茶樹菇菌渣作底肥對冬小麥生長髮育和經濟效益的影響

菌渣是栽培食用菌後產生的廢棄副產品,含有豐富的木質素、纖維素、菌絲體殘體蛋白和礦物質[1]。馬徵等[2]對菌渣的肥料化利用,結果顯示金針菇菌渣有機肥可替代化肥在棉花上做基肥施用,施用3 000 kg/hm2菌渣有機肥和187.5 kg/hm2複合肥(15-15-15)處理最佳,效益提高9.6%。聶勝委等[3]研究認為,菌渣與牛糞配合施用量6 000和9 000 kg/hm2對小麥有明顯的增產效果。董雪梅等[4]研究了黑木耳菌渣有機肥與化肥配合施用,結果顯示在施用量為2 500 kg/hm2,化肥用量減少50%情況下,玉米產量及農藝性狀表現較好。徐江兵等[5]研究了溫室盆栽茶樹菇菌糠施入量對青菜的影響,結果表明,施入菌糠為盆栽土壤質量的1.6%以上時,青菜產量、株高、葉綠素含量及維生素C含量均顯著增加。鄭寧等[6]研究認為,菌渣與化肥配施能提高水稻產量。據中國食用菌協會統計,2017年全國食用菌產量為3 712萬t,其中茶樹菇產量接近90萬t[7],按生物學轉化率平均70%計算,至少可產生茶樹菇菌渣114萬t。為深入研究菌渣肥的合理施用,筆者茶樹菇菌渣肥與化肥配施對冬小麥生長髮育及產量的影響進行了研究,以期為茶樹菇菌渣肥料化利用提供理論和技術支持。


茶樹菇菌渣作底肥對冬小麥生長髮育和經濟效益的影響

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗在德州市農科院試驗示範基地進行,地塊為壤土,排灌方便,0~20 cm土壤耕層有機質12.5 g/kg,全氮0.85 g/kg,有效磷36.25 mg/kg,速效鉀99.02 mg/kg,pH 7.8。

1.2 試驗材料 供試小麥品種為濟麥22。供試菌渣肥為發酵茶樹菇菌渣肥料,由夏津縣同興號茶樹菇種植基地提供;化肥為氮磷鉀(N、P2O5、K2O)比例為15-15-15的複合肥。

1.3 試驗設計

1.3.1 盆栽試驗。盆栽試驗設5個處理,3次重複。各處理分別種植在上口直徑20 cm,下底直徑12 cm,高14 cm的塑料盆中,按比例混合試驗肥料,每盆種植7粒,留苗5株,每個處理種植12盆,挖坑埋在試驗田中,管理同大田。分別於2月31日返青期、4月10日拔節期、5月7日開花期、6月10日成熟期脫掉塑料盆,在水中衝去土壤,烘乾至恆重後稱重,獲得根系乾重。

1.3.2 大田試驗。試驗隨機區組排列,3次重複,每個小區面積長4.5 m,寬8.0 m,面積36 m2。共設5個處理:處理①為不施菌渣肥、施複合肥600 kg/hm2(N∶P∶K=15∶15∶15,下同);處理②為施菌渣肥3 000 kg/hm2、複合肥600 kg/hm2;處理③為施菌渣肥6 000 kg/hm2、複合肥600 kg/hm2;處理④為施菌渣肥9 000 kg/hm2,複合肥600 kg/hm2;處理⑤為施菌渣肥12 000 kg/hm2,複合肥600 kg/hm2。

將上述復配肥料做底肥,在小麥播種前土壤墒情適宜的情況下,將腐熟好的菌渣肥和複合肥均勻撒入試驗田進行旋耕,整地後播種。翌年小麥起身拔節期結合澆地施尿素150 kg/hm2。其他管理措施相同。

