化肥減量配施有機肥對秋季茭白產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

陳可可 張尚法 楊夢飛 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，國內(nèi)年種植面積約7萬hm2[1]，是僅次于蓮藕的第二大水生蔬菜。茭白營養(yǎng)豐富、味道鮮美，深受人們的喜愛。相比于其他蔬菜，茭白具有生長周期長、需肥量大等特點。目前我國大多數(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、水體富營養(yǎng)化等問題[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，化肥與有機肥配合施用能協(xié)調(diào)養(yǎng)分供給，滿足作物整個生育期的營養(yǎng)需求，對作物的生長有較好的促進作用[6]。此外，化肥配施有機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]。 本試驗通過在秋季茭白種植過程中適當(dāng)降低化肥施用量，配施不同有機肥料，測定其對茭白生長和品質(zhì)的影響，旨在推進我國茭白綠色生產(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，進一步提升茭白大田的土壤肥力，同時，為全面推廣應(yīng)用茭白有機肥替代化肥技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試茭白品種為：浙茭3號，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 （干料含有機質(zhì)65.61%，總氮2.18%，總磷1.21%，總鉀4.16%）、商品有機肥（寧波海盛生物科技有限公司，有機質(zhì)≥45%）、有機無機緩釋肥（18-5-10，有機質(zhì)≥15%，萬里神農(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 試驗方法

①試驗設(shè)計 試驗于2018年7～12月在臺州市黃巖區(qū)頭陀鎮(zhèn)下岙村茭白基地進行。前作茭白，土壤為青紫心培泥砂土，土壤肥力較高，有機質(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。 試驗設(shè)5個處理，每個處理設(shè)3次重復(fù)，小區(qū)面積208 m2，隨機區(qū)組排列。試驗施肥方案見表1，其中對照是當(dāng)?shù)厍锛拒咨a(chǎn)中常規(guī)施肥方法。

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

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

1.3 數(shù)據(jù)分析

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

表1 茭白大田化肥減量配施有機肥方案（667 m2）

2 結(jié)果與分析

2.1 化肥減量配施不同有機肥對茭白植物學(xué)性狀的影響

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

表2 不同處理對茭白植株生長的影響

2.2 化肥減量配施不同有機肥對茭白經(jīng)濟學(xué)性狀及品質(zhì)的影響

通過對不同處理茭白的經(jīng)濟學(xué)性狀進行測定，結(jié)果表明（表3），施用商品有機肥、秸稈堆肥和有機無機緩釋肥的茭白，相比于對照，殼茭質(zhì)量、凈茭質(zhì)量較大，凈茭也較長較粗，商品性均好于對照。其中T1、T2、T3、T44 個處理殼茭質(zhì)量分別比對照增加15.2%、15.2%、19.6%和6.5%，凈茭質(zhì)量分別比對照增加21.2%、15.2%、21.2%和12.1%。從殼茭出肉率分析，T1處理和T4處理分別比對照提高3.73%和3.77%，表明施用秸稈堆肥和有機無機商品性更好。從有效分蘗數(shù)量分析，T4處理最高，比對照增加12.9%，T3處理次之，比對照增加3.2%，T1處理和T2處理低于對照，分別比對照下降3.2%和4.8%，可能分蘗期化肥用量下降過多，不利于分蘗的生長發(fā)育，不利于提高產(chǎn)量。

通過對不同處理茭白的品質(zhì)進行檢測，結(jié)果表明，施用秸稈堆肥和有機無機緩釋肥處理的茭白中維生素C含量均要高于對照，其中T3處理最高，比對照提高37.1%；施用商品有機肥和有機無機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，比對照增加8.3%。

表3 不同處理對茭白經(jīng)濟學(xué)性狀及品質(zhì)的影響

2.3 化肥減量配施不同有機肥對茭白產(chǎn)量的影響

測產(chǎn)結(jié)果表明 （表3），T4處理茭白產(chǎn)量最高，較對照增產(chǎn)13.30%，差異達極顯著水平；其次為T3處理，較對照增產(chǎn)2.82%，差異達顯著水平；而T2處理和T1處理產(chǎn)量較低，分別比對照減產(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；而有機無機緩釋肥能有效促進分蘗的形成，且有機無機緩釋肥中含有的鋅等微量元素更有利于茭白生長。

2.4 不同處理化肥減量效果分析

不同處理對化學(xué)肥料的減量效果，是本試驗關(guān)注的重點。試驗結(jié)果表明（表4），施用商品有機肥、秸稈堆肥和有機無機緩釋肥的4個處理，化肥施用量比T5下降11.25～18.45 kg/667 m2，化肥減施率達到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無機緩釋肥，折合成化肥用量約為19.80 kg/667 m2，相比對照化肥減施率達48.24%；施用秸稈堆肥和商品有機肥的T1處理、T2處理和T3處理，化肥減施率也分別達到35.29%、35.29%和29.41%。以上結(jié)果表明，在秋季茭白生產(chǎn)中通過化肥減量配施有機肥能達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

茭白對磷素需求量不高，而磷素又是水體富營養(yǎng)化限制性因子[11～13]，故本試驗特別重視減磷效果。施用商品有機肥、秸稈堆肥和有機無機緩釋肥處理后磷素施用量比對照下降3.75～9.55 kg/667 m2，減磷率達到29.41%～74.90%，效果明顯。其中T4處理減磷效果最為突出，磷（P2O5）投入量僅為3.2 kg/667 m2，與對照相比減少了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照增加154、170元/667 m2；T2處理和T4處理肥料成本也分別比對照增加124、64元/667 m2。如考慮肥料成本，僅施用有機無機緩釋肥能起到增收效果，比對照增收6.07%，而施用秸稈堆肥和商品有機肥均沒達到增收效果。

3 討論

有機肥富含有機質(zhì)和作物生長所需的多種養(yǎng)分，施用有機肥對于促進作物生長、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肥有利于促進茭白植株的生長發(fā)育，增加殼茭質(zhì)量，提高商品性等。此外施用有機無機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肥未增加茭白產(chǎn)量，而施用有機肥后秋季茭白上市時間推遲且相對分散，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，化肥減量配施有機肥能實現(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，秸稈堆肥等有機肥值得進一步試驗示范。

緩釋肥養(yǎng)分釋放速度緩慢，釋放期長，且養(yǎng)分釋放與作物吸收同步，能夠供應(yīng)作物整個生育期生長所需的養(yǎng)分，更好地促進作物對養(yǎng)分的吸收利用，提高肥料利用率，減少環(huán)境污染[15～17]。科學(xué)施用有機無機緩釋肥，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。