稻殼配施復(fù)合肥對(duì)郁金香生理特性及雜草防治的影響

姚文武 張福建

（上海市崇明區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，上海 202150）

郁金香（Tulipa gesnerianaL.）為百合科多年生草本植物，是我國廣泛栽培的球根類花卉。據(jù)統(tǒng)計(jì)，郁金香品種多達(dá)8 000 多個(gè)，廣泛用于花海和鮮切花生產(chǎn)［1］。但隨著郁金香產(chǎn)業(yè)的專業(yè)化和規(guī)模化水平日益提高，花農(nóng)為了追求高效益，盲目使用各種化學(xué)肥料?；孰m在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位，短時(shí)間內(nèi)能夠提高作物產(chǎn)量，增加土壤速效養(yǎng)分，但不合理的施用會(huì)帶來一系列環(huán)境生態(tài)問題［2-3］。如過量施用化肥和有機(jī)磷農(nóng)藥會(huì)導(dǎo)致總磷（total phosphorus，TP）損失和地表水富營養(yǎng)化［4］。一方面，大量化肥不合理使用易造成土壤板結(jié)，破壞土壤結(jié)構(gòu)；另一方面，肥水流進(jìn)河流，易增加面源污染風(fēng)險(xiǎn)［5］。近年來，隨著國家“肥料減施”目標(biāo)的提出，探索合理的施肥用量和施肥方式對(duì)改善土壤結(jié)構(gòu)、防止土壤退化具有現(xiàn)實(shí)意義。

大量研究表明，稻殼、秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物是一種多用途的生物資源，對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義［6-8］。水稻是全世界最重要的糧食作物之一，作為水稻加工過程中的副產(chǎn)品，我國稻殼廢棄物年產(chǎn)達(dá)8 000萬噸以上［9］。這些稻殼大部分被隨意丟棄或焚燒，不利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。前人研究表明，稻殼中富含多種纖維素（粗纖維含量35.5%～45.0%）和微量元素，常與肥料配施作為栽培作物的有機(jī)物料［10-11］。如稻殼與菌渣、麥秸配施還田能夠顯著提高日光溫室番茄產(chǎn)量以及土壤養(yǎng)分［12］；戚興超［13］研究發(fā)現(xiàn)，與雞糞+化肥模式相比，稻殼+化肥和稻殼+雞糞+化肥模式能大幅度降低下層土壤中硝態(tài)氮的含量，增加有機(jī)氮含量。有學(xué)者證實(shí)，稻殼還田對(duì)植物光合特性及酶活性有一定影響，如劉中良等［14］研究表明，稻殼還田可以有效提高光合色素含量和抗氧化酶活性，降低丙二醛含量；高青海等［15］研究發(fā)現(xiàn)，稻殼還田可顯著提高黃瓜葉片葉綠素含量和光合速率，增加黃瓜產(chǎn)量。此外，根據(jù)稻殼良好的韌性、多孔性等特點(diǎn)，可將稻殼覆蓋或翻埋以改善土壤微環(huán)境，同時(shí)抑制雜草的生長［16-17］。如高海拔地區(qū)覆蓋稻殼20 cm 厚能夠防寒保溫，減少凍層對(duì)植物的迫害［18］；而在水田周圍適當(dāng)播撒稻殼能夠抑制雜草生長，減少除草農(nóng)藥的使用［19］。

目前，稻殼還田主要集中在黃瓜、番茄、辣椒等蔬菜作物應(yīng)用的研究，而在改善球根類花卉生長環(huán)境中的研究尚鮮見報(bào)道。基于以上問題和現(xiàn)狀，本試驗(yàn)以郁金香為材料，通過大田試驗(yàn)研究了稻殼配施復(fù)合肥對(duì)郁金香生理特性及雜草防治的影響，旨在為實(shí)現(xiàn)球根類花卉“精肥、減肥”栽培的目標(biāo)提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料和試驗(yàn)地概況

