茶树菇菌渣作底肥对冬小麦生长发育和经济效益的影响

2019-12-13张书良刘彩云张洪勇朱金英

安徽农业科学 2019年22期

张书良刘彩云张洪勇朱金英

摘要为探讨茶树菇菌渣肥料化利用的可行性，以不同比例茶樹菇菌渣与普通化肥（N：P2O5：K2O=15：15：15）作底肥，研究了不同处理对冬小麦生长发育、产量和经济效益进的影响。结果表明，与传统单施化肥处理相比较，增施90 000 和12 000 kg/hm2菌渣肥处理能显著提高冬小麦根重、群体数量、干物质积累、穗粒数和产量;增施6 000、9 000和12 000 kg/hm2菌渣肥处理能显著提高冬小麦的植被覆盖指数和千粒重;施9 000 kg/hm2菌渣肥配合600 kg/hm2普通化肥处理的经济效益最优。

关键词茶树菇菌渣肥;冬小麦;生长发育;产量;效益

中图分类号 S512.1+1文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）22-0018-03

Abstract In order to explore the feasibility of using the Agrocybe cylindracea residues as fertilizer，we used different proportions of Agrocybe cylindracea residues and chemical fertilizer （N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15） as the base fertilizer for winter wheat cultivation.The growth，development and yield of winter wheat were measured，and the economic benefits of different treatments were analyzed.The results showed that compared with the traditional application of chemical fertilizer，the application of 9 000 and 12 000 kg/hm2 Agrocybe cylindracea residues could significantly increase the root weight，population size，dry matter accumulation，grain number per spike and final yield of winter wheat;the application of 6 000，9 000 and 12 000 kg/hm2 Agrocybe cylindracea residues could significantly increase the vegetation coverage index and thousandgrain weight of winter wheat;the application of 9 000 kg/hm2 Agrocybe cylindracea residues combined with 600 kg/hm2 chemical fertilizer had the best economic benefit.

Key words Agrocybe cylindracea residues;Winter wheat;Growth and development;Yield;Economic benefit

菌渣是栽培食用菌后产生的废弃副产品，含有丰富的木质素、纤维素、菌丝体残体蛋白和矿物质[1]。马征等[2]对菌渣的肥料化利用，结果显示金针菇菌渣有机肥可替代化肥在棉花上做基肥施用，施用3 000 kg/hm2菌渣有机肥和187.5 kg/hm2复合肥（15-15-15）处理最佳，效益提高9.6%。聂胜委等[3]研究认为，菌渣与牛粪配合施用量6 000和9 000 kg/hm2对小麦有明显的增产效果。董雪梅等[4]研究了黑木耳菌渣有机肥与化肥配合施用，结果显示在施用量为2 500 kg/hm2，化肥用量减少50%情况下，玉米产量及农艺性状表现较好。徐江兵等[5]研究了温室盆栽茶树菇菌糠施入量对青菜的影响，结果表明，施入菌糠为盆栽土壤质量的1.6%以上时，青菜产量、株高、叶绿素含量及维生素C含量均显著增加。郑宁等[6]研究认为，菌渣与化肥配施能提高水稻产量。据中国食用菌协会统计，2017年全国食用菌产量为3 712万t，其中茶树菇产量接近90万t[7]，按生物学转化率平均70%计算，至少可产生茶树菇菌渣114万t。为深入研究菌渣肥的合理施用，笔者茶树菇菌渣肥与化肥配施对冬小麦生长发育及产量的影响进行了研究，以期为茶树菇菌渣肥料化利用提供理论和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况试验在德州市农科院试验示范基地进行，地块为壤土，排灌方便，0～20 cm土壤耕层有机质12.5 g/kg，全氮0.85 g/kg，有效磷36.25 mg/kg，速效钾99.02 mg/kg，pH 7.8。

1.2 试验材料供试小麦品种为济麦22。供试菌渣肥为发酵茶树菇菌渣肥料，由夏津县同兴号茶树菇种植基地提供;化肥为氮磷钾（N、P2O5、K2O）比例为15-15-15的复合肥。

1.3 试验设计

1.3.1 盆栽试验。盆栽试验设5个处理，3次重复。各处理分别种植在上口直径20 cm，下底直径12 cm，高14 cm的塑料盆中，按比例混合试验肥料，每盆种植7粒，留苗5株，每个处理种植12盆，挖坑埋在试验田中，管理同大田。分别于2月31日返青期、4月10日拔节期、5月7日开花期、6月10日成熟期脱掉塑料盆，在水中冲去土壤，烘干至恒重后称重，获得根系干重。

