大田條件下施肥對利川莼菜產(chǎn)量的影響

龔漢雨,鄧紅平,柯金松,董琪琪,余光輝,冉 露,余 斌,溫福群,王明瓊,周富忠

(1.中南民族大學武陵山區(qū)特色資源植物種質保護與利用湖北省重點實驗室，湖北武漢 430074;2.中南民族大學南方少數(shù)民族地區(qū)資源保護綜合利用聯(lián)合工程中心，湖北武漢 430074;3.中南民族大學生命科學學院/中國莼菜研究所，湖北武漢 430074;4.利川市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，湖北恩施 445000)

莼菜(BraseniaschreberiJ.F.Gmel.) 隸屬睡蓮科或水盾草科或莼菜科(Cabombaceae) 莼菜屬(Brasenia)[1-3]的多年生水生蔬菜，是利川市涼霧鄉(xiāng)實施鄉(xiāng)村振興的支柱產(chǎn)業(yè)。莼菜的透明果膠質由于含有豐富的營養(yǎng)物質及微量元素而被證實具有抵抗多種疾病和提高免疫力的功效[4-5]，是我國傳統(tǒng)藥食兩用的名貴蔬菜[6]，多年來在日本、韓國、東南亞等海外市場一直享有盛譽。近年來，隨著全球氣候變暖和城鎮(zhèn)化的影響，作為國家一級瀕危植物的莼菜分布范圍大幅縮減，野生自然種群數(shù)量急速減少，而維持其種群生存的栽培種則主要分布于湖北利川市、重慶石柱縣、浙江西湖和江蘇太湖流域以及四川螺吉山地區(qū)[1,7]。為保護這一珍稀植物資源，促進利川莼菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，有必要研發(fā)適合于當?shù)氐妮徊烁弋a(chǎn)栽培技術。為此，筆者選取利川市涼霧鄉(xiāng)馬前繼昌村的莼菜種植大田，以彩鋼板進行分隔，研究不同種類的肥料對莼菜產(chǎn)量的影響，以服務于實際生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 供試肥料柳葉湖有機肥料(A)(常德紅花園肥業(yè)科技有限公司)，商標注冊證號第1443073，執(zhí)行標準NY 5251—2012，登記證號：湘農(nóng)肥(2015)準字1947號，氮磷鉀≥5%，有機質≥45%，40 kg/袋，添加腐殖酸、氨基酸、功能菌等中微量元素，顆粒或粉末，推薦用量1 500～7 500 kg/hm2，試驗用量取3 000 kg/hm2。

世紀田王納米有機無機復混肥(B)，氮磷鉀≥25%，有機質≥20%，腐殖酸≥10%，鋅錳鐵等中微量元素。執(zhí)行標準GB18877—2009，生產(chǎn)許可號湘XK13-001-00089，登記證號湘農(nóng)肥(2017) 準字2498號。25 kg/袋，顆粒型，推薦用量1 200～1 800 kg/hm2，試驗用量取1 500 kg/hm2。

宜施壯配方肥(C)，總養(yǎng)分35%，配合式15-8-12，登記證號鄂農(nóng)肥(2012) 準字0362號，生產(chǎn)許可證號鄂XK13-001-00106，執(zhí)行標準GB15063—2009，顆粒型，50 kg/袋，推薦用量900 kg/hm2，試驗用量取900 kg/hm2。

1.2 試驗地點試驗于2020年 5—7月在利川市莼菜主產(chǎn)區(qū)涼霧鄉(xiāng)馬前繼昌村(108°47′52″E,30°10′10″N，海拔 1 100 m左右)進行。

1.3 試驗設計3種肥料每種設4個水平，完全隨機區(qū)組設計，3次重復，1次對照。選擇9塊長方形莼菜田，每塊田用彩鋼板平均分隔為4塊作為一個區(qū)組，小區(qū)面積因田塊而定，但不小于20 m2。田間隨機分布見圖1。

注：A、B、C分別為試驗使用的肥料種類，3個水平1、2、3分別表示0.5、1.0、1.5倍試驗用量，括弧內為單位面積(1 hm2)大田的實際肥料使用量；CK為空白對照(不施肥)。Note:A,B,C indicates the kinds of fertilizers;1,2,3 indicates the use by 0.5,1.0,1.5 times of experimental dosage respectively,the numbers in the parentheses indicated the real use of fertilizers 1 hm2 in the fields;CK control(no fertilizers).圖1 區(qū)組田間試驗設計Fig.1 Design of field test between blocks

專人負責起壟隔斷試驗小區(qū)(彩鋼板構筑)，確保小區(qū)的面積和正常的水位，且小區(qū)間無滲水溢水現(xiàn)象，保證試驗的精準性(圖2A、B)。

1.4 測定項目同一時間段，統(tǒng)計分析單位面積內(1 m2) 新鮮莼菜嫩芽采摘量(產(chǎn)量)和單個嫩芽的重量，嫩芽采摘由當?shù)剞r(nóng)民根據(jù)多年慣例和經(jīng)驗進行(圖2B、C、D)。

