大田條件下施肥對利川莼菜產量的影響

龔漢雨,鄧紅平,柯金松,董琪琪,余光輝,冉 露,余 斌,溫福群,王明瓊,周富忠

(1.中南民族大學武陵山區特色資源植物種質保護與利用湖北省重點實驗室，湖北武漢 430074;2.中南民族大學南方少數民族地區資源保護綜合利用聯合工程中心，湖北武漢 430074;3.中南民族大學生命科學學院/中國莼菜研究所，湖北武漢 430074;4.利川市農業農村局，湖北恩施 445000)

莼菜(BraseniaschreberiJ.F.Gmel.) 隸屬睡蓮科或水盾草科或莼菜科(Cabombaceae) 莼菜屬(Brasenia)[1-3]的多年生水生蔬菜，是利川市涼霧鄉實施鄉村振興的支柱產業。莼菜的透明果膠質由于含有豐富的營養物質及微量元素而被證實具有抵抗多種疾病和提高免疫力的功效[4-5]，是我國傳統藥食兩用的名貴蔬菜[6]，多年來在日本、韓國、東南亞等海外市場一直享有盛譽。近年來，隨著全球氣候變暖和城鎮化的影響，作為國家一級瀕危植物的莼菜分布范圍大幅縮減，野生自然種群數量急速減少，而維持其種群生存的栽培種則主要分布于湖北利川市、重慶石柱縣、浙江西湖和江蘇太湖流域以及四川螺吉山地區[1,7]。為保護這一珍稀植物資源，促進利川莼菜產業可持續發展，有必要研發適合于當地的莼菜高產栽培技術。為此，筆者選取利川市涼霧鄉馬前繼昌村的莼菜種植大田，以彩鋼板進行分隔，研究不同種類的肥料對莼菜產量的影響，以服務于實際生產。

1 材料與方法

1.1 供試肥料柳葉湖有機肥料(A)(常德紅花園肥業科技有限公司)，商標注冊證號第1443073，執行標準NY 5251—2012，登記證號：湘農肥(2015)準字1947號，氮磷鉀≥5%，有機質≥45%，40 kg/袋，添加腐殖酸、氨基酸、功能菌等中微量元素，顆粒或粉末，推薦用量1 500～7 500 kg/hm2，試驗用量取3 000 kg/hm2。

世紀田王納米有機無機復混肥(B)，氮磷鉀≥25%，有機質≥20%，腐殖酸≥10%，鋅錳鐵等中微量元素。執行標準GB18877—2009，生產許可號湘XK13-001-00089，登記證號湘農肥(2017) 準字2498號。25 kg/袋，顆粒型，推薦用量1 200～1 800 kg/hm2，試驗用量取1 500 kg/hm2。

宜施壯配方肥(C)，總養分35%，配合式15-8-12，登記證號鄂農肥(2012) 準字0362號，生產許可證號鄂XK13-001-00106，執行標準GB15063—2009，顆粒型，50 kg/袋，推薦用量900 kg/hm2，試驗用量取900 kg/hm2。

1.2 試驗地點試驗于2020年 5—7月在利川市莼菜主產區涼霧鄉馬前繼昌村(108°47′52″E,30°10′10″N，海拔 1 100 m左右)進行。

1.3 試驗設計3種肥料每種設4個水平，完全隨機區組設計，3次重復，1次對照。選擇9塊長方形莼菜田，每塊田用彩鋼板平均分隔為4塊作為一個區組，小區面積因田塊而定，但不小于20 m2。田間隨機分布見圖1。

注：A、B、C分別為試驗使用的肥料種類，3個水平1、2、3分別表示0.5、1.0、1.5倍試驗用量，括弧內為單位面積(1 hm2)大田的實際肥料使用量；CK為空白對照(不施肥)。Note:A,B,C indicates the kinds of fertilizers;1,2,3 indicates the use by 0.5,1.0,1.5 times of experimental dosage respectively,the numbers in the parentheses indicated the real use of fertilizers 1 hm2 in the fields;CK control(no fertilizers).圖1 區組田間試驗設計Fig.1 Design of field test between blocks

專人負責起壟隔斷試驗小區(彩鋼板構筑)，確保小區的面積和正常的水位，且小區間無滲水溢水現象，保證試驗的精準性(圖2A、B)。

1.4 測定項目同一時間段，統計分析單位面積內(1 m2) 新鮮莼菜嫩芽采摘量(產量)和單個嫩芽的重量，嫩芽采摘由當地農民根據多年慣例和經驗進行(圖2B、C、D)。

