楊漢 黃志謀 黎雨薇 趙清純 秦曉銀 全文博

(咸寧市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖北 咸寧 437100)

甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam.]屬于旋花科甘薯屬，按照用途可分為鮮食型甘薯、淀粉型甘薯、菜用型甘薯、觀賞型甘薯等[1]。菜用甘薯，別名薯尖、苕葉尖等，可食用部分是甘薯莖的一部分，過去多被扔掉或作為飼料使用，經(jīng)過品種改良和專用新品種選育，成為口感鮮嫩滑爽、無茸毛、無苦澀味、適口性好，可作蔬菜食用的一種新興葉菜。咸寧市位于湖北省東南部，屬亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候，氣候溫和，降水充沛，日照充足，四季分明，無霜期長(zhǎng)；冬季偏冷干燥，夏季高溫多雨，年平均氣溫16.8℃，平均降水量1523.3mm，年平均有效積溫5360℃，年平均日照時(shí)間為1754.5h，年平均無霜期245～258d，氣候條件適合甘薯的種植。

2021—2023年國(guó)務(wù)院印發(fā)的中央一號(hào)文件均提出，要保障“菜籃子”產(chǎn)品供給，提高蔬菜應(yīng)急保供能力，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)面源污染綜合治理，深入推進(jìn)化肥農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)投入品減量化，推廣農(nóng)作物病蟲害綠色防控產(chǎn)品和技術(shù)，推進(jìn)水肥一體化等，政策大力支持蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[2-4]。菜用甘薯含有非常豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，具有抗氧化、提高免疫力、降糖、預(yù)防結(jié)腸癌和乳腺癌等保健功能，可滿足人民對(duì)優(yōu)質(zhì)高效蔬菜的需求[5，6]，日漸成為餐桌新寵。菜用甘薯可多次采收，產(chǎn)量高，經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)高于普通葉菜，已成為湖北、湖南、廣東、福建等多個(gè)地方農(nóng)業(yè)特色種植的重要組成部分，成為促進(jìn)農(nóng)民增產(chǎn)增收的渠道[7]。菜用甘薯生長(zhǎng)期短，一般移栽30d可進(jìn)行采摘，采摘后追施尿素并灌溉，可實(shí)現(xiàn)平均7～10d可采摘1次，采摘期長(zhǎng)，產(chǎn)量很高，結(jié)合設(shè)施大棚，基本實(shí)現(xiàn)周年生產(chǎn)與供應(yīng)[8]，經(jīng)濟(jì)效益好。但在實(shí)際生產(chǎn)中仍存在夏季蟲害嚴(yán)重、栽培管理水平不高、產(chǎn)量不穩(wěn)定等問題，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益未達(dá)到理想值。為實(shí)現(xiàn)菜用甘薯更加優(yōu)質(zhì)、高效，開展了化肥減量、化學(xué)農(nóng)藥減量栽培試驗(yàn)，以總結(jié)咸寧市菜用甘薯綠色高效栽培模式，為生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)品種

供試品種為“福菜薯18號(hào)”。由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育，短蔓半直立，莖尖無茸毛，燙后顏色綠，微甜，有香味，無苦澀味，有滑膩感[9]。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)設(shè)在咸寧市咸安區(qū)向陽湖鎮(zhèn)寶塔村農(nóng)科院試驗(yàn)基地，紅壤，0～20cm土層含堿解氮67.68mg·kg-1、有效磷12.97mg·kg-1、速效鉀133mg·kg-1、有機(jī)質(zhì)1.45%，pH值5.25。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2022年進(jìn)行化肥減量、農(nóng)藥減量栽培試驗(yàn)。小區(qū)采取完全隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積15m2(3m×5m)，株行距30cm×20cm。2022年5月23日栽插，6月28日首次采收薯尖，其后每間隔15d左右再次采收，共采收6次，于9月15日采收結(jié)束。共分別設(shè)置4個(gè)處理。

1.3.1 化肥減量栽培試驗(yàn)

