陳 劍，齊 文，蔣海凌，陶永剛，錢(qián)仲倉(cāng)，陳 真

（1.臺(tái)州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 浙江臨海 317000； 2.臺(tái)州市黃巖區(qū)種子發(fā)展中心 浙江臺(tái)州 318020；3.湖州市匠心路草編文化藝術(shù)傳播有限公司 浙江湖州 313009）

茭白是浙江省種植面積最大的水生蔬菜，目前全省的茭白種植面積約3×104hm2[1-2]。茭白在采收季節(jié)會(huì)產(chǎn)生大量的農(nóng)業(yè)廢棄物，包括采收后茭白的上部葉片和下部殘留葉鞘，這些廢棄物的鮮質(zhì)量占茭白植株總質(zhì)量的50%～70%，每667 m2茭田每年產(chǎn)生的茭白鮮秸稈可達(dá)5000 kg[3]。采收后的廢棄茭白葉通常被堆棄在路旁、河道和田頭，葉鞘則被留在田間，任其腐爛或干后焚燒，不僅嚴(yán)重浪費(fèi)資源，還會(huì)造成環(huán)境污染。我國(guó)對(duì)茭白秸稈的綜合利用途徑主要有生產(chǎn)有機(jī)肥、制作食用菌栽培基質(zhì)、用作青貯飼料、編織工藝品、果園覆蓋等，將茭白秸稈堆肥還田是補(bǔ)充農(nóng)田土壤各類(lèi)養(yǎng)分最直接和有效的方式[4-5]。茭白葉中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，有機(jī)質(zhì)含量（w，后同）可達(dá)65.50%，N 含量為3.70%，P2O5含量為0.50%，K2O 含量為2.10%，與畜禽糞便等輔料經(jīng)過(guò)高溫堆腐后制成有機(jī)肥，既可以解決茭白葉資源利用率低和污染環(huán)境等問(wèn)題，又能解決蔬菜生產(chǎn)中需要大量投入肥料的問(wèn)題，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的一條有效途徑[6-7]。

目前我國(guó)關(guān)于茭白秸稈堆肥的研究主要集中在堆肥物料配比、堆肥方法篩選、堆肥過(guò)程中相關(guān)指標(biāo)的變化規(guī)律等方面[3，5-9]，而關(guān)于茭白秸稈堆肥產(chǎn)品應(yīng)用的相關(guān)研究相對(duì)較少。為了明確茭白葉堆肥在蔬菜生產(chǎn)中的施用方法和實(shí)際應(yīng)用效果，筆者將茭白葉分別與雞糞和豬糞按一定比例混合，并加入生物菌劑等輔料，堆制成2 種有機(jī)肥，與當(dāng)?shù)爻Ｓ玫纳唐酚袡C(jī)肥進(jìn)行比較，研究不同施肥量下3種有機(jī)肥對(duì)露地栽培中青菜產(chǎn)量、品質(zhì)以及土壤肥力、酶活性等指標(biāo)的影響，以期為茭白葉的堆肥還田提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020 年10 月在浙江省臺(tái)州市黃巖區(qū)曦禾有機(jī)農(nóng)場(chǎng)開(kāi)展，試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)地勢(shì)平坦，土層深厚，年降雨量1 708.50 mm 左右。土壤基本狀況為：沙壤土、pH 值5.52、有機(jī)質(zhì)含量22.60 g·kg-1、全氮含量1.51 g·kg-1、水解性氮（堿解氮）含量152.10 mg·kg-1、有效磷含量22.60 mg·kg-1、速效鉀含量104.02 mg·kg-1、過(guò)氧化氫酶活性2.28 mL·g-1、蔗糖酶活性5.44 IU·g-1、脲酶活性304.10 U·g-1，整體屬高肥力土壤。

1.2 材料

供試材料為青菜，品種為杭州油冬兒，屬于普通白菜類(lèi)，由杭州綠豐種子有限公司提供。參試商品有機(jī)肥選用當(dāng)?shù)厥卟撕献魃绯Ｓ闷放?，為江蘇省南通市產(chǎn)的“爾康”牌有機(jī)肥；參試的2 種茭白葉堆肥均為項(xiàng)目組前期于臺(tái)州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院基地內(nèi)堆制而成。堆制方法：將茭白葉與畜禽糞便輔料（堆肥A 輔料為干雞糞，堆肥B 為干豬糞）按照質(zhì)量比3∶1 稱(chēng)取混勻后，在自制堆肥箱（長(zhǎng)×寬×高=2.0 m×2.0 m×1.5 m）中采用層層堆疊的方式進(jìn)行，每堆疊完一層物料撒上適量的微生物菌劑（酵素菌速腐劑，淮安大華生物科技有限公司），物料裝滿(mǎn)堆肥箱后在箱體表面覆蓋塑料薄膜，待堆體溫度超過(guò)50 ℃后去除塑料薄膜，根據(jù)堆體實(shí)際發(fā)酵情況適時(shí)翻堆，保證堆體中心最高溫度不超過(guò)70 ℃，堆制21 d。商品有機(jī)肥及2 種茭白葉堆肥的基本理化性質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 商品有機(jī)肥及2 種茭白葉堆肥的理化性質(zhì)

