碱性竹笋专用配方肥研发及肥效试验初报

邵香君 周菊敏 徐 萌 马闪闪 林汉良 张有珍

(1 杭州市临安区农林技术推广中心 浙江临安311300；2 浙江聚贤盛邦农业科技有限公司 浙江临安311306)

浙江临安区充分利用优越的区域优势与优良的生态环境优势，大力发展雷竹特色产业，年产雷竹笋16万t 左右，产值达12 亿多元，是全区农林经济的支柱产业。 但集约经营雷竹林普遍存在过量施肥，而过量施肥导致土壤养分失衡[1]，继而导致雷竹矿质元素代谢失衡。 磷和钙等含量过高或过低会影响正常生命活动，可导致雷竹退化[2]。 同时，过量施肥也将导致雷竹林土壤酸化[3]，从而引起铝形态转化，显著增加生理毒性铝含量[4]。 高浓度生理毒性铝对雷竹产生毒害，铝毒可影响雷竹根系活力，甚至引起竹子根系坏死。 已有学者对覆盖竹林的鞭根养分内循环、土壤氮素形态及硝化-反硝化作用、土壤微生物特征、叶片非结构性碳水化合物与氮磷关系等做过研究[5-9]，这为研究集约竹林施肥与土壤等的关系提供了一定的基础。

本文在前期研究的基础上， 研制开发一种碱性竹笋专用配方肥， 该肥料既能改变土壤酸性， 又能够平衡土壤营养， 满足竹子生长所需要的养分， 使竹林土壤生态环境不断得到修复， 起到一肥多效的效果。 专用配方肥的研发对于从源头遏制雷竹林退化、 保护生态环境、 保障食品安全、 促进雷竹林可持续发展都具有重要意义。

1 碱性竹笋专用配方肥料的研发

1.1 原材料选择和配方设计

碱性竹笋专用配方肥料既要满足竹笋生长所需要的养分， 又要达到修复土壤酸化、 增加竹笋产量、提高竹笋品质的目的。 碱性原材料以木质素为主要原料， pH 值控制在7.5～8.5， 在肥料配方中添加有机质、 中微量元素和生物制剂， 形成由有机质、 微生物复合菌剂、 氮、 磷、 钾、 中微量元素和黄腐酸等多种成分组成的配方肥料。

肥料的原料构成及质量配比为： 有机质10 ～30份， 微生物复合菌剂2～10 份， 腐植酸5 ～20 份， 氨基酸5～20 份， 氮、 磷、 钾元素5～30 份， 中微量元素5～10 份。 其中， 微生物复合菌剂的菌种有： 枯草芽孢杆菌、 放线菌、 光合菌中的一种或几种混合。

根据雷竹林的需肥特性， 本配方添加了氮、 磷、钾肥， 同时增加了中微量元素； 根据土壤酸化程度，将竹笋专用配方肥料配成碱性， 以调节土壤的酸碱度。 在竹笋专用配方肥料基本配方中： 含有活菌数量≥ (0.2 ～1.0) 亿个/g， 氮磷钾含量≥20% ～38%， 氨基酸含量≥10%， 腐植酸含量≥10% ～15%， 有机质含量≥20%， 及一定量的中微量元素。碱性竹笋专用配方肥料已申报了发明专利。

1.2 配方肥主要生产步骤

1) 肥料配方设置： 电脑配方是整个配肥流水线的核心， 由芯片和触摸屏等主要部件组成。 根据浙江临安区域内测土的情况和目标产量来设计配方中的各项成分及配比， 并据此分别在触摸屏上设置选择， 每次设置选择后都必须保存。

2) 原料的准备与提升： 将各种原料搬运到2 台提升机边， 开机—下料—提升—入仓。

3) 计量： 由电脑控制传感器进行单包称重。

4) 混合： 将已经称量好的原料， 分别由4 个称斗同时将原料放入混合机内， 混合机自动进行混合，均匀后自动下料装包和封包。

2 碱性竹笋专用配方肥肥效试验

2.1 试验地概况

试验地选择在太湖源镇横徐村、 青云村等26 个农户的34 个地块， 样地土壤类型为洪积泥砂田， 剖面构型为A-Ap-p-c， 耕层厚度大于30 cm， 土壤保水、 保温性能一般， 地力等级为2 等3 级。 测量每块样地的面积， 设置标准样地， 数出株数并折算成每667 m2的立竹量， 调查竹林年龄结构， 测量每株胸径， 算出平均值。 样地基本情况见表1。

