菇渣與菌肥配施對百合鱗莖的增產提質效果

饒中秀，李龍濤，黃鳳球，孫繼民

（湖南省土壤肥料研究所，湖南 長沙 410125）

我國是食用菌生產第一大國，食用菌栽培后剩下的廢棄基料（即菇渣）產量巨大，每年超過1億t[1-2]。而目前因其資源化利用率極低、處置方法較傳統（焚燒或直接丟棄）等原因，不僅造成養分資源浪費，還導致一定程度的環境污染。菇渣含有豐富的纖維素、多糖、有機質及氮磷鉀等養分。研究表明，菇渣還田的有機物質含量是秸稈還田的3倍，同時菇渣還田可提高作物有效養分吸收利用率[3]，緩解因長期施用化肥造成的土壤質量惡化，改善作物生長環境[4]。因此，菇渣還田利用不僅有益于提升土壤環境質量、促進農作物健康生長，還可提升農業廢棄物資源化利用率、促進食用菌產業健康持續發展。

菌肥是一類含有特定活體微生物的新型肥料，具備綠色環保、資源節約、環境友好等諸多優點[5]。其中大量有益微生物可通過自身功能、生命活動及代謝產物等改善植株根際環境，抑制病原微生物的危害，促進作物生長[6-7]；同時還可有效改良土壤結構、改善土壤質量[8]，已成為近幾年國內外相關領域的研究熱點。

卷丹百合（Lilium lancifoliumThunb）是一種藥食兩用作物，具有潤肺止咳、清心安神等功效，適應性較強，在湖南、江蘇、浙江、安徽等地有廣泛種植[9]。近年來，卷丹百合逐漸發展為湖南省特色產品和脫貧致富支柱性產業。但隨著種植年限的增加，百合種植過程中為追求產量而過度施用化肥、土壤質量下降、連作障礙嚴重等問題也隨之凸顯，嚴重影響百合產業發展。因此，筆者以菇渣、菌肥等為材料，在湖南典型百合種植區開展田間試驗，研究菌肥、菇渣以及二者配施對百合產量、部分品質指標及氮磷鉀養分累積的影響，旨在為菇渣等農業有機廢棄物的肥料化利用、新型肥料的合理利用以及百合種植業的健康可持續發展提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在湖南湘西土家族苗族自治州龍山縣進行。該縣地處武陵山脈腹地，屬亞熱帶大陸性濕潤季風氣候，年平均降雨量1357.1 mm，年平均氣溫為15.8℃，年平均日照時數1273 h。該縣作為百合主產區，是湖南省最大的藥食兩用百合種植縣，也是國家科技部百合規范化種植研究基地、湖南省科技廳百合規范化種植示范基地，常年種植面積約5333 hm2，占全國百合種植面積的1/5[10]。龍山百合為地理標志保護產品，產量和銷量均居全國第一。試驗地土壤理化性質如下：pH值7.84，陽離子交換量13.0 cmol/kg，水解氮、有效磷和速效鉀的含量分別為100、88.6和310 mg/kg，全氮、全磷、全鉀和有機質含量分別為1.47、1.11、22.5和20.8 g/kg。

1.2 試驗材料

試驗所用百合品種為卷丹，由當地種植基地提供。菌肥由湖南民健生物科技有限公司提供，該菌肥以草炭土為載體，有效活菌數≥0.20億個/g，有機質含量≥40.0%。菇渣為栽培平菇后經自然堆置發酵的廢棄培養料，其原始基料由玉米、水稻及艾草3種秸稈按1∶1∶1比例混合而成，其氮、磷、鉀養分含量分別為1.24%、0.18%、2.48%。化肥為市售復合肥（N-P-K=15-15-15）。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計田間試驗設1 m×4 m微區，每個微區間以寬50 cm、深40 cm的溝間隔開，周邊設保護行。試驗共設6個處理：僅施化肥（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）、化肥與菌肥配施低量菇渣（T4）、化肥與菌肥配施高量菇渣（T5），各處理施肥量見表1。每個處理3次重復，共18個微區。

