轩青霞 王 舜 耿 立
(1.商丘市睢阳区乡村产业发展中心 河南商丘 476100;2.山东省宁津县现代农业发展服务中心 山东宁津 253400)
近年来, 随着平菇工厂化制棒方式产能的迅速发展,菌渣量也越来越多,菌渣的无害化处理和资源化高效利用成为亟待解决的重要问题。 由于缺乏高效再利用途径, 现阶段大部分菌渣多露天堆弃或焚烧处理,既污染环境,又造成资源浪费[1]。 菌渣中不仅含有大量的有机物、氮、磷、钾等营养成分[2],还含有丰富的纤维素、木质素、维生素、抗生素和其他生物活性物质[3],对改良土壤、提高土壤肥力和作物产量有重要作用,是一种良好的有机肥[4-6]。 同时,菌渣可以在土壤中形成具有良好通气和蓄水能力的腐殖质,对改良土壤物理性质、改善土壤化学性质、改善土壤微生物环境、抑制土传病虫害发生、提高土壤肥力都具有重要意义[7]。
商丘市是河南省食用菌生产和花生生产大市,平菇是该市栽培范围最广、产量最高的食用菌品种。本研究立足资源循环化利用与可持续发展理念,结合商丘市食用菌产业和花生产业高质量发展实际需求,通过在百亩试验区内设立田间微区对比试验,比较分析施用平菇菌渣对高油酸花生产量、 产量构成要素的影响, 探讨了菌渣替代复合肥以提升高油酸花生种植经济效益的可行性, 对菌渣无害化处理和花生减施化肥、绿色节本增效生产具有重要意义。
试验于2021 年在商丘市睢阳区高油酸花生绿色高质高效标准化生产示范区进行。 试验地块属沙壤土质,肥力均匀适中,田间配套设施齐全,土壤、灌溉水、 空气质量及周边环境符合绿色食品生产相关标准。
试验地土壤肥力情况: 0~20 cm 深度的土层土壤有机质含量为17.40 g/kg、 全氮含量为1.22 g/kg、速效磷的含量为15.30 mg/kg、 速效钾的含量为125.00 mg/kg,pH 为7.6。
供试花生品种为豫花65,其油酸含量高、抗病能力强、单产水平高,已成为近年来河南省重点推广的高油酸花生品种。供试肥料为史丹利牌复合肥(含N 15%、P2O515%、K2O 15%)。
供试菌渣为栽培平菇后的基质。 平菇栽培基质的原始成分配比为麦麸17%、玉米芯81%、石膏1%、石灰1%。 将平菇菌渣高温发酵后粉碎晾干备用。 菌渣养分含量见表1。
表1 试验用菌渣养分含量(单位:g/kg)
试验设计: 试验于2021 年以建立田间微区的方式进行。 试验设置4 个处理: 处理1 施复合肥1 200 kg/hm2(CK);处理2 施菌渣替代复合肥25%,菌渣用量为4 500 kg/hm2(T1);处理3 施菌渣替代复合肥50%,菌渣用量为7 500 kg/hm2(T2);处理4 施菌渣替代复合肥75%,菌渣用量为12 000 kg/hm2(T3)。微区面积6 m2(长3 m、宽2 m),每个处理重复3 次,随机排列。 共建立12 个田间微区, 微区之间设宽50 cm 的隔离带。
田间管理:小麦收获后及时进行秸秆粉碎还田,旋耕土地, 并将复合肥和菌渣施入相应微区。 6 月10 日足墒播种。花生行距35 cm,穴距18 cm,每穴播2 粒种子。 播种后出苗前用96%精·异丙甲草胺土壤封闭除草。 花生全生育期化学调控1 次、追肥1 次、浇水2 次、防治病虫害3 次,10 月8 日收获。
测定项目及方法: 花生按微区收获计算产量,分别摘果,晒干入库,计算各小区产量、百果重、百仁重及出仁率等指标,加权平均。
