酒糟发酵有机肥在高粱与白菜种植中的施用效果

席晓黎， 吴耀领， 袁 颉 ， 江友峰， 芶久兰， 王和玉*

(1.贵州茅台酒股份有限公司 技术中心， 贵州 仁怀 564500； 2.贵州省农业科学院 土壤肥料研究所， 贵州 贵阳550006)

白酒丢糟是白酒生产过程中产生的副产物，富含纤维素、粗蛋白、维生素等营养物质，目前对白酒丢糟的综合利用主要有生产饲料、培养食用菌、提取蛋白质、植酸、复合氨基酸、微量元素以及发酵生产沼气、食醋和甘油等[1-3]，但以上方法对白酒丢糟的利用率低，附加成本高，并不适合大规模资源化利用[4]。高温好氧堆肥是快速高效处理固体有机废弃物的方法，白酒丢糟有机物和营养元素含量高，用于生产有机肥的利用价值较高，经高温好氧发酵过程制成的有机肥具有改良土壤、培肥地力的优点，有机肥料施入土壤后，有机质能有效地改善土壤理化状况和生物特性、熟化土壤、增强土壤的保肥供肥能力和缓冲能力，为作物的生长创造良好的土壤条件[5-6]。贵州茅台酒股份有限公司根据茅台丢糟的特点，利用高温好氧堆肥技术，进行了酒糟发酵有机肥的技术研发，并成功生产出符合NY 525-2012标准的酒糟发酵有机肥。为推进酒糟发酵有机肥在生产中的应用，需对其在实际生产中的肥效进行验证。有机高粱为酱香酒生产的主要原料，白菜是人们生活中不可缺少的一种重要蔬菜，味道鲜美可口，营养丰富，素有“菜中之王”的美称，受广大群众喜爱[7]，故试验以高粱和白菜为施肥对象，研究酒糟发酵有机肥在实际生产中对高粱和白菜产量及土壤的影响，以期为该有机肥在农作物生产中的应用与推广提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试材料 酒糟：由贵州茅台酒股份有限公司提供。高粱品种：红缨子，由贵州茅台酒股份有限公司提供；白菜品种：甜脆青麻叶，由贵阳瑞丰种子公司生产。

1.1.2 供试化肥 普通化肥为尿素(N46%)、普钙(P2O512%)、氯化钾(K2O)，其中尿素为四川泸天化股份有限公司生产；普钙由天津市致远化学试剂有限公司提供；氯化钾由国药集团化学试剂有限公司提供。包膜缓释尿素：氮含量为42%，金正大生态工程集团股份有限公司生产。琨恩有机肥的氮(N)、磷(P2O5)和钾(K2O)含量分别为8%、2.8%和2.2%，贵州琨恩生物工程有限公司生产，执行标准NY 525-2012。

酒糟发酵有机肥为自制，其氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)含量分别为3.5%、1.4%和1.1%，执行标准NY525-2012。

1.1.3 供试土壤 供试土壤为黄壤，肥力中等，酸性，其pH为5.58，全氮、速效氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾和有机质含量分别为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 试验设计

试验设5个处理，每个小区面积44 m2，采用完全随机区组设计，各处理肥料施用不同，田间管理(浇水、除草等)措施一致，高粱与白菜种植，施肥处理完全相同。

高粱种植以穴盘苗移栽，各种肥料一次性作为基肥施入，中期不追肥，只进行中耕除草管理。收获前从每个小区选择具有代表性的植株20株，用卷尺测定其株高，用游标卡尺测定其基部茎粗，去除穗后测其生物量重，并折算产量，风干后进行考种，考种指标包括穗长、穗粒重、百粒重，每个小区高粱单独脱粒，晒干，称重，计算产量。

白菜试验在种植高粱的小区内进行，于2017年9月5日播种，穴播，密度5 000株/667m2，各种肥料一次性作为基肥施入，中期不追肥，只进行中耕除草管理，收获前从每个小区选择具有代表性的植株20株，用卷尺测定其株高及顶部茎围，并测定每个小区白菜鲜重，折算产量。

施肥处理设置如下：处理1，普通化肥，根据酒糟发酵有机肥低量养分含量计算用量，尿素、普钙、氯化钾施入量分别为13.9 kg/667m2、21.2 kg/667m2、2.4 kg/667m2；处理2，包膜缓释尿素，根据处理1等N量计算用量，15.2 kg/667m2；处理3(对照)，琨恩有机肥，常规施肥量80 kg/667m2；处理4，酒糟发酵有机肥低量，根据琨恩有机肥N含量计算用量，182 kg/667m2；处理5，酒糟发酵有机肥高量，根据处理4用量2倍计算用量，364 kg/667m2。3次重复，共15个小区。

1.3 考察指标的测定

1.3.1 全氮、速效氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾含量 参照《土壤农化分析》[8]，分别采用半微量凯氏定氮法、KCl浸提法、H2SO4-HClO4-钼锑抗比色法、氢氧化钠熔融火焰光度法、NaHCO3浸提-钼锑抗比色法和NH4OAc浸提-火焰光度法测定土壤中全氮、速效氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾养分含量。

1.3.2 单宁含量的测定 参照文献[9]对高粱中的单宁含量进行测定。

1.3.3 干物质的测定 参照国际标准ISO 1026-1982《水果蔬菜产品——在减压下干燥测定干物质含量以及用共沸蒸馏法测定水分量》对白菜中的干物质含量进行测定。

