化肥減量對(duì)茭白產(chǎn)量、品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益的影響

鄔 剛 孫義祥 俞飛飛 陳俊陽(yáng) 袁嫚嫚 王家寶 葛治歡 董言香

（1 安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤與肥料研究所，養(yǎng)分循環(huán)與資源環(huán)境安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽合肥 230031；2 安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，安徽合肥 230031）

茭白是我國(guó)特有的水生蔬菜，全國(guó)茭白種植面積約7 萬hm（陳建明 等，2012）。隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，安徽省茭白種植面積快速增長(zhǎng)，至2019 年已達(dá)0.6 萬hm（俞飛飛 等，2019）。安徽省岳西縣是高山茭白主要產(chǎn)地（李通 等，2021）。然而，在茭白生產(chǎn)過程中存在生產(chǎn)管理粗放、施肥隨意性大、偏施化肥以及長(zhǎng)期連作等問題（俞飛飛等，2019），嚴(yán)重制約著茭白產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。研究表明，生石灰作為土壤改良劑，適量施用可迅速、有效地改良土壤酸堿度（梅旭陽(yáng) 等，2016；周杰文 等，2018；周武先 等，2019），改善土壤有益微生物和酶的活性，進(jìn)而促進(jìn)作物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，提高產(chǎn)量（El-Azeem et al.，2013）。化肥配施生物有機(jī)肥能夠提高土壤微生物多樣性，提高肥料利用率，增加作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)（羅佳 等，2016；閆佳會(huì) 等，2020；喻華 等，2020）。因此，筆者通過田間試驗(yàn)，探明不同化肥減量模式對(duì)茭白生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量、品質(zhì)以及經(jīng)濟(jì)效益的影響，旨在確定科學(xué)合理的茭田施肥模式，有效減少茭白種植過程中的肥料用量，減少農(nóng)業(yè)面源污染，為高山地區(qū)發(fā)展特色蔬菜提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2020 年3—9 月在安徽省安慶市岳西縣石關(guān)鄉(xiāng)進(jìn)行，供試茭白品種為單季茭白皖茭1 號(hào)（安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所選育）。土壤基本理化性質(zhì)為：pH 值5.55、有機(jī)質(zhì)45.42 g·kg、全氮2.16 g·kg、堿解氮44.25 mg·kg、有效磷219.14 mg ·kg、速效鉀516.56 mg·kg。

供試肥料：雞糞（腐熟雞糞墊料）、腐熟餅肥、生石灰、尿素（N 46.4%）、三元復(fù)合肥（N 15%、PO15%、KO 15%）、配方肥（N 18%、PO7%、KO 20%）、生物有機(jī)肥（有效活菌數(shù)≥2 億個(gè)·g，有機(jī)質(zhì)≥50%，安徽省司爾特肥業(yè)股份有限公司生產(chǎn)）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)4 個(gè)處理：農(nóng)戶習(xí)慣施肥（CK），每667 m基肥為雞糞1 000 kg 和三元復(fù)合肥50 kg，第1 次追肥為尿素20 kg，第2 次追肥為三元復(fù)合肥50 kg；化肥減量模式1（T1），每667 m基肥為生物有機(jī)肥500 kg、生石灰100 kg 和配方肥30 kg，第1 次追肥為尿素15 kg，第2 次追肥為配方肥40 kg；化肥減量模式2（T2）：在T1 的基礎(chǔ)上，每667 m生物有機(jī)肥用量減少為300 kg；化肥減量模式3（T3）：在T2 的基礎(chǔ)上，每667 m增施腐熟餅肥100 kg 作基肥。各處理施用化肥養(yǎng)分情況見表1。農(nóng)戶習(xí)慣施肥的方案依據(jù)調(diào)查農(nóng)戶平均施肥量確定，化肥減量模式依據(jù)養(yǎng)分平衡法確定。筆者前期試驗(yàn)表明，每生產(chǎn)1 000 kg 茭白需要N 13.5～14.3 kg、PO4.5～5.2 kg、KO 19.3～21.4 kg，土壤供肥量分別為N 8.9 kg、PO5.8 kg、KO 22.9 kg。在前3 年平均產(chǎn)量〔1 250 kg ·（667 m）〕基礎(chǔ)上增加20%作為目標(biāo)產(chǎn)量〔1 500 kg ·（667 m）〕，則供肥量分別為N 20.25～21.45 kg、PO6.75～7.80 kg、KO 28.95～32.1 kg。采取大區(qū)設(shè)計(jì)，不設(shè)重復(fù)，大區(qū)面積為166.8 m。整地時(shí)將作基肥的生石灰、化肥和有機(jī)肥一起施入田中，翻耕耙勻。采用寬窄行方式進(jìn)行定植，株距50 cm，寬行距90 cm，窄行距60 cm。定植時(shí)間3 月13 日，第1 次追肥時(shí)間4 月5 日，第2 次追肥時(shí)間為5 月6 日，兩次追肥均在窄行間撒施。除施肥處理不同外，其他農(nóng)藝管理同常規(guī)。

表1 不同施肥處理化肥養(yǎng)分含量 kg ·（667 m2）-1

1.3 樣品采集及測(cè)定方法

基肥施用前，采集0～20 cm 土層土壤，風(fēng)干后用于測(cè)定土壤理化性質(zhì)。在茭白收獲期，各大區(qū)分別收獲計(jì)產(chǎn)。每個(gè)大區(qū)隨機(jī)取3 個(gè)10 m樣方，每個(gè)樣方26 墩茭白植株，取5 墩代表性茭白植株，測(cè)定株高、分蘗數(shù)、地上部各器官鮮質(zhì)量及品質(zhì)指標(biāo)。