供試郁金香品種為普瑞斯瑪，購自浙江虹越花卉股份有限公司；供試輔料：復(fù)合肥料為高濃度純硫酸鉀肥（養(yǎng)分含量：N 為15%，P2O5為15%，K2O 為15%），購自河南農(nóng)心肥業(yè)有限公司；稻殼為腐熟稻殼（主要成分：全氮5.1 g·kg-1，全碳360 g·kg-1，含水率9%左右），由上海市虹華園藝有限公司提供。試驗(yàn)地點(diǎn)為上海市虹華園藝有限公司花港基地；試驗(yàn)田地勢(shì)平坦，肥力均勻，土壤性狀為砂質(zhì)土壤，基本理化性質(zhì)為：pH 值7.70，速效氮含量82.09 mg·kg-1，速效磷含量117.18 mg·kg-1，速效鉀含量316.20 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì)含量21.62 g·kg-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 稻殼還田配施復(fù)合肥試驗(yàn) 試驗(yàn)采用大田種植。郁金香種植前進(jìn)行殺菌處理，按株行距15 cm×15 cm 進(jìn)行定植，種植深度為3～5 cm。在種球種植前，先將稻殼和復(fù)合肥按照處理要求（表1）均勻撒于土中，再整地作畦，防止局部土壤未施到。種植后進(jìn)行常規(guī)管理，試驗(yàn)期間不噴灑任何藥劑。

試驗(yàn)設(shè)7 個(gè)處理，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)排列，每個(gè)處理重復(fù)3 次，每個(gè)小區(qū)面積為12 m2，以不加任何稻殼和復(fù)合肥為對(duì)照。

1.2.2 稻殼覆蓋試驗(yàn) 試驗(yàn)采用大田種植進(jìn)行，共設(shè)4個(gè)處理，即CK：無稻殼覆蓋處理；A：0.25 kg·m-2稻殼覆蓋；B：0.5 kg·m-2稻殼覆蓋；C：1.5 kg·m-2稻殼覆蓋，每個(gè)處理面積為3 m2，重復(fù)3次。待覆蓋120 d時(shí)，測(cè)定雜草相關(guān)數(shù)據(jù)。雜草類型主要有：禾本類雜草，包括馬唐（Digitaria sanguinalisL.）、節(jié)節(jié)麥（Aegilops tauschiiC.）、狗尾草（Setaria viridisL.）、稗草（Echinochloa crusgalliL.）；闊葉類雜草，包括葎草（Humulus scandensL.）、藜（Chenopodium albumL.）、薊（Cirsium japonicumF.）、小蓬草（Erigeron canadensisL.）。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 生長指標(biāo) 在種植60、90、120 d 時(shí)，對(duì)不同處理的郁金香株高、莖粗和生物量進(jìn)行采樣測(cè)定。株高（cm）使用卷尺測(cè)定；莖粗（mm）使用游標(biāo)卡尺測(cè)定；生物量（g）使用電子天平測(cè)定，其中測(cè)定干重時(shí)，經(jīng)過105 ℃殺青后，于65 ℃烘干至恒重。

1.3.2 種球及花朵性狀 待郁金香定植120 d 時(shí)，測(cè)定種球性狀，定植90 d 時(shí)，測(cè)定花朵性狀；每個(gè)處理隨機(jī)選取10 株用電子天平測(cè)量種球重量（g），用卷尺測(cè)量種球直徑（mm）、花朵直徑（mm）和花朵高度（mm）。

1.3.3 土壤環(huán)境指標(biāo) 在整地做畦前，隨機(jī)多點(diǎn)采集郁金香種植基地0～20 cm 深度土壤，混拌成混合基礎(chǔ)土樣；在郁金香定植120 d 時(shí)，對(duì)每個(gè)處理每個(gè)重復(fù)多點(diǎn)采集0～20 cm 深度土壤并混合。pH 值和電導(dǎo)率（electrical conductivity，EC）利用SI-400 pH 計(jì)和電導(dǎo)率儀（浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司，杭州）測(cè)定，其水土比為5∶1。土壤緊實(shí)度采用TJSD-750-11 便攜式土壤環(huán)境檢測(cè)儀（浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司，杭州）測(cè)定。

