生物炭有机肥对榨菜主要性状?产量和品质的影响及效益分析

徐茜 肖波 杨梅 宗洪霞 李保证

摘要 针对重庆榨菜产区土壤酸化、肥力下降，榨菜产量降低、品质变差、种植效益减少的问题，开展了生物炭有机肥对榨菜主要性状、产量、品质及效益的影响研究。结果表明，榨菜优良地方品种“永安小叶”在增施生物炭有机肥的情况下，其株高、开展度显著增加，单株叶重和瘤茎重明显增加，瘤茎皮筋减少，空心率略有增大，干物率增加，粗蛋白含量增加，叶片产量增加显著，瘤茎产量提高，收益增加，榨菜种植效益/成本均大于未施生物炭有机肥的常规处理，在常规施肥条件下，增施生物炭有机肥1 050 kg/hm2时，瘤茎产量达46 904.25 kg/hm2，净收益8 507.55元/hm2，效益/成本达1.43，榨菜提质增效明显。

关键词 榨菜;生物炭有机肥;产量;品质;效益

中图分类号 S 637  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2021）18-0164-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.18.040

開放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effect and Benefit Analysis of Biochar-based Fertilizer on the Characteristics， Yield and Quality of Mustard Tuber

XU Qian， XIAO  Bo， YANG Mei et al

（Chongqing Three Gorges Academy of Agricultural Sciences，Chongqing 404155）

Abstract In recent years， there are some problems in Chongqing mustard production area， such as soil acidification， fertility decline， yield decline， quality deterioration and planting benefit reduction. The effects of biochar organic fertilizer on main characters， yield， quality and benefit of mustard were studied. The results showed that the plant height， development degree， leaf weight per plant and tuber weight of Yonganxiaoye， an excellent local variety of mustard tuber， increased significantly with the application of biochar-based fertilizer， while the skin gluten of tuber decreased， the hollow rate increased slightly， the dry matter rate increased and the crude protein content increased under the condition of conventional fertilization and increasing application of biochar organic fertilizer， the yield of tuber reached 46 904.25 kg/hm2， the net income was 8 507.55 yuan/hm2， the benefit/cost was 1.43， and the quality and efficiency of tuber were improved significantly.

Key words Mustard tuber;Biochar-based fertilizer;Yield;Quality;Benefit

基金项目 重庆市现代山地特色高效农业（榨菜）技术体系创新团队。

作者简介 徐茜（1965—），女，四川郫都人，高级农艺师  从事蔬菜栽培研究。*通信作者，高级农艺师，从事蔬菜推广研究。

收稿日期 2021-01-13

茎瘤芥（Brassica juncea var.tumida Tsen et Lee），又名青菜头，膨大的瘤状茎为产品器官，榨菜是以青菜头为原料腌制而成的一种酱腌菜，青菜头（榨菜）种植1898年始于重庆涪陵，1935年引入浙江余姚，至20世纪70年代末遍及部分省市零星种植，是具有中国特色的食物，与法国酸黄瓜、德国甜酸甘蓝并称世界三大名腌菜。经过100多年的发展，榨菜凭借其独特的味道和方便快捷的食用特点，已成为人民生活中不可缺少的佐餐调味品。由于受到气候及环境的限制，青菜头目前在我国主要集中种植于重庆、四川眉山和浙江地区，重庆、四川及浙江3省青菜头产量占比合计超过90%。重庆是全国榨菜种植的最大优质产区之一，常年面积近10万hm2，是重庆市优势特色效益作物。目前重庆榨菜种植优势区土壤酸化、肥力水平下降，导致榨菜产量品质降低、效益减少，农户种植积极性受挫，榨菜产业面临衰退等系列问题。近年来，生物炭（biochar）在增加作物产量及改善作物品质、实现废弃生物质资源化利用等方面具有多重效益[1-3]，生物炭有机肥料是以生物炭为载体，采用复混方法制成的肥料，可以结合作物的需肥规律使肥料缓慢释放养分，从而提高养分利用率，既能保持生物炭的优点，又能弥补其养分不足的缺点[4]，因生物炭材料的加入使其具有较高的养分持留能力和土壤改良作用，生物炭能降低养分损失，提高肥料养分的利用率[5]。目前，生物炭有机肥在小白菜、黄瓜、花生、水稻、生菜、油菜、玉米、高粱、红枣等多种作物上的应用研究已见报道[1-2，5-11]，而在榨菜生产方面鲜见报道，榨菜品种“永安小叶”是重庆市渝东南农业科学院发掘的地方品种，其适应性强，丰产稳产，品质优良，是重庆主栽品种之一，在重庆榨菜生产中不可或缺。因此，笔者以“永安小叶”为材料，研究其在常规施肥的条件下，增施生物炭有机肥对其性状、产量、品质的影响，分析其效益，以期为生物炭有机肥在榨菜生产上的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为“永安小叶”，由重庆市渝东南农业科学院提供。