土壤pH 值采用水土比為2.5∶1、pH 計(jì)測(cè)定，土壤有機(jī)質(zhì)采用外加熱法測(cè)定，全氮含量采用半微量開氏法測(cè)定，速效磷含量采用鉬銻抗比色法測(cè)定，速效鉀含量采用火焰光度法測(cè)定。茭白還原糖含量采用銅還原碘量法測(cè)定，VC 含量采用2，6-二氯靛酚滴定法測(cè)定（鮑士旦，2000）。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，用SPSS 19.0.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)茭白農(nóng)藝性狀和品質(zhì)的影響

如表2 所示，化肥減量處理（T1、T2、T3）植株地上部鮮質(zhì)量、株高及含水量均與農(nóng)戶習(xí)慣施肥（CK）差異不顯著，莖葉鮮質(zhì)量顯著低于CK，降幅為8.8%～15.6%；T1、T3 處理的分蘗數(shù)顯著低于CK，分別降低了10.6%和9.6%；T2、T3 處理的殼茭鮮質(zhì)量則顯著高于CK，分別提高了11.4%和9.1%；與CK 相比，T1、T2 和T3 處理的單茭質(zhì)量、還原糖和VC 含量均顯著提高，單茭質(zhì)量分別提高了15.8%、19.5%和20.7%，還原糖和VC 含量分別增加了53.3%～62.2%和34.3%～47.8%，且以T3 處理最高。

表2 不同施肥處理對(duì)茭白農(nóng)藝性狀和品質(zhì)的影響

2.2 不同施肥處理對(duì)茭白產(chǎn)量的影響

如表3 所示，不同施肥處理間茭白產(chǎn)量無明顯差異，但化肥減量處理（T1、T2、T3）植株提前結(jié)茭，8 月24 日即可采收茭白，9 月11 日達(dá)到采收高峰，9 月22 日采收結(jié)束；而農(nóng)戶習(xí)慣施肥（CK）從8 月30 日才開始采收，9 月16 日才達(dá)到采收高峰，9 月25 日采收結(jié)束。

表3 不同施肥處理對(duì)茭白產(chǎn)量的影響

2.3 不同施肥處理對(duì)茭白經(jīng)濟(jì)效益的影響

8 月24 日到9 月25 日，茭白的市場(chǎng)價(jià)格為5.4～7.0 元·kg，因此得出不同施肥處理茭白的效益（表4）。化肥減量處理（T1、T2、T3）的茭白產(chǎn)值分別比農(nóng)戶習(xí)慣施肥（CK）提高了8.5%、6.5%、8.3%；肥料效益以T3 處理最高，分別比CK、T1和T2 處理增加了8.1%、1.7%和0.4%。

表4 不同施肥處理對(duì)茭白經(jīng)濟(jì)效益的影響元 ·（667 m2）-1

3 討論與結(jié)論

施肥管理是茭白高產(chǎn)高效栽培中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，與農(nóng)戶習(xí)慣施肥（CK）相比，化肥減量（總養(yǎng)分減少29.1%）配施生物有機(jī)肥模式（T1、T2、T3）茭白產(chǎn)量保持穩(wěn)定，且植株提前結(jié)茭，茭白采收高峰時(shí)市場(chǎng)收購(gòu)價(jià)格最高，茭白的產(chǎn)值增加。本試驗(yàn)的化肥減量模式是通過降低氮肥和磷肥的用量，優(yōu)化了氮磷鉀的施用比例，有利于促進(jìn)茭白的生長(zhǎng)發(fā)育，與前人的研究結(jié)果較一致（陳可可 等，2019）。陳謇等（2021）研究結(jié)果顯示，減施50%磷肥的茭白產(chǎn)量與常規(guī)施用磷肥無顯著差異；徐強(qiáng)等（2004）研究表明，施用一定量氮肥有利于促進(jìn)茭白植株有效分蘗形成和單茭質(zhì)量增加，但施用量過多或過少時(shí)均對(duì)茭白產(chǎn)生不利影響。此外，農(nóng)戶習(xí)慣施用的未完全腐熟的雞糞在土壤中再次發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生氨氣（張靜清和章文洪，2009），不利于結(jié)茭，而化肥減量模式中施用的生物有機(jī)肥含有益微生物，有利于提高植物根系活力（劉刊 等，2012），促使其充分吸收和利用土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（位高生 等，2018）。但不同茭白品種對(duì)氮磷鉀需求比例存在較大差異，如張鳳蘭（1989）和陳貴等（2016）研究結(jié)果表明，秋茭整個(gè)生育期N、PO、KO 的吸收比例為3∶1∶5，而雙季茭品種整個(gè)生育期N、PO、KO 的吸收比例為1∶1.1∶1.6。因此，還需繼續(xù)開展不同茭白品種養(yǎng)分需求特征和比例的研究，從而更科學(xué)地指導(dǎo)茭白生產(chǎn)。

化肥減量配施有機(jī)肥處理顯著提高了茭白的品質(zhì)，T1、T2、T3 處理的茭白還原糖和VC 含量分別比CK 增加了53.3%～62.2%和34.3%～47.8%，與位高生等（2018）研究結(jié)果基本一致，表明有機(jī)肥和化肥配施不僅能減少化肥的用量，而且有利于茭白品質(zhì)的提升。本試驗(yàn)中，配施腐熟餅肥處理（T3）的茭白品質(zhì)最好，主要是由于腐熟的菜籽餅氮素含量較高，并含有豐富的鋅、硒等微量元素（萬群，2016），增加了茭白根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收利用，從而促進(jìn)了茭白品質(zhì)的提升。