T1：不施基肥(CK)，每次采摘后追尿素225kg·hm-2；T2：施三元復(fù)合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)900kg·hm-2作基肥，每次采摘后追尿素225kg·hm-2；T3：施三元復(fù)合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)700kg·hm-2、雞糞7500kg·hm-2作基肥，每次采摘后追尿素150kg·hm-2；T4：施三元復(fù)合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)700kg·hm-2、雞糞7500kg·hm-2、商品有機(jī)肥2250kg·hm-2作基肥，每次采摘后追尿素150kg·hm-2。

1.3.2 化學(xué)農(nóng)藥減量栽培試驗(yàn)

S1：噴施清水。S2：化學(xué)農(nóng)藥，5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑、20%啶蟲脒可溶液劑。于6月底—8月中旬噴施5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑和20%啶蟲脒可溶液劑，每7d噴施1次，8月下旬—9月噴施5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑和20%啶蟲脒可溶液劑，每15d噴施1次，具體噴施方式視蟲害嚴(yán)重程度而定。S3：生物農(nóng)藥加農(nóng)業(yè)防治，棉鈴蟲核型多角體病毒懸浮劑(20億PIB·mL-1)、10%煙堿水劑、黃板(規(guī)格為20cm×25cm，750張·hm-2)。在6—8月蟲害無法控制時(shí)噴施棉鈴蟲核型多角體病毒懸浮劑(20億PIB·mL-1)和10%煙堿水劑，每隔15d噴施1次，蟲害得到控制時(shí)停止。S4：化學(xué)農(nóng)藥加生物農(nóng)藥加農(nóng)業(yè)防治，5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑、20%啶蟲脒可溶液劑、棉鈴蟲核型多角體病毒懸浮劑(20億PIB·mL-1)、10%煙堿水劑、黃板(規(guī)格為20cm×25cm，750張·hm-2)。在6—8月蟲害無法控制時(shí)噴施5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑、20%啶蟲脒可溶液劑、棉鈴蟲核型多角體病毒懸浮劑(20億PIB·mL-1)和10%煙堿水劑，每隔20d噴施1次，蟲害得到控制時(shí)停止，具體噴施方式視蟲害嚴(yán)重程度而定。

1.4 取樣與測(cè)定

1.4.1 莖尖產(chǎn)量

每次采摘長(zhǎng)度為10～15cm莖尖，稱重各個(gè)小區(qū)全部有商品價(jià)值的莖尖產(chǎn)量，折算成單位面積(hm2)產(chǎn)量。

1.4.2 土壤理化性質(zhì)測(cè)定

化肥減量栽培試驗(yàn)前，取一個(gè)混合基礎(chǔ)土樣；試驗(yàn)結(jié)束后，測(cè)定各小區(qū)土壤的pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量等。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel進(jìn)行處理，采用DPS V9.01數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果分析

2.1 產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)

2組試驗(yàn)不同采摘時(shí)期菜用甘薯的產(chǎn)量有差異，隨著氣溫的升高，產(chǎn)量增加明顯，于第5次采摘時(shí)達(dá)到峰值，隨著氣溫的降低，第6次采摘時(shí)產(chǎn)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

減肥栽培試驗(yàn)見表1。T4的第1次、第2次、第4次、第5次、第6次菜用甘薯的采摘產(chǎn)量較T2有顯著性增加，而T3只有第2次、第4次、第5次的采摘產(chǎn)量較T2有顯著性增加。T1、T2、T3、T4各處理的菜用甘薯總產(chǎn)量之間具有顯著性差異。與T2相比，T3和T4的產(chǎn)量分別增加20.04%、31.60%，T4的產(chǎn)量較T3增加9.63%。說明通過采取每公頃減施300kg三元復(fù)合肥、配施有機(jī)肥作基肥、每次采摘后追施10kg尿素的施肥方式，可顯著增加菜用甘薯產(chǎn)量。

表1 不同施肥處理薯尖產(chǎn)量表現(xiàn)

