黃萬,郭龍平,胡澤生,鄭偉,馮小慶,周永勝,羅文輝,賀強(qiáng)
(1.江西省吉安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江西 吉安 343119;2.江西省吉安市農(nóng)業(yè)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心,江西 吉安 343000;3.江西井岡山糧油集團(tuán)有限公司,江西 吉水 331608)
我國是世界稻谷生產(chǎn)第一大國,稻殼作為稻米生產(chǎn)加工后的副產(chǎn)品,約占水稻質(zhì)量的五分之一,具有廣泛的應(yīng)用前景[1,2]。國內(nèi)外對稻殼的綜合利用進(jìn)行了廣泛的研究,獲得了許多可供利用的途徑,如用稻殼灰來生產(chǎn)稻殼灰水泥[3],利用稻殼和鋸屑制備人造木板[4],將稻殼作為生物質(zhì)燃料用于發(fā)電[5],以及將稻殼灰用作廉價的金屬吸附劑的制備原料[6]等,這些研究對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和資源循環(huán)利用具有重要意義。
稻殼醋液的主要成分包括酚類、酸類及酮類[7],是稻殼經(jīng)高溫?zé)峤?、蒸餾以及冷凝而得到的一種天然產(chǎn)物,將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)中不會對環(huán)境造成污染[8]。近年來,關(guān)于木醋液在農(nóng)林生產(chǎn)中的作用已有頗多研究報道。例如,花生殼醋液可以提高草莓葉綠素含量、含糖量及產(chǎn)量[9],楊木醋液可以顯著提高油菜的株高、根頸粗、葉面積、比葉重,顯著增加油菜的生物量[10],竹醋液可降低土壤鹽分含量,調(diào)節(jié)土壤pH,提高有機(jī)質(zhì)、速效磷含量[11]??梢?,葉面噴施木醋液作為補(bǔ)充植物營養(yǎng)的輔助措施已經(jīng)被廣泛接受。然而,有關(guān)水稻葉面噴施稻殼醋液的研究卻鮮有報道。因此,本試驗(yàn)選用在吉安市廣泛種植的井岡軟粘作為材料,研究其葉面噴施稻殼醋液的效果,以期為利用稻殼醋液研制新型商品葉面肥料提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)于2022 年6 月在江西省吉安市吉安縣鳳凰鎮(zhèn)(114°55′31″ E,26°58′33″ N)開展。試驗(yàn)地內(nèi)土壤、栽培管理、肥水等條件均一,與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際相符。
供試材料為井岡軟粘(常規(guī)秈稻),是當(dāng)?shù)卮竺娣e生產(chǎn)種植的代表性優(yōu)質(zhì)食味水稻品種。試驗(yàn)所用稻殼醋液由江西金糠新材料科技有限公司提供。
采用大區(qū)試驗(yàn),設(shè)置噴施稻殼醋液的試驗(yàn)組(TR)與不噴施稻殼醋液的對照組(CK)兩個處理,無重復(fù),每個處理試驗(yàn)面積為3335 m2。于6 月25 日播種,濕潤育秧,移栽日期為7 月15 日,行株距為21 cm×17 cm,常規(guī)秈稻每穴插4 苗。試驗(yàn)組分別于分蘗初期、抽穗初期、灌漿初期使用無人機(jī)葉面噴施按每15 L 水混合稻殼醋液90 mL(江西金糠稻殼醋液500 mL 瓶,取3 瓶蓋的量)比例調(diào)配的混合液,稻殼醋液用量為166 mL/667 m2。其他管理措施與常規(guī)高產(chǎn)栽培要求一致。
高峰苗:從水稻的分蘗期開始,采用五點(diǎn)取樣法,選定50 穴水稻,每隔5 d 人工調(diào)查兩處理下水稻的莖蘗數(shù),從中選取最大值,通過水稻的株距、行距等來計算水稻的高峰苗。