1.4 指標測定

1.4.1 小麥群體的測定。於小麥返青期、拔節期、開花期、成熟期分別測量每個處理1 m雙行莖櫱數,折算出群體數量,重複3次。

1.4.2 小麥幹物質重的測定。小麥返青期、拔節期、開花期和成熟期每個處理分別取連續15株莖櫱,剪除根系後在105~107 ℃烘箱中殺青30 min,然後在60~70 ℃烘乾至恆重,稱重並折算出地上幹物質量,共3次重複。

1.4.3 小麥植被指數的測定。

採用CGMD402(南京農業大學國家信息農業工程技術中心研製)作物生長檢測診斷儀測定小麥植被指數NDVI (normalized difference vegetation index)。測量時儀器距離小麥冠層60 cm,測量時間為10:00—11:00,每個處理測量3次重複。

1.4.4 產量及構成要素的測定。

每個小區中收穫實打3 m2的小麥產量,計算公頃產量。隨機抽取10株麥穗測定穗粒數;在小麥籽粒曬至恆重時隨機抽取1 000粒稱重,獲得千粒重。每個處理進行3次重複。

1.5 數據處理 採用DPS處理軟件(Version 7.05)進行數據統計和分析。

茶樹菇菌渣作底肥對冬小麥生長髮育和經濟效益的影響

2 結果與分析

2.1 不同處理對冬小麥根系的影響

從表1可以看出,隨著小麥生育進程的推進,冬小麥根重不斷增加,且處理之間的差異隨生育進程逐漸增大。返青期各處理根重以處理⑤最高,為0.95 g/株,但處理⑤、④、③之間差異不顯著。小麥拔節期—成熟期各處理根重由高到低依次為處理⑤、處理④、處理③、處理②、處理①。除處理④和⑤差異不顯著外,各處理間差異達顯著水平,說明茶樹菇菌渣施入量對小麥根系有顯著影響,小麥根重隨菌渣用量的增加而增加。

2.2 不同處理對冬小麥群體的影響

從表2可以看出,隨著小麥生育進程的推進,小麥群體變化呈拋物線型,從返青期到拔節期增加迅速,拔節期達到高峰,隨後下降。處理⑤、④的群體數量在小麥各個時期都較高,其中返青期和開花期均顯著高於處理③、②、①;小麥拔節期和成熟期時處理⑤、④、③群體數量高於處理②和①;處理⑤和④二者之間差異不顯著;處理①的群體數量最低。隨著菌渣肥施入量的增加,小麥群體增加趨勢明顯。各處理群體從大到小順序依次為處理⑤>處理④>處理③>處理②>處理①,說明增施菌渣肥對小麥群體有顯著的促進作用。

2.3 不同處理對冬小麥幹物質的影響

從表3可以看出,處理⑤、④和③在小麥返青期幹物質積累高於處理①和②,差異不顯著;從小麥拔節到成熟期,處理④和⑤幹物質量始終最高,二者差異不顯著,但顯著高於處理①、②和③,表明增施菌渣肥有利於小麥幹物資積累的提高。

2.4 不同處理對冬小麥植被指數(NDVI)的影響

由表4可知,隨著小麥生育期的推進,NDVI值也呈現小-大-小的拋物線趨勢,開花期NDVI值最大。返青期各處理差異不大,平均值為0.31;從小麥拔節期到成熟期處理③、4和⑤的植被指數顯著高於處理①和②,表明處理③、④、⑤長勢茂盛,但處理①和②植被指數較低,說明生長一般。此外,成熟期處理④、⑤與處理①植被指數差距比之前大,說明小麥後期失綠較慢,光合作用降低緩慢。

2.5 不同處理對冬小麥產量的影響

由表5可知,處理④和⑤的產量差異不顯著,顯著高於處理③、②、①,差異達顯著水平;處理③產量明顯高於處理①和②,差異顯著;處理①產量最低。小麥產量由高到低的排序為處理⑤、處理④、處理③、處理②處理①,說明處理④和⑤對小麥產量提高影響最大。

