生物炭有機肥對榨菜主要性狀?產量和品質的影響及效益分析

徐茜 肖波 楊梅 宗洪霞 李保證

摘要 針對重慶榨菜產區土壤酸化、肥力下降，榨菜產量降低、品質變差、種植效益減少的問題，開展了生物炭有機肥對榨菜主要性狀、產量、品質及效益的影響研究。結果表明，榨菜優良地方品種“永安小葉”在增施生物炭有機肥的情況下，其株高、開展度顯著增加，單株葉重和瘤莖重明顯增加，瘤莖皮筋減少，空心率略有增大，干物率增加，粗蛋白含量增加，葉片產量增加顯著，瘤莖產量提高，收益增加，榨菜種植效益/成本均大于未施生物炭有機肥的常規處理，在常規施肥條件下，增施生物炭有機肥1 050 kg/hm2時，瘤莖產量達46 904.25 kg/hm2，凈收益8 507.55元/hm2，效益/成本達1.43，榨菜提質增效明顯。

關鍵詞 榨菜;生物炭有機肥;產量;品質;效益

中圖分類號 S 637? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2021）18-0164-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.18.040

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effect and Benefit Analysis of Biochar-based Fertilizer on the Characteristics， Yield and Quality of Mustard Tuber

XU Qian， XIAO? Bo， YANG Mei et al

（Chongqing Three Gorges Academy of Agricultural Sciences，Chongqing 404155）

Abstract In recent years， there are some problems in Chongqing mustard production area， such as soil acidification， fertility decline， yield decline， quality deterioration and planting benefit reduction. The effects of biochar organic fertilizer on main characters， yield， quality and benefit of mustard were studied. The results showed that the plant height， development degree， leaf weight per plant and tuber weight of Yonganxiaoye， an excellent local variety of mustard tuber， increased significantly with the application of biochar-based fertilizer， while the skin gluten of tuber decreased， the hollow rate increased slightly， the dry matter rate increased and the crude protein content increased under the condition of conventional fertilization and increasing application of biochar organic fertilizer， the yield of tuber reached 46 904.25 kg/hm2， the net income was 8 507.55 yuan/hm2， the benefit/cost was 1.43， and the quality and efficiency of tuber were improved significantly.

Key words Mustard tuber;Biochar-based fertilizer;Yield;Quality;Benefit

基金項目 重慶市現代山地特色高效農業（榨菜）技術體系創新團隊。

作者簡介 徐茜（1965—），女，四川郫都人，高級農藝師? 從事蔬菜栽培研究。*通信作者，高級農藝師，從事蔬菜推廣研究。

收稿日期 2021-01-13

莖瘤芥（Brassica juncea var.tumida Tsen et Lee），又名青菜頭，膨大的瘤狀莖為產品器官，榨菜是以青菜頭為原料腌制而成的一種醬腌菜，青菜頭（榨菜）種植1898年始于重慶涪陵，1935年引入浙江余姚，至20世紀70年代末遍及部分省市零星種植，是具有中國特色的食物，與法國酸黃瓜、德國甜酸甘藍并稱世界三大名腌菜。經過100多年的發展，榨菜憑借其獨特的味道和方便快捷的食用特點，已成為人民生活中不可缺少的佐餐調味品。由于受到氣候及環境的限制，青菜頭目前在我國主要集中種植于重慶、四川眉山和浙江地區，重慶、四川及浙江3省青菜頭產量占比合計超過90%。重慶是全國榨菜種植的最大優質產區之一，常年面積近10萬hm2，是重慶市優勢特色效益作物。目前重慶榨菜種植優勢區土壤酸化、肥力水平下降，導致榨菜產量品質降低、效益減少，農戶種植積極性受挫，榨菜產業面臨衰退等系列問題。近年來，生物炭（biochar）在增加作物產量及改善作物品質、實現廢棄生物質資源化利用等方面具有多重效益[1-3]，生物炭有機肥料是以生物炭為載體，采用復混方法制成的肥料，可以結合作物的需肥規律使肥料緩慢釋放養分，從而提高養分利用率，既能保持生物炭的優點，又能彌補其養分不足的缺點[4]，因生物炭材料的加入使其具有較高的養分持留能力和土壤改良作用，生物炭能降低養分損失，提高肥料養分的利用率[5]。目前，生物炭有機肥在小白菜、黃瓜、花生、水稻、生菜、油菜、玉米、高粱、紅棗等多種作物上的應用研究已見報道[1-2，5-11]，而在榨菜生產方面鮮見報道，榨菜品種“永安小葉”是重慶市渝東南農業科學院發掘的地方品種，其適應性強，豐產穩產，品質優良，是重慶主栽品種之一，在重慶榨菜生產中不可或缺。因此，筆者以“永安小葉”為材料，研究其在常規施肥的條件下，增施生物炭有機肥對其性狀、產量、品質的影響，分析其效益，以期為生物炭有機肥在榨菜生產上的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為“永安小葉”，由重慶市渝東南農業科學院提供。

