武俊俊 ，劉 霞 ，馬彩蓮 ，董光華

（1.晉中職業(yè)技術學院，山西 晉中 030600；2.山西能源學院，山西 晉中 030600）

長山藥又名山藥，是薯蕷類多年生纏繞藤本植物，地下圓柱形肉質塊莖既是食品，亦可入藥，在食用與加工業(yè)上大有發(fā)展前途。山西省平遙縣岳壁鄉(xiāng)岳北村一帶栽培長山藥已經有超過2 000 a的歷史，所產長山藥質地優(yōu)良，是著名特產，被國家農業(yè)部授予地理標志產品，是當?shù)剞r戶的主要農業(yè)收入。在政府提出以“一縣一業(yè)，一村一品”為三農工作重點的號召以后，長山藥更是成為當?shù)氐闹鲗Мa業(yè)之一。但是由于各家土地較少，輪作困難，長山藥種植中出現(xiàn)了許多問題，如重茬次數(shù)過多,土傳病害不斷增多，土壤中營養(yǎng)元素比例失調，頻頻出現(xiàn)死苗、爛根現(xiàn)象，產量和品質明顯受損，嚴重影響了當?shù)禺a業(yè)和農戶收入。這一現(xiàn)象在山西乃至全國其他山藥種植區(qū)也同樣發(fā)生[1]。

為了緩解和改善這一現(xiàn)象，本試驗從改良土壤入手，將風化煤經肥料化處理為風化煤基肥。風化煤基肥不僅保持了煤結構的基本特性，即多孔性固體燃料，遇水發(fā)熱膨脹，含有多種微量元素，而且游離腐植酸增加，活性物質增加。本研究通過將風化煤基肥施入長山藥栽培土壤，旨在調節(jié)土壤性質，改善植株生長條件，提高株體抗性，減輕長山藥土傳病害，以期達到提高產量和品質的目的。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地點在岳壁鄉(xiāng)岳北村A戶和B戶地里進行，2家田地相距較遠，土質狀況不同，有一定的代表性。2位農戶有著多年的種植長山藥經驗，配合試驗時間已有4 a。

1.2 風化煤處理

采用當?shù)厣a、容易獲取的風化煤，經過有氧階段和厭氧階段處理，處理過程中添加處理劑（處理劑包含生物活性菌種和其他輔助物）。處理不同時間后，與底肥按照一定的比例一起施入長山藥種植田。

1.3 樣本采集

A戶風化煤處理時間為180 d，B戶風化煤處理時間為45 d。施肥后分別在2家地里用五點采樣法采集0～30 cm土層的土壤樣本，2個重復，標記為 A1，A2，B1，B2。以不施用風化煤基肥為對照，2 個重復，標記為 A′1，A′2，B′1，B′2。

1.4 長山藥種植方法

A戶底肥為史丹利三銨750kg/hm2和經過180d處理的風化煤處理肥9 000 kg/hm2，旋耕入土，播種時間為5月20日。B戶底肥為史丹利三銨750 kg/hm2、處理45 d的風化煤處理肥2 250 kg/hm2、雞糞1 m3，播種時間為5月1日。

A，B這2戶均采用高壟開溝種植，栽培行距×株距為60 cm×25 cm，蓋土厚度為3 cm。7月中旬長山藥開花期順水追三銨750 kg/hm2、硝酸磷肥600 kg/hm2，7月下旬噴廣譜性殺菌劑甲基硫菌靈預防病害。在苗高20～30 cm時支架引蔓以利通風、透光、排水，每株留1個強壯的主莖[2]。全生育期共澆水6次，10月份采收。A戶10月上旬采收，B戶與其他戶于10下旬采收。二者相差超過20 d。

1.5 測定項目及方法

風化煤處理肥按照一定比例與底肥一起施入長山藥種植田后，分別采集新鮮土樣檢測土壤肥力狀況，主要檢測項目有土壤酸堿度、游離腐植酸、全氮、有效磷、速效鉀及有機質含量，采用常規(guī)測定法[3]；在發(fā)芽期、旺盛生長期、拉秧期和收獲期觀測植株的生長狀態(tài)、葉片狀態(tài)和長山藥品相，收獲期測產。

