甘蔗滤泥生物有机肥对茄子的施用效果

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　　摘要：【目的】分析甘蔗滤泥生物有机肥对茄子的施用效果，为其在蔬菜生产上的推广应用提供参考依据。【方法】以茄子为试验材料，设不施肥（对照，CK）、施复合肥、施75%复合肥+25%甘蔗滤泥生物有机肥、施50%复合肥+50%甘蔗滤泥生物有机肥和施25%复合肥+75%甘蔗滤泥生物有机肥共5个处理（分别为处理I～处理Ⅴ），分3批次取样测定分析不同处理茄子的农艺性状、养分吸收量、品质、产量和经济效益等指标。【结果】处理Ⅱ～处理Ⅴ和CK对第1、2批次取样茄子的株高、茎粗、冠幅横径、果实长度和粗度及单果重均无显著影响（P>0.05，下同）;第3批次取样处理Ⅳ的株高、茎粗、冠幅横径及每小区总果数均明显优于其他处理。综合各农艺性状指标可知，处理Ⅳ的施肥配比（50%复合肥+50%甘蔗滤泥生物有机肥）是茄子施用甘蔗滤泥生物有机肥的最佳模式。除维生素C（Vc）总量外，处理Ⅳ茄子果实的其他养分吸收量及品质指标均最佳，处理V茄子果实的养分吸收量及品质在所有施肥处理中均最差。处理Ⅳ茄子的产量、经济效益和纯收入均最高，其中3批次取样的总纯收入（338323.3元/ha）分别比CK及处理Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ高14.06%、0.84%、6.75%和21.92%。【结论】施用50%复合肥+50%甘蔗滤泥生物有机肥的茄子农艺性状、产量、经济效益及纯收入均较佳，该施肥配比可在茄子生产上推广应用。
　　关键词： 茄子;甘蔗滤泥生物有机肥;复合肥;施肥配比
　　中图分类号： S641.1                         文献标志码： A 文章编号：2095-1191（2019）01-0053-06
　　0 引言
　　【研究意义】广西是我国最大的甘蔗产区，在甘蔗制糖过程中，每年产生鲜湿滤泥240万～400万t。甘蔗滤泥富含蛋白质、氨基酸、糖分和维生素（樊保宁等，2013）及农作物生长所必需的氮、磷、钾和其他大量、微量元素（罗为群等，2009）。由于人们对甘蔗滤泥的使用习惯及重视程度不够，目前亚硫酸法生产的甘蔗滤泥仅小部分用于生产有机肥，部分用于生产鸡、鸭、鱼、猪和牛等动物饲料，其余部分基本处于废弃状态，造成严重的环境污染（陆海勤等，2015）。将亚硫酸法生产的甘蔗滤泥制成生物有机肥，既能解决环境污染问题，又能缓解农业生长中土壤肥力下降问题。我国各地广泛栽培的茄子为较喜肥耐肥、适栽于富含有机质土壤的茄科茄属作物，在果菜类中种植面积仅次于番茄和黄瓜，也是广西各地种植的大宗蔬菜品种，但甘蔗滤泥生物有机肥对茄子产量和品质影响的研究尚未见报道。因此，探讨甘蔗滤泥生物有机肥对茄子的施用效果，对甘蔗滤泥生物有机肥的推广应用具有重要意义。【前人研究进展】已有研究表明，有机肥能活化土壤潜在养分，提高土壤生物的多样性，改善土壤理化性质、土壤环境和营养循环，提高土壤肥力（刘畅等，2006）。Hassan等（2010）研究表明，适量的甘蔗滤泥与钾盐搭配施用，可有效提高茴香挥发性油、氮、磷和钾含量及生长速率。乔旭等（2011）将有机肥与无机肥配施，既能满足作物对大量元素营养的需求，又能维持和提高地力，增加产量，保持土壤中微量元素平衡。马忠明等（2016）研究表明，玉米和小麦施用适当配比的有机肥和氮肥，可提高产量和经济效益，保证土壤肥力的可持续性。谭宏伟等（2016）研究发现，将甘蔗滤泥及酒精废液施于蔗田，蔗区每年可节省大量化肥。陈贵等（2017）研究发现，与施用纯化肥相比，施用有机肥可在一定程度上增加水稻产量，但有机肥中大量元素含量低，肥效慢，在水稻旺盛生长期不能及时满足水稻对养分的需求。李琴等（2018）对不同盐渍化土壤栽培的牛角椒施用甘蔗滤泥生物有机肥，能提高其产量、株高、茎粗及开展度等。【本研究切入点】目前，关于在茄子上施用甘蔗滤泥生物有机肥+复合肥及二者最佳配比的研究未见报道。【拟解决的关键问题】分析不同配比甘蔗滤泥生物有机肥+复合肥对茄子生长、养分吸收量、产量及品质的影响，为在蔬菜生产中推广应用甘蔗滤泥生物有机肥提供参考依据。
