茭白秸稈堆肥與化肥減量配施對番茄生長、產(chǎn)量及土壤容重的影響

泮張彬， 陳劍， 何玲玲， 陳真， 項玉英*

(1.仙居縣白塔鎮(zhèn)人民政府，浙江 仙居 317300； 2.臺州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 臨海 317000；3.湖州市匠心路草編文化藝術(shù)傳播有限公司，浙江 湖州 313009)

茭白是浙江省種植面積最大的水生蔬菜，目前全省保持有3萬 hm2左右的種植面積，是農(nóng)民創(chuàng)收的重要經(jīng)濟(jì)作物[1-3]。茭白在采收季節(jié)會產(chǎn)生大量的農(nóng)業(yè)廢棄物，包括采收后茭白的上部葉片和下部殘留葉鞘，這些廢棄物的鮮重占茭白植株總質(zhì)量的50%～70%，每667 m2茭田每年產(chǎn)生的茭白鮮秸稈可達(dá)5 000 kg以上，浙江省每年產(chǎn)生的茭白秸稈鮮重可達(dá)200 萬t以上[4]。茭白秸稈如果得不到科學(xué)的處理，將會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費，制約茭白產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[5]。相關(guān)研究表明，茭白葉中含有豐富的營養(yǎng)成分，其有機(jī)質(zhì)含量可達(dá)65.50%，N含量為3.70%，P2O5含量為0.50%，K2O含量為2.10%，是生產(chǎn)有機(jī)肥的理想原料[6]。將茭白葉與雞糞等畜禽糞便混合后再進(jìn)行高溫堆制，可以實現(xiàn)有機(jī)與無機(jī)養(yǎng)分的互補(bǔ)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的肥料化利用，是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的一條有效途徑。

現(xiàn)有研究表明，合理施用有機(jī)肥可以提高作物產(chǎn)量、提升土壤肥力、改善土壤理化性質(zhì)[7-9]。目前我國關(guān)于茭白秸稈堆肥在蔬菜上的應(yīng)用研究仍然較少，本研究將茭白秸稈與不同輔料、不同菌劑混合后起堆發(fā)酵，將充分發(fā)酵的不同堆肥產(chǎn)品作為有機(jī)肥在番茄種植上應(yīng)用，研究化肥N減量25%時，配施不同處理的茭白秸稈堆肥對番茄生長、產(chǎn)量以及土壤容重的影響，以期為茭白秸稈的肥料化利用提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2020年4—8月在浙江省臨海市小溪村臺州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院基地設(shè)施大棚內(nèi)開展，試驗地土壤容重1.39 g·cm-3，pH 7.42，有機(jī)質(zhì)含量為20.52 g·kg-1，堿解氮含量為101.15 mg·kg-1，有效磷含量為14.61 mg·kg-1，速效鉀含量為167.31 mg·kg-1。

參試的8種有機(jī)肥均為項目組前期堆制的不同處理的茭白秸稈堆肥(理化性狀見表1)，化肥為當(dāng)?shù)爻Ｓ?5%復(fù)合肥。參試番茄品種為常豐903，是上海市常豐種苗有限公司繁育的大紅果番茄。

表1 不同處理的堆肥產(chǎn)品養(yǎng)分含量

1.2 方法

試驗共設(shè)10個處理，施用有機(jī)肥的處理與常規(guī)化肥處理施用的總N相同，每個處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組。包括常規(guī)施肥CK1(復(fù)合肥2.25 t·hm-2)；CK2，75%常規(guī)化肥施肥；T1，25%有機(jī)肥1+75%復(fù)合肥；T2，25%有機(jī)肥2+75%復(fù)合肥；T3，25%有機(jī)肥3+75%復(fù)合肥；T4，25%有機(jī)肥4+75%復(fù)合肥；T5，25%有機(jī)肥5+75%復(fù)合肥；T6，25%有機(jī)肥6+75%復(fù)合肥；T7，25%有機(jī)肥7+75%復(fù)合肥；T8，25%有機(jī)肥8+75%復(fù)合肥。上述肥料處理均作為基肥施入，試驗期間各處理根據(jù)番茄長勢統(tǒng)一追肥1～2次，每次施用復(fù)合肥75 kg·hm-2。

番茄于2020年4月1日播種，5月8日移栽，行株距為60 cm×40 cm，折合種植密度為4.1萬株·hm-2，種植期間采用膜下滴灌方式進(jìn)行灌溉，其余各項措施均按田間習(xí)慣方法統(tǒng)一管理，7月7日開始采收，8月25日最后一次采收。番茄收獲結(jié)束后，對土壤進(jìn)行采樣檢測。

1.3 測定項目

番茄移栽10 d后，每個小區(qū)選取10株長勢均勻的番茄做好標(biāo)記，每隔10 d調(diào)查1次株高、莖粗直至番茄開花坐果。在番茄果實成熟期，對各小區(qū)選定的10株番茄進(jìn)行產(chǎn)量測定，每次采收記錄產(chǎn)量及果實個數(shù)。番茄收獲結(jié)束后，對各處理土壤采用環(huán)刀法進(jìn)行土壤容重的測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對番茄生長的影響