1.2 試驗地概況

試驗安排在重慶市梁平區蟠龍鎮重慶三峽農業科學院基地，海拔760 m，黃色豆粉泥，前作馬鈴薯，土壤pH 5.4（酸性），有機質21.5 g/kg（低），堿解氮（N）62.7 mg/kg（低），有效磷（P）17.3 mg/kg（高），速效鉀（K）183.1 mg/kg（高），全量硼（B）0.583 g/kg，全量鋅（Zn）1.28 g/kg，全量鐵（Fe）13.9 g/kg，全量鈣（Ca）3.70 g/kg，全量錳（Mn）0.862 g/kg。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計。

在常規1 hm2施用尿素600 kg、氯化鉀225 kg、鈣鎂磷肥450 kg、有機肥1 875 kg的基礎上開展增施生物炭有機肥試驗，隨機區組設計，設8個處理（編號為①～⑧），依次為1 hm2施用生物炭有機肥0、600、750、900、1 050、1 200、1 350、1 500 kg，生物炭有機肥由河南土豆幫作物科學生產，有效成分：有機質≥50%、蛋白質≥40%、氨基酸≥10%、NPK≥5%，含枯草芽孢桿菌+巨大芽孢桿菌，有效活菌數≥2億/g。重復3次，小區面積6.8 m2（1.7 m×4.0 m），5行區，行株距0.33 m×0.33 m，每小區栽60株，密度88 245株/hm2。肥料使用方案見表1。

1.3.2 育苗。

2019年9月9日育苗，苗床1 hm2施過磷酸鈣225 kg，尿素（N含量46%）22.5 kg，幼苗2葉、4葉期均結合病蟲防治葉面噴施0.3%的磷酸二氫鉀和0.4%的尿素。移栽前1 d防治病蟲一次。

1.3.3 大田期肥料使用方法。

有機肥在大田整地時撒施，生物炭有機肥和鈣鎂磷肥移栽時作底肥一次性窩施，氮肥和鉀肥按2∶8分2次在移栽后15、45 d作追肥施用。

1.4 測定項目與方法

記載播種期、出苗期、移栽期、收獲期。收獲前每小區除邊行后連續取中間10株調查株高、開展度、瘤莖鮮重、葉片鮮重、瘤莖縱徑/橫徑（菜形指數）、皮筋含量、空心，每處理選取400 g左右的瘤莖5個檢測干物質（烘干法）和粗蛋白（凱氏法測定）含量。收獲時調查整小區瘤莖鮮重、葉片鮮重。

1.5 數據分析

數據處理采用WPS表格進行統計，新復極差測驗進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 主要生育期

試驗于2019年9月9日育苗，9月16日出苗，10月23日移栽，2020年2月12日收獲，生長期150 d。

2.2 主要農藝性狀表現

從表2可以看出，各處理株高在37.4～44.33 cm，處理⑤最高，處理①最低，處理間株高差異達極顯著水平，所有生物炭有機肥處理的株高均顯著高于對照處理，除處理②外，其余處理株高均與處理①差異極顯著。表明增施生物炭有機肥能提高榨菜株高。

開展度以處理⑤最大，為46.9 cm，對照處理最低，為41.2 cm，處理間開展度差異達極顯著水平，所有生物炭有機肥處理的開展度均極顯著高于對照處理，而生物炭有機肥處理間除處理⑤與處理②達顯著差異外，其余處理間差異不顯著。表明生物炭有機肥對增加植株開展度有利。

各處理榨菜單株葉片重在314～426 g，以處理⑤最重，對照處理①最輕，處理差異達極顯著水平，增施生物炭有機肥的所有處理均與對照處理①差異達極顯著水平，而生物炭有機肥處理間則無顯著差異。

單株瘤莖重在388.0～529.33 g，以處理⑤最重，對照處理①最輕，處理間差異達極顯著水平，增施生物炭有機肥的所有處理均與對照處理①差異極顯著，而生物炭有機肥處理間則無顯著差異。

菜形指數在0.77～0.84，處理間無顯著差異;單株皮筋重在20～26 g，處理①最高，處理間差異不顯著;空心率在9.33%～14.67%，處理①最低，處理⑧最高，表明增施生物炭有機肥對菜形指數無影響，對降低皮筋有利，使空心增加。