　　1 材料與方法
　　1. 1 试验材料
　　供试茄子品种为瑞丰8号，由广西农业科学院蔬菜研究所提供。试验地土壤为赤红壤，全氮2.09 g/kg，碱解氮93.25 mg/kg，有效磷15.53 mg/kg，速效钾122.24 mg/kg，pH 5.56，有机质2.75%。供试甘蔗滤泥生物有机肥由广西喀斯特生物肥业有限公司提供，含有效活菌数≥0.20亿个/g，有机质≥40.0%，N、P2O5、K2O含量分别为12.1%、7.5%和10.2%。复合肥为市售产品，N、P2O5、K2O含量分别为17.0%、8.0%和26.0%。
　　1. 2 试验方法
　　 试验于2017年5月15日在广西南宁市武鸣区广西农业科学院里建基地进行。参照曾成城等（2018）的施肥配比设5个处理，其中处理Ⅰ为不施肥（对照，CK），处理Ⅱ为单施复合肥，处理Ⅲ为施75%复合肥+25%甘蔗滤泥生物有机肥，处理Ⅳ为施50%复合肥+50%甘蔗滤泥生物有机肥，处理Ⅴ为施25%复合肥+75%甘蔗滤泥生物有机肥。每处理重复3次，共15个小区，小区面积35 m2。处理Ⅱ的复合肥施用量为1050 kg/ha，甘蔗滤泥生物有机肥以总养分含量来计算复合肥替代量。甘蔗滤泥生物有机肥作基肥施用，复合肥按基肥∶初花∶坐果期∶坐果后期=20%∶30%∶30%∶20%施用。
　　分别于2017年6月28日、7月18日和8月2日进行第1、2和3批次取样，调查茄子的农艺性状和产量。对第3批次取样茄子的养分含量和品质进行检测，以分析茄子对养分的吸收量。
　　1. 3 测定项目及方法
　　1. 3. 1 茄子农艺性状和产量测定 每小区随机选取5株植株，分别测量或计算茄子的株高、茎粗、冠幅纵径、冠幅横径、单果长、单果粗、单果重及每小区总果数;采集所选区域内所有茄子，采用称重法测定茄子产量，以3批次取样产量的总和为总产量。 　　1. 3. 2 茄子养分吸收量和品质检测 在第3批次取样时，每小区随机选择5株植株，从每株植株上各取1个健康茄子进行养分含量和品质检测，并折算为每公顷吸收量进行分析。全氮含量参照LY/T 1269—1999的方法进行测定，全磷和全钾含量参照NY/T 2017—2011的方法进行测定，可溶性糖含量参照NY/T 1278—2007的方法进行测定，总糖含量参照SB/T 10203—1994的方法进行测定，粗纤维含量参照GB 5009.10—2003的方法进行测定，维生素C（Vc）含量参照GB 5009.86—2016的方法进行测定。
　　1. 3. 3 茄子经济效益和纯收入计算 茄子价格为8.0元/kg，种子成本为300.0元/ha，复合肥价格为3200.0元/t，甘蔗滤泥生物有机肥价格为2000.0元/t，农药成本为600.0元/ha，人工成本忽略不计。分别计算各处理茄子的经济效益和纯收入。
　　1. 4 统计分析
　　试验数据采用SPSS 22.0进行整理，以One-way ANOVA进行单因素方差分析，以Duncan’s新复极差法进行多重比较;采用Pearson相关系数评价农艺性状、品质及养分吸收量的相关性。
　　2 结果与分析
　　2. 1 不同施肥配比甘蔗滤泥生物有机肥对茄子农艺性状的影响
