菇渣与菌肥配施对百合鳞茎的增产提质效果

饶中秀，李龙涛，黄凤球，孙继民

（湖南省土壤肥料研究所，湖南 长沙 410125）

我国是食用菌生产第一大国，食用菌栽培后剩下的废弃基料（即菇渣）产量巨大，每年超过1亿t[1-2]。而目前因其资源化利用率极低、处置方法较传统（焚烧或直接丢弃）等原因，不仅造成养分资源浪费，还导致一定程度的环境污染。菇渣含有丰富的纤维素、多糖、有机质及氮磷钾等养分。研究表明，菇渣还田的有机物质含量是秸秆还田的3倍，同时菇渣还田可提高作物有效养分吸收利用率[3]，缓解因长期施用化肥造成的土壤质量恶化，改善作物生长环境[4]。因此，菇渣还田利用不仅有益于提升土壤环境质量、促进农作物健康生长，还可提升农业废弃物资源化利用率、促进食用菌产业健康持续发展。

菌肥是一类含有特定活体微生物的新型肥料，具备绿色环保、资源节约、环境友好等诸多优点[5]。其中大量有益微生物可通过自身功能、生命活动及代谢产物等改善植株根际环境，抑制病原微生物的危害，促进作物生长[6-7]；同时还可有效改良土壤结构、改善土壤质量[8]，已成为近几年国内外相关领域的研究热点。

卷丹百合（Lilium lancifoliumThunb）是一种药食两用作物，具有润肺止咳、清心安神等功效，适应性较强，在湖南、江苏、浙江、安徽等地有广泛种植[9]。近年来，卷丹百合逐渐发展为湖南省特色产品和脱贫致富支柱性产业。但随着种植年限的增加，百合种植过程中为追求产量而过度施用化肥、土壤质量下降、连作障碍严重等问题也随之凸显，严重影响百合产业发展。因此，笔者以菇渣、菌肥等为材料，在湖南典型百合种植区开展田间试验，研究菌肥、菇渣以及二者配施对百合产量、部分品质指标及氮磷钾养分累积的影响，旨在为菇渣等农业有机废弃物的肥料化利用、新型肥料的合理利用以及百合种植业的健康可持续发展提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在湖南湘西土家族苗族自治州龙山县进行。该县地处武陵山脉腹地，属亚热带大陆性湿润季风气候，年平均降雨量1357.1 mm，年平均气温为15.8℃，年平均日照时数1273 h。该县作为百合主产区，是湖南省最大的药食两用百合种植县，也是国家科技部百合规范化种植研究基地、湖南省科技厅百合规范化种植示范基地，常年种植面积约5333 hm2，占全国百合种植面积的1/5[10]。龙山百合为地理标志保护产品，产量和销量均居全国第一。试验地土壤理化性质如下：pH值7.84，阳离子交换量13.0 cmol/kg，水解氮、有效磷和速效钾的含量分别为100、88.6和310 mg/kg，全氮、全磷、全钾和有机质含量分别为1.47、1.11、22.5和20.8 g/kg。

1.2 试验材料

试验所用百合品种为卷丹，由当地种植基地提供。菌肥由湖南民健生物科技有限公司提供，该菌肥以草炭土为载体，有效活菌数≥0.20亿个/g，有机质含量≥40.0%。菇渣为栽培平菇后经自然堆置发酵的废弃培养料，其原始基料由玉米、水稻及艾草3种秸秆按1∶1∶1比例混合而成，其氮、磷、钾养分含量分别为1.24%、0.18%、2.48%。化肥为市售复合肥（N-P-K=15-15-15）。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计田间试验设1 m×4 m微区，每个微区间以宽50 cm、深40 cm的沟间隔开，周边设保护行。试验共设6个处理：仅施化肥（CK）、化肥配施菌肥（T1）、化肥配施低量菇渣（T2）、化肥配施高量菇渣（T3）、化肥与菌肥配施低量菇渣（T4）、化肥与菌肥配施高量菇渣（T5），各处理施肥量见表1。每个处理3次重复，共18个微区。