1.3.4 雜草防效 在稻殼覆蓋120 d 時(shí)，分別對(duì)每個(gè)小區(qū)雜草進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，測(cè)定所有雜草數(shù)量和鮮重，按以下公式計(jì)算鮮重防效和株防效［20］：

株防效=（對(duì)照區(qū)雜草株數(shù)-處理區(qū)雜草株數(shù)）/對(duì)照區(qū)雜草株數(shù)×100%；

鮮重防效=（對(duì)照區(qū)雜草鮮質(zhì)量-處理區(qū)雜草鮮質(zhì)量）/對(duì)照區(qū)雜草鮮質(zhì)量×100%。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Office Excel 2003和SPSS 17.0軟件進(jìn)行整理，并用Duncan 法進(jìn)行差異顯著性分析，用GraphPad軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 稻殼還田配施復(fù)合肥對(duì)郁金香生長的影響

稻殼配施復(fù)合肥能夠促進(jìn)郁金香的生長發(fā)育（圖1）。在郁金香定植60 d 時(shí)，與CK 相比，T4、T5、T6的株高分別顯著增加了23.83%、20.16%和26.48%；但與T2相比，僅T4和T6與T2間差異顯著（P＜0.05），T4和T6的株高較T2分別顯著增加了18.98%和21.53%。在郁金香定植90 d 時(shí)，T4 和T6 的株高較CK、T2 分別顯著增加了20.05%、24.04%和18.17%、22.09%（圖1-A）。從郁金香植株莖粗來看，定植60 d 時(shí)，除T6外，其他處理與CK、T2間無顯著差異；定植90 d時(shí)，T6 顯著高于CK 和T2，分別增加了14.62%、17.41%（圖1-B）。

圖1 不同處理對(duì)郁金香生長的影響Fig.1 Effect of different treatments on the growth of tulips

2.2 稻殼配施復(fù)合肥對(duì)郁金香生物量的影響

由圖2 可知，稻殼配施復(fù)合肥處理整體增加了郁金香的生物量。與CK、T2 相比，T6 和T7 在各個(gè)時(shí)期的處理效果較好，T6和T7的地上部鮮重、地下部鮮重、地上部干重、總干重在定植90 d 時(shí)較CK 分別增加了31.45%、17.90%、41.04%、28.18%和36.87%、23.53%、54.00%、39.17%，較T2 分別增加了22.46%、15.65%、25.58%、27.07% 和 27.51%、21.17%、37.12%、37.97%；定植120 d 時(shí)，較CK 分別增加了27.31%、25.56%、48.94%、37.56%、39.64% 和 31.93%、30.51%、54.49%、46.76%、48.16%，較T2 分別增加了23.17%、20.84%、32.90%、29.02%、29.77%和27.64%、25.60%、37.85%、37.65%、37.69%。

圖2 不同處理對(duì)郁金香生物量的影響Fig.2 Effect of different treatments on the biomass of tulips

2.3 稻殼配施復(fù)合肥對(duì)郁金香種球及花朵性狀的影響

由表2 可知，T7 的郁金香種球直徑最大，達(dá)到了39.80 mm，與CK 相比增加了15.13%；而T4 的側(cè)球數(shù)量最多，達(dá)到了4 個(gè)。從種球干重性狀看，T5、T6、T7較CK和T2分別顯著增加了22.97%、37.56%、46.76%和15.33%、29.02%、37.65%。郁金香定植90 d 時(shí)，通過測(cè)定花朵直徑和花朵高度發(fā)現(xiàn)，T5、T6、T7 效果較好，與CK 和T2 相比，花朵直徑分別顯著增加了4.98%、6.47%、8.24%和4.22%、5.71%、7.46%；花朵高度分別顯著增加了2.65%、3.15%、3.64%和2.25%、2.75%、3.24%。

表2 不同處理對(duì)郁金香種球及花朵性狀的影響Table 2 Effect of different treatments on bulb and flower characters of tulips

