咸宁市菜用甘薯减肥减药栽培试验及经济效益分析

杨汉 黄志谋 黎雨薇 赵清纯 秦晓银 全文博

(咸宁市农业科学院，湖北 咸宁 437100)

甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam.]属于旋花科甘薯属，按照用途可分为鲜食型甘薯、淀粉型甘薯、菜用型甘薯、观赏型甘薯等[1]。菜用甘薯，别名薯尖、苕叶尖等，可食用部分是甘薯茎的一部分，过去多被扔掉或作为饲料使用，经过品种改良和专用新品种选育，成为口感鲜嫩滑爽、无茸毛、无苦涩味、适口性好，可作蔬菜食用的一种新兴叶菜。咸宁市位于湖北省东南部，属亚热带大陆性季风气候，气候温和，降水充沛，日照充足，四季分明，无霜期长；冬季偏冷干燥，夏季高温多雨，年平均气温16.8℃，平均降水量1523.3mm，年平均有效积温5360℃，年平均日照时间为1754.5h，年平均无霜期245～258d，气候条件适合甘薯的种植。

2021—2023年国务院印发的中央一号文件均提出，要保障“菜篮子”产品供给，提高蔬菜应急保供能力，加强农业面源污染综合治理，深入推进化肥农药等农业投入品减量化，推广农作物病虫害绿色防控产品和技术，推进水肥一体化等，政策大力支持蔬菜产业的发展[2-4]。菜用甘薯含有非常丰富的营养成分，具有抗氧化、提高免疫力、降糖、预防结肠癌和乳腺癌等保健功能，可满足人民对优质高效蔬菜的需求[5，6]，日渐成为餐桌新宠。菜用甘薯可多次采收，产量高，经济效益远高于普通叶菜，已成为湖北、湖南、广东、福建等多个地方农业特色种植的重要组成部分，成为促进农民增产增收的渠道[7]。菜用甘薯生长期短，一般移栽30d可进行采摘，采摘后追施尿素并灌溉，可实现平均7～10d可采摘1次，采摘期长，产量很高，结合设施大棚，基本实现周年生产与供应[8]，经济效益好。但在实际生产中仍存在夏季虫害严重、栽培管理水平不高、产量不稳定等问题，导致经济效益未达到理想值。为实现菜用甘薯更加优质、高效，开展了化肥减量、化学农药减量栽培试验，以总结咸宁市菜用甘薯绿色高效栽培模式，为生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验品种

供试品种为“福菜薯18号”。由福建省农业科学院选育，短蔓半直立，茎尖无茸毛，烫后颜色绿，微甜，有香味，无苦涩味，有滑腻感[9]。

1.2 试验地概况

试验设在咸宁市咸安区向阳湖镇宝塔村农科院试验基地，红壤，0～20cm土层含碱解氮67.68mg·kg-1、有效磷12.97mg·kg-1、速效钾133mg·kg-1、有机质1.45%，pH值5.25。

1.3 试验设计

于2022年进行化肥减量、农药减量栽培试验。小区采取完全随机区组排列，小区面积15m2(3m×5m)，株行距30cm×20cm。2022年5月23日栽插，6月28日首次采收薯尖，其后每间隔15d左右再次采收，共采收6次，于9月15日采收结束。共分别设置4个处理。

1.3.1 化肥减量栽培试验

T1：不施基肥(CK)，每次采摘后追尿素225kg·hm-2；T2：施三元复合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)900kg·hm-2作基肥，每次采摘后追尿素225kg·hm-2；T3：施三元复合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)700kg·hm-2、鸡粪7500kg·hm-2作基肥，每次采摘后追尿素150kg·hm-2；T4：施三元复合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)700kg·hm-2、鸡粪7500kg·hm-2、商品有机肥2250kg·hm-2作基肥，每次采摘后追尿素150kg·hm-2。