表1 试验样地基本情况

表1 (续)

2.2 试验设计与施肥方法

2.2.1 试验设计

根据竹笋生长规律、 竹林经营特点和不同生长时期对养分的需求， 选择2 种经营类型的雷竹林作为试验林分： 自然出笋林和覆盖出笋林； 试验设农民常规施用肥料、 碱性专用肥料2 种肥料类型， 以农民常规施用肥料作为对照。 每种肥料类型均设3种施肥处理： 施肥2 次(处理1)、 施肥3 次(处理2)、 施肥4 次(处理3) (表2)。 各处理设置3 个重复， 随机区组排列。

表2 肥效试验设计方案

表2 (续)

2.2.2 碱性竹笋专用配方肥的施用方法

根据竹笋5-6 月份长鞭、 8-9 月笋芽分化、 10-11 月份孕笋的生长规律， 施肥方法与覆盖、 整地有机结合， 施后及时将碱性肥料进入土壤中， 以免降低使用效果。 以覆盖出笋林施4 次碱性竹笋专用配方肥为例， 为了提高肥料利用率， 规定了如下施用方法：

第1 次： 在5 月底至6 月初， 施1 次长鞭肥，有利于行鞭生根期的养分补充， 施肥量75 kg/667 m2； 施肥方式为撒施后及时深翻松土， 将肥料深翻入土， 翻土深度在15～25 cm。

第2 次： 在8 月底至9 月初， 笋芽开始分化，此时多干旱天气， 一般选择在下雨前撒施25 kg/667 m2。 如天气干旱严重， 则需要浇水， 浇水量视干旱程度而定， 以浇透为宜。

第3 次： 在10 月底至11 月初， 笋体开始膨大，需要吸收大量的养分和水分， 先浇透水， 再撒施25 kg/667 m2左右， 浅翻入土， 保持土壤疏松湿润， 促进笋膨大。

第4 次： 在12 月中旬覆盖时进行， 施肥量50 kg/667 m2， 保持土壤湿润。

2.2.3 笋产量调查

于出笋后采挖笋同时进行， 分小区全田采挖称重。 覆盖笋采挖周期是1 月10 日至3 月15 日， 自然笋采挖周期是3 月初至4 月15 日， 分小区计算鲜笋产量。

2.2.4 土壤采样与分析覆盖出笋后(4-5 月份) 进行， 采集不同试验处理的雷竹林土壤样品， 每小区按5 点式采样法采集混合样1 个， 每个土样500 g。 采样时去除土壤表层的枯枝落叶和覆盖物， 采样深度为0 ～15 cm。 采集土壤样品带回实验室， 取一部分置于通风阴暗处风干。

土壤性质检测分析。 土样经风干、 研磨、 过筛后测定基本理化性质， 检测指标为土壤pH 值及土壤有机质、 氮、 磷、 钾含量。 pH 值用酸度计测定； 水解性氮采用碱解-扩散法测定、 有效磷采用盐酸-硫酸浸提法、 速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度法测定； 有机质采用重铬酸钾外加热法测定。

3 肥效试验结果与分析

采样共3 次， 分别在覆盖前 (11-12 月)、

3.1 不同施肥处理竹林土壤性质的变化

各试验样地土壤性质的测定分析结果见表3。

表3 试验竹林土壤性质测定结果

3.1.1 土壤pH 值变化

从表3 和图1 可以看出， 无论是自然出笋林还是覆盖出笋林， 施用常规肥料的土壤pH 值(0 ～15 cm土层) 平均仅为4.41 和4.39， 表明雷竹林土壤呈明显酸化状态。 土壤酸化会导致铝离子的活化和释放，铝毒是强酸性土壤地区作物产量的主要限制因子， 对雷竹的生长造成影响。 施用1 年碱性竹笋专用配方肥后， 实验样地土壤pH 值与对照相比都有不同程度增加， 其中自然笋竹林pH 值平均增加0.53， 覆盖竹林pH 值平均增加0.18。 各处理以自然出笋林施肥4 次效果最好， 土壤酸化状态明显缓和。

