施堿性基質肥對雷竹林土壤性狀與雷筍產量、品質的影響

李松昊，張煒，阮弋飛，張小華，鄔奇峰，祝小祥*

(1.杭州市臨安區農林技術推廣中心，浙江 臨安 311300； 2.中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所，浙江 富陽 311400)

雷竹(Phyllostachyspraecox)為禾本科竹亞科剛竹屬植物，是我國出筍最早、筍味鮮美、產量高、效益大的優良散生筍用竹種[1-2]。近年來，雷竹種植面積不斷增加，浙江省余杭、德清、臨安等地雷竹種植總面積已達6萬hm2[3]。自上世紀90年代起，杭州市臨安區等地采取以地表覆蓋增溫為核心的集約經營技術，該經營模式極大地提高了筍農的經濟效益[4]。然而，隨著覆蓋年限的增加，化肥逐年投入，遠遠超出了竹林當年所需施肥量，進而使雷竹林出現明顯的退化現象，主要表現為竹鞭上浮、竹林開花、雷竹筍產量下降、土壤和竹筍品質下降等[5]。目前，人們對于集約經營下雷竹林地養分性質的變化有較多報道[6-9]，其中土壤酸化及質量退化是較為突出的問題。根據雷竹主產區浙江省杭州市臨安區農林部門近年來對雷竹林地土壤采樣監測、地力長期定位監測分析以及實地農戶調查，目前雷竹林地及生產經營中存在4方面突出問題：一是土壤酸化嚴重，土壤pH值<4.5的竹林面積占51.5%、pH值4.5～5.4的占32.7%；二是養分嚴重失衡，如雷竹林土壤有效磷含量平均達到117 mg·kg-1以上，其中覆蓋竹林土壤有效磷含量甚至高達1 000 mg·kg-1以上，大大高于40 mg·kg-1的合理水平；三是生態環境惡化，主要是竹農長期大量盲目使用化肥和未經發酵處理的畜禽糞便作為孵筍原料，導致產區地表水體富營養化加劇，毗鄰河流水體DOC含量達16.55 mg·L-1；四是鮮筍品質明顯下降，口感硬，可食用部分減少。

當前雷竹林土壤改良方法一般采用客土法或施石灰等手段，但客土法存在取土困難、費工費力，施石灰容易造成土壤板結、改土效果差等缺陷，尚未見有利用生物堿性有機物料搭配其他有機無機營養物質研制生產的用于退化雷竹林土壤改良用的基質肥料的方法路徑。為此杭州錦海農業科技有限公司以牛糞、山核桃外蒲殼基質為主要原料開發了一種堿性基質肥。其主要成分為50%牛糞干基，20%山核桃外蒲殼基質，其他為蛭石等填加料及少量緩釋肥。其容重0.454 g·cm-3，pH值7.7，全氮1.55%，全磷2.96%，全鉀1.24%；緩釋肥養分含量38%(N∶P∶K為18∶8∶12)。旨在探索出一條降低雷竹林速效肥使用量，改良退化雷竹林土壤性質的新路。

為評價其作為集約經營雷竹林土壤改良肥料的效果和可行性，以期為竹農合理施肥、降低生產成本、緩解土壤環境問題提供理論依據和科學參考，我們在杭州市臨安區太湖源鎮、於潛鎮分別開展了試驗研究。

1 材料與方法

1.1 材料

供試肥料為一種利用農林廢棄物(牛糞、山核桃蒲殼)開發的堿性基質肥料(杭州錦海農業科技有限公司生產)；45%復合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)市售；生石灰及雞糞(農戶自購)。

1.2 方法

1.2.1 處理設計

堿性基質肥對土壤理化指標的影響。試驗在杭州市臨安區於潛鎮潛東村雷竹地進行，試驗地竹林為15年以上退化雷竹林，林地為洪積泥砂田，土壤pH值4.9。試驗于6月初結合林地土壤翻耕進行，設3個處理3次重復共9個小區。雨天前將各處理用料一次性均勻撒施于土表，然后再進行土壤翻耕。各試驗處理施肥種類及劑量為：處理1，生石灰7.5 t·hm-2；處理2，堿性基質肥30 t·hm-2；處理3，空白對照不施肥。

堿性基質肥對筍產量與品質的影響。試驗設在杭州市臨安區太湖源鎮畈龍村，該地是我國雷竹的主要產區之一，也是雷竹覆蓋技術推廣實施最早的地區，試驗地竹林為10年左右成林雷竹林，試驗前該林地已連續孵筍2年，由于管理不善竹林已現敗退現象，林地土壤類型為洪積泥砂田，土壤pH值為4.7。試驗于12月初結合覆蓋孵筍時進行，試驗設堿性基質肥處理、農戶常規施肥、空白對照3個處理，每處理3次重復共9個小區，每小區面積92 m2，小區隨機排列。施肥前先用水澆濕土壤，然后各處理將肥料一次性均勻撒施于土表，再覆蓋麥糠和谷殼。各試驗處理施肥種類及劑量為：處理1，農戶常規施肥雞糞12 t·hm-2+復合肥0.75 t·hm-2；處理2，堿性基質肥處理30 t·hm-2；處理3，空白對照不施肥(表中復合肥養分含量45%(氮、磷、鉀有效養分含量均15%)。

1.2.2 采樣和調查

土壤采樣檢測。于施前、施后3個月進行土壤采樣，采集0～15 cm耕層土壤，采樣時去除土壤表層的枯枝落葉和覆蓋物。主要檢測pH、陽離子交換量、交換性酸、鋁、鈣、鎂及土壤孔隙度(持水力)等指標。

