不同秸秆覆盖方式调控地温对雷笋产量和经济效益的影响

作者: 朱为静 王经邦 吴佳 王卫平 虞如坤 王明湖 张硕

不同秸秆覆盖方式调控地温对雷笋产量和经济效益的影响0

摘要 [目的]研究不同秸秆覆盖方式对雷竹园地表增温效果及雷笋产量的影响。[方法]设置6组处理:不覆盖(CK),秸秆+砻糠(JL),秸秆+尿素腐熟剂+砻糠(JLNF),秸秆+有机肥腐熟剂+砻糠(JLOF),秸秆+尿素+砻糠(JLN),秸秆+有机肥+砻糠(JLO),持续监测地表温度、出笋量等指标。[结果]利用有机肥或尿素调节秸秆碳氮比同时配施腐熟剂的处理升温效果最好,1月JLOF和JLNF处理的最高温分别为24.25和21.70 ℃,各处理温度总体变化趋势表现为JLOF>JLNF>JLO>JLN>JL>CK。与温度变化趋势一致,JLOF处理的产量最高,达47 355,其次为JLNF处理,为47 190 kg/hm2。经成本和产值核算,各处理经济效益趋势表现为JLNF>JLOF>JLN>JLO> JL。与JL处理相比,JLNF处理的经济效益增加了68 940元/hm2,达627 555元/hm2。[结论]在秸秆-砻糠双覆盖模式的基础上,通过外源添加有机肥或尿素调节秸秆碳氮比同时配施腐熟剂是促进雷笋早出,有效提升雷笋经济效益的有效方式。

关键词 雷笋;有机物覆盖;碳氮比;腐熟剂;产量

中图分类号 S795  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2024)11-0097-04

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.11.021

Effects of Different Straw Mulching Methods on Regulating Soil Temperature and Their Impacts on Bamboo Shoot Yield and Economic Benefits

ZHU Wei-jing, WANG Jing-bang, WU Jia et al

(Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou, Zhejiang 310021)

Abstract [Objective]This study aims to investigate the impact of different straw mulching methods on surface warming and bamboo shoot yield.[Method]Six treatment groups were established for the study: no cover (CK), straw + rice bran (JL), straw + urea composting agent + rice bran (JLNF), straw + organic fertilizer composting agent + rice bran (JLOF), straw + urea + rice bran (JLN) and straw + organic fertilizer + rice bran (JLO), continuously monitoring surface temperature, shoot emergence and other indicators.[Result]The results demonstrated that treatments utilizing organic fertilizer or urea to adjust the carbon-to-nitrogen ratio of straw, along with the application of composting agents, exhibited the best warming effects. In January, the highest temperatures were recorded in the JLOF and JLNF treatments, reaching 24.25 and  21.70 ℃, respectively. The overall temperature variation trend across treatments was as follows: JLOF>JLNF>JLO>JLN>JL>CK. Correspondingly, the JLOF and JLNF treatments also yielded the highest bamboo shoot production, with 47 355 and 47 190 kg/hm2, respectively.After cost and output accounting, the final economic benefit trend of each treatment is: JLNF>JLOF>JLN>JLO>JL. Compared to the JL treatment, the JLNF treatment exhibited a remarkable increase in economic benefit with a gain of 68 940 yuan/hm2, reaching 627 555 yuan/hm2. [Conclusion]On the basis of the straw rice husk double coverage model, the effective way to promote the early emergence of bamboo shoots and improve their economic benefits is to adjust the carbon nitrogen ratio of straw by adding organic fertilizer or urea externally, while also applying a ripening agent.

Key words Bamboo shoots;Organic material mulching;Carbon-to-nitrogen ratio;Composting agent;Yield

基金项目 宁波市公益类重点项目“宁波市典型林特经济园稻秸秆覆盖技术研究及示范推广”(2021S023)。

作者简介 朱为静(1989—),女,湖北仙桃人,助理研究员,博士,从事废弃物资源化利用研究。

*通信作者,推广研究员,硕士,从事土肥和农业生态能源技术的示范推广研究。

收稿日期 2023-08-03

雷竹,又被称作雷公竹、早园竹,是禾本科竹亚科刚竹属竹种,具有出笋早、产量高、笋期长、效益高等优点[1-2]。近年来,雷竹雷笋产业发展快速,为地方经济增长注入了新动力。以宁波奉化为例,全市雷竹种植面积0.40万hm2,其中奉化拥有0.27万hm2,而溪口镇的种植面积达到全市90%,雷笋产量4.5万t/a,产值超过3亿元/a。