2.4 稻殼配施復(fù)合肥對(duì)土壤環(huán)境的影響

由表3可知，與CK相比，所有處理均能在一定程度上降低土壤緊實(shí)度，其中T4、T5、T6、T7 的土壤緊實(shí)度分別顯著降低了10.64%、11.02%、11.46%、10.19%；而土壤pH值隨著稻殼配施復(fù)合肥濃度的加大而有所降低，但處理間差異不顯著。此外，在各個(gè)處理的EC值中，只有T2的土壤EC值較CK顯著降低，其余處理與CK均無顯著差異。

2.5 稻殼覆蓋對(duì)雜草抑制的影響

不同稻殼覆蓋用量均可顯著降低雜草密度和雜草鮮重，其中C處理效果最好，與CK 相比，雜草密度和雜草鮮重分別減少了59.81%和65.09%（表4）。從不同稻殼覆蓋用量對(duì)雜草的株防效和鮮重防效來看，A、B、C處理后的雜草株防效和鮮重防效分別達(dá)到了26.47%和36.09%、37.29%和45.73%、59.81%和65.19%，且處理間差異顯著（圖3）。

圖3 不同處理對(duì)雜草的防效Fig.3 Control effect of different treatments on weeds

3 討論

肥料是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，科學(xué)合理的使用肥料是保證作物穩(wěn)產(chǎn)和減少環(huán)境污染的重要措施。隨著國家關(guān)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“精肥、減肥”政策的提出，秸稈、稻殼等農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用成為進(jìn)一步優(yōu)化施肥結(jié)構(gòu)和施肥方式、提高肥料利用率、持續(xù)推進(jìn)化肥減量施用的有效途徑［21-22］。關(guān)于稻殼資源化利用，國內(nèi)外科學(xué)家開展了大量的研究工作［23-24］。稻殼作為水稻加工過程中的副產(chǎn)品，約占稻谷質(zhì)量的20%［25］。研究發(fā)現(xiàn)，稻殼等有機(jī)物料還田是農(nóng)田保護(hù)性耕作的重要措施之一，對(duì)改善土壤理化性狀有不可替代的重要作用。吳恒容等［9］研究表明，在盆栽空心菜土壤中添加不同量的稻殼均可在一定程度上提高株高、單株質(zhì)量及葉綠素含量，改善空心菜品質(zhì)。本試驗(yàn)得到了類似結(jié)果，即稻殼配施復(fù)合肥能夠促進(jìn)郁金香的生長發(fā)育。與CK相比，單施稻殼（T2）處理效果明顯低于稻殼配施復(fù)合肥處理（T3、T4、T5、T6、T7），其中，T6 郁金香株高和莖粗在定植90 d 時(shí)較CK、T2 分別顯著增加了24.04%、14.62%和22.09%、17.41%，這可能是由于施入稻殼增加了土壤孔隙度和透水速率，為根系生長創(chuàng)造了良好環(huán)境，進(jìn)而促進(jìn)了郁金香的生長。生物量代表植物在一定時(shí)間的物質(zhì)積累量，是反映植物健康發(fā)育的重要指標(biāo)［26-27］。本研究表明，稻殼配施復(fù)合肥在不同程度上增加了郁金香植株的鮮重和干重，其中T6 和T7在各個(gè)時(shí)期的處理效果較好，與CK 存在顯著性差異，但單施稻殼（T2）處理的郁金香生物量與CK 相比無顯著差異，這可能是由于單施稻殼并未及時(shí)被植株利用，需要配施化肥才能加速植株對(duì)稻殼的轉(zhuǎn)化利用。從郁金香種球及花朵性狀看，稻殼配施復(fù)合肥處理（T3、T4、T5、T6、T7）對(duì)郁金香種球及花朵改善效果高于單施稻殼處理（T2）。一方面，稻殼配施復(fù)合肥增加了種球和花朵直徑，提高了花朵高度，其中T4、T5、T6、T7處理顯著高于CK、T2 處理。另一方面，在郁金香定植120 d 時(shí)，通過測(cè)定種球干重發(fā)現(xiàn)，T5、T6、T7 處理的干重較CK 和T2 分別增加了22.97%、37.56%、46.76%和15.33%、29.02%、37.65%，這說明稻殼配施復(fù)合肥提高了郁金香種球干物質(zhì)積累量。