1.3 方法

試驗(yàn)采用露地栽培，共設(shè)置10 個(gè)處理，每個(gè)處理3 次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)面積20 m2，隨機(jī)區(qū)組排列。以不施肥處理為CK，其中T2 處理為當(dāng)?shù)睾献魃绯Ｓ玫挠袡C(jī)肥施用量。所有處理有機(jī)肥均作為基肥一次性施入，基肥中不再添加化肥，試驗(yàn)期間不再追肥，具體試驗(yàn)設(shè)置見(jiàn)表2。

表2 不同處理肥料用量

于2020 年10 月21 日開(kāi)始將青菜種子育苗，11 月12 日（4 葉期，株高10 cm 左右）移栽，株行距為30 cm×40 cm，移栽前對(duì)土地進(jìn)行平整，均勻撒上有機(jī)肥后加薄土覆蓋，再蓋地膜，種植期間采用膜下滴灌方式進(jìn)行灌溉，其余各項(xiàng)措施均按田間常規(guī)管理，12 月28 日收獲，生長(zhǎng)周期共68 d，各小區(qū)單獨(dú)測(cè)產(chǎn)。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目

青菜生長(zhǎng)指標(biāo)及產(chǎn)量測(cè)定：青菜移栽1 周后，每個(gè)小區(qū)選取5 株長(zhǎng)勢(shì)均勻的青菜做好標(biāo)記，每周調(diào)查1 次葉片數(shù)直至收獲期。收獲時(shí)采集每個(gè)小區(qū)中間位置的青菜植株，隨機(jī)選取其中的50 株進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，同時(shí)按照“S”形在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取青菜10 株，調(diào)查株高、開(kāi)展度、葉片葉綠素含量（SPAD值）等農(nóng)藝性狀。

青菜品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定：青菜收獲時(shí)對(duì)每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取樣，委托杭州綠城農(nóng)科檢測(cè)技術(shù)公司進(jìn)行青菜相關(guān)品質(zhì)指標(biāo)的檢測(cè)，主要包括可溶性糖、維生素C、硝酸鹽含量等，均按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)[10-12]。

土壤理化指標(biāo)及酶活性測(cè)定：青菜收獲時(shí)，利用“S”形采樣法在距離主根5 cm 處，用取樣器采集0～20 cm 耕層土樣，分別委托杭州綠城農(nóng)科檢測(cè)技術(shù)公司與浙江天誠(chéng)檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司進(jìn)行土壤理化指標(biāo)及酶活性的檢測(cè)，土壤理化指標(biāo)主要包括pH值、有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、水解性氮（堿解氮）含量、有效磷含量、速效鉀含量等；土壤酶活性主要包括過(guò)氧化氫酶活性、蔗糖酶活性和脲酶活性等。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2007 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和制作圖表，采用SPSS16.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)青菜生長(zhǎng)情況的影響

由表3 可知，不同處理對(duì)青菜葉片數(shù)的增長(zhǎng)存在一定的影響，移栽后第5 周結(jié)束調(diào)查時(shí)，T9 處理的平均葉片數(shù)最多，為17.10 片，葉片數(shù)增幅最大為T(mén)3 處理，增幅達(dá)144.57%，增幅最小為T(mén)8 處理的100.13%，不同處理葉片數(shù)增幅為T(mén)3＞T4＞T5＞CK＞T6＞T1＞T7＞T2＞T9＞T8。試驗(yàn)中青菜葉片的增長(zhǎng)速度沒(méi)有隨著施肥量的增加而提高；結(jié)束調(diào)查時(shí)，堆肥B 在相同施肥量下對(duì)葉片數(shù)的增加效果最差。

表3 不同處理青菜葉片數(shù)