1.2 试验地概况

试验安排在重庆市梁平区蟠龙镇重庆三峡农业科学院基地，海拔760 m，黄色豆粉泥，前作马铃薯，土壤pH 5.4（酸性），有机质21.5 g/kg（低），碱解氮（N）62.7 mg/kg（低），有效磷（P）17.3 mg/kg（高），速效钾（K）183.1 mg/kg（高），全量硼（B）0.583 g/kg，全量锌（Zn）1.28 g/kg，全量铁（Fe）13.9 g/kg，全量钙（Ca）3.70 g/kg，全量锰（Mn）0.862 g/kg。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计。

在常规1 hm2施用尿素600 kg、氯化钾225 kg、钙镁磷肥450 kg、有机肥1 875 kg的基础上开展增施生物炭有机肥试验，随机区组设计，设8个处理（编号为①～⑧），依次为1 hm2施用生物炭有机肥0、600、750、900、1 050、1 200、1 350、1 500 kg，生物炭有机肥由河南土豆帮作物科学生产，有效成分：有机质≥50%、蛋白质≥40%、氨基酸≥10%、NPK≥5%，含枯草芽孢杆菌+巨大芽孢杆菌，有效活菌数≥2亿/g。重复3次，小区面积6.8 m2（1.7 m×4.0 m），5行区，行株距0.33 m×0.33 m，每小区栽60株，密度88 245株/hm2。肥料使用方案见表1。

1.3.2 育苗。

2019年9月9日育苗，苗床1 hm2施过磷酸钙225 kg，尿素（N含量46%）22.5 kg，幼苗2叶、4叶期均结合病虫防治叶面喷施0.3%的磷酸二氢钾和0.4%的尿素。移栽前1 d防治病虫一次。

1.3.3 大田期肥料使用方法。

有機肥在大田整地时撒施，生物炭有机肥和钙镁磷肥移栽时作底肥一次性窝施，氮肥和钾肥按2∶8分2次在移栽后15、45 d作追肥施用。

1.4 测定项目与方法

记载播种期、出苗期、移栽期、收获期。收获前每小区除边行后连续取中间10株调查株高、开展度、瘤茎鲜重、叶片鲜重、瘤茎纵径/横径（菜形指数）、皮筋含量、空心，每处理选取400 g左右的瘤茎5个检测干物质（烘干法）和粗蛋白（凯氏法测定）含量。收获时调查整小区瘤茎鲜重、叶片鲜重。

1.5 数据分析

数据处理采用WPS表格进行统计，新复极差测验进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 主要生育期

试验于2019年9月9日育苗，9月16日出苗，10月23日移栽，2020年2月12日收获，生长期150 d。

2.2 主要农艺性状表现

从表2可以看出，各处理株高在37.4～44.33 cm，处理⑤最高，处理①最低，处理间株高差异达极显著水平，所有生物炭有机肥处理的株高均显著高于对照处理，除处理②外，其余处理株高均与处理①差异极显著。表明增施生物炭有机肥能提高榨菜株高。

开展度以处理⑤最大，为46.9 cm，对照处理最低，为41.2 cm，处理间开展度差异达极显著水平，所有生物炭有机肥处理的开展度均极显著高于对照处理，而生物炭有机肥处理间除处理⑤与处理②达显著差异外，其余处理间差异不显著。表明生物炭有机肥对增加植株开展度有利。

各处理榨菜单株叶片重在314～426 g，以处理⑤最重，对照处理①最轻，处理差异达极显著水平，增施生物炭有机肥的所有处理均与对照处理①差异达极显著水平，而生物炭有机肥处理间则无显著差异。

单株瘤茎重在388.0～529.33 g，以处理⑤最重，对照处理①最轻，处理间差异达极显著水平，增施生物炭有机肥的所有处理均与对照处理①差异极显著，而生物炭有机肥处理间则无显著差异。

菜形指数在0.77～0.84，处理间无显著差异;单株皮筋重在20～26 g，处理①最高，处理间差异不显著;空心率在9.33%～14.67%，处理①最低，处理⑧最高，表明增施生物炭有机肥对菜形指数无影响，对降低皮筋有利，使空心增加。