圖2 大田內區組試驗分隔和樣品采摘操作技術和要求Fig.2 Experimental blocks in fields and the requirements and technologies of sample picking

1.5 數據分析使用 GraphPad Prism 8軟件進行顯著性差異(One way ANOVA,Multiple comparisons)分析。

2 結果與分析

在莼菜正常采摘季節，經過9次采樣分析大田單位面積(1 m2) 內莼菜嫩芽的產量和單個嫩芽的鮮重(g) (圖3)，結果表明，同處于一塊大田內，3個水平的3種肥料與對照組相比未表現出顯著差異(P>0.05,n=9)，且彼此間也未出現顯著差異，說明這3種市場上常見的肥料未對莼菜生長產生顯著影響，所有田塊內不同區組間莼菜生長發育狀況和產量基本一致。

圖3 不同處理嫩芽產量和單個嫩芽鮮重Fig.3 Shoot yield and weight of single shoot under different treatments

3 討論

為探究影響莼菜產量和品質的環境因子，筆者前期在利川市涼霧鄉馬前村繼昌莼菜種植基地檢測分析了水土的重金屬和農化因子含量，結果發現各指標基本處于國家一二級范圍內，且田塊間差異不顯著，未對莼菜生長和產量產生明顯影響[8]。基于此，在當地田塊間小氣候條件一致的前提下，認為栽培管理技術可能是莼菜產量和品質的主要影響因素，而施肥是栽培技術的重要環節，但縱觀前人研究成果，還未見到在大田內對莼菜進行肥料效用的研究，再結合當地農民多年來在施肥方面的模糊概念和做法，認為有必要進行大田試驗，明確當前市場上常見的3類肥料對莼菜生長的影響，達到直接指導實際生產的目的。

該研究結果表明，3個不同水平的3種肥料未對莼菜生長和產量產生顯著影響，說明莼菜田內水土營養元素和優良生態環境完全能夠滿足莼菜生長需要，莼菜長勢和產量已經達到了穩定的平衡狀態；也說明作為栽培技術關鍵環節的施肥不是影響其產量和品質的主要因子，也基本契合當地農民長期不施肥的實際經驗。筆者認為，由于莼菜為無性繁殖且當地多年未進行種苗更新復壯，衰老退化的直立莖會擠占新生直立莖的生存發展空間，抑制了直立莖的新生，自然也就抑制了收獲產品嫩芽嫩葉的萌發，使莼菜產量穩定，難以顯著增長。因此，有必要對多年生老莖進行更新置換，或者摘除老、弱、病、腐的直立莖，為新生直立莖騰挪生長空間，以提高收獲指數和效益。

基于筆者所在團隊系列研究結果和前人的相關研究[9-10]，總結出莼菜栽培“三十二字法”的技術要領：活泉流動，夏季冷涼，水土優質，排灌并聯，土石圍埂，種苗復壯，去老培新，適時采收。其中“活泉流動，夏季冷涼，水土優質”是利川市莼菜種植基地的小氣候現狀，尤其以佛寶山為優。“種苗復壯，去老培新”已如上所述，而“排灌并聯，土石圍埂，適時采收”是目前良田建設和栽培過程中應注意的要領。

“排灌并聯”：將當前的“串聯”式排灌系統改為“并聯”，在確保活泉水流動的同時，避免上下田塊間生物和化學物質的交叉污染；“土石圍埂”：用當地石塊沿田埂內緣砌筑，人為建造適合于小型魚蝦蟹類動物棲息的洞穴環境，構建生態平衡和諧的“莼魚-莼鱔-莼鰍共生”模式，以強化病蟲害的生物防治。“適時采收”：在每年5月1日—9月30日，根據莼菜生長情況，采取“每周一采”或“兩周三采”的頻率，以通過及時采收嫩芽嫩葉促進直立莖的萌發和生長，增加單位面積的年產量。

基于該試驗結果，為保護莼菜這一珍稀植物資源，進一步促進莼菜產業可持續發展，有必要對莼菜其他栽培技術措施進行大田試驗，如種苗更新復壯、不同采收頻率的對比分析等，以探索最佳的生長條件和研發完善的高產栽培管理技術，為制定具體的保護策略作鋪墊。