有机肥替代不同比例化肥对麻竹笋产量的影响

邱小民

(福建省南靖县金山林业站福建漳州 363603)

农作物的品质和产量受到诸多因素影响，土壤肥力是重要影响因素之一[1-2]。自20 个世纪80 年代开始，我国农林作物广泛开展施用化肥和培肥土壤，耕地土壤全量养分稳步上升，速效养分明显增加，对提高作物品质和产量起到了重要作用[3-4]，但同时也带来了农业生态环境劣变、土壤功能降低等系列负面问题[5-6]，减少化肥使用量成为农林生产用肥的必然趋势。

麻竹 (Dendrocalamus latiflorusMunro) 为牡竹属大型丛生竹，是我国南方重要经济竹种之一，产于福建、台湾、广东等地[7]。麻竹经济价值高，竹笋味道鲜美，加工性能良好，是促进农村区域经济发展的优良竹种。科学施肥是麻竹林经营中增产、增效的重要措施，对促进麻竹笋产业发展具有重要意义[8]。但目前存在着盲目、过量使用化肥和肥料结构不平衡等问题，造成竹林产量和效益受到一定影响。有研究指出，长期使用化肥直接影响土壤理化性质，导致土壤养分失衡，引起土壤板结、酸化、污染、退化等一系列质量问题，影响作物生长[9]，甚至出现生态安全问题[10]。因此，养分平衡管理是实现农林业生态系统安全及可持续发展的重要条件，其中有机肥料在改良土壤、提高作物产量、降低成本等方面具有优势，在农业生产中被提倡应用[11-12]。过去对于麻竹笋用林经营措施的研究主要集中在林分结构管理、土壤管理、肥料使用量及方法、病虫害防治等方面[13-15]，使用有机肥替代化肥的定量研究尚未见报道。本文通过研究有机肥替代不同比例的化肥对麻竹出笋数量和竹笋产量的影响，探索合理的有机肥、无机肥配施方案，为麻竹笋用林高质精准培育和可持续经营提供科学依据。

1 试验地概况

试验地位于福建省南靖县金山镇新内村，地理位置为117°20′07″E、24°43′11″N，海拔65 m，坡度5°，北坡，属闽南低山丘陵地带。气候属亚热带季风气候，年均气温21 ℃，7 月平均气温28 ℃，年均无霜期为340 d，年均降雨量1 800 mm，年日照时数2 052 h，是麻竹生长最适区。供试土壤主要养分情况： pH 值4.79，有机质含量31.42 g/kg，碱解氮含量141.38 mg/kg，有效磷含量18.10 mg/kg，速效钾含量88.57 mg/kg。

2 材料与方法

2.1 试验林选择

2018 年，选择具有代表性、以培育加工笋原料为经营目标的麻竹笋用林地，竹丛密度600 丛/hm2，6～8 株/丛，平均胸径6.0 cm，竹高10～12 m。2019年，在试验地内按照不同试验处理设置固定样地进行施肥、管理和调查工作。

2.2 试验设计

按照有机肥的养分供应特点，其养分有效性按与化肥进行等效计算。试验采用随机区组设计，共设置6 个处理： 无施肥对照(D1) 和有机氮分别替代化学氮100% (D2)、33% (D3)、50% (D4)、67% (D5)、0% (D6)；每个处理3 次重复，各处理样地面积为25 m × 25 m。所有施肥处理采取氮素总量控制，各处理的磷、钾养分投入量保持一致。选取当地笋产量较高的化肥施用量 (N： 0.84 kg/丛；P2O5： 0.7 kg/丛；K2O： 0.42 kg/丛) 作为每丛标准施肥量，以尿素、过磷酸钙和硫酸钾进行相应养分含量折算配平，保证除对照无施肥以外每个施肥处理的氮、磷、钾素总量相等。已有研究表明，有机肥配施无机肥料后，氮素总利用率一般达45%，而单施化肥肥料利用率仅为25%[16]，根据理论计算具体施肥量 (表1)。有机肥料来自漳州沃尔丰肥料有限公司生产的商品有机肥，有机质≥45%，氮、磷、钾含量分别为2.65%、1.2%、1.2%；氮肥(尿素) 来自河北阳煤正元化工集团有限公司(沧州正元) 生产，含N≥46.4%；磷肥 (过磷酸钙) 为浙江中农化肥有限公司生产，含有效P2O5≥12%；钾肥(硫酸钾) 为福建省中挪化肥有限公司生产，含K2O≥50%。

