酒糟發酵有機肥在高粱與白菜種植中的施用效果

席曉黎， 吳耀領， 袁 頡 ， 江友峰， 芶久蘭， 王和玉*

(1.貴州茅臺酒股份有限公司 技術中心， 貴州 仁懷 564500； 2.貴州省農業科學院 土壤肥料研究所， 貴州 貴陽550006)

白酒丟糟是白酒生產過程中產生的副產物，富含纖維素、粗蛋白、維生素等營養物質，目前對白酒丟糟的綜合利用主要有生產飼料、培養食用菌、提取蛋白質、植酸、復合氨基酸、微量元素以及發酵生產沼氣、食醋和甘油等[1-3]，但以上方法對白酒丟糟的利用率低，附加成本高，并不適合大規模資源化利用[4]。高溫好氧堆肥是快速高效處理固體有機廢棄物的方法，白酒丟糟有機物和營養元素含量高，用于生產有機肥的利用價值較高，經高溫好氧發酵過程制成的有機肥具有改良土壤、培肥地力的優點，有機肥料施入土壤后，有機質能有效地改善土壤理化狀況和生物特性、熟化土壤、增強土壤的保肥供肥能力和緩沖能力，為作物的生長創造良好的土壤條件[5-6]。貴州茅臺酒股份有限公司根據茅臺丟糟的特點，利用高溫好氧堆肥技術，進行了酒糟發酵有機肥的技術研發，并成功生產出符合NY 525-2012標準的酒糟發酵有機肥。為推進酒糟發酵有機肥在生產中的應用，需對其在實際生產中的肥效進行驗證。有機高粱為醬香酒生產的主要原料，白菜是人們生活中不可缺少的一種重要蔬菜，味道鮮美可口，營養豐富，素有“菜中之王”的美稱，受廣大群眾喜愛[7]，故試驗以高粱和白菜為施肥對象，研究酒糟發酵有機肥在實際生產中對高粱和白菜產量及土壤的影響，以期為該有機肥在農作物生產中的應用與推廣提供理論依據和技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試材料 酒糟：由貴州茅臺酒股份有限公司提供。高粱品種：紅纓子，由貴州茅臺酒股份有限公司提供；白菜品種：甜脆青麻葉，由貴陽瑞豐種子公司生產。

1.1.2 供試化肥 普通化肥為尿素(N46%)、普鈣(P2O512%)、氯化鉀(K2O)，其中尿素為四川瀘天化股份有限公司生產；普鈣由天津市致遠化學試劑有限公司提供；氯化鉀由國藥集團化學試劑有限公司提供。包膜緩釋尿素：氮含量為42%，金正大生態工程集團股份有限公司生產。琨恩有機肥的氮(N)、磷(P2O5)和鉀(K2O)含量分別為8%、2.8%和2.2%，貴州琨恩生物工程有限公司生產，執行標準NY 525-2012。

酒糟發酵有機肥為自制，其氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)含量分別為3.5%、1.4%和1.1%，執行標準NY525-2012。

1.1.3 供試土壤 供試土壤為黃壤，肥力中等，酸性，其pH為5.58，全氮、速效氮、全磷、速效磷、全鉀、速效鉀和有機質含量分別為2.16 g/kg、130.86 mg/kg、0.90 g/kg、22.73 mg/kg、16.53 g/kg、293.39 mg/kg和39.64 g/kg。

1.2 試驗設計

試驗設5個處理，每個小區面積44 m2，采用完全隨機區組設計，各處理肥料施用不同，田間管理(澆水、除草等)措施一致，高粱與白菜種植，施肥處理完全相同。

高粱種植以穴盤苗移栽，各種肥料一次性作為基肥施入，中期不追肥，只進行中耕除草管理。收獲前從每個小區選擇具有代表性的植株20株，用卷尺測定其株高，用游標卡尺測定其基部莖粗，去除穗后測其生物量重，并折算產量，風干后進行考種，考種指標包括穗長、穗粒重、百粒重，每個小區高粱單獨脫粒，曬干，稱重，計算產量。

白菜試驗在種植高粱的小區內進行，于2017年9月5日播種，穴播，密度5 000株/667m2，各種肥料一次性作為基肥施入，中期不追肥，只進行中耕除草管理，收獲前從每個小區選擇具有代表性的植株20株，用卷尺測定其株高及頂部莖圍，并測定每個小區白菜鮮重，折算產量。

施肥處理設置如下：處理1，普通化肥，根據酒糟發酵有機肥低量養分含量計算用量，尿素、普鈣、氯化鉀施入量分別為13.9 kg/667m2、21.2 kg/667m2、2.4 kg/667m2；處理2，包膜緩釋尿素，根據處理1等N量計算用量，15.2 kg/667m2；處理3(對照)，琨恩有機肥，常規施肥量80 kg/667m2；處理4，酒糟發酵有機肥低量，根據琨恩有機肥N含量計算用量，182 kg/667m2；處理5，酒糟發酵有機肥高量，根據處理4用量2倍計算用量，364 kg/667m2。3次重復，共15個小區。

1.3 考察指標的測定

1.3.1 全氮、速效氮、全磷、全鉀、速效磷和速效鉀含量 參照《土壤農化分析》[8]，分別采用半微量凱氏定氮法、KCl浸提法、H2SO4-HClO4-鉬銻抗比色法、氫氧化鈉熔融火焰光度法、NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法和NH4OAc浸提-火焰光度法測定土壤中全氮、速效氮、全磷、全鉀、速效磷和速效鉀養分含量。

1.3.2 單寧含量的測定 參照文獻[9]對高粱中的單寧含量進行測定。

1.3.3 干物質的測定 參照國際標準ISO 1026-1982《水果蔬菜產品——在減壓下干燥測定干物質含量以及用共沸蒸餾法測定水分量》對白菜中的干物質含量進行測定。

