化肥減量對茭白產量、品質及經濟效益的影響

鄔 剛 孫義祥 俞飛飛 陳俊陽 袁嫚嫚 王家寶 葛治歡 董言香

（1 安徽省農業(yè)科學院土壤與肥料研究所，養(yǎng)分循環(huán)與資源環(huán)境安徽省重點實驗室，安徽合肥 230031；2 安徽省農業(yè)科學院園藝研究所，安徽合肥 230031）

茭白是我國特有的水生蔬菜，全國茭白種植面積約7 萬hm（陳建明 等，2012）。隨著農業(yè)產業(yè)結構的調整，安徽省茭白種植面積快速增長，至2019 年已達0.6 萬hm（俞飛飛 等，2019）。安徽省岳西縣是高山茭白主要產地（李通 等，2021）。然而，在茭白生產過程中存在生產管理粗放、施肥隨意性大、偏施化肥以及長期連作等問題（俞飛飛等，2019），嚴重制約著茭白產業(yè)的發(fā)展。研究表明，生石灰作為土壤改良劑，適量施用可迅速、有效地改良土壤酸堿度（梅旭陽 等，2016；周杰文 等，2018；周武先 等，2019），改善土壤有益微生物和酶的活性，進而促進作物吸收營養(yǎng)物質，提高產量（El-Azeem et al.，2013）。化肥配施生物有機肥能夠提高土壤微生物多樣性，提高肥料利用率，增加作物產量，改善作物品質（羅佳 等，2016；閆佳會 等，2020；喻華 等，2020）。因此，筆者通過田間試驗，探明不同化肥減量模式對茭白生長發(fā)育、產量、品質以及經濟效益的影響，旨在確定科學合理的茭田施肥模式，有效減少茭白種植過程中的肥料用量，減少農業(yè)面源污染，為高山地區(qū)發(fā)展特色蔬菜提供科學指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2020 年3—9 月在安徽省安慶市岳西縣石關鄉(xiāng)進行，供試茭白品種為單季茭白皖茭1 號（安徽省農業(yè)科學院園藝研究所選育）。土壤基本理化性質為：pH 值5.55、有機質45.42 g·kg、全氮2.16 g·kg、堿解氮44.25 mg·kg、有效磷219.14 mg ·kg、速效鉀516.56 mg·kg。

供試肥料：雞糞（腐熟雞糞墊料）、腐熟餅肥、生石灰、尿素（N 46.4%）、三元復合肥（N 15%、PO15%、KO 15%）、配方肥（N 18%、PO7%、KO 20%）、生物有機肥（有效活菌數≥2 億個·g，有機質≥50%，安徽省司爾特肥業(yè)股份有限公司生產）。

1.2 試驗設計

試驗共設4 個處理：農戶習慣施肥（CK），每667 m基肥為雞糞1 000 kg 和三元復合肥50 kg，第1 次追肥為尿素20 kg，第2 次追肥為三元復合肥50 kg；化肥減量模式1（T1），每667 m基肥為生物有機肥500 kg、生石灰100 kg 和配方肥30 kg，第1 次追肥為尿素15 kg，第2 次追肥為配方肥40 kg；化肥減量模式2（T2）：在T1 的基礎上，每667 m生物有機肥用量減少為300 kg；化肥減量模式3（T3）：在T2 的基礎上，每667 m增施腐熟餅肥100 kg 作基肥。各處理施用化肥養(yǎng)分情況見表1。農戶習慣施肥的方案依據調查農戶平均施肥量確定，化肥減量模式依據養(yǎng)分平衡法確定。筆者前期試驗表明，每生產1 000 kg 茭白需要N 13.5～14.3 kg、PO4.5～5.2 kg、KO 19.3～21.4 kg，土壤供肥量分別為N 8.9 kg、PO5.8 kg、KO 22.9 kg。在前3 年平均產量〔1 250 kg ·（667 m）〕基礎上增加20%作為目標產量〔1 500 kg ·（667 m）〕，則供肥量分別為N 20.25～21.45 kg、PO6.75～7.80 kg、KO 28.95～32.1 kg。采取大區(qū)設計，不設重復，大區(qū)面積為166.8 m。整地時將作基肥的生石灰、化肥和有機肥一起施入田中，翻耕耙勻。采用寬窄行方式進行定植，株距50 cm，寬行距90 cm，窄行距60 cm。定植時間3 月13 日，第1 次追肥時間4 月5 日，第2 次追肥時間為5 月6 日，兩次追肥均在窄行間撒施。除施肥處理不同外，其他農藝管理同常規(guī)。

表1 不同施肥處理化肥養(yǎng)分含量 kg ·（667 m2）-1

1.3 樣品采集及測定方法

基肥施用前，采集0～20 cm 土層土壤，風干后用于測定土壤理化性質。在茭白收獲期，各大區(qū)分別收獲計產。每個大區(qū)隨機取3 個10 m樣方，每個樣方26 墩茭白植株，取5 墩代表性茭白植株，測定株高、分蘗數、地上部各器官鮮質量及品質指標。