表1 有机肥替代不同比例化肥试验方案及氮、磷、钾肥用量处理

2.3 施肥方法

有机肥料于1 月份结合竹丛覆土施入土壤，速效化肥于4 月份挖沟施入土壤。竹林其他管理按照麻竹笋用林常规丰产培育要求进行。

2.4 调查与统计

2019 年6—10 月，每隔4～5 d 调查样地内各处理的麻竹出笋生长情况，记录每丛出笋数量和采收的竹笋产量，竹笋采收以笋基露出2～3 节绿色青筒时为宜，竹笋产量是去除笋壳、竹节后的筒状笋肉的质量，同时记录竹林经营抚育状况。因6 月份采收竹笋的量较少，统计时暂不列入分析。调查数据用EXCELL 软件计算平均值、标准差，用SPSS 进行方差分析和多重比较。

3 结果与分析

3.1 不同施肥处理对麻竹出笋数量的影响

在麻竹出笋周期内按旬(上、中、下旬) 统计不同处理的出笋数(图1)。从图1 可知，有机肥与无机肥不同配施比例对麻竹出笋数量产生一定影响，不同处理的出笋数量基本呈现“双峰” 曲线趋势，即6 月下旬开始出笋，8 月上旬与9 月上旬出现峰值，8 月下旬均为低谷期，9 月下旬出笋数量明显下降，至10 月中旬出笋基本结束。8 月下旬出现低谷期的原因可能与土壤养分和水分供应有关。分析表明： 1) 从出笋期高峰值看，8 月上旬，处理D5 出笋数达到旬出笋数量的最大值，平均出笋数为3 360个/hm2，处理D2、D3 次之，平均出笋数均为2 880个/hm2；9 月上旬，处理D5 的平均出笋数为同期的较大值(2 880 个/hm2)，处理D2、D4 的出笋数次之，后二者均为2 760 个/hm2，处理D5、D2 的持续发笋能力较好。2) 从出笋曲线变化趋势看，处理D1 (无施肥) 在8—9 月出笋数较为平均，“双峰”曲线不明显，处理D4、D6 变化趋势相似，而处理D6 的总体发笋数量高于处理D4。

图1 不同施肥处理对出笋数量的影响

进一步分析各月份不同处理的出笋数量及分布情况(表2)。从表2 可知，不同处理各月份的出笋数量总体呈现 “少—多—少” 的变化规律，但各施肥试验的变化趋势具有差异性。麻竹出笋盛期在8—9 月份，各处理的盛期出笋数量占总出笋数的69.2%～80.5%，其中8 月份的出笋数占总出笋数的34.4%～44.4%，各处理8 月份的出笋数占比排序为D3＞D2＞D1=D5＞D6＞D4；9 月份的出笋数占总出笋数的24.8%～36.9%，各处理9 月份的出笋数占比排序为D4＞D2＞D6＞D1＞D5＞D3。出笋周期内各处理的总出笋数量排序为D5＞D6＞D2＞D4＞D1＞D3，其中处理D5 总出笋数最大(16 800 个/hm2)，且在出笋早期和盛期表现出良好的出笋优势，处理D6 总出笋数量次之 (15 840 个/hm2)，早期出笋表现较好，处理D2 数量居第3 位(14 760个/hm2)，盛期出笋较稳定。经方差分析，不同处理的总出笋数量之间存在极显著性差异，即F=18.12＞F0.01(5，12)=5.064 3，处理D5 与其他各处理间、处理D6 与处理D1、D2、D3、D4、D5 间差异达极显著水平。

