲肥業(yè)有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

①試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2018年7～12月在臺(tái)州市黃巖區(qū)頭陀鎮(zhèn)下岙村茭白基地進(jìn)行。前作茭白，土壤為青紫心培泥砂土，土壤肥力較高，有機(jī)質(zhì)含量為36.10%。7月5日定植茭白種苗，株行距40 cm×110 cm，單株種植。 試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，小區(qū)面積208 m2，隨機(jī)區(qū)組排列。試驗(yàn)施肥方案見(jiàn)表1，其中對(duì)照是當(dāng)?shù)厍锛拒咨a(chǎn)中常規(guī)施肥方法。

②采樣及測(cè)定方法 9月28日各處理隨機(jī)選取10個(gè)茭墩，測(cè)定茭白植株高度、分蘗數(shù)、莖基部寬、葉片長(zhǎng)度和寬度等植物學(xué)性狀。11月8日測(cè)定茭白殼茭質(zhì)量、凈茭質(zhì)量、凈茭長(zhǎng)和凈茭粗等經(jīng)濟(jì)學(xué)性狀。

維生素C含量測(cè)定方法參照GB 5009.86-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中抗壞血酸的測(cè)定》，還原糖含量測(cè)定方法參照GB 5009.7-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中還原糖的測(cè)定》，總糖含量測(cè)定按照GB 5009.8-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測(cè)定》。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，經(jīng)顯著性差異檢驗(yàn)后，用最小顯著差數(shù)法（LSD法）進(jìn)行多重比較。

表1 茭白大田化肥減量配施有機(jī)肥方案（667 m2）

2 結(jié)果與分析

2.1 化肥減量配施不同有機(jī)肥對(duì)茭白植物學(xué)性狀的影響

不同處理下茭白植株植物學(xué)性狀測(cè)定結(jié)果表明（表2），施用秸稈堆肥、商品有機(jī)肥或有機(jī)無(wú)機(jī)緩釋肥的4個(gè)處理的株高、葉長(zhǎng)、葉寬、有效分蘗數(shù)、莖基部寬等主要指標(biāo)均優(yōu)于對(duì)照。其中T2處理在株高、葉長(zhǎng)和莖基部寬數(shù)值分別比對(duì)照提高7.9%、6.4%和7.8%；T1處理有效分蘗數(shù)最多，比對(duì)照增加3.6%；T4處理葉寬最大，比對(duì)照增加9.0%。說(shuō)明茭白大田化肥減量配施有機(jī)肥方案比常規(guī)施用化肥方案更有利于茭白植株的生長(zhǎng)。

表2 不同處理對(duì)茭白植株生長(zhǎng)的影響

2.2 化肥減量配施不同有機(jī)肥對(duì)茭白經(jīng)濟(jì)學(xué)性狀及品質(zhì)的影響

通過(guò)對(duì)不同處理茭白的經(jīng)濟(jì)學(xué)性狀進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明（表3），施用商品有機(jī)肥、秸稈堆肥和有機(jī)無(wú)機(jī)緩釋肥的茭白，相比于對(duì)照，殼茭質(zhì)量、凈茭質(zhì)量較大，凈茭也較長(zhǎng)較粗，商品性均好于對(duì)照。其中T1、T2、T3、T44 個(gè)處理殼茭質(zhì)量分別比對(duì)照增加15.2%、15.2%、19.6%和6.5%，凈茭質(zhì)量分別比對(duì)照增加21.2%、15.2%、21.2%和12.1%。從殼茭出肉率分析，T1處理和T4處理分別比對(duì)照提高3.73%和3.77%，表明施用秸稈堆肥和有機(jī)無(wú)機(jī)商品性更好。從有效分蘗數(shù)量分析，T4處理最高，比對(duì)照增加12.9%，T3處理次之，比對(duì)照增加3.2%，T1處理和T2處理低于對(duì)照，分別比對(duì)照下降3.2%和4.8%，可能分蘗期化肥用量下降過(guò)多，不利于分蘗的生長(zhǎng)發(fā)育，不利于提高產(chǎn)量。

通過(guò)對(duì)不同處理茭白的品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明，施用秸稈堆肥和有機(jī)無(wú)機(jī)緩釋肥處理的茭白中維生素C含量均要高于對(duì)照，其中T3處理最高，比對(duì)照提高37.1%；施用商品有機(jī)肥和有機(jī)無(wú)機(jī)緩釋肥處理的茭白中還原糖和總糖含量最高，均為2.6 g/100 g，比對(duì)照增加8.3%。