1.3.2 大田试验。试验随机区组排列，3次重复，每個小区面积长4.5 m，宽8.0 m，面积36 m2。共设5个处理：处理①为不施菌渣肥、施复合肥600 kg/hm2（N∶P∶K=15∶15∶15，下同）;处理②为施菌渣肥3 000 kg/hm2、复合肥600 kg/hm2;处理③为施菌渣肥6 000 kg/hm2、复合肥600 kg/hm2;处理④为施菌渣肥9 000 kg/hm2，复合肥600 kg/hm2;处理⑤为施菌渣肥12 000 kg/hm2，复合肥600 kg/hm2。

将上述复配肥料做底肥，在小麦播种前土壤墒情适宜的情况下，将腐熟好的菌渣肥和复合肥均匀撒入试验田进行旋耕，整地后播种。翌年小麦起身拔节期结合浇地施尿素150 kg/hm2。其他管理措施相同。

1.4 指标测定

1.4.1 小麦群体的测定。于小麦返青期、拔节期、开花期、成熟期分别测量每个处理1 m双行茎蘖数，折算出群体数量，重复3次。

1.4.2 小麦干物质重的测定。小麦返青期、拔节期、开花期和成熟期每个处理分别取连续15株茎蘖，剪除根系后在105～107 ℃烘箱中杀青30 min，然后在60～70 ℃烘干至恒重，称重并折算出地上干物质量，共3次重复。

1.4.3 小麦植被指数的测定。

采用CGMD402（南京农业大学国家信息农业工程技术中心研制）作物生长检测诊断仪测定小麦植被指数NDVI （normalized difference vegetation index）。测量时仪器距离小麦冠层60 cm，测量时间为10：00—11：00，每个处理测量3次重复。

1.4.4 产量及构成要素的测定。

每个小区中收获实打3 m2的小麦产量，计算公顷产量。随机抽取10株麦穗测定穗粒数;在小麦籽粒晒至恒重时随机抽取1 000粒称重，获得千粒重。每个处理进行3次重复。

1.5 数据处理采用DPS处理软件（Version 7.05）进行数据统计和分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对冬小麦根系的影响

从表1可以看出，随着小麦生育进程的推进，冬小麦根重不断增加，且处理之间的差异随生育进程逐渐增大。返青期各处理根重以处理⑤最高，为0.95 g/株，但处理⑤、④、③之间差异不显著。小麦拔节期—成熟期各处理根重由高到低依次为处理⑤、处理④、处理③、处理②、处理①。除处理④和⑤差异不显著外，各处理间差异达显著水平，说明茶树菇菌渣施入量对小麦根系有显著影响，小麦根重随菌渣用量的增加而增加。

2.2 不同处理对冬小麦群体的影响

从表2可以看出，随着小麦生育进程的推进，小麦群体变化呈抛物线型，从返青期到拔节期增加迅速，拔节期达到高峰，随后下降。处理⑤、④的群体数量在小麦各个时期都较高，其中返青期和开花期均显著高于处理③、②、①;小麦拔节期和成熟期时处理⑤、④、③群体数量高于处理②和①;处理⑤和④二者之间差异不显著;处理①的群体数量最低。随着菌渣肥施入量的增加，小麦群体增加趋势明显。各处理群体从大到小顺序依次为处理⑤>处理④>处理③>处理②>处理①，说明增施菌渣肥对小麦群体有显著的促进作用。

2.3 不同处理对冬小麦干物质的影响

从表3可以看出，处理⑤、④和③在小麦返青期干物质积累高于处理①和②，差异不显著;从小麦拔节到成熟期，处理④和⑤干物质量始终最高，二者差异不显著，但显著高于处理①、②和③，表明增施菌渣肥有利于小麦干物资积累的提高。

2.4 不同处理对冬小麦植被指数（NDVI）的影响

由表4可知，随着小麦生育期的推进，NDVI值也呈现小-大-小的抛物线趋势，开花期NDVI值最大。返青期各处理差异不大，平均值为0.31;从小麦拔节期到成熟期处理③、4和⑤的植被指数显著高于处理①和②，表明处理③、④、⑤长势茂盛，但处理①和②植被指数较低，说明生长一般。此外，成熟期处理④、⑤与处理①植被指数差距比之前大，说明小麦后期失绿较慢，光合作用降低缓慢。

2.5 不同处理对冬小麦产量的影响

由表5可知，处理④和⑤的产量差异不显著，显著高于处理③、②、①，差异达显著水平;处理③产量明显高于处理①和②，差异显著;处理①产量最低。小麦产量由高到低的排序为处理⑤、处理④、处理③、处理②处理①，说明处理④和⑤对小麦产量提高影响最大。

处理④和⑤的穗粒数明显高于处理③、②、①，差异达显著水平，处理③穗粒数显著高于处理②和①，处理②和①无差异;处理⑤和④的千粒重显著高于处理②和①，但与处理③之间差异不显著;处理③的千粒重显著高于处理①，达显著水平;处理①和②千粒重差异不显著，说明处理④和⑤对穗粒数的形成影响最大，处理③、④和处理⑤对小麦千粒重的形成影响最大。