2.3 主要品质性状

瘤茎干物质含量以处理⑧最高，为6.27%，处理①最低，为5.66%，处理间差异达极显著水平，所有增施生物炭有机肥处理的干物质含量均与处理①差异显著;除处理③外，生物炭有机肥最高用量的处理⑧与其他生物炭有机肥处理间差异达极显著水平。表明生物炭有机肥能在一定程度上增加瘤茎干物质含量。

粗蛋白含量在29.28%～33.73%，处理⑦最高，处理①最低，各处理差异不显著，但增施生物炭有机肥处理均高于未施微肥处理①，表明生物炭有机肥处理增加了榨菜粗蛋白含量（表2）。

2.4 叶片产量

叶片产量以处理⑥最高，达33 442.8 kg/hm2，处理①最低，为27 883.8 kg/hm2。方差分析结果表明，处理间差异达显著水平，未使用生物炭有机肥处理与其他处理差异均显著，而生物炭有机肥处理间差异不显著（表3）。

2.5 瘤茎产量

从表4可以看出，瘤茎产量以处理⑧最高，产量达48 002.4 kg/hm2，处理①最低，产量为36 354.75 kg/hm2，呈随生物炭有机肥的增加而增加的趋势，方差分析结果表明，处理间瘤茎产量差异达极显著水平，未使用生物炭有机肥处理与其他处理差异极显著，而生物炭有机肥处理间差异不显著。

2.6 效益分析

各处理经济效益在21 887.85～28 801.50元/hm2，处理⑧经济效益最高，处理①最低;净收益在4 877.85～8 507.55元/hm2，以处理⑤最高，处理①最低;增施生物炭有机肥各处理均比对照处理①净收益增加，增加幅度在2 531.25～3 629.70元/hm2，处理⑤增加最多，处理⑥增加最少;各处理效益/成本均大于1，处理②和⑤最高达1.43，处理①最低为1.29，表明种植榨菜效益明显，增施生物炭有机肥增效显著（表5）。

3 结论与讨论

在该试验条件下，榨菜品种“永安小叶”在增施生物炭有机肥条件下，其株高、开展度显著增大，单株叶片和瘤茎重明显增加，瘤茎皮筋减少，空心率略有增大，干物质增加，粗蛋白增加，叶片产量增加显著，瘤茎产量极显著增加，净收益增加，效益/成本均大于1，处理⑤为最优生物炭有机肥增施用量，即在常规施肥条件下，增施生物炭有机肥1 050 kg/hm2，瘤茎产量达46 904.25 kg/hm2，净收益8 507.55元/hm2，效益/成本达1.43，榨菜提质增效明显。

生物炭有机肥的使用使得榨菜株高增加，瘤茎产量极显著增产，与冯海玲等[9]研究认为高粱各生育时期的株高随着炭基肥施用量的增加而增加、高粱产量随着炭基肥施用量的增大而增大一致。榨菜开展度、叶片产量、单株叶片和瘤茎产量是榨菜生物产量组成部分，试验榨菜土壤为酸性，使用生物炭基肥，这些指标都明显加大或增加，与孟令义[12]认为的炭基肥各处理增加了酸性土玉米生物产量的结果相一致。

榨菜空心是榨菜栽培上的“四大问题”（先期抽薹、病毒病、空心和冻害）之一[13]。施氮量、海拔对榨菜空心有明显影响，即施氮愈少、海拔愈高，空心愈轻[14];试验增施生物炭基肥导致空心增加，与肥料增加关系密切，控制或减少空心，应进一步研究生物炭有机肥替代部分尿素以及两者搭配合理用量。

生物炭有机肥可部分替代传统化肥，降低化学肥料的施用量，但不会影响蔬菜产量;同时还能够提高氮素农学利用率和改善果实品质[15]。试验炭基肥处理瘤茎皮筋减少，干物质增加，粗蛋白增加，榨菜品质改善，与生物质炭基肥中所含的钙、锰和锌这些有益元素显著相关，微量元素能够显著提高作物品质。

成本和效益是农业生产关注的永恒主题，节能增效也是是榨菜生产的最终目标，该试验中，增施生物炭有机肥，虽然肥料成本上升，但瘤茎产量增加所带来经济收益效果明显，所有生物炭有机肥处理的净收益、效益/成本均增加。因此，在榨菜生产中推广使用生物炭有机肥代替部分化肥，既能减少化肥用量又能增加种植收益，是榨菜产业提质增效、维持产业持续发展有效措施之一。

参考文献

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