表3 不同處理對(duì)茭白經(jīng)濟(jì)學(xué)性狀及品質(zhì)的影響

2.3 化肥減量配施不同有機(jī)肥對(duì)茭白產(chǎn)量的影響

測(cè)產(chǎn)結(jié)果表明 （表3），T4處理茭白產(chǎn)量最高，較對(duì)照增產(chǎn)13.30%，差異達(dá)極顯著水平；其次為T(mén)3處理，較對(duì)照增產(chǎn)2.82%，差異達(dá)顯著水平；而T2處理和T1處理產(chǎn)量較低，分別比對(duì)照減產(chǎn)1.65%和3.05%，差異不顯著。從產(chǎn)量構(gòu)成因子分析，不同處理主要通過(guò)有效分蘗數(shù)量影響茭白產(chǎn)量，其中T2處理和T1處理施用有機(jī)肥后，雖然殼茭質(zhì)量增加，但因肥料減施量大，致使有效分蘗數(shù)量較低；而有機(jī)無(wú)機(jī)緩釋肥能有效促進(jìn)分蘗的形成，且有機(jī)無(wú)機(jī)緩釋肥中含有的鋅等微量元素更有利于茭白生長(zhǎng)。

2.4 不同處理化肥減量效果分析

不同處理對(duì)化學(xué)肥料的減量效果，是本試驗(yàn)關(guān)注的重點(diǎn)。試驗(yàn)結(jié)果表明（表4），施用商品有機(jī)肥、秸稈堆肥和有機(jī)無(wú)機(jī)緩釋肥的4個(gè)處理，化肥施用量比T5下降11.25～18.45 kg/667 m2，化肥減施率達(dá)到29.41%～48.24%，化肥減量效果明顯。其中，T4處理，茭白大田施入的有機(jī)無(wú)機(jī)緩釋肥，折合成化肥用量約為19.80 kg/667 m2，相比對(duì)照化肥減施率達(dá)48.24%；施用秸稈堆肥和商品有機(jī)肥的T1處理、T2處理和T3處理，化肥減施率也分別達(dá)到35.29%、35.29%和29.41%。以上結(jié)果表明，在秋季茭白生產(chǎn)中通過(guò)化肥減量配施有機(jī)肥能達(dá)到較好的化肥減量效果。

表4 不同處理化肥減量效果

表5 不同處理成本及效益分析

茭白對(duì)磷素需求量不高，而磷素又是水體富營(yíng)養(yǎng)化限制性因子[11～13]，故本試驗(yàn)特別重視減磷效果。施用商品有機(jī)肥、秸稈堆肥和有機(jī)無(wú)機(jī)緩釋肥處理后磷素施用量比對(duì)照下降3.75～9.55 kg/667 m2，減磷率達(dá)到29.41%～74.90%，效果明顯。其中T4處理減磷效果最為突出，磷（P2O5）投入量?jī)H為3.2 kg/667 m2，與對(duì)照相比減少了74.90%。

2.5 不同處理的成本效益核算

綜合分析投入的肥料成本（表5），茭白秸稈堆肥因秸稈粉碎人工成本較高（0.50元/kg），T1處理和T3處理肥料成本分別比對(duì)照增加154、170元/667 m2；T2處理和T4處理肥料成本也分別比對(duì)照增加124、64元/667 m2。如考慮肥料成本，僅施用有機(jī)無(wú)機(jī)緩釋肥能起到增收效果，比對(duì)照增收6.07%，而施用秸稈堆肥和商品有機(jī)肥均沒(méi)達(dá)到增收效果。

3 討論

有機(jī)肥富含有機(jī)質(zhì)和作物生長(zhǎng)所需的多種養(yǎng)分，施用有機(jī)肥對(duì)于促進(jìn)作物生長(zhǎng)、提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)均具有良好的效果[14]。本研究表明，茭白大田化肥減量配施有機(jī)肥有利于促進(jìn)茭白植株的生長(zhǎng)發(fā)育，增加殼茭質(zhì)量，提高商品性等。此外施用有機(jī)無(wú)機(jī)緩釋肥還能增加茭白中維生素C、還原糖和總糖的含量。

施用秸稈堆肥和商品有機(jī)肥未增加茭白產(chǎn)量，而施用有機(jī)肥后秋季茭白上市時(shí)間推遲且相對(duì)分散，采收成本增加，綜合考慮肥料投入成本，增收難度較大。盡管如此，化肥減量配施有機(jī)肥能實(shí)現(xiàn)較好的化肥減量效果，考慮到今后農(nóng)業(yè)必須走綠色發(fā)展的道路，從肥藥雙控、提高品質(zhì)等效果分析，秸稈堆肥等有機(jī)肥值得進(jìn)一步試驗(yàn)示范。

緩釋肥養(yǎng)分釋放速度緩慢，釋放期長(zhǎng)，且養(yǎng)分釋放與作物吸收同步，能夠供應(yīng)作物整個(gè)生育期生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分，更好地促進(jìn)作物對(duì)養(yǎng)分的吸收利用，提高肥料利用率，減少環(huán)境污染[15～17]?？茖W(xué)施用有機(jī)無(wú)機(jī)緩釋肥，可提高秋季茭白有效分蘗數(shù)量，增加殼茭質(zhì)量，提升茭白品質(zhì)，起到良好的增產(chǎn)增收效果，在化肥減量尤其是磷肥減量方面表現(xiàn)更為突出，值得在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。