2.6 不同处理对冬小麦经济效益的影响

表6中茶树菇菌渣肥0.2元/kg;复合肥（15-15-15）2.2元/kg;其他投入包括人工2 400元/hm2、机械2 475元/hm2、种子825元/hm2、浇地1 500元/hm2、农药450元/hm2等。由表6可知，处理④的经济效益最高，为8 767.35元/hm2，明显高于其他处理;其次是处理③，经济效益为8 618.70元/hm2，处理①最低，为7 503.75元/hm2。各处理经济效益由高到低依次为处理④、处理③、处理⑤、处理②、处理①。

3 讨论

化肥在农业生产中施用量的增多导致土壤板结、增产乏力、农作物品质下降等现象，而解决这种现状的途径就是增施有机肥料。茶树菇菌渣肥作为一种廉价的有机肥料，对冬小麦的生长发育和产量等有促进作用。利用茶树菇菌渣的肥料化既消除了菌渣随意丢弃造成的环境污染，又为农业生产用地养地产量开辟了一条途径。

小麦根系是吸收养分和水分的主要器官，根系的多少（重量）对小麦生长发育和产量都有重要影响。张向前等[8]研究认为，就改善小麦根系状况总根长、总根表面积、总根体积、总根尖数、根干重而言，长期有机肥与化肥配施的效果优于长期单施化肥和有机肥科。李絮花等[9]研究表明，与施用化肥相比，有机肥可使小麦根系总鲜重明显增加。该研究结果显示，小麦返青期、拔节期、开花期、成熟期茶树菇菌渣肥和化肥配施的小麦根系干重显著高于单施化肥的小麦处理。

小麦群体大小、干物质积累、穗粒数、千粒重与小麦产量的形成密切相关。该研究结果显示，与菌渣肥和化肥（NPK）配施相比，茶树菇单施化肥（NPK）能够明显促进小麦群体发育，增加干物质的积累，提高穗粒数和千粒重，显著提高小麦产量。

近年来，随着遥感技术的发展，利用遥感信息获取植被指数、定性和定量评价植被覆盖及其生长力的方法已被广泛应用[10]。在农作物长势长相预报和精准施肥方面进行了运用，小麦冠层反射光谱数据对农学参数的相应特征可以用来预测小麦长势，检测其光合能力与氮素营养状况，以及评估其产量变化[11]。NDVI归一化植被指数又称标准化植被指数，是检测小麦生长状况的一个指标。采用NDVI值检测分析茶树菇菌渣肥不同施用量对小麦长势长相的影响，结果显示不同施用量的菌渣肥对小麦长势的影响不同。除返青期外，小麦冠层NDVI值随着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的小麦长势最优。

4 结论

施9 000和12 000 kg/hm2茶树菇菌渣肥能显著增加冬小麦根重、群体数量、干物资积累、穗粒数和产量;施6 000、9 000、12 000 kg/hm2茶树菇菌渣肥能显著提高冬小麦植被覆盖指数和千粒重。

农业生产的目的是追求最大效益。就经济效益来看，9 000 kg/hm2菌渣肥与化肥配施的效益最高;就生态效益来看，茶树菇生产利用了农业废弃物，生产后的菌渣就地还田，形成了高效循环农业。

参考文献

[1] 罗小芳，栗海波，孙银为，等.食用菌菌糠综合开发利用现状[J].生物加工过程，2017，15（4）：77-81.

[2] 马征，魏建林，张柏松，等.金针菇菌渣有机肥对棉花产量及经济效益影响[J].中国食用菌，2014，33（2）：38-40.

[3] 聂胜委，李向东，张玉亭，等.不同菌渣肥施用量对小麦产量及其构成因素的影响[J].河南农业科学，2015，44（6）：76-80.

[4] 董雪梅，王延鋒，史磊，等.黑木耳菌渣有机肥栽培玉米的应用[J].中国林副特产，2016（6）：4-6.

[5] 徐江兵，林先贵，王一明，等.施用茶树菇菌糠对青菜生长及土壤生物学活性的影响[C]//第八届全国环保肥料（农药）新技术、新产品交流会论文集.北京：中国腐殖酸工业协会，2009：123-126.

[6] 郑宁，马嘉伟，王旭东，等.菌渣与化肥配施对水稻剑叶光合性能和产量的影响[J].浙江农业学报，2013，25（3）：603-608.

[7] 中国食用菌协会.2017年度全国食用菌统计调查结果分析[R].2018.

[8] 张向前，曹承富，陈欢，等.长期定位施肥对砂姜黑土小麦根系性状和根冠比的影响[J].麦类作物学报，2017，37（3）：382-389.