　　由表1可知，第1批次和第2批次取样时各处理茄子的株高无显著差异（P>0.05，下同）;第3批次取样时，处理Ⅳ的株高分别较CK及处理Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ高14.74%、12.28%、10.13%和10.66%，其中，与CK差异显著（P<0.05，下同）。第1批次和第2批次取样时各处理茄子的茎粗无显著差异;第3批次取样时，处理Ⅳ茄子的茎粗分别较CK及处理Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ高13.29%、9.50%、15.29%和5.38%，其中，与处理Ⅲ差异显著。除第1批次取样时处理Ⅱ茄子的冠幅纵径显著高于处理Ⅳ外，其他批次处理茄子的冠幅纵径间均无显著差异。不同施肥处理对第1和第2批次取样茄子的冠幅横径无显著影响，第3批次取样时，处理Ⅳ茄子的冠幅横径最大，分别较CK及处理Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ高11.38%、24.98%、16.47%和8.86%，其中，显著大于处理Ⅱ。处理I～处理Ⅴ对各取样批次茄子果实的长度和粗度均无显著影响。处理I～处理Ⅴ的第1和第2批次取样茄子单果重间无显著差异，而第3批次取样茄子的单果重以CK最高，其中显著高于处理Ⅲ，与处理Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ差异不显著。除第1批次取样时处理Ⅱ茄子每小区总果数显著多于处理Ⅴ外，其他处理每小区总果数间均无显著差异。说明施用50%复合肥+50%甘蔗滤泥生物有机肥最有利于增加第3批次茄子的株高、茎粗、冠幅横径，对茄子纵径、果实长度和粗度的促进作用较小。
　　2. 2 不同甘蔗滤泥生物有机肥施肥配比对茄子养分吸收量的影响
　　由表2可知，CK茄子对全氮、全磷和全钾的吸收量均低于各施肥处理，其中，全磷吸收量与各施肥处理差异不显著，全氮和全钾吸收量明显低于各施肥处理;各养分吸收量均以处理Ⅳ最高，且明显高于其他施肥处理。说明施用50%复合肥+50%甘蔗滤泥生物有机肥最有利于茄子吸收氮、磷和钾肥。
　　2. 3 不同施肥配比甘蔗滤泥生物有机肥对茄子品质的影响
　　从表3可看出，各施肥处理单位面积（每公顷）茄子的可溶性糖、总糖吸收量及粗纤维和Vc总量均高于CK（处理V的粗纤维总量除外），其中，处理Ⅳ茄子的可溶性糖、总糖吸收量和粗纤维总量均最高，处理V茄子的可溶性糖、总糖吸收量及粗纤维和Vc总量低于其他施肥处理。说明施肥能提高茄子品质，且以施用50%复合肥+50%甘蔗滤泥生物有机肥最有利于提高茄子的可溶性糖、总糖和粗纤维含量，而施用25%复合肥+75%甘蔗滤泥生物有机肥对茄子品质的提升效果较差。
　　2. 4 不同施肥配比甘蔗滤泥生物有机肥对茄子产量和经济效益的影响
　　从表4可看出，第1批次取样时各处理茄子的产量、经济效益和纯收入均较低，随取样批次的增加，茄子的产量、经济效益和纯收入均大幅增加。第1批次和第2批次取样时各处理茄子的产量无显著差异，而第3批次取样时，各施肥处理茄子的产量均高于CK，其中以處理Ⅳ的产量最高，分别比CK及处理Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ高33.50%、9.35%、14.33%和26.07%，且显著高于CK和处理Ⅴ。第1批次和第2批次取样时各处理茄子的经济效益无显著差异，而第3批次取样时，处理Ⅳ茄子的经济效益分别比CK及处理Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ高33.50%、9.35%、14.33%和26.07%，且显著高于CK和处理Ⅴ。第1批次和第2批次取样时各处理茄子的纯收入无显著差异，而第3批次取样时，处理Ⅳ茄子的纯收入分别比CK及处理Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ高29.00%、7.37%、13.67%和29.06%，且显著高于CK和处理Ⅴ。