表1 各處理施肥量 （kg/667m2）

1.3.2 百合種植管理百合于2019年10月22日播種，播種間距20 cm、行距30~35 cm，每個微區12行，每行播種5粒，每個微區共60粒種。于2020年8月13日收獲。百合生長期間病蟲害防治及雜草管理均按當地常規操作進行。

1.3.3 樣品采集與檢測分析于整地前采集基礎土樣（0~20 cm耕作層），風干、研磨、過篩后用于分析土壤pH值、有機質、全氮、全磷、全鉀、水解氮、有效磷、速效鉀及陽離子交換量等指標，參照《土壤農化分析》[11]進行檢測分析。百合收獲時人工挖取每個微區百合鱗莖，去除表面泥土后稱重測產。測產后隨機留取適量樣品用于檢測分析。百合鱗莖VC含量參照GB5009.86—2016方法測定，蛋白質參照GB 5009.5—2016中的方法測定，氮、磷、鉀含量參照NY/T 2017—2011中的方法測定。

1.4 數據分析

采用Microsoft Excel軟件整理數據并制圖，采用SPSS軟件進行差異顯著性檢驗，P＜0.05即為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 菇渣與菌肥對百合鱗莖產量的影響

由圖1可知，單施化肥處理（CK）的百合鱗莖產量為13.32 t/hm2，顯著低于其他處理；施用菌肥（T1）處理的百合鱗莖產量較CK提高7.63%，施用菇渣100 kg/667m2（T2）和200 kg/667m2（T3）處理的百合鱗莖產量分別較CK提高9.32%和11.41%，而菌肥和菇渣配施（T4和T5）處理的百合鱗莖產量則分別較CK提高20.48%和13.37%。這表明，在施用化肥的基礎上增施菇渣或菌肥均可有效提高百合鱗莖產量，且菇渣與菌肥配施的增產效果更優。

圖1 不同施肥處理下百合鱗莖的產量

2.2 菇渣與菌肥對百合鱗莖VC及蛋白質含量的影響

由表2可知，各處理百合鱗莖中VC含量在20.00~21.93 mg/100g之間，處理間無顯著差異，說明在施用化肥的基礎上增施菌肥或菇渣及二者配施對百合鱗莖內VC的累積無顯著影響。與CK相比，各處理中百合鱗莖蛋白質含量均有所增加，菇渣用量越高蛋白質含量越高，其中T1、T2、T4和T5蛋白質含量分別增加27.72%、43.56%、37.62%和47.52%，而T3處理顯著增加63.37%。整體上，在施用化肥的基礎上增施菇渣或菇渣與菌肥配施對百合鱗莖蛋白質的提升效果優于單施化肥或化肥與菌肥配施。這說明菇渣的投入可有效提升百合鱗莖的蛋白質含量。

表2 不同施肥處理下百合鱗莖的VC及蛋白質含量

2.3 菇渣與菌肥對百合鱗莖氮、磷、鉀含量的影響

由圖2可知，與CK相比，各處理百合鱗莖中氮、磷、鉀含量均無顯著變化，說明試驗條件下，在施用化肥的基礎上增施菇渣或菌肥以及配施均對百合鱗莖中氮、磷、鉀的含量無顯著影響。但T2~T5這4個處理的百合鱗莖中磷含量較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處理磷含量高于菌肥處理（T1）。菇渣配施菌肥處理（T4和T5）的鉀含量則分別較CK增加了7.02%和8.06%，同時，其鉀含量較菇渣無菌肥處理（T2和T3）分別略微提升6.52%和7.13%。這表明菇渣與菌肥配施一定程度有利于百合鱗莖對氮、磷、鉀的吸收，提升其含量，但效果不顯著。

