化肥减量配施有机肥对秋季茭白产量及品质的影响

陈可可 张尚法 杨梦飞 何杰 李怡鹏

茭白是禾本科菰属多年生宿根性水生草本植物，国内年种植面积约7万hm2[1]，是仅次于莲藕的第二大水生蔬菜。茭白营养丰富、味道鲜美，深受人们的喜爱。相比于其他蔬菜，茭白具有生长周期长、需肥量大等特点。目前我国大多数茭白生产基地偏施化肥，普遍存在肥料利用率低、增肥不增效、土壤养分失衡、水体富营养化等问题[2～5]。因此，在茭白生产中科学合理施肥，具有十分重要的意义。

研究表明，化肥与有机肥配合施用能协调养分供给，满足作物整个生育期的营养需求，对作物的生长有较好的促进作用[6]。此外，化肥配施有机肥能够提高土壤微生物多样性，改善土壤菌群结构，提高肥料利用率，增加蔬菜产量，提高蔬菜品质[7～10]。 本试验通过在秋季茭白种植过程中适当降低化肥施用量，配施不同有机肥料，测定其对茭白生长和品质的影响，旨在推进我国茭白绿色生产，有效减少茭白生产中化肥用量，控制农业面源污染，进一步提升茭白大田的土壤肥力，同时，为全面推广应用茭白有机肥替代化肥技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试茭白品种为：浙茭3号，种苗由金华市农业科学研究院提供；供试肥料分别为：茭白秸秆堆肥 （干料含有机质65.61%，总氮2.18%，总磷1.21%，总钾4.16%）、商品有机肥（宁波海盛生物科技有限公司，有机质≥45%）、有机无机缓释肥（18-5-10，有机质≥15%，万里神农有限公司）、常规复合肥（15-15-15，广东绿洲肥业有限公司）。

1.2 试验方法

①试验设计 试验于2018年7～12月在台州市黄岩区头陀镇下岙村茭白基地进行。前作茭白，土壤为青紫心培泥砂土，土壤肥力较高，有机质含量为36.10%。7月5日定植茭白种苗，株行距40 cm×110 cm，单株种植。 试验设5个处理，每个处理设3次重复，小区面积208 m2，随机区组排列。试验施肥方案见表1，其中对照是当地秋季茭白生产中常规施肥方法。

②采样及测定方法 9月28日各处理随机选取10个茭墩，测定茭白植株高度、分蘖数、茎基部宽、叶片长度和宽度等植物学性状。11月8日测定茭白壳茭质量、净茭质量、净茭长和净茭粗等经济学性状。

维生素C含量测定方法参照GB 5009.86-2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》，还原糖含量测定方法参照GB 5009.7-2016《食品安全国家标准食品中还原糖的测定》，总糖含量测定按照GB 5009.8-2016《食品安全国家标准食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》。

1.3 数据分析

试验数据采用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析，经显著性差异检验后，用最小显著差数法（LSD法）进行多重比较。

表1 茭白大田化肥减量配施有机肥方案（667 m2）

2 结果与分析

2.1 化肥减量配施不同有机肥对茭白植物学性状的影响

不同处理下茭白植株植物学性状测定结果表明（表2），施用秸秆堆肥、商品有机肥或有机无机缓释肥的4个处理的株高、叶长、叶宽、有效分蘖数、茎基部宽等主要指标均优于对照。其中T2处理在株高、叶长和茎基部宽数值分别比对照提高7.9%、6.4%和7.8%；T1处理有效分蘖数最多，比对照增加3.6%；T4处理叶宽最大，比对照增加9.0%。说明茭白大田化肥减量配施有机肥方案比常规施用化肥方案更有利于茭白植株的生长。

表2 不同处理对茭白植株生长的影响

2.2 化肥减量配施不同有机肥对茭白经济学性状及品质的影响

通过对不同处理茭白的经济学性状进行测定，结果表明（表3），施用商品有机肥、秸秆堆肥和有机无机缓释肥的茭白，相比于对照，壳茭质量、净茭质量较大，净茭也较长较粗，商品性均好于对照。其中T1、T2、T3、T44 个处理壳茭质量分别比对照增加15.2%、15.2%、19.6%和6.5%，净茭质量分别比对照增加21.2%、15.2%、21.2%和12.1%。从壳茭出肉率分析，T1处理和T4处理分别比对照提高3.73%和3.77%，表明施用秸秆堆肥和有机无机商品性更好。从有效分蘖数量分析，T4处理最高，比对照增加12.9%，T3处理次之，比对照增加3.2%，T1处理和T2处理低于对照，分别比对照下降3.2%和4.8%，可能分蘖期化肥用量下降过多，不利于分蘖的生长发育，不利于提高产量。