2 結果與分析

2.1 植株表現(xiàn)

2.1.1 出苗期差異 長山藥出苗期A戶試驗田與對照間有明顯的差異，A戶試驗田比對照提早5 d出苗，且苗齊苗壯，長勢旺，沒有出現(xiàn)死苗現(xiàn)象。B戶試驗田比對照出苗早3～5 d，苗齊、生長正常，無病害。

2.1.2 葉片差異 在植株旺盛生長期，與對照相比，A戶試驗田長山藥功能葉肥厚，葉色鮮亮，光澤度高，葉面無病斑，外形上明顯優(yōu)于對照，也優(yōu)于B戶。B戶試驗優(yōu)于對照。

2.1.3 拉秧期差異 A戶10月上旬拉秧時，當?shù)氐拈L山藥（包括對照田）已株體衰敗，葉片枯黃，而A戶試驗田的山藥植株上還在繼續(xù)發(fā)新葉，許多功能葉仍保持綠色，可見，其還有明顯的光合能力，還可繼續(xù)提供光合產物。B戶試驗田也表現(xiàn)得較好，山藥植株上綠葉明顯多于對照和其他種植戶。

2.1.4 產品差異 A戶試驗田長山藥塊根順直，棱瘤少，品相優(yōu)良。一級品產量37 770 kg/hm2，產品長度42～69 cm，周長14～21 cm，單根質量675～1 525 g；對照田產量28 170 kg/hm2，一級品占47%，多數(shù)產品細而短，畸形根很多。B戶試驗田產量29 280 kg/hm2，畸形根明顯少于對照。同一塊地段的多個種植戶產量在22 500～30 000 kg/hm2，均表現(xiàn)為產品短且畸形嚴重。

A戶產品口感好，發(fā)沙，有淡淡的清甜味，顯示出不同于化肥田產品的優(yōu)勢。B戶試驗田與對照相比，優(yōu)勢也很明顯，公頃產量比對照多出7 500 kg，品相較好，口感較好，但與A戶還存在一定差距。

2.1.5 價格差異 品質決定價格，長山藥的價格很大程度上受塊根的外形、根粗、長度、順直度、均勻度影響，A戶產品品質明顯超群，獲得當?shù)胤N植戶及收購方大贊，以高于相鄰種植戶1.5元/kg的價格出售，且表現(xiàn)為惜售，產值37.5萬元/hm2，比對照高18萬元/hm2。B戶長山藥品相弱于A戶，售價低于A戶。

2.2 土壤表現(xiàn)

2.2.1 煤基肥調節(jié)土壤酸堿性 適宜長山藥生長的土壤酸堿度的pH值為6.0～8.0。從表1可以看出，平遙長山藥種植區(qū)土壤pH值多高于8.0，而風化煤基肥中的腐植酸具有弱酸性[4]，施用該肥以后，所有栽培田土壤pH值均有一定程度的降低。

表1 土樣酸堿度及有機質檢測結果

2.2.2 煤基肥改善土壤營養(yǎng)狀況 風化煤是自然生態(tài)系統(tǒng)中碳庫的重要組成部分，含有大量腐植酸和多種含氧活性功能團[5]，且C/N值也高于常用的草炭、沼渣等物料[6]，山西的風化煤中含有大量的腐植酸[7]。陳伏生等[8]研究認為，風化煤對水稻的分蘗數(shù)、飽滿率、千粒質量等都有不同程度的提高。孫志梅等[9]研究了風化煤對沙化土壤保持水分及氮磷鉀養(yǎng)分的影響，結果表明，沙土中添加一定比例的風化煤后，含風化煤的沙柱上層養(yǎng)分含量明顯高于對照。本試驗中，表1檢測結果表明，大量施用風化煤基肥的A1，A2，土壤中的有機質含量比對照明顯增加，施肥量較小的B1，B2效果不太明顯。

從表2可以看出，A戶土壤中游離腐植酸含量和氮、磷、鉀、有機質的含量均高于B戶，土壤營養(yǎng)狀況和透氣透水性更佳。這應該與A戶施用煤基肥用量大、處理時間長有關。