處理④和⑤的穗粒數明顯高於處理③、②、①,差異達顯著水平,處理③穗粒數顯著高於處理②和①,處理②和①無差異;處理⑤和④的千粒重顯著高於處理②和①,但與處理③之間差異不顯著;處理③的千粒重顯著高於處理①,達顯著水平;處理①和②千粒重差異不顯著,說明處理④和⑤對穗粒數的形成影響最大,處理③、④和處理⑤對小麥千粒重的形成影響最大。

2.6 不同處理對冬小麥經濟效益的影響

表6中茶樹菇菌渣肥0.2元/kg;複合肥(15-15-15)2.2元/kg;其他投入包括人工2 400元/hm2、機械2 475元/hm2、種子825元/hm2、澆地1 500元/hm2、農藥450元/hm2等。由表6可知,處理④的經濟效益最高,為8 767.35元/hm2,明顯高於其他處理;其次是處理③,經濟效益為8 618.70元/hm2,處理①最低,為7 503.75元/hm2。各處理經濟效益由高到低依次為處理④、處理③、處理⑤、處理②、處理①。

茶樹菇菌渣作底肥對冬小麥生長髮育和經濟效益的影響

3 討論

化肥在農業生產中施用量的增多導致土壤板結、增產乏力、農作物品質下降等現象,而解決這種現狀的途徑就是增施有機肥料。茶樹菇菌渣肥作為一種廉價的有機肥料,對冬小麥的生長髮育和產量等有促進作用。利用茶樹菇菌渣的肥料化既消除了菌渣隨意丟棄造成的環境汙染,又為農業生產用地養地產量開闢了一條途徑。

小麥根系是吸收養分和水分的主要器官,根系的多少(重量)對小麥生長髮育和產量都有重要影響。張向前等[8]研究認為,就改善小麥根系狀況總根長、總根表面積、總根體積、總根尖數、根乾重而言,長期有機肥與化肥配施的效果優於長期單施化肥和有機肥科。李絮花等[9]研究表明,與施用化肥相比,有機肥可使小麥根系總鮮重明顯增加。該研究結果顯示,小麥返青期、拔節期、開花期、成熟期茶樹菇菌渣肥和化肥配施的小麥根系乾重顯著高於單施化肥的小麥處理。

小麥群體大小、幹物質積累、穗粒數、千粒重與小麥產量的形成密切相關。該研究結果顯示,與菌渣肥和化肥(NPK)配施相比,茶樹菇單施化肥(NPK)能夠明顯促進小麥群體發育,增加幹物質的積累,提高穗粒數和千粒重,顯著提高小麥產量。

近年來,隨著遙感技術的發展,利用遙感信息獲取植被指數、定性和定量評價植被覆蓋及其生長力的方法已被廣泛應用[10]。在農作物長勢長相預報和精準施肥方面進行了運用,小麥冠層反射光譜數據對農學參數的相應特徵可以用來預測小麥長勢,檢測其光合能力與氮素營養狀況,以及評估其產量變化[11]。NDVI歸一化植被指數又稱標準化植被指數,是檢測小麥生長狀況的一個指標。採用NDVI值檢測分析茶樹菇菌渣肥不同施用量對小麥長勢長相的影響,結果顯示不同施用量的菌渣肥對小麥長勢的影響不同。除返青期外,小麥冠層NDVI值隨著菌渣肥施用量的增加而增加,其中施菌渣肥6 000、9 000、12 000 kg/hm2的小麥長勢最優。

4 結論

施9 000和12 000 kg/hm2茶樹菇菌渣肥能顯著增加冬小麥根重、群體數量、幹物資積累、穗粒數和產量;施6 000、9 000、12 000 kg/hm2茶樹菇菌渣肥能顯著提高冬小麥植被覆蓋指數和千粒重。

農業生產的目的是追求最大效益。就經濟效益來看,9 000 kg/hm2菌渣肥與化肥配施的效益最高;就生態效益來看,茶樹菇生產利用了農業廢棄物,生產後的菌渣就地還田,形成了高效循環農業。


原文選自龍源期刊網:安徽農業科學


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