圖2 大田內區(qū)組試驗分隔和樣品采摘操作技術和要求Fig.2 Experimental blocks in fields and the requirements and technologies of sample picking

1.5 數(shù)據(jù)分析使用 GraphPad Prism 8軟件進行顯著性差異(One way ANOVA,Multiple comparisons)分析。

2 結果與分析

在莼菜正常采摘季節(jié)，經(jīng)過9次采樣分析大田單位面積(1 m2) 內莼菜嫩芽的產(chǎn)量和單個嫩芽的鮮重(g) (圖3)，結果表明，同處于一塊大田內，3個水平的3種肥料與對照組相比未表現(xiàn)出顯著差異(P>0.05,n=9)，且彼此間也未出現(xiàn)顯著差異，說明這3種市場上常見的肥料未對莼菜生長產(chǎn)生顯著影響，所有田塊內不同區(qū)組間莼菜生長發(fā)育狀況和產(chǎn)量基本一致。

圖3 不同處理嫩芽產(chǎn)量和單個嫩芽鮮重Fig.3 Shoot yield and weight of single shoot under different treatments

3 討論

為探究影響莼菜產(chǎn)量和品質的環(huán)境因子，筆者前期在利川市涼霧鄉(xiāng)馬前村繼昌莼菜種植基地檢測分析了水土的重金屬和農(nóng)化因子含量，結果發(fā)現(xiàn)各指標基本處于國家一二級范圍內，且田塊間差異不顯著，未對莼菜生長和產(chǎn)量產(chǎn)生明顯影響[8]。基于此，在當?shù)靥飰K間小氣候條件一致的前提下，認為栽培管理技術可能是莼菜產(chǎn)量和品質的主要影響因素，而施肥是栽培技術的重要環(huán)節(jié)，但縱觀前人研究成果，還未見到在大田內對莼菜進行肥料效用的研究，再結合當?shù)剞r(nóng)民多年來在施肥方面的模糊概念和做法，認為有必要進行大田試驗，明確當前市場上常見的3類肥料對莼菜生長的影響，達到直接指導實際生產(chǎn)的目的。

該研究結果表明，3個不同水平的3種肥料未對莼菜生長和產(chǎn)量產(chǎn)生顯著影響，說明莼菜田內水土營養(yǎng)元素和優(yōu)良生態(tài)環(huán)境完全能夠滿足莼菜生長需要，莼菜長勢和產(chǎn)量已經(jīng)達到了穩(wěn)定的平衡狀態(tài)；也說明作為栽培技術關鍵環(huán)節(jié)的施肥不是影響其產(chǎn)量和品質的主要因子，也基本契合當?shù)剞r(nóng)民長期不施肥的實際經(jīng)驗。筆者認為，由于莼菜為無性繁殖且當?shù)囟嗄晡催M行種苗更新復壯，衰老退化的直立莖會擠占新生直立莖的生存發(fā)展空間，抑制了直立莖的新生，自然也就抑制了收獲產(chǎn)品嫩芽嫩葉的萌發(fā)，使莼菜產(chǎn)量穩(wěn)定，難以顯著增長。因此，有必要對多年生老莖進行更新置換，或者摘除老、弱、病、腐的直立莖，為新生直立莖騰挪生長空間，以提高收獲指數(shù)和效益。

基于筆者所在團隊系列研究結果和前人的相關研究[9-10]，總結出莼菜栽培“三十二字法”的技術要領：活泉流動，夏季冷涼，水土優(yōu)質，排灌并聯(lián)，土石圍埂，種苗復壯，去老培新，適時采收。其中“活泉流動，夏季冷涼，水土優(yōu)質”是利川市莼菜種植基地的小氣候現(xiàn)狀，尤其以佛寶山為優(yōu)。“種苗復壯，去老培新”已如上所述，而“排灌并聯(lián)，土石圍埂，適時采收”是目前良田建設和栽培過程中應注意的要領。

“排灌并聯(lián)”：將當前的“串聯(lián)”式排灌系統(tǒng)改為“并聯(lián)”，在確?；钊鲃拥耐瑫r，避免上下田塊間生物和化學物質的交叉污染；“土石圍埂”：用當?shù)厥瘔K沿田埂內緣砌筑，人為建造適合于小型魚蝦蟹類動物棲息的洞穴環(huán)境，構建生態(tài)平衡和諧的“莼魚-莼鱔-莼鰍共生”模式，以強化病蟲害的生物防治?！斑m時采收”：在每年5月1日—9月30日，根據(jù)莼菜生長情況，采取“每周一采”或“兩周三采”的頻率，以通過及時采收嫩芽嫩葉促進直立莖的萌發(fā)和生長，增加單位面積的年產(chǎn)量。

基于該試驗結果，為保護莼菜這一珍稀植物資源，進一步促進莼菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，有必要對莼菜其他栽培技術措施進行大田試驗，如種苗更新復壯、不同采收頻率的對比分析等，以探索最佳的生長條件和研發(fā)完善的高產(chǎn)栽培管理技術，為制定具體的保護策略作鋪墊。