产量是反映平菇菌渣替代复合肥应用于高油酸花生种植中实际效果的基础指标。 由表2 可知,当菌渣施用量不断增加,豫花65 花生的产量也呈现出先高后低的现象, 菌渣施用量7 500.00 kg/hm2(T2),即施用菌渣替代复合肥50%时, 组平均产量最高,较CK、T1 和T3 分别增产18.30%、11.98%和9.68%。 菌渣施用量12 000.00 kg/hm2(T3),即施用菌渣替代复合肥75%时,尽管菌渣对复合肥的替代量最大,但该组的平均产量未达到最大值。 分析认为,菌渣替代复合肥的增产作用主要受到菌渣与复合肥主要营养成分及其合理配比的程度, 当菌渣替代复合肥施用于花生植株且替代量达到最优水平时, 其增产作用达到最优水平。 之后随着菌渣替代量的增加,花生产量出现不增反降的情况。
表2 平菇菌渣对高油酸花生产量的影响(单位:kg/hm2)
结合本次试验主要目标,选择百果重、百仁重、出仁率作为评价平菇菌渣对高油酸花生产量构成影响的主要指标。 由表3 可知,从平均百果重指标看,随着菌渣施用量的增加,豫花65 花生的百果重呈现先升高后降低的趋势, 菌渣施用量7 500.00 kg/hm2(T2),即施用菌渣替代复合肥50%时,平均百果重最高, 较CK、T1 和T3 组分别增加11.78%、7.82%和3.24%; 从平均百仁重指标看, 随着菌渣施用量的增加, 豫花65 花生的百仁重呈现先升高后降低的趋势,菌渣施用量7 500.00 kg/hm2(T2),即施用菌渣替代复合肥50%时,平均百仁重最高,较CK、T1 和T3组分别增加7.06%、4.65%和2.46%;从平均出仁率指标看, 随着菌渣施用量的不断增加, 豫花65 花生的出仁率也呈现先升高后降低的趋势, 菌渣施用量7 500.00 kg/hm2(T2), 即施用菌渣替代复合肥50%时, 平均出仁率最高, 较CK、T1 和T3 组分别提高4.00%、1.77%和0.87%。分析认为,平菇菌渣的使用对豫花65 花生的百果重、百仁重、出仁率均有不同程度的提升作用, 但以菌渣施用量7 500.00 kg/hm2(T2),即施用菌渣替代复合肥50%时提升作用最优。
表3 平菇菌渣对高油酸花生产量构成的影响
试验将平菇菌渣对复合肥的替代量设计为25%、50%与75%,替代量的比例范围跨度较大,进一步的研究可将替代比例跨度范围缩小, 以使试验结果更加精确。 此外,食用菌菌渣的增产作用不限于高油酸花生, 菌渣施用于其他花生品种种植中的应用推广价值,也可能是该领域研究的重要方向。
不同种类食用菌菌渣在性状差异上有较大不同,因此可能会导致不同的施用效果,试验仅选用了食用菌中平菇菌渣品种作为主要试材,实际上,由于食用菌栽培基质的原初配料及比例不同, 各种食用菌菌渣的营养物质含量及其结构也不相同,为此,以后的研究可围绕不同食用菌菌渣对于高油酸花生种植的增产效果进行试验验证。
食用菌菌渣在不同种植区域、 不同土壤类型下的施用效果也可能不同,有必要做进一步研究,以探索更多菌渣在不同地域、 不同土壤类型中的应用效果。 此外, 应对菌渣中主要物质在土壤中的转化过程、转化速率、转化率、菌渣转化的影响因素及菌渣转化的微生物学机制等进行深入研究。
施用菌渣后可能会影响生态环境。 农田的生态承载力、 长期使用菌渣对农田生态环境的影响有待作进一步研究。 因此,在菌渣施用时,有必要设立定位观测点,加强对菌渣循环利用的长期观察研究,以持续探索菌渣还田对整个生态系统的影响。
对比试验表明, 施用一定量的平菇菌渣替代复合肥应用于高油酸花生豫花65 可有效地提升花生产量、 产量构成要素重要相关指标。 以施用菌渣7 500.00 kg/hm2替代50%复合肥时,高油酸花生的产量、平均百果重、百仁重、出仁率等最高。