圖2 不同施肥處理下百合鱗莖的氮、磷、鉀含量

2.4 菇渣與菌肥對百合鱗莖養分累積的影響

由圖3可知，百合鱗莖中氮的總累積量為66.83~80.57 kg/hm2，各施肥處理氮累積量有所增加，但與CK無顯著差異。各處理百合鱗莖磷累積量在14.02~19.34 kg/hm2之間，以T4磷累積量最高，較CK顯著增加38.00%；T1、T2、T3和T5磷累積量有所提升，但與CK差異不顯著。各處理百合鱗莖鉀累積量在90.29~116.18 kg/hm2之間，T1、T2和T3處理的鉀累積量雖有所增加，但均與CK無顯著差異，而低、高量菇渣與菌肥配施處理（T4、T5）鉀累積量較CK顯著增加28.67%、26.97%。這說明在施用化肥的基礎上，菇渣與菌肥配施可有效提升單位面積百合鱗莖鉀累積量，并可一定程度提高氮、磷累積量，菇渣和菌肥配施有利于百合鱗莖的養分積累。

圖3 不同施肥處理下百合鱗莖的養分累積量

3 結論與討論

試驗結果表明，在施用化肥的基礎上增施菇渣或菌肥均可顯著提升百合鱗莖產量，提高百合鱗莖蛋白質含量，且菇渣與菌肥配施強化了增產效果。這可能與二者對土壤條件的改善有關，菇渣與菌肥配施有助于土壤質量提升和作物增產提質。菌肥可通過微生物的生命活動分解土壤中的有機物質，將其轉化為利于作物吸收的速效養分，促使作物得到特定的肥料效 應[5]。菇渣可促使土壤持續分解形成腐殖質，進而改良土壤團聚體結構、調整土壤養分組成，從而提高農作物產量及品質[12-13]。研究表明，長期施用菇渣還可有效提高土壤酶活性，促進土壤碳氮循環[14]。姚童言等[15]研究表明，菇渣與化肥配施還可顯著提高小麥、玉米產量的穩定性。菇渣作為有機物料還田利用，不僅可有效緩解農業廢棄物利用率低、環境污染及資源浪費等問題，其在百合種植上的利用還可有效提升經濟效益、推動產業發展。

雖然菇渣、菌肥配施對百合鱗莖中氮、磷、鉀含量的影響不顯著，但仍對其有一定程度提升作用，且可顯著提高單位面積產量百合鱗莖的磷、鉀總累積量。菌肥中的功能微生物可通過分解、活化土壤中的磷素、鉀素，提升養分可供給性，并為百合提供生長發育過程需要的多種營養成分，促進了百合鱗莖內磷、鉀的有效累積。同時，百合為喜鉀作物，鉀元素的投入可增加其對鉀的吸收和積累。試驗中，菇渣和菌肥配施對百合鱗莖中鉀累積量的提升效果比單獨施用化肥、菌肥或菇渣要好。因此，菇渣和菌肥配施，可作為提升百合鉀累積量的重要施肥措施，對優化百合生育期施肥、拓展菇渣等類似農業有機廢棄物的肥料化利用途徑有重要意義。

菌肥與菇渣配施技術可用于百合種植，菌肥的投入，可在作物和微生物之間構建良好聯系，進而改善土壤及作物品質[16]。但菌肥對環境要求較高，菌種效能不穩定，其功能受多種因素影響，如土壤中的溫度、濕度、通氣性等均可影響其施用效果[16-17]。試驗中，由于百合生育期長，試驗周期較長，一年中氣溫、降雨、田間墑情等條件變化較大，可對菌肥中微生物在土壤中的定殖和代謝產生影響，導致其單獨施用的效果并不十分顯著。而菇渣的配合施用有助于土壤保溫保墑和菌肥中微生物的生存，從而顯示出二者配施的增產提質效應。雖然菌肥與菇渣配合施用可有效提升百合產量及百合部分品質指標含量，但其施用方法、施用配比等技術可進一步優化，二者配施對百合生理生化的影響及其作用機理等還需進一步研究。