3.2 不同施肥处理对麻竹竹笋产量的影响

在出笋周期内按旬 (上、中、下旬) 统计不同处理的麻竹笋产量(图2)。从图2 可知，有机肥与无机肥不同配施比例的各处理对麻竹笋产量具有影响，不同处理各旬竹笋产量呈现 “双峰” 曲线趋势，其变化规律与出笋数量一致。从产笋高峰期看，8 月上旬，处理D5 笋产量达到旬产量的最大值，平均产量12 750 kg/hm2，处理D2 次之，平均产量10 380 kg/hm2，处理D3 居第3 位，平均产量9 660 kg/hm2；9 月上旬，处理D4 的产量为同期的较大值 (11 322 kg/hm2)，处理D2 次之(11 190 kg/hm2)，处理D5 居第3 位(10 986 kg/hm2)，后二者表现出持续发笋能力较好。从产量曲线变化趋势看，对照处理D1 在8—9 月出笋数较为平均，“双峰” 曲线不明显，处理D4、D6 变化趋势相似且平稳，总体产笋量则处理D6 略高于处理D4。

表2 不同施肥处理各月份的出笋数量统计分析

图2 不同施肥处理对麻竹笋产量的影响

按照出笋月份分别统计各处理的麻竹笋产量情况(表3)，从表3 可知，在出笋期的7、8、9、10月份各处理收获的竹笋产量具有明显差异，总体呈现“少—多—少” 的变化规律。麻竹笋高产期在8—9 月，其中8 月份产量占总产量的34.1%～45.9%，9 月份产量占总产量27.8%～38.8%；不同试验处理的总产量排序为D5＞D6＞D2＞D4＞D1＞D3，与各处理的出笋数量变化规律一致。其中处理D5 总产量为最大 (59 598 kg/hm2)，其次为处理D6(54 042 kg/hm2)，第3 为处理D2 (53 994 kg/hm2)。经方差分析，不同处理的总产笋量之间存在极显著性差异，即F=15.522 4＞F0.01(5，12)=5.064 3，处理D5 与其他各处理，处理D6、D2 与处理D1、D3、D4、D5，处理D1 与处理D2、D4、D5、D6 差异均达极显著水平。

表3 不同施肥处理的竹笋产量分析

4 讨论与结论

土壤肥料补充是影响竹类植物笋芽分化和竹笋长势、品质的重要因素[8，13]。有研究指出，在低氮水平下单施化肥可有效提高肥料利用率，在高氮水平下单肥化肥其利用率反而下降[17]。在相同施氮水平下，有机肥替代普通化肥全量处理的氮肥表观利用率显著提高[18]。本次研究表明，麻竹出笋数量与竹笋产量随着不同比例有机氮肥替代无机氮肥而呈现一定差异，有机肥提供的有机氮占总氮投入量对麻竹笋产量和数量的贡献大小依次为： 67%＞0%＞100%＞50%＞CK ＞33%，即施用相同氮素水平条件下，施加67%的有机氮量对出笋早期和盛期的笋数量和产量都有明显优势，且持续高产能力较好，产量平稳，因此最佳有机肥、无机肥配施方案为有机肥提供氮占总氮投入量的67%为优选。

在补充等量氮、磷、钾素条件下，不同比例的有机肥投放量获得的竹笋产量各不相同，这可能与有机肥对竹林土壤的作用效果有关。当有机氮提供量占总氮量达100%时，即单纯施用有机肥的竹笋产量低于单纯施用化肥的产量。分析其原因，在出笋前施用化肥有利于促进竹笋数量的增加，笋产量随之增加，而有机肥的特性决定其养分释放较为缓慢，同时表现出提高土壤肥力、改善土壤状况的作用。当有机肥的氮提供量占67%时，出笋期的笋个数和产量比单施化肥增加6.1%、10.3%，即有机氮占67%、无机氮占33%时最有利于提高氮素的利用率，减少土壤养分固定，表现为产量和数量的明显增加。今后将进一步研究合理持续施加有机肥对麻竹笋品质和竹林土壤环境的影响，为笋用竹林可持续经营提供更有力的理论基础。