表1 各处理施肥量 （kg/667m2）

1.3.2 百合种植管理百合于2019年10月22日播种，播种间距20 cm、行距30~35 cm，每个微区12行，每行播种5粒，每个微区共60粒种。于2020年8月13日收获。百合生长期间病虫害防治及杂草管理均按当地常规操作进行。

1.3.3 样品采集与检测分析于整地前采集基础土样（0~20 cm耕作层），风干、研磨、过筛后用于分析土壤pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、水解氮、有效磷、速效钾及阳离子交换量等指标，参照《土壤农化分析》[11]进行检测分析。百合收获时人工挖取每个微区百合鳞茎，去除表面泥土后称重测产。测产后随机留取适量样品用于检测分析。百合鳞茎VC含量参照GB5009.86—2016方法测定，蛋白质参照GB 5009.5—2016中的方法测定，氮、磷、钾含量参照NY/T 2017—2011中的方法测定。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel软件整理数据并制图，采用SPSS软件进行差异显著性检验，P＜0.05即为差异显著。

2 结果与分析

2.1 菇渣与菌肥对百合鳞茎产量的影响

由图1可知，单施化肥处理（CK）的百合鳞茎产量为13.32 t/hm2，显著低于其他处理；施用菌肥（T1）处理的百合鳞茎产量较CK提高7.63%，施用菇渣100 kg/667m2（T2）和200 kg/667m2（T3）处理的百合鳞茎产量分别较CK提高9.32%和11.41%，而菌肥和菇渣配施（T4和T5）处理的百合鳞茎产量则分别较CK提高20.48%和13.37%。这表明，在施用化肥的基础上增施菇渣或菌肥均可有效提高百合鳞茎产量，且菇渣与菌肥配施的增产效果更优。

图1 不同施肥处理下百合鳞茎的产量

2.2 菇渣与菌肥对百合鳞茎VC及蛋白质含量的影响

由表2可知，各处理百合鳞茎中VC含量在20.00~21.93 mg/100g之间，处理间无显著差异，说明在施用化肥的基础上增施菌肥或菇渣及二者配施对百合鳞茎内VC的累积无显著影响。与CK相比，各处理中百合鳞茎蛋白质含量均有所增加，菇渣用量越高蛋白质含量越高，其中T1、T2、T4和T5蛋白质含量分别增加27.72%、43.56%、37.62%和47.52%，而T3处理显著增加63.37%。整体上，在施用化肥的基础上增施菇渣或菇渣与菌肥配施对百合鳞茎蛋白质的提升效果优于单施化肥或化肥与菌肥配施。这说明菇渣的投入可有效提升百合鳞茎的蛋白质含量。

表2 不同施肥处理下百合鳞茎的VC及蛋白质含量

2.3 菇渣与菌肥对百合鳞茎氮、磷、钾含量的影响

由图2可知，与CK相比，各处理百合鳞茎中氮、磷、钾含量均无显著变化，说明试验条件下，在施用化肥的基础上增施菇渣或菌肥以及配施均对百合鳞茎中氮、磷、钾的含量无显著影响。但T2~T5这4个处理的百合鳞茎中磷含量较CK略微提升4.76%~14.29%，且在同一菌肥水平，配施菇渣的T4和T5处理磷含量高于菌肥处理（T1）。菇渣配施菌肥处理（T4和T5）的钾含量则分别较CK增加了7.02%和8.06%，同时，其钾含量较菇渣无菌肥处理（T2和T3）分别略微提升6.52%和7.13%。这表明菇渣与菌肥配施一定程度有利于百合鳞茎对氮、磷、钾的吸收，提升其含量，但效果不显著。