3.1.2 土壤有机质变化

图1 不同施肥处理的土壤pH 值变化

不同处理样地土壤有机质变化见图2。 从图2 可以看出， 与对照相比， 施用专用配方肥增加了土壤有机质含量， 其中自然出笋林土壤有机质提高9.76%， 覆盖出笋林土壤有机质提高7.69%。 各处理中， 以自然出笋林施肥3 次和4 次土壤有机质增加较明显。

图2 不同施肥处理的土壤有机质变化

3.1.3 土壤氮、 磷、 钾含量变化

从不同处理土壤氮、 磷、 钾含量的测定分析结果看(表3， 图4)， 与对照相比， 施用专用配方肥后， 土壤中的速效氮、 速效钾的含量有所降低， 而有效磷的含量有所提高。

3.2 不同施肥处理竹笋产量及品质变化

3.2.1 竹笋产量变化

不同施肥处理竹笋产量的统计结果显示， 对于覆盖出笋林， 施用专用肥的竹笋产量为1 875.99 kg/667 m2， 施用常规肥的竹笋产量为1 622.37 kg/667 m2， 产量提高15.63%。

图3 不同施肥处理的土壤氮、 磷、 钾含量变化

3.2.2 竹笋品质改善

施用专用配方肥料后， 竹笋的品质得到改善。外观上， 笋体饱满， 色泽良好； 口味上， 清脆、 甘甜、 不涩口。

3.2.3 笋农节本增收

结合本试验， 示范推广面积17.07 hm2， 其中施用专用肥的覆盖出笋竹林面积8.53 hm2。 常规肥料的施用量为300 kg/667 m2， 专用配方肥料的施用量为175 kg/667 m2。 由此， 施用专用配方肥至少可节约肥料成本350 元/667 m2， 覆盖出笋试验林8.53 hm2可节约肥料成本4.48 万元。

从产量上看， 示范推广面积17.07 hm2， 平均每667 m2增产10%， 则示范林可增加产量2.56 万kg，再加上2019 年鲜笋价格行情好， 至少可增加收入25.6 万元。 同时， 由于施用专用配方肥提高了笋的品质， 增加了笋的可食部分， 鲜笋价格较常规笋价格提高2 元/kg， 17.07 hm2的示范林将因笋价提高而增加收入56.32 万元。

4 结论与讨论

1) 连续施用1 年多碱性竹笋专用配方肥后， 试验样地土壤pH 值与对照相比都有不同程度增加， 其中自然出笋林pH 值平均增加0.53， 覆盖出笋林pH值平均增加0.18。 各处理中以自然出笋林施肥4 次效果最好， 土壤酸化状态明显缓和。

2) 施用碱性竹笋专用配方肥增加了土壤有机质含量， 其中自然出笋林土壤有机质提高9.76%， 覆盖出笋林土壤有机质提高7.69%。 各处理以自然出笋林施肥3 次和4 次有机质增加较明显， 说明施用肥料养分相对充足而肥效持续的时间较长。

3) 施用碱性竹笋专用配方肥后， 降低了土壤中的速效氮和速效钾的含量， 其原因： 一方面与施肥量有关， 相对于常规肥料专用肥的施用量有所减少；另一方面， 与肥料的利用率有关， 碱性专用肥中的氮、 钾含量较低， 但实际产笋量较常规肥料平均提高10%， 说明肥料的实际利用率提高了。 施用专用配方肥后， 土壤速效磷的含量有所提高， 这与近几年传统施用磷肥少和林农施用尿素有关， 也说明下一步将需要进一步降低碱性竹笋专用配方肥中磷的含量。

4) 试验结果还表明， 对于自然出笋林， 每年施用2 次碱性竹笋专用配方肥料即可， 多施将增加成本。 推广这种施肥方案， 雷竹林可大幅减少化肥的施用量， 比农民常规施肥处理减少42%以上。

5) 雷竹林施用碱性竹笋专用配方肥料后， 竹笋产量、 产值及笋品质都有明显的提高。 一是外观上笋体比较理想， 口感良好， 出笋持续时间长， 在同样覆盖孵笋时间的条件下， 产量与笋价匹配度更合理， 试验覆盖区产量提高15.63%； 二是笋品质有所提升， 增加了笋的可食部分， 价格能提高2 元/kg；三是改善土壤中的颗粒结构， 增强土壤透气性， 有效提高林地的肥力， 改善竹林土壤的环境， 延缓雷竹园的衰败， 解决了因多年连续覆盖和不合理经营导致的竹林衰败退化问题。