鐘洋敏,劉庭付,李漢美,劉承偉,馬瑞芳,阮美穎,王琳琳*
(1.麗水市農(nóng)林科學(xué)研究院,浙江 麗水 323000;2.麗水職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江 麗水 323000;3.慶元縣舉水鄉(xiāng)人民政府,浙江 慶元 323800;4.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,浙江 杭州 310021)
蠶豆(ViciafabaL.)是世界上第三大重要的冬季食用豆科作物,起源于西伊朗高原至北非一帶,屬于豆科野豌豆屬一年生草本植物,又稱胡豆、羅漢豆、佛豆等,因其具有高產(chǎn)潛力和豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,在世界各地廣泛種植[1-4]。值得一提的是,與其他豆科植物相比,蠶豆具有耐低溫特性,在長(zhǎng)江中下游地區(qū)可利用冬閑田生產(chǎn),且管理方便、采摘集中、投工少,在冬種作物中種植效益顯著,農(nóng)民種植積極性高,產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。
有機(jī)肥是指利用動(dòng)植物的廢棄物、植物殘?bào)w等有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行堆肥或發(fā)酵后制成的肥料,具有肥效時(shí)間長(zhǎng)、養(yǎng)分淋失少的特點(diǎn)[5-6]。研究[7-8]表明,長(zhǎng)期施用有機(jī)肥不僅可以活化土壤養(yǎng)分、提高土壤微生物活性,還能改善土壤結(jié)構(gòu)、提高水分有效利用率,是促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。合理選用施用有機(jī)肥能使作物保持良好生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)、提高作物產(chǎn)量。楊國權(quán)等[9]研究表明,增施生物有機(jī)肥能使蘋果樹體生長(zhǎng)健壯、具有提質(zhì)增產(chǎn)的效果。韓雪梅等[10]研究發(fā)現(xiàn),在中等地力及以上的稻田中施用植物源有機(jī)肥,植物表現(xiàn)出較好的優(yōu)勢(shì)與潛力,養(yǎng)分吸收利用率較高。馬悅欣等[11]研究表明,與單施化肥相比,適量增施豬糞有機(jī)肥可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,提高蘋果果實(shí)優(yōu)果率,促進(jìn)果園增收。然而,在菜用蠶豆的種植過程中存在過度施用化肥、連續(xù)多年施用雞糞有機(jī)肥的現(xiàn)象,土壤生態(tài)環(huán)境問題頻發(fā),制約了產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。因此,亟需針對(duì)本地土壤和作物養(yǎng)分需求規(guī)律探索有機(jī)肥選用施用技術(shù),指導(dǎo)菜農(nóng)合理施肥。本研究以菜用蠶豆品種麗蠶3號(hào)為研究對(duì)象,開展不同底肥處理對(duì)麗蠶3號(hào)植株性狀及產(chǎn)量性狀的影響研究,以期為菜用蠶豆底肥科學(xué)施用提供依據(jù)。
試驗(yàn)于2022年10月在麗水市農(nóng)林科學(xué)研究院科研基地內(nèi)進(jìn)行,基地位于浙江省麗水市松陽縣赤壽鄉(xiāng)樓塘村(28°47′N,119°93′E,海拔190 m),土壤類型為黃壤,前茬作物為水稻,耕整地方式為翻耕。供試菜用蠶豆品種為麗水市農(nóng)林科學(xué)研究院選育的麗蠶3號(hào),此品種為高產(chǎn)大粒型菜用蠶豆品種,已在麗水地區(qū)種植多年,綜合性狀表現(xiàn)良好。