2.3 主要品質性狀

瘤莖干物質含量以處理⑧最高，為6.27%，處理①最低，為5.66%，處理間差異達極顯著水平，所有增施生物炭有機肥處理的干物質含量均與處理①差異顯著;除處理③外，生物炭有機肥最高用量的處理⑧與其他生物炭有機肥處理間差異達極顯著水平。表明生物炭有機肥能在一定程度上增加瘤莖干物質含量。

粗蛋白含量在29.28%～33.73%，處理⑦最高，處理①最低，各處理差異不顯著，但增施生物炭有機肥處理均高于未施微肥處理①，表明生物炭有機肥處理增加了榨菜粗蛋白含量（表2）。

2.4 葉片產量

葉片產量以處理⑥最高，達33 442.8 kg/hm2，處理①最低，為27 883.8 kg/hm2。方差分析結果表明，處理間差異達顯著水平，未使用生物炭有機肥處理與其他處理差異均顯著，而生物炭有機肥處理間差異不顯著（表3）。

2.5 瘤莖產量

從表4可以看出，瘤莖產量以處理⑧最高，產量達48 002.4 kg/hm2，處理①最低，產量為36 354.75 kg/hm2，呈隨生物炭有機肥的增加而增加的趨勢，方差分析結果表明，處理間瘤莖產量差異達極顯著水平，未使用生物炭有機肥處理與其他處理差異極顯著，而生物炭有機肥處理間差異不顯著。

2.6 效益分析

各處理經濟效益在21 887.85～28 801.50元/hm2，處理⑧經濟效益最高，處理①最低;凈收益在4 877.85～8 507.55元/hm2，以處理⑤最高，處理①最低;增施生物炭有機肥各處理均比對照處理①凈收益增加，增加幅度在2 531.25～3 629.70元/hm2，處理⑤增加最多，處理⑥增加最少;各處理效益/成本均大于1，處理②和⑤最高達1.43，處理①最低為1.29，表明種植榨菜效益明顯，增施生物炭有機肥增效顯著（表5）。

3 結論與討論

在該試驗條件下，榨菜品種“永安小葉”在增施生物炭有機肥條件下，其株高、開展度顯著增大，單株葉片和瘤莖重明顯增加，瘤莖皮筋減少，空心率略有增大，干物質增加，粗蛋白增加，葉片產量增加顯著，瘤莖產量極顯著增加，凈收益增加，效益/成本均大于1，處理⑤為最優生物炭有機肥增施用量，即在常規施肥條件下，增施生物炭有機肥1 050 kg/hm2，瘤莖產量達46 904.25 kg/hm2，凈收益8 507.55元/hm2，效益/成本達1.43，榨菜提質增效明顯。

生物炭有機肥的使用使得榨菜株高增加，瘤莖產量極顯著增產，與馮海玲等[9]研究認為高粱各生育時期的株高隨著炭基肥施用量的增加而增加、高粱產量隨著炭基肥施用量的增大而增大一致。榨菜開展度、葉片產量、單株葉片和瘤莖產量是榨菜生物產量組成部分，試驗榨菜土壤為酸性，使用生物炭基肥，這些指標都明顯加大或增加，與孟令義[12]認為的炭基肥各處理增加了酸性土玉米生物產量的結果相一致。

榨菜空心是榨菜栽培上的“四大問題”（先期抽薹、病毒病、空心和凍害）之一[13]。施氮量、海拔對榨菜空心有明顯影響，即施氮愈少、海拔愈高，空心愈輕[14];試驗增施生物炭基肥導致空心增加，與肥料增加關系密切，控制或減少空心，應進一步研究生物炭有機肥替代部分尿素以及兩者搭配合理用量。

生物炭有機肥可部分替代傳統化肥，降低化學肥料的施用量，但不會影響蔬菜產量;同時還能夠提高氮素農學利用率和改善果實品質[15]。試驗炭基肥處理瘤莖皮筋減少，干物質增加，粗蛋白增加，榨菜品質改善，與生物質炭基肥中所含的鈣、錳和鋅這些有益元素顯著相關，微量元素能夠顯著提高作物品質。

成本和效益是農業生產關注的永恒主題，節能增效也是是榨菜生產的最終目標，該試驗中，增施生物炭有機肥，雖然肥料成本上升，但瘤莖產量增加所帶來經濟收益效果明顯，所有生物炭有機肥處理的凈收益、效益/成本均增加。因此，在榨菜生產中推廣使用生物炭有機肥代替部分化肥，既能減少化肥用量又能增加種植收益，是榨菜產業提質增效、維持產業持續發展有效措施之一。

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