鮮筍產量調查。在采挖筍期間，每次分小區進行鮮筍稱量記錄，鮮筍品質指標在出筍盛期進行采樣檢測。

1.3 分析方法

1.3.1 土壤理化指標分析

土樣經風干、研磨、過篩后測定基本理化性質，各指標測定分析方法依據農業部《測土配方施肥技術規范》(2008)規定的標準方法進行。pH值用酸度計測定；陽離子交換量(CEC)用乙酸銨、無水乙醇、氯化鈉分別淋洗后用靛酚藍比色法測定NH4+-N濃度轉化而來[10]；交換性酸、鋁用1 mol·L-1KCI溶液淋溶2 mm土樣，然后用標準堿液滴定濾液中的總酸度測定；交換性鈣鎂用乙酸銨交換1 mol·L-1溶液容量法測定；土壤孔隙度用環刀法進行測定。

1.3.2 筍樣指標檢測

竹筍樣品分析。氨基酸采用液相色譜法測定；總氮含量采用克氏定氮法測定；總糖采用3，5-二硝基水楊酸比色法測定；灰分用馬福爐灼燒法測定；單寧用皮粉法測定。

1.4 數據處理方法

數據處理采用SPSS 22.0統計軟件進行，單因素方差分析Duncan’s檢驗比較各處理之間的差異顯著性(P<0.05)。

2 結果與分析

2.1 堿性基質肥對土壤理化指標的影響

根據施后3個月土壤采樣檢測分析，施堿性基質肥處理，樣地土壤pH、交換性鈣、鎂均有不同程度提升，交換性酸、鋁均有下降，檢測結果見表1。

表1 試驗各處理土壤理化性狀指標

土壤pH值比空白對照提升0.53，與施生石灰處理接近，堿性基質肥對雷竹林土壤酸化具有明顯改善作用。另外，施堿性基質肥土壤孔隙度指標也有所提高，使得土壤持水能力得到提升，這對砂性土壤竹筍生長是有利的。

2.2 堿性基質肥對雷筍產量的影響

經對各處理小區采挖筍和銷售金額分析累加統計(表2)可知，堿性基質肥處理下，鮮筍667 m2平均產量為1 701.8 kg，產值為24 725.6元，較農民常規施肥鮮筍產量高28.2%，產值高27.1%；比空白對照處理產量高84.0%，產值高近1倍。

表2 試驗各處理鮮筍株數、產量、產值統計

2.3 堿性基質肥對雷竹筍品質的影響

從鮮筍品質指標檢測結果(表3)來看，相比對照，施堿性基質肥處理鮮筍中脂肪、可溶性糖、蛋白質、灰分草酸含量略高，單寧含量較低，游離氨基酸與其他處理差異變化不大。

表3 不同處理雷竹筍品質檢測情況

糖分是雷竹筍的重要呈味物質，施堿性基質肥處理的雷竹筍可溶性糖含量略高；施堿性基質肥處理的單寧含量最低；游離氨基酸是構成雷竹筍的主要鮮味物質，施堿性基質肥處理含量略偏低；雷竹筍中脂肪含量是蔬菜中含量最高的一種，其中施堿性基質肥處理含量是最高的。另外，也觀察到施堿性基質肥處理鮮筍要比空白對照的筍更鮮嫩，筍可食用部分增加。因此，施用堿性基質肥的雷竹筍在有關口感的指標上表現總體要好于農戶常規用肥與空白對照處理。

3 小結

該基質肥對酸化雷竹林土壤理化性狀有明顯改良效果。經試驗，施用該基質肥后，土壤pH比對照處理區高0.53，且與施生石灰處理區接近，土壤交換性酸、交換性鋁含量也均低于對照處理區，而交換性鈣、鎂含量則明顯高于對照處理區，說明該基質肥中的鈣鎂物質能緩沖土壤酸的釋出，降低了土壤交換性酸總量，結合堿性基質作用的發揮，最終達到了提高土壤pH值的目的。一般而言，過量施用化肥和大氣酸沉降是引起雷竹林土壤酸化的主要原因[11]。而土壤酸化會導致Al3+的活化和釋放，鋁毒是強酸性土壤地區作物產量的主要限制因子[12-13]，對雷竹的生長造成影響。劉鴻[14]研究發現，在覆蓋經營的雷竹林土壤中混施雞糞和油枯有機物料可顯著提高土壤pH，而施用復合肥處理則導致土壤pH降低，與本研究結果一致。另外，該基質肥處理區土壤陽離子交換量與土壤孔隙度等指標也都明顯高于對照處理區和石灰處理區。因此從實踐數據綜合來看，該基質肥處理區各項土壤理化指標均優于對照處理區，總體也優于施生石灰處理區，對酸化雷竹林土壤理化性狀改良效果明顯。但由于觀測時間相對較短，堿性基質肥對土壤性質的長期影響方面還有待進一步觀測。

該基質肥對覆蓋雷竹林鮮筍產量與品質提升效果明顯。對產量影響方面，經試驗測產，施該基質肥處理區雷筍667 m2產量平均達到1 701.8 kg，比農民常規施肥處理區高374.4 kg，增幅達28.2%，比空白對照處理區高777.1 kg，增幅達84.0%。產量的增加主要源于該基質肥配料全面，并添加了緩釋肥，其綜合肥效好，在將近3個月的采筍期，其肥效持續時間長，促進了筍產量的提高。對筍品質影響方面，經檢測，施用堿性基質肥處理后，雷竹筍中可溶性糖、脂肪含量較對照增加，同時具有澀味的單寧含量下降，總體筍的口感指標上要優于對照處理，另外還能直觀地判斷出鮮筍的硬度下降，筍的可食用部分增加。一般認為，施堿性基質肥改善了雷竹林土壤理化性狀與竹子生長環境，使原有土壤養分失衡狀態有所改善，土壤肥效的持續性增加，進而提高了筍產量，改善了筍品質。