減藥栽培試驗(yàn)見表2。7—8月菜用甘薯蟲害較多，主要為斜紋夜蛾、蚜蟲等。前期蟲害較少，第1次和第2次各個(gè)處理的菜用甘薯采摘量無明顯差異。從第3次開始，S1受蟲害影響，S2、S3和S4的采摘量有顯著增加。S4的第3次和第6次采摘量與S2相比有顯著性增加，而S3與S2相比，6次采摘量之間均無明顯差異。在菜用甘薯總產(chǎn)量方面，與S2相比，S3的菜用甘薯產(chǎn)量下降2.10%，無顯著差異；但S4的菜用甘薯產(chǎn)量較S2有顯著性提升，為7.83%。表明通過噴施生物農(nóng)藥、掛黃板(完全不噴施化學(xué)農(nóng)藥)的措施，菜用甘薯產(chǎn)量基本不會(huì)受到影響，而通過化學(xué)農(nóng)藥減量20%以上，結(jié)合生物農(nóng)藥和黃板的綜合防治措施，可適當(dāng)增加菜用甘薯產(chǎn)量，且減少了農(nóng)藥殘留，可提升食用品質(zhì)，提高菜用甘薯市場(chǎng)價(jià)格。

表2 不同病蟲害防治處理薯尖產(chǎn)量表現(xiàn)

2.2 不同施肥處理對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

由圖1可知，與基礎(chǔ)土樣(T0)和T1處理相比，T2、T3、T4處理土壤的速效鉀、有效磷、有機(jī)質(zhì)都有所增加，說明施肥可以提高土壤養(yǎng)分含量。與T2相比，T3、T4處理土壤的有效磷、堿解氮、有機(jī)質(zhì)含量有增加，表現(xiàn)為T4>T3>T2，速效鉀含量表現(xiàn)為T4>T2>T3。pH值在5.25～5.54，差異不大。T3處理的有效磷、堿解氮、有機(jī)質(zhì)較T2處理提高0.76%、1.16%、31.47%，速效鉀較T2處理降低5.44%。T4處理的速效鉀、有效磷、堿解氮、有機(jī)質(zhì)較T2處理增加6.12%、8.34%、2.37%、36.28%。由此可知，在化肥減量30%以上，并增施有機(jī)肥的情況下，可提升土壤肥力，但土壤改良是一個(gè)緩慢的過程，需要長(zhǎng)期執(zhí)行。

圖1 不同施肥處理對(duì)土壤養(yǎng)分含量的變化

2.3 經(jīng)濟(jì)效益分析

綜合分析了減肥栽培試驗(yàn)和減藥栽培試驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)效益，并進(jìn)行成本投入與產(chǎn)出核算，以此衡量生產(chǎn)效益，分別見表3、表4。

表4 不同病蟲害防治處理經(jīng)濟(jì)效益分析表

減肥栽培試驗(yàn)經(jīng)濟(jì)效益分析見表3，本試驗(yàn)菜用甘薯采摘時(shí)間為6—9月，平均單價(jià)按3元·kg-1計(jì)算。肥料成本包括基肥和尿素成本，因T1只追肥，且產(chǎn)量較低，所耗費(fèi)的人工、病蟲害防治、水電等成本要低于T2、T3、T4。由表3可知，與T2相比，雖然T3和T4處理提升了肥料成本，但菜用甘薯產(chǎn)量得到顯著提升，收入不減反而分別增加了18910元·hm-2、26283元·hm-2；與T3相比，T4的收入增加11590元·hm-2。說明在化肥減量30%以上，并增施有機(jī)肥的情況下，菜用甘薯的經(jīng)濟(jì)效益不僅不會(huì)降低，反而增效明顯。