產(chǎn)量及其構(gòu)成:在水稻成熟期,首先人工調(diào)查已定點(diǎn)的50 穴水稻的總穗數(shù),之后根據(jù)水稻的株距和行距得出水稻有效穗數(shù),同時在每處理采取隨機(jī)取樣法選取12 穴植株測量株高、穗長、實(shí)粒數(shù)和千粒重等指標(biāo),進(jìn)行產(chǎn)量實(shí)收實(shí)測。
由圖1 可得,與常規(guī)對照處理(CK)相比,噴施稻殼醋液處理(TR)的高峰苗數(shù)顯著增加,可見噴施稻殼醋液后能夠提高水稻的分蘗能力,從而增加水稻的高峰苗數(shù)。
圖1 噴施稻殼醋液對水稻高峰苗的影響
從表1 可得,噴施稻殼醋液處理的株高、每穗粒數(shù)及結(jié)實(shí)率均要高于對照處理,千粒重雖有所降低但無顯著差異;此外,有效穗數(shù)及穗長均無顯著差異。表明噴施稻金糠殼醋液有利于水稻健壯生長,促進(jìn)分蘗,增強(qiáng)光合作用,促進(jìn)籽粒充實(shí)飽滿,可見,噴施稻殼醋液能促進(jìn)碳水化合物的轉(zhuǎn)化與積累,促進(jìn)水稻灌漿結(jié)實(shí),對水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的優(yōu)化具有明顯的促進(jìn)作用,從而提高產(chǎn)量。
表1 噴施稻殼醋液對水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響
表2 為噴施稻殼醋液所增加的費(fèi)用及收益。在實(shí)際噴施作業(yè)中,稻殼醋液前兩次作業(yè)可與分蘗肥、穗肥混合施用,故無額外成本,而第三次噴施(灌漿期)則需額外噴施,費(fèi)用以15 元/667 m2計算,水稻全生育期稻殼醋液用量為500 mL/667 m2,費(fèi)用以35 元/667 m2計算。畝增產(chǎn)105.7 kg,以2022 年稻谷2.6 元/kg 收購價計算,將噴施稻殼醋液處理額外投入費(fèi)用減去,得噴施稻殼醋液可實(shí)現(xiàn)畝增收212.8元,畝均成本純收益率增加19.3%。
表2 經(jīng)濟(jì)效益分析表
稻殼醋液是將農(nóng)業(yè)廢棄物稻殼在高溫絕氧條件下產(chǎn)生的熱解氣冷卻收集而來的褐色液態(tài)物質(zhì)。21 世紀(jì)以來,世界各國對稻殼醋液、木醋液等葉面噴劑在大田作物生產(chǎn)上的應(yīng)用研究越來越多,徐紅濤[12]研究表明,在水稻秧苗生長期噴施木醋液作為植物生長調(diào)節(jié)劑能有效地增加水稻秧苗的株高、生物量以及顯著抑制苗期的立枯病。谷思成等[10]研究結(jié)果表明,在油菜三葉期施用適宜濃度的木醋液可以顯著增加油菜幼苗的株高、根頸粗和葉面積,并且有顯著的增產(chǎn)效果。王宏燕等[13]研究發(fā)現(xiàn),噴施一定濃度的木醋液能夠有效地提高水稻幼苗在低溫環(huán)境下的葉綠素、活性氧、脯氨酸和可溶性糖的含量。本試驗(yàn)中噴施稻殼醋液處理產(chǎn)量增幅明顯,其高峰苗、株高、每穗粒數(shù)及結(jié)實(shí)率均顯著高于對照處理,其原因可能是分蘗初期噴施稻殼醋液能夠促進(jìn)水稻分蘗及其葉片葉綠素的合成,進(jìn)而提高水稻葉片的光合效率,而在破口期及灌漿期噴施稻殼醋液則進(jìn)一步促進(jìn)了孕穗期葉片光合能力的提升,從而促進(jìn)水稻穎花分化、減少穎花退化,最終增加水稻穗粒數(shù)及結(jié)實(shí)率[14]。
水稻噴施不同助劑的成本和效益不盡相同,市面上大多助劑畝增收效益多在90 ~130 元,且額外人工成本高[15,16]。本試驗(yàn)稻殼醋液前兩次作業(yè)可與分蘗肥、穗肥混合施用,施用方便快捷,噴施后可實(shí)現(xiàn)畝增收212.8 元,畝均成本純收益率增加19.3%,高于市場平均水平。
綜上,噴施稻殼醋液后提高了水稻的分蘗能力,進(jìn)而使水稻高峰苗得到增加,相對于對照處理,噴施稻殼醋液處理實(shí)現(xiàn)了畝增產(chǎn)105.7 kg,畝增收212.8 元,該技術(shù)若得到推廣應(yīng)用將帶來十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益。