土壤pH 值采用水土比為2.5∶1、pH 計測定，土壤有機質采用外加熱法測定，全氮含量采用半微量開氏法測定，速效磷含量采用鉬銻抗比色法測定，速效鉀含量采用火焰光度法測定。茭白還原糖含量采用銅還原碘量法測定，VC 含量采用2，6-二氯靛酚滴定法測定（鮑士旦，2000）。

1.4 數據分析

采用Excel 2007 進行數據分析，用SPSS 19.0.0軟件進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對茭白農藝性狀和品質的影響

如表2 所示，化肥減量處理（T1、T2、T3）植株地上部鮮質量、株高及含水量均與農戶習慣施肥（CK）差異不顯著，莖葉鮮質量顯著低于CK，降幅為8.8%～15.6%；T1、T3 處理的分蘗數顯著低于CK，分別降低了10.6%和9.6%；T2、T3 處理的殼茭鮮質量則顯著高于CK，分別提高了11.4%和9.1%；與CK 相比，T1、T2 和T3 處理的單茭質量、還原糖和VC 含量均顯著提高，單茭質量分別提高了15.8%、19.5%和20.7%，還原糖和VC 含量分別增加了53.3%～62.2%和34.3%～47.8%，且以T3 處理最高。

表2 不同施肥處理對茭白農藝性狀和品質的影響

2.2 不同施肥處理對茭白產量的影響

如表3 所示，不同施肥處理間茭白產量無明顯差異，但化肥減量處理（T1、T2、T3）植株提前結茭，8 月24 日即可采收茭白，9 月11 日達到采收高峰，9 月22 日采收結束；而農戶習慣施肥（CK）從8 月30 日才開始采收，9 月16 日才達到采收高峰，9 月25 日采收結束。

表3 不同施肥處理對茭白產量的影響

2.3 不同施肥處理對茭白經濟效益的影響

8 月24 日到9 月25 日，茭白的市場價格為5.4～7.0 元·kg，因此得出不同施肥處理茭白的效益（表4）?；蕼p量處理（T1、T2、T3）的茭白產值分別比農戶習慣施肥（CK）提高了8.5%、6.5%、8.3%；肥料效益以T3 處理最高，分別比CK、T1和T2 處理增加了8.1%、1.7%和0.4%。

表4 不同施肥處理對茭白經濟效益的影響元 ·（667 m2）-1

3 討論與結論

施肥管理是茭白高產高效栽培中的關鍵環(huán)節(jié)。本試驗結果表明，與農戶習慣施肥（CK）相比，化肥減量（總養(yǎng)分減少29.1%）配施生物有機肥模式（T1、T2、T3）茭白產量保持穩(wěn)定，且植株提前結茭，茭白采收高峰時市場收購價格最高，茭白的產值增加。本試驗的化肥減量模式是通過降低氮肥和磷肥的用量，優(yōu)化了氮磷鉀的施用比例，有利于促進茭白的生長發(fā)育，與前人的研究結果較一致（陳可可 等，2019）。陳謇等（2021）研究結果顯示，減施50%磷肥的茭白產量與常規(guī)施用磷肥無顯著差異；徐強等（2004）研究表明，施用一定量氮肥有利于促進茭白植株有效分蘗形成和單茭質量增加，但施用量過多或過少時均對茭白產生不利影響。此外，農戶習慣施用的未完全腐熟的雞糞在土壤中再次發(fā)酵會產生氨氣（張靜清和章文洪，2009），不利于結茭，而化肥減量模式中施用的生物有機肥含有益微生物，有利于提高植物根系活力（劉刊 等，2012），促使其充分吸收和利用土壤中營養(yǎng)物質（位高生 等，2018）。但不同茭白品種對氮磷鉀需求比例存在較大差異，如張鳳蘭（1989）和陳貴等（2016）研究結果表明，秋茭整個生育期N、PO、KO 的吸收比例為3∶1∶5，而雙季茭品種整個生育期N、PO、KO 的吸收比例為1∶1.1∶1.6。因此，還需繼續(xù)開展不同茭白品種養(yǎng)分需求特征和比例的研究，從而更科學地指導茭白生產。

化肥減量配施有機肥處理顯著提高了茭白的品質，T1、T2、T3 處理的茭白還原糖和VC 含量分別比CK 增加了53.3%～62.2%和34.3%～47.8%，與位高生等（2018）研究結果基本一致，表明有機肥和化肥配施不僅能減少化肥的用量，而且有利于茭白品質的提升。本試驗中，配施腐熟餅肥處理（T3）的茭白品質最好，主要是由于腐熟的菜籽餅氮素含量較高，并含有豐富的鋅、硒等微量元素（萬群，2016），增加了茭白根系對營養(yǎng)元素的吸收利用，從而促進了茭白品質的提升。