減藥栽培試驗(yàn)經(jīng)濟(jì)效益分析見表4，在保證所有菜用甘薯均無農(nóng)藥殘留超標(biāo)的情況下，全部化學(xué)農(nóng)藥噴施處理的薯尖按2.8元·kg-1價(jià)格計(jì)算，采用化學(xué)農(nóng)藥減量20%以上，結(jié)合生物農(nóng)藥和黃板處理的薯尖按3.2元·kg-1格計(jì)算。病蟲害防治成本包括6—9月種植期間所有的化學(xué)農(nóng)藥、生物農(nóng)藥、黃板等成本。因S1的產(chǎn)量較低，其人工成本要低于其他處理。由表4可知，雖然S3和S4處理提升了病蟲害防治的成本，但菜用甘薯的商品率和品質(zhì)得到顯著提升，且降低了農(nóng)藥殘留的風(fēng)險(xiǎn)，售價(jià)比傳統(tǒng)種植高出14%左右。雖然S3的產(chǎn)量要稍低于S2，但其菜用甘薯市場(chǎng)價(jià)格要高于S2，綜合效益反而增加了7704元·hm-2。S4的產(chǎn)量較S2增加3223.83kg·hm-2，綜合效益增加19295元·hm-2。說明在化學(xué)農(nóng)藥減量20%以上，采用化學(xué)農(nóng)藥、生物農(nóng)藥、農(nóng)業(yè)防治相結(jié)合的病蟲害防治措施可以增加菜用甘薯的經(jīng)濟(jì)效益。

3 討論與結(jié)論

過量施用化肥易造成土壤板結(jié)、供肥能力弱、肥料利用率下降、危害環(huán)境等問題，從而導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降[10]?？茖W(xué)運(yùn)用肥料，減少化肥投入是改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展必不可少的途徑，要在健康的土壤上生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展[11，12]。實(shí)施《到2020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》已基本實(shí)現(xiàn)化肥用量持續(xù)下降，肥料利用率得到提高，在此基礎(chǔ)上2022年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部又制定了《到2025年化肥減量化行動(dòng)方案》，持續(xù)推進(jìn)化肥減量增效，保障農(nóng)業(yè)綠色、可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展。通過測(cè)土配方施肥、有機(jī)肥(農(nóng)家肥、商品有機(jī)肥、生物菌肥等)替代部分化肥，應(yīng)用施肥新技術(shù)、新產(chǎn)品等，進(jìn)一步提升肥料利用率，提高土壤養(yǎng)分含量，調(diào)整土壤菌落結(jié)構(gòu)，改良土壤通透性，提升土壤肥力；同時(shí)提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)綠色高效。

農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的生產(chǎn)資料，對(duì)防治農(nóng)作物病蟲害、保障農(nóng)產(chǎn)品供給意義重大，但不科學(xué)、不合理的農(nóng)藥施用易污染農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，造成農(nóng)藥殘留，影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，給人體健康帶來危害[13]。通過使用活性高、單位面積用量少的高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥替代老舊農(nóng)藥，天敵昆蟲、植物源等生物農(nóng)藥替代化學(xué)農(nóng)藥、燈誘、性誘、色誘等農(nóng)業(yè)防治相結(jié)合的綠色防控技術(shù)體系[14]，可以有效控制田間病蟲害，農(nóng)藥利用效率得到提升，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，且減少了農(nóng)藥殘留，提升了食用品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)綠色無公害，提高商品價(jià)格，增加綜合效益。

本試驗(yàn)研究表明，有機(jī)肥替代30%以上化肥、生物農(nóng)藥和農(nóng)業(yè)防治措施替代20%以上化學(xué)農(nóng)藥，可提高菜用甘薯的產(chǎn)量和市場(chǎng)價(jià)格，雖然成本有所增加，但綜合效益得到顯著提升，實(shí)現(xiàn)了化肥農(nóng)藥減量增效。應(yīng)將菜用甘薯化肥、農(nóng)藥減量增效與品種選擇、越冬保苗、水肥一體化等相結(jié)合，集成一套適用于咸寧市的菜用甘薯綠色高效栽培技術(shù)模式，為菜用甘薯綠色生產(chǎn)提供技術(shù)參考，促進(jìn)菜用甘薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展，助力鄉(xiāng)村振興，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。