表2 煤基肥養(yǎng)分含量檢測結果（樣本平均值）

王永江等[10]報道，在稻田中使用腐植酸能有效涵養(yǎng)水分，改善土質，透氣性增強，能防止土壤板結，且有機質由0.417%提高到0.735%。腐植酸能提高土壤中陽離子的交換容量，減少氨的揮發(fā)，提高氮肥的利用率[11]。腐植酸含有多種活性基團，具有較高的吸附能力，對氮、磷、鉀等元素都有一定的吸附和解吸能力，在pH值為8時，吸附氮和鉀的量較高[12]。風化煤還能激活土壤中酶的活性，使土壤養(yǎng)分更利于作物吸收[13]。

本試驗認為，風化煤基肥中的腐植酸有促進土壤中微生物活動的作用，使固氮菌增多，促進了氮肥的吸收利用率，為根系提供了足夠的氮營養(yǎng)；腐植酸還可以增大葉片的的光合速率[14]，使長山藥葉片表現(xiàn)為厚、大、亮，光合能力提高，促進了長山藥產量豐收。

2.2.3 煤基肥改善土壤疏松透氣性 一方面，煤的多孔層狀結構使得其在加入土壤后吸水膨脹，起到疏松土壤的作用；另一方面，煤基肥中的腐殖酸能改善土壤結構，促進土壤團粒結構的形成，其具有多孔介質的性質，可使土壤容重減輕，總孔隙度和通氣孔隙度增多，土壤黏性變小，疏松度提高，透水透氣性變佳，蓄水能力提高，整體緩沖性能增強，從而使得土壤中水、氣、熱狀況得到調節(jié)。任志勝等[15]通過在排土場新構土體中加入風化煤試驗，證明風化煤能促進土壤呼吸，提高碳釋放率，這一結論與本試驗中長山藥的生長表現(xiàn)一致。

有研究證明，水稻土施用風化煤后氧化還原電位Eh值提高，根層土壤水分溶解氧和土壤呼吸強度均增加，稻根活力增強[16]。本試驗結果表明，A戶施肥量大，肥料處理時間長，大量的腐植酸使土壤疏松透氣性明顯優(yōu)于對照，也好于B戶，促進了長山藥根系下扎和產品膨大順直，減少了畸形根的概率，提高了產量和品質。

2.2.4 煤基肥提高土壤溫度 煤溶解于水會產生一定的溶解熱，加之風化煤基肥為熱性肥，其活化發(fā)熱時間較長，有利于土溫的提升，在地溫較低的5月上中旬使長山藥縮短了出苗期，9月中下旬到10月氣溫降低后又延長了塊根膨大時間，推遲了落葉。

3 結論與討論

長山藥喜暖濕環(huán)境，怕干旱、忌積水，適宜種植在排水良好、土層深厚疏松的土壤中[17]。在長山藥種植地施加風化煤基肥，可以利用煤的特性，增加土壤的腐植酸含量和有機質含量，提高地溫，提高透水透氣性，降低土壤的酸堿度，契合了長山藥生長特性，使得長山藥出苗早而全，中期長勢好，推遲了秧苗衰敗時間，長山藥產量和品相顯著提升。從試驗結果可以看出，連續(xù)幾年施用風化煤基肥能夠明顯改變土壤的酸堿性，更加有利于長山藥的生長發(fā)育。

風化煤富含腐植酸等有機物，是生產生物有機肥的寶貴資源[18]。如何更簡便地將風化煤有效利用，如何在不同的地塊中達到風化煤基肥的最佳施肥量，還需要詳細探索。隨著化肥農藥大量使用，土壤結構被破壞，病蟲害增多，鹽漬化面積擴大，農產品品質下降越來越明顯，充分開發(fā)和利用山西大量的風化煤，研究以風化煤為原料的煤基肥，促進土壤改良，結合配方施肥，改變當?shù)赝寥纏H值普遍偏高的現(xiàn)象，為大多數(shù)作物創(chuàng)造適宜的生長條件，對提高作物品質和產量有著深遠的意義[19-20]。

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