1.3.4 維生素C(Vc)含量 白菜中維生素C含量采用鉬藍比色法測定[10]。

1.3.5 可溶性糖含量 白菜中可溶性糖含量采用苯酚比色法測定，參照《植物生理生化實驗技術與原理》可溶性糖含量測定方法[11]。

1.4 數據處理與分析

采用Excel 2010 統計并計算不同處理土壤氮、磷、鉀全量和速效量平均值，利用SPSS 20.0分析不同處理間差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 不同處理高粱及白菜的生物學性狀

從表1可知，高粱生長方面，處理1和處理5高粱的各生物學性狀指標均高于其余處理，說明普通化肥與酒糟發酵有機肥均能滿足高粱的營養需求；從酒糟發酵有機肥用量情況看(處理4和處理5)，高量酒糟發酵有機肥更加有利于高粱的生長。

白菜種植方面，施用酒糟發酵有機肥組(處理4和處理5)的白菜株高、莖圍、單株重普遍高于其余處理。同時，處理4白菜各項指標最高，其株高、莖圍和株重分別為38.2 cm、35.0 cm和0.98 kg/株，表明低量酒糟發酵有機肥最有利于白菜的生長。

表1 不同處理高粱和白菜的生物學性狀

2.2 不同處理高粱及白菜的產量

2.2.1 高粱產量

1) 籽粒產量。對不同處理組高粱籽粒產量進行方差分析，結果顯示，處理間高粱籽粒產量差異顯著(F=7.94>F0.05)，重復間差異不顯著(F=3.00

圖1 不同處理高粱籽粒的產量

2) 生物產量。對不同處理高粱的生物產量進行方差分析，處理間高粱的生物產量差異顯著(F=16.49>F0.05)，重復間差異不顯著(F=0.53

圖2 不同處理高粱的生物產量

2.2.2 白菜產量 對不同處理白菜的產量進行方差分析，結果顯示，處理間白菜產量差異顯著(F=107.55>F0.05)，重復間差異不顯著(F=0.40

圖3 不同處理白菜的產量

2.3 不同處理高粱及白菜的品質

由表2可知，不同處理間高粱單寧含量為2.66%～3.03%，各處理間單寧含量差異不大。不同處理間白菜干物質含量以處理5最高，為5.08%，Vc和可溶性糖含量均以處理4最高，分別為40.0 mg/100g和3.57 g/100g，說明施用酒糟發酵有機肥有利于白菜品質及口感的提高，施用低量酒糟發酵有機肥白菜的品質和口感較好[12-13]。

表2不同處理高粱與白菜的品質

Table 2 Quality of sorghum and Chinese cabbage of different treatment

處理Treatment高粱Sorghum單寧含量/%白菜Chinese cabbage干物質/%Vc/(mg/100g)可溶性糖/(g/100g)12.774.8237.53.2922.984.8124.63.0532.874.0234.23.2543.034.3940.03.5752.665.0830.83.40

2.4 不同處理土壤的養分及pH

2.4.1 高粱種植季 從表3可知，種植高粱后，不同處理間土壤養分及pH均有差異，施肥均提高了土壤全氮含量，但施用酒糟發酵有機肥的處理速效氮含量有所降低，可能因為施用酒糟發酵有機肥處理的生物產量及產量高，吸收了更多的養分；各處理施肥后土壤全磷及速效磷含量均有不同程度的增加，可能與高粱的營養特性有關(需要的磷素營養較少)[14-15]；各處理土壤中全鉀以及速效鉀含量均降低，可能是由于高粱需要的鉀素營養量較大；不同處理對土壤pH有不同的影響，施用緩釋肥、普通化肥及琨恩有機肥的處理土壤pH降低，土壤呈現酸化的趨勢，但施用酒糟發酵有機肥的2個處理土壤pH升高，有改良酸性土壤的作用[16]；不同處理均提高了土壤有機質含量，處理4提高最多，增幅達3.1 g/kg。

表3 種植高粱前后不同處理土壤的養分及pH

2.4.2 白菜種植季 從表4可知，種植白菜后，所有處理的土壤全氮、速效氮、速效磷以及速效鉀均明顯降低，白菜是葉菜類蔬菜，需要營養較多，生長過程中吸收了土壤更多的養分[17-19]，從而導致土壤中營養元素虧損較多，但純施酒糟發酵有機肥能滿足前兩季作物對養分的需求。

表4 種植白菜前后不同處理土壤的養分及pH

3 結論與討論

試驗表明，施用酒糟發酵有機肥(與琨恩有機肥同等氮素施入量)與施用普通化肥相比，高粱籽粒產量與生物產量無顯著差異，與施用包膜緩釋尿素和琨恩有機肥相比，高粱籽粒和生物產量分別增加13.0%、14.6%和3.6%、9.9%，與普通化肥、包膜緩釋尿素和琨恩有機肥相比，白菜產量分別增加13.8%、29.7%、9.2%；茅臺有機肥施用量為182 kg/667m2時白菜品質較好，Vc以及可溶性糖含量最高，分別為40.0 mg/100g和3.57 g/100g。

酒糟發酵有機肥含有大量有機質和氮、磷、鉀等營養成分，具有較好的培肥效應，能滿足高粱和白菜種植過程中對養分的需求，達到增產的效果，提高白菜品質和口感[20]，可在茅臺有機高粱和高品質蔬菜種植中推廣使用。同時，施用酒糟發酵有機肥后土壤pH、有機質含量增加，具有改良土壤酸度和結構的作用[21]，純施酒糟發酵有機肥能滿足前兩季作物對養分的需求，但隨著養分投入的不足，土壤養分有所虧損，建議根據土壤性質合理使用有機肥用量。