1.3.2 化学农药减量栽培试验

S1：喷施清水。S2：化学农药，5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂、20%啶虫脒可溶液剂。于6月底—8月中旬喷施5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂和20%啶虫脒可溶液剂，每7d喷施1次，8月下旬—9月喷施5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂和20%啶虫脒可溶液剂，每15d喷施1次，具体喷施方式视虫害严重程度而定。S3：生物农药加农业防治，棉铃虫核型多角体病毒悬浮剂(20亿PIB·mL-1)、10%烟碱水剂、黄板(规格为20cm×25cm，750张·hm-2)。在6—8月虫害无法控制时喷施棉铃虫核型多角体病毒悬浮剂(20亿PIB·mL-1)和10%烟碱水剂，每隔15d喷施1次，虫害得到控制时停止。S4：化学农药加生物农药加农业防治，5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂、20%啶虫脒可溶液剂、棉铃虫核型多角体病毒悬浮剂(20亿PIB·mL-1)、10%烟碱水剂、黄板(规格为20cm×25cm，750张·hm-2)。在6—8月虫害无法控制时喷施5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂、20%啶虫脒可溶液剂、棉铃虫核型多角体病毒悬浮剂(20亿PIB·mL-1)和10%烟碱水剂，每隔20d喷施1次，虫害得到控制时停止，具体喷施方式视虫害严重程度而定。

1.4 取样与测定

1.4.1 茎尖产量

每次采摘长度为10～15cm茎尖，称重各个小区全部有商品价值的茎尖产量，折算成单位面积(hm2)产量。

1.4.2 土壤理化性质测定

化肥减量栽培试验前，取一个混合基础土样；试验结束后，测定各小区土壤的pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量等。

1.5 数据分析

试验数据采用Excel进行处理，采用DPS V9.01数据分析软件进行统计分析。

2 结果分析

2.1 产量统计

2组试验不同采摘时期菜用甘薯的产量有差异，随着气温的升高，产量增加明显，于第5次采摘时达到峰值，随着气温的降低，第6次采摘时产量呈现下降趋势。

减肥栽培试验见表1。T4的第1次、第2次、第4次、第5次、第6次菜用甘薯的采摘产量较T2有显著性增加，而T3只有第2次、第4次、第5次的采摘产量较T2有显著性增加。T1、T2、T3、T4各处理的菜用甘薯总产量之间具有显著性差异。与T2相比，T3和T4的产量分别增加20.04%、31.60%，T4的产量较T3增加9.63%。说明通过采取每公顷减施300kg三元复合肥、配施有机肥作基肥、每次采摘后追施10kg尿素的施肥方式，可显著增加菜用甘薯产量。

表1 不同施肥处理薯尖产量表现

减药栽培试验见表2。7—8月菜用甘薯虫害较多，主要为斜纹夜蛾、蚜虫等。前期虫害较少，第1次和第2次各个处理的菜用甘薯采摘量无明显差异。从第3次开始，S1受虫害影响，S2、S3和S4的采摘量有显著增加。S4的第3次和第6次采摘量与S2相比有显著性增加，而S3与S2相比，6次采摘量之间均无明显差异。在菜用甘薯总产量方面，与S2相比，S3的菜用甘薯产量下降2.10%，无显著差异；但S4的菜用甘薯产量较S2有显著性提升，为7.83%。表明通过喷施生物农药、挂黄板(完全不喷施化学农药)的措施，菜用甘薯产量基本不会受到影响，而通过化学农药减量20%以上，结合生物农药和黄板的综合防治措施，可适当增加菜用甘薯产量，且减少了农药残留，可提升食用品质，提高菜用甘薯市场价格。

表2 不同病虫害防治处理薯尖产量表现

2.2 不同施肥处理对土壤养分的影响

由图1可知，与基础土样(T0)和T1处理相比，T2、T3、T4处理土壤的速效钾、有效磷、有机质都有所增加，说明施肥可以提高土壤养分含量。与T2相比，T3、T4处理土壤的有效磷、碱解氮、有机质含量有增加，表现为T4>T3>T2，速效钾含量表现为T4>T2>T3。pH值在5.25～5.54，差异不大。T3处理的有效磷、碱解氮、有机质较T2处理提高0.76%、1.16%、31.47%，速效钾较T2处理降低5.44%。T4处理的速效钾、有效磷、碱解氮、有机质较T2处理增加6.12%、8.34%、2.37%、36.28%。由此可知，在化肥减量30%以上，并增施有机肥的情况下，可提升土壤肥力，但土壤改良是一个缓慢的过程，需要长期执行。