由圖1可知，不同施肥處理對番茄的株高存在一定的影響，定植10 d時各處理株高最高為CK1(32.05 cm)，施用有機(jī)肥的處理中株高最高為T7(30.03 cm)；至定植40 d時，各處理番茄株高最高為T1(91.21 cm)，分別比CK1、CK2高4.59%、6.05%，各處理間差異不顯著；T2處理番茄的株高30 d內(nèi)漲幅最大，為263.20%，CK1漲幅最小，為172.50%。

不同小寫字母表示同時期各處理間差異達(dá)顯著水平(P<0.05)，圖2～4同。

由圖2可知，定植10 d時CK1組番茄的莖粗最粗為(3.82 mm)，施用有機(jī)肥的處理中T1組莖粗最粗(3.73 mm)；至定植40 d時，T2處理番茄的莖粗最粗，為9.61 mm，分別比CK1、CK2高了4.35%、7.87%，差異均不顯著；定植40 d時，除T6、T7外的其余處理間莖粗差異均不顯著；各處理番茄的莖粗漲幅最大的為T5(190.63%)，漲幅最小為CK1(142.11%)。

圖2 不同處理對番茄莖粗的影響

2.2 不同施肥處理對番茄產(chǎn)量的影響

由圖3可知，不同施肥處理下番茄的產(chǎn)量及單果重存在一定的差異，其中產(chǎn)量最高為T1的131.63 t·hm-2，分別比CK1、CK2高了5.57%、38.05%；CK2比CK1顯著減產(chǎn)25.13%；T1、T2、T4與CK1之間的產(chǎn)量無顯著差異。各處理番茄的單果重最高為T4處理的352.13 g，分別比CK1、CK2重了1.44%、13.92%；除CK2、T6、T8外，其余7個處理的番茄單果重間均無顯著差異。

圖3 不同處理對番茄產(chǎn)量及單果重的影響

2.3 不同施肥處理對土壤容重的影響

由圖4可知，各處理間番茄收獲后的土壤容重均無顯著差異；所有施用有機(jī)肥的處理，土壤容重較試驗前均有所降低，降低幅度為2.16%～5.04%，平均降低了3.51%；各施用有機(jī)肥的處理土壤容重均低于CK1、CK2，較CK1低了1.45%～4.35%，較CK2低了2.86%～5.71%。

3 小結(jié)與討論

化學(xué)肥料是速效肥，能夠為植物早期的生長迅速提供所需的養(yǎng)分，而有機(jī)肥是緩效肥，能夠長時間供應(yīng)作物生長所需要的化學(xué)元素。本研究結(jié)果表明，不同施肥處理對番茄前期的株高和莖粗影響不同，其中，在定植后10～20 d，施用常規(guī)化肥的處理番茄的株高和莖粗均超過大部分化肥減量配施有機(jī)肥的處理，而到定植40 d時，施用有機(jī)肥的處理與常規(guī)化肥處理的番茄生長情況差別不大，各處理間株高均無顯著差異，除T6、T7外的其余處理間莖粗均無顯著差異，說明在化肥減量25%的情況下，通過施用有機(jī)肥完全可以滿足番茄植株生長的營養(yǎng)需求。

本研究中CK2的產(chǎn)量比CK1顯著減產(chǎn)25.13%，說明化肥減量25%已對番茄的產(chǎn)量造成了顯著影響，通過化肥減量配施有機(jī)肥，T1、T2、T4的產(chǎn)量與CK1之間均無顯著差異，除T6、T8外的其余處理與CK1之間番茄的單果重差異均不顯著，說明合理的有機(jī)無機(jī)肥料配施可以滿足番茄在生育期對養(yǎng)分的需求，從而保證番茄的穩(wěn)產(chǎn)。本研究中T1、T2、T3的產(chǎn)量分別高于T4、T5、T6，說明添加相同菌劑時，雞糞作為茭白秸稈堆肥的輔料對番茄的增產(chǎn)效果要好于豬糞，但是考慮到實際生產(chǎn)成本以及對于番茄的增產(chǎn)情況，本研究中的T4處理更具有應(yīng)用推廣價值。

本研究中所有施用有機(jī)肥的處理土壤容重均較試驗前以及單施化肥的處理有所降低，長期施用有機(jī)肥可以改良土壤結(jié)構(gòu)、平衡土壤營養(yǎng)物質(zhì)、提高肥料利用率，具有很好的生態(tài)效益。綜上所述，在化肥N減量25%的情況下，配施有機(jī)肥4(茭白秸稈+豬糞+菌劑A堆制而成)，對于促進(jìn)番茄生長、提高番茄單果重以及產(chǎn)量、改良土壤結(jié)構(gòu)等方面效果最好。