由表4 可知，相同肥料在不同施肥量下，并不一定對(duì)青菜的生長(zhǎng)性狀產(chǎn)生顯著影響，施用商品有機(jī)肥的3 個(gè)處理當(dāng)中，T2 與T3 之間各指標(biāo)均無(wú)顯著差異；施用堆肥A 的3 個(gè)處理當(dāng)中，T4 與T5 之間各指標(biāo)均無(wú)顯著差異；施用堆肥B 的3 個(gè)處理當(dāng)中，T7 與T8 之間除SPAD 外其他2 個(gè)指標(biāo)均無(wú)顯著差異。各處理中開(kāi)展度最大為T(mén)6 的44.10 cm，較CK 增加32.43%，與CK 差異極顯著，比T2 增加2.32%，與T2 無(wú)顯著差異。株高最高為T(mén)3，達(dá)39.70 cm，比CK 增加49.59%，與CK 差異極顯著，比T2 增加1.28%，與T2 無(wú)顯著差異；SPAD 值最大為T(mén)6，達(dá)65.44，比CK 增加25.89%，與CK 差異極顯著，比T2 增加7.24%，與T2 差異顯著。由開(kāi)展度、株高與SPAD 等指標(biāo)情況可以看出，施用同一種有機(jī)肥時(shí)，施肥量的增加對(duì)青菜生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用；在7.5 t·hm-2、22.5 t·hm-2施肥量下，3 種不同有機(jī)肥對(duì)青菜開(kāi)展度、株高的促生長(zhǎng)效果為商品有機(jī)肥＞堆肥A＞堆肥B。

表4 各處理對(duì)青菜性狀的影響

2.2 不同施肥處理對(duì)青菜產(chǎn)量的影響

由圖1 可知，各處理的青菜產(chǎn)量為12.80～42.71 t·hm-2，其中施用商品有機(jī)肥的3 個(gè)處理產(chǎn)量最高為T(mén)3 的42.71 t·hm-2，比CK、T2 分別增產(chǎn)233.72%、9.02%；施用堆肥A 的3 個(gè)處理產(chǎn)量最高為T(mén)6 的40.36 t · hm-2，比CK、T2 分 別 增 產(chǎn)215.23%、2.98%；施用堆肥B 的3 個(gè)處理產(chǎn)量最高為T(mén)9 的32.09 t·hm-2，比CK 增產(chǎn)150.65%，比T2減產(chǎn)18.12%。施用同一種有機(jī)肥時(shí)，青菜產(chǎn)量均隨著施肥量的增加而增加，但是部分處理間增產(chǎn)效果并不顯著，T2 與T3、T4 與T5 之間的產(chǎn)量差異均未達(dá)到顯著水平；相同施肥量下，3 種有機(jī)肥對(duì)青菜的增產(chǎn)效果為商品有機(jī)肥＞堆肥A＞堆肥B，這一規(guī)律與3 種有機(jī)肥在7.5 t·hm-2、22.5 t·hm-2施肥量下對(duì)青菜開(kāi)展度、株高的促生長(zhǎng)效果表現(xiàn)相同；施用堆肥處理在提高施肥量的情況下，青菜產(chǎn)量可以達(dá)到當(dāng)?shù)卣Ｉa(chǎn)水平，T6、T9 與T2 之間產(chǎn)量均無(wú)顯著差異。

圖1 不同處理對(duì)青菜產(chǎn)量的影響

表5 中青菜農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析結(jié)果表明，青菜的產(chǎn)量與開(kāi)展度、株高、SPAD 之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.960、0.863 和0.682，均呈極顯著正相關(guān)；開(kāi)展度與株高、SPAD 之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.806和0.783，均呈極顯著正相關(guān)；株高與SPAD 之間的相關(guān)系數(shù)為0.433，無(wú)顯著相關(guān)；青菜的葉片數(shù)與其他指標(biāo)間均無(wú)顯著相關(guān)。

表5 青菜農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析

2.3 不同施肥處理對(duì)青菜品質(zhì)的影響

由圖2 可知，不同處理對(duì)青菜維生素C 含量存在一定的影響，其中維生素C 含量最高為T(mén)8，達(dá)54.30 mg·100 g-1，比CK、T2 分別顯著增加78.03%、112.94%。施用商品有機(jī)肥的處理，維生素C 含量隨著施肥量的增加而降低，其中T3 與空白對(duì)照CK之間存在顯著差異；施用茭白葉堆肥的處理，維生素C 含量均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，其中施用堆肥A 的3 個(gè)處理間差異不顯著，施用堆肥B 的3 個(gè)處理中，T8 與其他2 個(gè)處理間均存在顯著差異。