良好的土壤環(huán)境是作物增產(chǎn)的重要條件［28］。研究發(fā)現(xiàn)，過于緊實(shí)的土壤會(huì)限制植物根系穿透能力，減少根系向外生長［29-30］。因此，適宜的土壤緊實(shí)度對(duì)郁金香生長發(fā)育具有重要意義。本研究發(fā)現(xiàn)，與CK 相比，無論是單施稻殼還是稻殼配施復(fù)合肥處理均能在一定程度上降低土壤緊實(shí)度，這與張開銀等［31］利用稻殼生物炭改良砂姜黑土土壤結(jié)構(gòu)、抑制土壤板結(jié)的試驗(yàn)結(jié)果類似，表明稻殼還田能夠在一定程度上降低土壤緊實(shí)度，緩解土壤板結(jié)。土壤pH值和電導(dǎo)率是衡量土壤環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)，適宜的pH值和電導(dǎo)率是植物生長的重要保障［32］。研究表明，過量施肥會(huì)導(dǎo)致土壤酸化，不利于植株生長［33］。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，土壤pH 值隨著配施的復(fù)合肥濃度加大而有所降低，但處理間差異不顯著，在各個(gè)處理的土壤EC 值中，僅T2 的土壤EC 值較CK 顯著降低，其余處理與CK 無顯著性差異，這與李偉峰等［34］調(diào)查的江西省農(nóng)田長期過量施用氮肥導(dǎo)致土壤酸化，且土壤酸化程度與氮肥施用量呈顯著正相關(guān)的結(jié)果類似。說明長期過量施肥造成土壤板結(jié)酸化的同時(shí)也會(huì)帶來環(huán)境污染問題。農(nóng)田雜草是影響作物品質(zhì)和產(chǎn)量的重要因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國約有1 400 多種農(nóng)田雜草，其中禾本科類和闊葉草類雜草發(fā)生數(shù)量最大，危害最為嚴(yán)重；而每年因雜草導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)8%左右［35-36］。因此，科學(xué)制定雜草防控策略對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)具有一定的平衡作用。本研究發(fā)現(xiàn)，稻殼覆蓋處理對(duì)上述2 種雜草類型具有良好的防控作用。從雜草的株防效和鮮重防效來看，A、B、C 處理對(duì)雜草的株防效和鮮重防效分別達(dá)到了26.47%和36.09%、37.29%和45.73%、59.81%和65.19%，且處理間差異顯著（P＜0.05），這與金京德等［37］關(guān)于田面覆蓋稻草、稻殼等有機(jī)物抑制水田雜草的結(jié)果一致。推測(cè)可能是由于稻殼含有微量稻殼內(nèi)酯和苯酚等成分，該成分可引起植物化感作用，從而抑制雜草生根發(fā)芽。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，與CK 相比，單施稻殼（T2）對(duì)郁金香生長發(fā)育促進(jìn)作用有限，而稻殼配施復(fù)合肥（T3、T4、T5、T6、T7）不僅能夠促進(jìn)郁金香的生長發(fā)育，而且能在一定程度上改善土壤環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)郁金香高效栽培的有效途徑。同時(shí)，稻殼覆蓋對(duì)農(nóng)田雜草生長具有良好的抑制作用。一方面，與不覆蓋稻殼（CK）相比，稻殼覆蓋（A、B、C）對(duì)雜草鮮重防效和株防效平均達(dá)到了26.47%和36.09%、37.29%和45.73%、59.81%和65.19%；另一方面，稻殼覆蓋可減少除草劑等化學(xué)農(nóng)藥使用，降低面源污染。綜合考慮稻殼經(jīng)濟(jì)效益、防治效果等因素，B 處理（0.5 kg·m-2稻殼）較適合在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。