供試羊糞有機(jī)肥(遂昌綠金有機(jī)肥有限公司生產(chǎn)),N+P2O5+K2O含量≥5.0%,有機(jī)質(zhì)含量≥45%;蠶沙有機(jī)肥(遂昌綠金有機(jī)肥有限公司生產(chǎn)),N+P2O5+K2O含量≥5.0%,有機(jī)質(zhì)含量≥45%;炭基肥(遂昌綠金有機(jī)肥有限公司生產(chǎn)),N+P2O5+K2O含量≥5.0%,有機(jī)質(zhì)含量≥45%;雞糞有機(jī)肥(遂昌綠金有機(jī)肥有限公司生產(chǎn)),N+P2O5+K2O含量≥5.0%,有機(jī)質(zhì)含量≥45%;復(fù)合肥(中海石油化學(xué)股份有限公司生產(chǎn)),N 19%,P2O519%,K2O 19%,總養(yǎng)分含量≥57%;ARC微生物菌劑(河北金土生物科技股份有限公司生產(chǎn)),解淀粉芽孢桿菌、側(cè)胞芽孢桿菌≥2億·g-1。
采用隨機(jī)區(qū)組排列方式,設(shè)置5個(gè)處理、3次重復(fù)。每小區(qū)面積18 m2,小區(qū)長(zhǎng)15 m,小區(qū)寬1.2 m,行距60 cm,株距35 cm,測(cè)產(chǎn)面積6 m2。采用人工點(diǎn)播種植,每穴單粒,種植密度約34 500?!m-2,為防止缺苗,播種時(shí)需另找空地多播留作補(bǔ)苗,用種量約60~75 kg·hm-2。底肥施用類型及數(shù)量見表1。
表1 菜用蠶豆底肥試驗(yàn)處理Table 1 Base fertilizer treatment for vegetable broad bean
在生育期內(nèi),每小區(qū)隨機(jī)選取連續(xù)10株菜用蠶豆植株測(cè)量記錄麗蠶3號(hào)物候期、植株性狀及產(chǎn)量,人工記錄出苗期、開花期、成熟期、單株分枝數(shù)、單株實(shí)莢數(shù)、始莢節(jié)位,用卷尺測(cè)量株高,用直尺測(cè)量莢長(zhǎng),用游標(biāo)卡尺測(cè)量莢寬,用考種儀(型號(hào)SC-G,杭州萬深檢測(cè)科技有限公司)測(cè)定鮮百粒重,用電子秤(大紅鷹牌,精度為1 g)稱量單株鮮莢產(chǎn)量,具體參照蠶豆種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[12]進(jìn)行。此外,根據(jù)肥料成本、產(chǎn)值進(jìn)行效益分析。栽培管理同常規(guī)。
采用Excel 2013軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,采用SPSS 26軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,采用鄧肯新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性比較。
從表2可知,在不同底肥處理下,麗蠶3號(hào)物候期稍有不同。出苗期以施用羊糞有機(jī)肥(T1)、炭基肥(T3)為最早,比CK早2 d;施用羊糞有機(jī)肥(T1)、炭基肥(T3)后麗蠶3號(hào)的開花期稍早于其他處理,比CK早3 d,增施微生物菌劑的T4處理次之,比T2、CK早2 d;成熟期以T1最早,比CK早3 d,而T2、T4與CK相同。
表2 不同底肥處理下的菜用蠶豆物候期Table 2 Phenological period of vegetable broad bean under different base fertilizer treatments
由表3可以看出,各處理株高均高于CK,T3處理株高最高,顯著高于CK,較CK增加了7.4%;T4處理單株分枝數(shù)最多,為10.20枝,T3處理單株分枝數(shù)最少,為8.40枝,兩處理間存在顯著性差異;單株實(shí)莢數(shù)以T1處理最多,顯著高于T2、T4、CK;始莢節(jié)位以T1、T2最低,莢長(zhǎng)和莢寬以T3處理最大,但與其他處理均不存在顯著性差異。