　　由表4可知，3批次取样茄子的总产量、总经济效益和总纯收入均以处理Ⅳ最高，但处理间差异不显著。其中，处理Ⅳ的总产量（45846.9 kg/ha）分别比CK及处理Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ高22.54%、4.93%、8.46%和17.12%，总经济效益（366774.9元/ha）分别高22.54%、4.93%、8.46%和17.12%，总纯收入（338323.3元/ha）分别高14.06%、0.84%、6.75%和21.92%。说明50%复合肥+50%甘蔗滤泥生物有机肥施肥配比最有利于提高茄子产量、经济效益和纯收入。值得注意的是，处理Ⅴ的总产量在3个甘蔗滤泥生物有机肥施肥处理中最低，总经济效益和总纯收入也最低，说明施用过多有机肥无益于进一步提高茄子的产量和收入。
　　2. 5 茄子农艺性状、品质及养分吸收量的相关性分析
　　对第3批次茄子的取样结果进行相关性分析，结果（表5）表明，茄子茎粗与每小区总果数呈显著正相关，茄子冠幅横径与单果重和茎粗呈显著正相关;茄子株高与单果重呈显著负相关;茄子的农艺性状与品质和养分吸收量无显著相关性;除Vc含量与全磷含量、Vc含量与可溶性糖含量无显著相关外，其余品质间、品质与养分吸收量间及养分含量间均呈显著或极显著（P<0.01）正相关。说明茄子养分吸收量与茄子品质密切关联。 　　3 讨论
　　已有研究表明，长期施用适量有机肥可增加土壤有机质含量和土壤酶活性，提高作物产量和品质（刘小粉等，2012;钟帅等，2016）。本研究结果同样表明，施用甘蔗滤泥生物有机肥对茄子农艺性状、品质及产量具有一定的改善作用，并优于不施肥或单施复合肥处理。本研究中，第3批次取样茄子的农艺性状和产量均明显高于前两批次取样，可能与甘蔗滤泥生物有机肥肥力释放缓慢、肥效持久、能保证茄子后期肥力供应有关。
　　Chung（2005）、邹原东和范继红（2013）研究认为，施用有机肥能增加土壤养分的有效性。本研究中，各施肥处理茄子的全氮、全磷和全钾吸收量均高于CK，且处理Ⅳ的各养分吸收量均最高，说明在50%复合肥+50%甘蔗滤泥生物有机肥施肥配比下，茄子对土壤养分的吸收和利用率最高;各施肥处理茄子的品质均优于CK，且除Vc含量外，均以处理Ⅳ表现最佳，说明从茄子的养分吸收量及品质角度考虑，50%复合肥+50%甘蔗滤泥生物有机肥可作为茄子的最佳施肥配比;第3批次取样茄子的产量、经济效益和纯收入明显高于前两批次取样，说明施肥对种植茄子的优势直到第3批次取样才体现出来，且以处理Ⅳ的表现最佳，进一步说明50%复合肥+50%有机肥是最佳的茄子施肥配比，与卢浩宇等（2017）对紫米稻、张瑞等（2017）对小麦的研究结果相似。值得注意的是，甘蔗滤泥生物有机肥在被分解时会消耗土壤中的水分、养分和能源物质等有效成分，与茄子产生竞争关系，因此施用有机肥并非越多越好。本研究中，处理Ⅴ（25%复合肥+75%甘蔗滤泥生物有机肥）的总产量、总经济效益和总纯收入在3个甘蔗滤泥生物有机肥处理中最低，证实了崔崧等（2006）研究认为施用高量有机肥会严重抑制作物生长及产量、李吉进等（2008）研究认为过多的有机肥投入无益于作物产量和品质进一步提高的观点。
　　4 结论
　　施用50%复合肥+50%甘蔗滤泥生物有机肥茄子的农艺性状、产量、经济效益和纯收入均较佳，该肥料配比可在茄子生产上推广应用。
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