为了提升经济效益,在冬季采用有机物覆盖,是提高雷竹园土壤温度及促进雷笋早出的有效方法[3]。早期笋农习惯用砻糠与鸭泥进行覆盖,虽然当季取得了很好效果,但多年后土壤盐碱化严重,保温层高于25 ℃,甚至达到30 ℃以上,发生当年竹鞭分化严重,雷笋产量大幅下降,使雷竹园提前衰败,不利于持续经营[4]。近年来,随着秸秆综合利用工作的不断推进,很多地区逐渐将秸秆作为主要的雷笋覆盖材料,取代了传统的鸭泥覆盖材料。越来越多的研究关注秸秆替代鸭泥或者部分替代砻糠条件下雷笋的产量变化[2,5-6]。王斌等[2,5]研究结果表明,5 cm稻草+ 20 cm砻糠覆盖模式下,雷笋产量最高。何圣米等[6]研究结果表明,茭白秸秆可替代70%的砻糠材料。邵香君等[3]研究表明,稻草和麦秆为低热型材料,一般碳氮比大于30,发热慢,温度低,但持续时间长。总体来说,稻草秸秆由于具备价格低廉、来源丰富、产热持久等优点,使其成为良好的替代品。

实践研究表明,雷笋出笋的最佳温度在20~23 ℃。因此,雷竹园土壤不同的覆盖模式引起的温度变化仍是雷笋产业最关注的核心问题之一[7-8]。笔者在传统秸秆-砻糠双覆盖方式的基础上,通过外加有机肥或尿素调控秸秆碳氮比,再配施腐熟剂的方法,研究不同秸秆覆盖模式对土壤温度、雷笋出笋规律及产值的影响,以期进一步优化雷笋秸秆覆盖技术,为促进雷笋产业发展,提升雷笋经济效益提供新的技术样板。

1 材料与方法

1.1 试验设计

小区试验地点位于浙江省宁波市奉化区溪口镇银龙竹笋专业合作社(121°15′12″E,29°38′53″N),该基地始建于2012年,气候为温带半湿润大陆性季风气候,年均气温为16.3 ℃,年降水量为1 350~1 600 mm。试验区域土壤类型为山地黄土,雷笋连续种植7年。选取未处理过的地块,设置6个处理:CK,秸秆不覆盖对照组;JL,秸秆+砻糠;JLNF,秸秆+尿素腐熟剂+砻糠;JLOF,秸秆+有机肥腐熟剂+砻糠;JLN,秸秆+尿素+砻糠;JLO,秸秆+有机肥+砻糠。每处理设3个重复小区,每小区面积为50 m2(2.5 m宽,20.0 m长)。每小区秸秆覆盖量为400 kg,厚度为20 cm,压实后为5 cm;砻糠用量为750 kg,厚度为15 cm。每小区尿素、有机肥的施用量分别为5、150 kg,调节碳氮比至25∶1;腐熟剂添加量为0.4 kg,添加比例为1‰。

试验所用有机肥和腐熟剂分别购于奉化市鑫福生物科技有限公司和湖北中向生物工程有限公司。尿素从当地农资店购买,秸秆从当地粮食合作社购买,砻糠从桐照米厂购买。

1.2 土壤温度监测

为获取土壤温度变化趋势,于2022年12月19日开始进行不同秸秆覆盖模式下土壤表层温度监测。对不同处理土壤表层20 cm温度采用温度传感器(精讯云,精讯畅通电子科技,山东威海)进行实时监测,温度传感器设置为每24 h读取1次数据,自动记录试验期间土壤温度变化,通过在线监测系统(http://sennor.net/index)进行终端温度数据获取,温度采集至2023年3月13日终止。传感器温度监测土壤表层温度示意见图1。

1.3 产量测定和数据分析

分别在2023年1、2月,每天对不同秸秆覆盖模式的雷笋产量进行统计。使用Excel 2019进行数据的输入和整理,用SPSS 26进行数据分析。显著性水平设定为α=0.05,进行单因素方差分析(One-way ANOVA),并利用LSD检验不同处理组间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同秸秆覆盖方式对温度的调控作用

温度从2022年12月19日开始监测,2022年12月温度结果显示(图2),腐熟剂添加处理组JLOF(秸秆+有机肥腐熟剂+砻糠)和JLNF(秸秆+尿素腐熟剂+砻糠)温度最高,温度分别为8.95~15.60 ℃和8.70~17.50 ℃;其次为JLO(秸秆+有机肥+砻糠)、JL(秸秆+砻糠)、JLN(秸秆+尿素+砻糠);CK温度最低,其温度为-1.0~11.3 ℃。处理CK、JL、JLNF、JLOF、JLN和JLO表层土壤12月平均温度分别为3.7、11.9、13.8、14.2、11.4和13.2 ℃;与CK相比,各秸秆覆盖处理分别提升土壤表层平均温度8.2、10.1、10.5、7.7和9.5 ℃,其中JLOF处理增温作用最明显。

由图2温度结果可知,2023年1月温度变化趋势为JLOF>JLNF>JLO>JLN>JL>CK。CK和处理JL、JLNF、JLOF、JLN和JLO表层土壤1月平均温度分别为5.5、15.2、17.9、20.4、16.3和17.4 ℃,与CK相比,各处理分别提升土壤表层平均温度9.7、12.4、14.9、10.8和11.9 ℃。其中JLOF和JLNF处理增温作用明显,温度变化范围分别为16.3~24.25和15.0~21.7 ℃。

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