表3 不同底肥處理對(duì)菜用蠶豆植株性狀的影響Table 3 Effects of different base fertilizer treatments on plant traits of vegetable broad bean
由表4可以看出,不同底肥處理與CK相比顯著提高了麗蠶3號(hào)的鮮百粒重、單株鮮莢產(chǎn)量和鮮莢產(chǎn)量。
表4 不同底肥處理對(duì)菜用蠶豆產(chǎn)量的影響Table 4 Effects of different base fertilizer treatments on vegetable broad bean yield
各處理鮮百粒重在359.04~372.48 g,T3處理鮮百粒重最大,為372.48 g,較CK增加了3.74%,T4、T1、T2分別較CK增加了3.31%、3.27%、2.40%,均顯著高于CK;單株鮮莢產(chǎn)量以T3處理最高,顯著高于CK;麗蠶3號(hào)產(chǎn)量提高幅度為13.3%~16.8%,其中以T3處理增產(chǎn)效果最為明顯,比CK增產(chǎn)16.8%。
由表5可見,各處理的底肥總成本在7 950~12 825 元·hm-2,各處理成本均高于對(duì)照,處理中以T4最低,比CK高450元·hm-2。不同底肥處理均提高了麗蠶3號(hào)的產(chǎn)值,以T3處理最高,比CK高14 445 元·hm-2??鄢追食杀竞螅訲1處理的效益最高,比CK增加12 525元·hm-2,T4處理次之,比CK增加10 965元·hm-2,分別比CK增收16.1%、14.1%。
表5 不同底肥處理的成本及產(chǎn)值Table 5 The cost and output value of different base fertilizer treatments
菜用蠶豆產(chǎn)量主要由單株實(shí)莢數(shù)、鮮百粒重、莢粒數(shù)等指標(biāo)構(gòu)成。研究[13]表明,施用有機(jī)肥能提高蠶豆產(chǎn)量,而有機(jī)肥增產(chǎn)效果受種類、施肥量等因素的影響。本研究中,不同底肥處理均提高了菜用蠶豆麗蠶3號(hào)的產(chǎn)量,但效果存在一定差異。其中,T1(羊糞有機(jī)肥+復(fù)合肥)處理提高了單株實(shí)莢數(shù)、降低了始莢節(jié)位、增產(chǎn)增收明顯,該結(jié)果與呼源[14]的不同有機(jī)肥對(duì)綠豆產(chǎn)量及構(gòu)成因子的影響研究結(jié)果相似。此外,T4處理(增施ARC微生物菌劑)比CK增產(chǎn)13.3%、增收14.1%,單株分枝數(shù)較CK多,植株生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)。
施用有機(jī)肥具有提高土壤有機(jī)質(zhì)含量、改善土壤結(jié)構(gòu)的作用,其緩慢釋放的特性有助于減少肥料養(yǎng)分流失率[15-17]。不同類型的有機(jī)肥對(duì)作物的效果存在較大差異。周家昊等[18]研究發(fā)現(xiàn),在豬糞有機(jī)肥、茶渣有機(jī)肥、沼渣有機(jī)肥中,豬糞有機(jī)肥對(duì)茶葉的增產(chǎn)效果最好;王文生[6]通過對(duì)3種不同有機(jī)肥的施用效果研究發(fā)現(xiàn),雞糞有機(jī)肥較豬糞、羊糞有機(jī)肥更能提高茄子產(chǎn)量、降低黃萎病發(fā)病率;杜少平等[19]研究指出,在砂田西瓜種植中,豬糞處理的西瓜品質(zhì)優(yōu),應(yīng)優(yōu)先選用豬糞有機(jī)肥,避免或減少施用羊糞為主的有機(jī)肥。本研究中,施用羊糞有機(jī)肥能提高單株實(shí)莢數(shù)、降低始莢節(jié)位、提高產(chǎn)量,這與王文生等[6,19]在茄子、西瓜施用有機(jī)肥的研究結(jié)果不一致,有待于進(jìn)一步開展菜用蠶豆在不同土壤類型、土壤肥力條件下施用有機(jī)肥研究。