1.3.4 维生素C(Vc)含量 白菜中维生素C含量采用钼蓝比色法测定[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测定，参照《植物生理生化实验技术与原理》可溶性糖含量测定方法[11]。

1.4 数据处理与分析

采用Excel 2010 统计并计算不同处理土壤氮、磷、钾全量和速效量平均值，利用SPSS 20.0分析不同处理间差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同处理高粱及白菜的生物学性状

从表1可知，高粱生长方面，处理1和处理5高粱的各生物学性状指标均高于其余处理，说明普通化肥与酒糟发酵有机肥均能满足高粱的营养需求；从酒糟发酵有机肥用量情况看(处理4和处理5)，高量酒糟发酵有机肥更加有利于高粱的生长。

白菜种植方面，施用酒糟发酵有机肥组(处理4和处理5)的白菜株高、茎围、单株重普遍高于其余处理。同时，处理4白菜各项指标最高，其株高、茎围和株重分别为38.2 cm、35.0 cm和0.98 kg/株，表明低量酒糟发酵有机肥最有利于白菜的生长。

表1 不同处理高粱和白菜的生物学性状

2.2 不同处理高粱及白菜的产量

2.2.1 高粱产量

1) 籽粒产量。对不同处理组高粱籽粒产量进行方差分析，结果显示，处理间高粱籽粒产量差异显著(F=7.94>F0.05)，重复间差异不显著(F=3.00

图1 不同处理高粱籽粒的产量

2) 生物产量。对不同处理高粱的生物产量进行方差分析，处理间高粱的生物产量差异显著(F=16.49>F0.05)，重复间差异不显著(F=0.53

图2 不同处理高粱的生物产量

2.2.2 白菜产量 对不同处理白菜的产量进行方差分析，结果显示，处理间白菜产量差异显著(F=107.55>F0.05)，重复间差异不显著(F=0.40

图3 不同处理白菜的产量

2.3 不同处理高粱及白菜的品质

由表2可知，不同处理间高粱单宁含量为2.66%～3.03%，各处理间单宁含量差异不大。不同处理间白菜干物质含量以处理5最高，为5.08%，Vc和可溶性糖含量均以处理4最高，分别为40.0 mg/100g和3.57 g/100g，说明施用酒糟发酵有机肥有利于白菜品质及口感的提高，施用低量酒糟发酵有机肥白菜的品质和口感较好[12-13]。

表2不同处理高粱与白菜的品质

Table 2 Quality of sorghum and Chinese cabbage of different treatment

处理Treatment高粱Sorghum单宁含量/%白菜Chinese cabbage干物质/%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 不同处理土壤的养分及pH

2.4.1 高粱种植季 从表3可知，种植高粱后，不同处理间土壤养分及pH均有差异，施肥均提高了土壤全氮含量，但施用酒糟发酵有机肥的处理速效氮含量有所降低，可能因为施用酒糟发酵有机肥处理的生物产量及产量高，吸收了更多的养分；各处理施肥后土壤全磷及速效磷含量均有不同程度的增加，可能与高粱的营养特性有关(需要的磷素营养较少)[14-15]；各处理土壤中全钾以及速效钾含量均降低，可能是由于高粱需要的钾素营养量较大；不同处理对土壤pH有不同的影响，施用缓释肥、普通化肥及琨恩有机肥的处理土壤pH降低，土壤呈现酸化的趋势，但施用酒糟发酵有机肥的2个处理土壤pH升高，有改良酸性土壤的作用[16]；不同处理均提高了土壤有机质含量，处理4提高最多，增幅达3.1 g/kg。

表3 种植高粱前后不同处理土壤的养分及pH

2.4.2 白菜种植季 从表4可知，种植白菜后，所有处理的土壤全氮、速效氮、速效磷以及速效钾均明显降低，白菜是叶菜类蔬菜，需要营养较多，生长过程中吸收了土壤更多的养分[17-19]，从而导致土壤中营养元素亏损较多，但纯施酒糟发酵有机肥能满足前两季作物对养分的需求。

表4 种植白菜前后不同处理土壤的养分及pH

3 结论与讨论

试验表明，施用酒糟发酵有机肥(与琨恩有机肥同等氮素施入量)与施用普通化肥相比，高粱籽粒产量与生物产量无显著差异，与施用包膜缓释尿素和琨恩有机肥相比，高粱籽粒和生物产量分别增加13.0%、14.6%和3.6%、9.9%，与普通化肥、包膜缓释尿素和琨恩有机肥相比，白菜产量分别增加13.8%、29.7%、9.2%；茅台有机肥施用量为182 kg/667m2时白菜品质较好，Vc以及可溶性糖含量最高，分别为40.0 mg/100g和3.57 g/100g。

酒糟发酵有机肥含有大量有机质和氮、磷、钾等营养成分，具有较好的培肥效应，能满足高粱和白菜种植过程中对养分的需求，达到增产的效果，提高白菜品质和口感[20]，可在茅台有机高粱和高品质蔬菜种植中推广使用。同时，施用酒糟发酵有机肥后土壤pH、有机质含量增加，具有改良土壤酸度和结构的作用[21]，纯施酒糟发酵有机肥能满足前两季作物对养分的需求，但随着养分投入的不足，土壤养分有所亏损，建议根据土壤性质合理使用有机肥用量。