通过对不同处理茭白的品质进行检测，结果表明，施用秸秆堆肥和有机无机缓释肥处理的茭白中维生素C含量均要高于对照，其中T3处理最高，比对照提高37.1%；施用商品有机肥和有机无机缓释肥处理的茭白中还原糖和总糖含量最高，均为2.6 g/100 g，比对照增加8.3%。

表3 不同处理对茭白经济学性状及品质的影响

2.3 化肥减量配施不同有机肥对茭白产量的影响

测产结果表明 （表3），T4处理茭白产量最高，较对照增产13.30%，差异达极显著水平；其次为T3处理，较对照增产2.82%，差异达显著水平；而T2处理和T1处理产量较低，分别比对照减产1.65%和3.05%，差异不显著。从产量构成因子分析，不同处理主要通过有效分蘖数量影响茭白产量，其中T2处理和T1处理施用有机肥后，虽然壳茭质量增加，但因肥料减施量大，致使有效分蘖数量较低；而有机无机缓释肥能有效促进分蘖的形成，且有机无机缓释肥中含有的锌等微量元素更有利于茭白生长。

2.4 不同处理化肥减量效果分析

不同处理对化学肥料的减量效果，是本试验关注的重点。试验结果表明（表4），施用商品有机肥、秸秆堆肥和有机无机缓释肥的4个处理，化肥施用量比T5下降11.25～18.45 kg/667 m2，化肥减施率达到29.41%～48.24%，化肥减量效果明显。其中，T4处理，茭白大田施入的有机无机缓释肥，折合成化肥用量约为19.80 kg/667 m2，相比对照化肥减施率达48.24%；施用秸秆堆肥和商品有机肥的T1处理、T2处理和T3处理，化肥减施率也分别达到35.29%、35.29%和29.41%。以上结果表明，在秋季茭白生产中通过化肥减量配施有机肥能达到较好的化肥减量效果。

表4 不同处理化肥减量效果

表5 不同处理成本及效益分析

茭白对磷素需求量不高，而磷素又是水体富营养化限制性因子[11～13]，故本试验特别重视减磷效果。施用商品有机肥、秸秆堆肥和有机无机缓释肥处理后磷素施用量比对照下降3.75～9.55 kg/667 m2，减磷率达到29.41%～74.90%，效果明显。其中T4处理减磷效果最为突出，磷（P2O5）投入量仅为3.2 kg/667 m2，与对照相比减少了74.90%。

2.5 不同处理的成本效益核算

综合分析投入的肥料成本（表5），茭白秸秆堆肥因秸秆粉碎人工成本较高（0.50元/kg），T1处理和T3处理肥料成本分别比对照增加154、170元/667 m2；T2处理和T4处理肥料成本也分别比对照增加124、64元/667 m2。如考虑肥料成本，仅施用有机无机缓释肥能起到增收效果，比对照增收6.07%，而施用秸秆堆肥和商品有机肥均没达到增收效果。

3 讨论

有机肥富含有机质和作物生长所需的多种养分，施用有机肥对于促进作物生长、提高作物产量和品质均具有良好的效果[14]。本研究表明，茭白大田化肥减量配施有机肥有利于促进茭白植株的生长发育，增加壳茭质量，提高商品性等。此外施用有机无机缓释肥还能增加茭白中维生素C、还原糖和总糖的含量。

施用秸秆堆肥和商品有机肥未增加茭白产量，而施用有机肥后秋季茭白上市时间推迟且相对分散，采收成本增加，综合考虑肥料投入成本，增收难度较大。尽管如此，化肥减量配施有机肥能实现较好的化肥减量效果，考虑到今后农业必须走绿色发展的道路，从肥药双控、提高品质等效果分析，秸秆堆肥等有机肥值得进一步试验示范。

缓释肥养分释放速度缓慢，释放期长，且养分释放与作物吸收同步，能够供应作物整个生育期生长所需的养分，更好地促进作物对养分的吸收利用，提高肥料利用率，减少环境污染[15～17]。科学施用有机无机缓释肥，可提高秋季茭白有效分蘖数量，增加壳茭质量，提升茭白品质，起到良好的增产增收效果，在化肥减量尤其是磷肥减量方面表现更为突出，值得在生产上推广应用。