图1 不同施肥处理对土壤养分含量的变化

2.3 经济效益分析

综合分析了减肥栽培试验和减药栽培试验的经济效益，并进行成本投入与产出核算，以此衡量生产效益，分别见表3、表4。

表4 不同病虫害防治处理经济效益分析表

减肥栽培试验经济效益分析见表3，本试验菜用甘薯采摘时间为6—9月，平均单价按3元·kg-1计算。肥料成本包括基肥和尿素成本，因T1只追肥，且产量较低，所耗费的人工、病虫害防治、水电等成本要低于T2、T3、T4。由表3可知，与T2相比，虽然T3和T4处理提升了肥料成本，但菜用甘薯产量得到显著提升，收入不减反而分别增加了18910元·hm-2、26283元·hm-2；与T3相比，T4的收入增加11590元·hm-2。说明在化肥减量30%以上，并增施有机肥的情况下，菜用甘薯的经济效益不仅不会降低，反而增效明显。

减药栽培试验经济效益分析见表4，在保证所有菜用甘薯均无农药残留超标的情况下，全部化学农药喷施处理的薯尖按2.8元·kg-1价格计算，采用化学农药减量20%以上，结合生物农药和黄板处理的薯尖按3.2元·kg-1格计算。病虫害防治成本包括6—9月种植期间所有的化学农药、生物农药、黄板等成本。因S1的产量较低，其人工成本要低于其他处理。由表4可知，虽然S3和S4处理提升了病虫害防治的成本，但菜用甘薯的商品率和品质得到显著提升，且降低了农药残留的风险，售价比传统种植高出14%左右。虽然S3的产量要稍低于S2，但其菜用甘薯市场价格要高于S2，综合效益反而增加了7704元·hm-2。S4的产量较S2增加3223.83kg·hm-2，综合效益增加19295元·hm-2。说明在化学农药减量20%以上，采用化学农药、生物农药、农业防治相结合的病虫害防治措施可以增加菜用甘薯的经济效益。

3 讨论与结论

过量施用化肥易造成土壤板结、供肥能力弱、肥料利用率下降、危害环境等问题，从而导致农作物产量和品质下降[10]。科学运用肥料，减少化肥投入是改善农田生态环境、促进农业可持续发展必不可少的途径，要在健康的土壤上生产优质的农产品，实现农业绿色发展[11，12]。实施《到2020年化肥使用量零增长行动方案》已基本实现化肥用量持续下降，肥料利用率得到提高，在此基础上2022年农业农村部又制定了《到2025年化肥减量化行动方案》，持续推进化肥减量增效，保障农业绿色、可持续、高质量发展。通过测土配方施肥、有机肥(农家肥、商品有机肥、生物菌肥等)替代部分化肥，应用施肥新技术、新产品等，进一步提升肥料利用率，提高土壤养分含量，调整土壤菌落结构，改良土壤通透性，提升土壤肥力；同时提高农产品产量和品质，实现绿色高效。

农药是农业生产中不可缺少的生产资料，对防治农作物病虫害、保障农产品供给意义重大，但不科学、不合理的农药施用易污染农业生态系统，造成农药残留，影响农产品质量，给人体健康带来危害[13]。通过使用活性高、单位面积用量少的高效低风险农药替代老旧农药，天敌昆虫、植物源等生物农药替代化学农药、灯诱、性诱、色诱等农业防治相结合的绿色防控技术体系[14]，可以有效控制田间病虫害，农药利用效率得到提升，提高农作物产量，且减少了农药残留，提升了食用品质，实现绿色无公害，提高商品价格，增加综合效益。

本试验研究表明，有机肥替代30%以上化肥、生物农药和农业防治措施替代20%以上化学农药，可提高菜用甘薯的产量和市场价格，虽然成本有所增加，但综合效益得到显著提升，实现了化肥农药减量增效。应将菜用甘薯化肥、农药减量增效与品种选择、越冬保苗、水肥一体化等相结合，集成一套适用于咸宁市的菜用甘薯绿色高效栽培技术模式，为菜用甘薯绿色生产提供技术参考，促进菜用甘薯产业发展，助力乡村振兴，实现农业的绿色发展和可持续发展。