圖2 不同處理對(duì)青菜維生素C 含量的影響

圖3 不同處理對(duì)青菜硝酸鹽含量的影響

圖4 不同處理對(duì)青菜可溶性糖含量的影響

2.4 不同施肥處理對(duì)土壤理化性質(zhì)、酶活性的影響

由表6 可知，青菜收獲后，各處理土壤的pH 值范圍為5.32～5.97；CK 的pH 值與T2、T3 處理差異顯著，與其他處理均無(wú)顯著差異，T2、T3 均與T1 處理差異不顯著，與其他處理均存在顯著差異。施用同一種有機(jī)肥的處理之間pH 值均無(wú)顯著差異；施用商品有機(jī)肥的處理土壤pH 值最高，施用堆肥B的處理土壤pH 值最低。各處理土壤的有機(jī)質(zhì)、全氮含量與試驗(yàn)前相比均有不同程度提高；施用商品有機(jī)肥和堆肥A 時(shí)，土壤的全氮含量隨著施肥量的增加呈上升趨勢(shì)，而有機(jī)質(zhì)含量并未隨著施肥量的增加而提高；相同施肥量下，商品有機(jī)肥對(duì)土壤的有機(jī)質(zhì)、全氮含量提高效果最好。除CK、T4 外，其他處理土壤的堿解氮、有效磷、速效鉀含量均比試驗(yàn)前有所提高；施用同一種有機(jī)肥時(shí)，土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量均隨著施肥量的增加而增加；其中，T3 處理土壤的堿解氮、有效磷含量均最高，分別比CK 提高25.77%、554.67%，差異均達(dá)極顯著水平，分別比T2 顯著提高7.05%、23.44%；T6 處理土壤的速效鉀含量最高，分別比CK、T2 提高398.38%、78.37%，差異均達(dá)極顯著水平。

表6 各處理對(duì)土壤理化性狀的影響

由表7 可知，各處理根際土壤的3 種酶活性與試驗(yàn)前相比呈升高趨勢(shì)；施用同一種肥料時(shí)，過(guò)氧化氫酶活性及脲酶活性均隨著施肥量的增加而提高。相同施肥量時(shí)，3 種有機(jī)肥對(duì)過(guò)氧化氫酶活性提高的效果為堆肥A≥堆肥B＞商品有機(jī)肥，過(guò)氧化氫酶活性最高的為T(mén)6、T9 處理，比CK、T2 分別顯著提高13.81%、8.80%。施用商品有機(jī)肥時(shí)，蔗糖酶活性隨著施肥量增加顯著提高；施用堆肥A 時(shí)蔗糖酶活性隨著施肥量增加降低；施用堆肥B 時(shí)蔗糖酶活性與施肥量之間并未呈現(xiàn)明顯規(guī)律，且施用堆肥A 和堆肥B 時(shí)，不同施肥量處理間蔗糖酶活性差異均不顯著；蔗糖酶活性最高的為T(mén)3 處理，比CK及T2 分別顯著提高8.64%、5.11%。相同施肥量時(shí)，3 種有機(jī)肥對(duì)脲酶活性提高的效果為堆肥A＞商品有機(jī)肥＞堆肥B，脲酶活性最高的為T(mén)6 處理，比CK 及T2 分別提高5.07%、4.69%，差異均未達(dá)顯著水平。

表7 各處理對(duì)土壤酶活性的影響

3 討 論

3.1 不同有機(jī)肥處理對(duì)青菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

合理施用秸稈堆肥，對(duì)減少化肥用量、增加蔬菜產(chǎn)量、保持土壤肥力都具有很好的效果[13-16]。筆者的研究結(jié)果與前人的研究結(jié)果基本一致，青菜的開(kāi)展度、株高、SPAD 值及產(chǎn)量均隨著有機(jī)肥施用量的增加而提高，3 種不同有機(jī)肥均在最大施肥量37.5 t·hm-2時(shí)效果最好；在相同施肥量下，3 種不同有機(jī)肥對(duì)青菜的增產(chǎn)效果為商品有機(jī)肥＞堆肥A＞堆肥B。值得一提的是，施用商品有機(jī)肥時(shí)，T1與T2 之間產(chǎn)量存在顯著差異，但是T2 與T3 之間產(chǎn)量不存在顯著差異，說(shuō)明參試的商品有機(jī)肥在T2處理下的施肥量較為合適，繼續(xù)提高施肥量則無(wú)法獲得相應(yīng)經(jīng)濟(jì)效益。施用堆肥A 與堆肥B 時(shí)，T5、T6 之間以及T8、T9 之間的產(chǎn)量均存在顯著差異，說(shuō)明2 種茭白葉堆肥在高施肥量下對(duì)青菜增產(chǎn)仍有較好的效果，在今后的生產(chǎn)過(guò)程中可以嘗試更高的施肥量；T2、T6 以及T9 之間的產(chǎn)量均不存在顯著差異，說(shuō)明2 種茭白葉堆肥在高施肥量情況下，均可以替代商品有機(jī)肥，使得青菜產(chǎn)量達(dá)到當(dāng)?shù)卣Ｉa(chǎn)水平。