图2 不同施肥处理下百合鳞茎的氮、磷、钾含量

2.4 菇渣与菌肥对百合鳞茎养分累积的影响

由图3可知，百合鳞茎中氮的总累积量为66.83~80.57 kg/hm2，各施肥处理氮累积量有所增加，但与CK无显著差异。各处理百合鳞茎磷累积量在14.02~19.34 kg/hm2之间，以T4磷累积量最高，较CK显著增加38.00%；T1、T2、T3和T5磷累积量有所提升，但与CK差异不显著。各处理百合鳞茎钾累积量在90.29~116.18 kg/hm2之间，T1、T2和T3处理的钾累积量虽有所增加，但均与CK无显著差异，而低、高量菇渣与菌肥配施处理（T4、T5）钾累积量较CK显著增加28.67%、26.97%。这说明在施用化肥的基础上，菇渣与菌肥配施可有效提升单位面积百合鳞茎钾累积量，并可一定程度提高氮、磷累积量，菇渣和菌肥配施有利于百合鳞茎的养分积累。

图3 不同施肥处理下百合鳞茎的养分累积量

3 结论与讨论

试验结果表明，在施用化肥的基础上增施菇渣或菌肥均可显著提升百合鳞茎产量，提高百合鳞茎蛋白质含量，且菇渣与菌肥配施强化了增产效果。这可能与二者对土壤条件的改善有关，菇渣与菌肥配施有助于土壤质量提升和作物增产提质。菌肥可通过微生物的生命活动分解土壤中的有机物质，将其转化为利于作物吸收的速效养分，促使作物得到特定的肥料效 应[5]。菇渣可促使土壤持续分解形成腐殖质，进而改良土壤团聚体结构、调整土壤养分组成，从而提高农作物产量及品质[12-13]。研究表明，长期施用菇渣还可有效提高土壤酶活性，促进土壤碳氮循环[14]。姚童言等[15]研究表明，菇渣与化肥配施还可显著提高小麦、玉米产量的稳定性。菇渣作为有机物料还田利用，不仅可有效缓解农业废弃物利用率低、环境污染及资源浪费等问题，其在百合种植上的利用还可有效提升经济效益、推动产业发展。

虽然菇渣、菌肥配施对百合鳞茎中氮、磷、钾含量的影响不显著，但仍对其有一定程度提升作用，且可显著提高单位面积产量百合鳞茎的磷、钾总累积量。菌肥中的功能微生物可通过分解、活化土壤中的磷素、钾素，提升养分可供给性，并为百合提供生长发育过程需要的多种营养成分，促进了百合鳞茎内磷、钾的有效累积。同时，百合为喜钾作物，钾元素的投入可增加其对钾的吸收和积累。试验中，菇渣和菌肥配施对百合鳞茎中钾累积量的提升效果比单独施用化肥、菌肥或菇渣要好。因此，菇渣和菌肥配施，可作为提升百合钾累积量的重要施肥措施，对优化百合生育期施肥、拓展菇渣等类似农业有机废弃物的肥料化利用途径有重要意义。

菌肥与菇渣配施技术可用于百合种植，菌肥的投入，可在作物和微生物之间构建良好联系，进而改善土壤及作物品质[16]。但菌肥对环境要求较高，菌种效能不稳定，其功能受多种因素影响，如土壤中的温度、湿度、通气性等均可影响其施用效果[16-17]。试验中，由于百合生育期长，试验周期较长，一年中气温、降雨、田间墒情等条件变化较大，可对菌肥中微生物在土壤中的定殖和代谢产生影响，导致其单独施用的效果并不十分显著。而菇渣的配合施用有助于土壤保温保墒和菌肥中微生物的生存，从而显示出二者配施的增产提质效应。虽然菌肥与菇渣配合施用可有效提升百合产量及百合部分品质指标含量，但其施用方法、施用配比等技术可进一步优化，二者配施对百合生理生化的影响及其作用机理等还需进一步研究。