大量研究表明，施用有機(jī)肥能很好地維持或提高蔬菜的品質(zhì)[17-19]。筆者的研究結(jié)果與前人研究結(jié)果有所不同，增加3 種有機(jī)肥的施用量均無(wú)法顯著提高青菜品質(zhì)，青菜的維生素C 含量隨著商品有機(jī)肥施肥量的增加而降低，隨著2 種茭白葉堆肥施肥量的增加均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，硝酸鹽含量隨著商品有機(jī)肥施肥量的增加而增加，2 種茭白葉堆肥在37.5 t·hm-2施肥量下硝酸鹽含量均最低，這可能是由試驗(yàn)區(qū)土壤以及所施有機(jī)肥中含氮量較高造成的，青菜的可溶性糖含量未表現(xiàn)出明顯規(guī)律。T7 處理的可溶性糖含量、T8 處理的維生素C含量分別為各處理中最高，施用堆肥B 對(duì)青菜品質(zhì)的整體提升效果較好。

3.2 不同有機(jī)肥處理對(duì)土壤養(yǎng)分及酶活性的影響

有機(jī)肥中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)元素和有機(jī)質(zhì)，長(zhǎng)期施用不僅可以提高土壤肥力、改善土壤理化性質(zhì)，還能夠增加土壤中有益微生物的數(shù)量、提高土壤中酶的活性[20-23]。筆者的研究結(jié)果與前人研究結(jié)果基本一致，施用有機(jī)肥的處理土壤的有機(jī)質(zhì)含量及養(yǎng)分元素含量較試驗(yàn)前及對(duì)照（CK）均有所提高。施用同一種有機(jī)肥的處理間pH 值均不存在顯著差異，與試驗(yàn)前相比也未有大幅變化，這可能是因?yàn)槭┯玫挠袡C(jī)肥中不僅含有較多的有機(jī)質(zhì)，還含有大量的有益微生物，對(duì)土壤酸性環(huán)境有較好的緩沖作用[24]。3 種有機(jī)肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的提高效果為商品有機(jī)肥＞堆肥A＞堆肥B；施用同一種有機(jī)肥時(shí)，土壤的有機(jī)質(zhì)含量并未隨著施肥量的增加呈現(xiàn)明顯的規(guī)律。各施肥處理對(duì)土壤有效磷、速效鉀含量的提升效果要較堿解氮含量明顯，這可能是因?yàn)榍嗖嗽谏L(zhǎng)過(guò)程中對(duì)氮元素的需求量要高于對(duì)磷、鉀元素的需求量。隨著施肥量的增加，過(guò)氧化氫酶活性、脲酶活性均不斷提高；3 種有機(jī)肥對(duì)蔗糖酶活性變化的影響各不相同，蔗糖酶活性隨著商品有機(jī)肥施肥量增加而提高，隨著堆肥A 施肥量增加而降低，堆肥B與蔗糖酶活性之間未呈現(xiàn)明顯規(guī)律，這與潘晶等[25]和王崢宇等[26]研究的秸稈還田對(duì)土壤酶活性的影響結(jié)果相似；3 種有機(jī)肥對(duì)3 種酶活性的提高效果各不相同，對(duì)過(guò)氧化氫酶活性提高的效果為堆肥A＞堆肥B＞商品有機(jī)肥，對(duì)蔗糖酶活性提高效果最差的為堆肥B，對(duì)脲酶活性提高效果為堆肥A＞商品有機(jī)肥＞堆肥B。

4 結(jié) 論

筆者研究中的2 種茭白葉堆肥在37.5 t·hm-2施肥量時(shí)，青菜的產(chǎn)量均可以達(dá)到當(dāng)?shù)厥┯蒙唐酚袡C(jī)肥時(shí)的正常產(chǎn)量水平，且青菜的品質(zhì)更優(yōu)，對(duì)土壤養(yǎng)分含量及酶活性的提高也有較好效果。茭白葉堆肥對(duì)提高蔬菜產(chǎn)量、提升蔬菜品質(zhì)、改善土壤環(huán)境等方面具有極大的利用價(jià)值，對(duì)茭白葉堆肥在其他蔬菜上的應(yīng)用效果將在未來(lái)的研究中進(jìn)一步摸索，希望能為茭白葉的肥料化利用提供理論支持。