復(fù)合肥與有機肥配合替代化肥對大蒜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

郭春倩，張廣楠，李 江，田 潔

（青海大學(xué) 農(nóng)林科學(xué)院/青海省高原種質(zhì)資源研究與利用實驗室，青海 西寧 810016）

0 引言

施用化肥可以提高作物的產(chǎn)量，改善作物產(chǎn)品的質(zhì)量［1］。受傳統(tǒng)耕作習(xí)慣的影響，近年來農(nóng)民對化學(xué)肥料的投入進(jìn)一步增加［2］，致使土壤磷素含量偏高，養(yǎng)分失衡［3］。與化肥相比，生物有機肥不僅可以提高土壤肥力，而且能改善土壤結(jié)構(gòu)，進(jìn)而促進(jìn)作物的生長與產(chǎn)量提升［4］。復(fù)合肥是根據(jù)作物的需肥規(guī)律和土壤供肥特點配制而成的專用肥料［5］，可以有效解決農(nóng)業(yè)增效與土壤養(yǎng)分失衡之間的矛盾，已在糧食作物生產(chǎn)上得到了廣泛的應(yīng)用［6-7］。邢鵬飛等［8］研究發(fā)現(xiàn)：在華北地區(qū)用有機肥替代30%無機肥完全可以保證糧食的產(chǎn)量；使用有機肥替代50%無機肥更可以提高土壤的肥力?；诖?，本試驗通過有機肥+復(fù)合肥配施與農(nóng)民習(xí)慣施肥的肥料效果比較，研究了有機肥與復(fù)合肥配施在大蒜生產(chǎn)上的應(yīng)用效果，旨在為生產(chǎn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)大蒜提供可靠的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地位于青海省農(nóng)作物原種繁殖基地，土壤類型為黃壤土，其基礎(chǔ)養(yǎng)分含量：有機質(zhì)44.00 g/kg、全氮2.33 g/kg、全磷3.99 g/kg、全鉀23.45 g/kg、堿解氮134.00 mg/kg、速效磷97.20 mg/kg、速效鉀378.00 mg/kg，pH值為8.20。

1.2 試驗材料

供試作物：大蒜，品種為樂都紫皮大蒜，其栽培密度為1.8萬株/hm2。

供試肥料：由北京啟高生物科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的寶易有機肥（N-P2O5-K2O=15-15-15，有機質(zhì)含量≥45%，原料為枯草芽孢桿菌）；由沃夫特復(fù)合肥有限公司生產(chǎn)的復(fù)合肥（N-P2O5-K2O=17-17 -17）。

1.3 試驗設(shè)計和施肥方法

為了保證試驗精度，減少人為因素、土壤肥力和氣候因素對試驗的影響，田間試驗共設(shè)8個處理，每個處理3次重復(fù)，小區(qū)面積為18 m2，用設(shè)置保護(hù)行的方法隔離相鄰小區(qū)。各處理除了施肥不同外，自然條件和其他田間管理措施均相同。各處理施用的具體肥料種類和數(shù)量如表1所示，施肥方法為耕前撒施。

表1 不同處理的肥料施用量 kg/hm2

1.4 測定項目和方法

在大蒜種植前，采集每個小區(qū)0～20 cm深的土壤樣品，按處理分別裝袋，測定土樣的基本理化性質(zhì)。在收獲期，各小區(qū)隨機選取5株大蒜，測量并記錄其株高、最大葉長、最大葉寬、莖粗、單頭重等農(nóng)藝性狀。另外，測定各處理大蒜鱗莖的可溶性糖、游離氨基酸含量等品質(zhì)性狀，并計算產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016軟件進(jìn)行試驗數(shù)據(jù)處理，應(yīng)用SPSS 26.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析，應(yīng)用Origin軟件進(jìn)行制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同肥料配比對大蒜農(nóng)藝性狀的影響

如表2所示，各處理的大蒜農(nóng)藝性狀有明顯差異。大多數(shù)施肥處理的大蒜株高顯著高于不施肥對照（T1），其中T3的株高最高，較其他處理增高了7.12%～22.36%；葉長也在T3處理下達(dá)到最大值，較其他處理增加了7.63%～14.41%；T3處理的大蒜株幅最大，且顯著大于不施肥對照，較對照增加了22.40%；莖長也以T3處理下最長，且顯著長于其他處理；T6處理的莖粗最粗，T5處理次之，這2個處理的莖粗顯著大于其他處理；T3處理的大蒜葉寬最寬，葉片數(shù)最多，且均與其他處理差異顯著。上述結(jié)果表明，T3處理最有利于改善大蒜的農(nóng)藝性狀。

表2 不同施肥處理對大蒜農(nóng)藝性狀的影響

由圖1可以看出，不同施肥處理的大蒜鱗莖 的大小不一。由圖2可見：T7處理的大蒜鱗莖縱徑和單頭重均顯著高于其他處理，較對照（T1）分別增加了11.49%、67.44%；T3、T4、T6、T7處理的大蒜鱗莖橫徑均顯著高于其他處理；T4、T7處理的大蒜鱗莖分瓣數(shù)均顯著多于其他處理，比對照分別多42.55%、41.22%。

圖1 不同施肥處理對大蒜鱗莖大小的影響

圖2 不同施肥處理對大蒜鱗莖性狀的影響

2.2 不同肥料配比對大蒜營養(yǎng)品質(zhì)的影響

從圖3可以看出，大蒜鱗莖中營養(yǎng)物質(zhì)含量在不同處理下各有差異，其中T2、T8處理的大蒜鱗莖氨基酸含量顯著高于其他處理，且分別比對照（T1）高出14.48%、19.62%，而T4、T6處理的大蒜氨基酸含量分別較對照顯著降低了27.74%、36.68%；可溶性蛋白含量在T7處理下達(dá)到最高28.87 mg/g FW，顯著高于其他處理，且比對照增加了13.73%；除T2、T7外，其他處理的大蒜抗壞血酸含量均顯著低于對照，下降率為16.98%～50.05%。

圖3 不同施肥處理對大蒜鱗莖營養(yǎng)品質(zhì)的影響

2.3 不同肥料配比對土壤理化性質(zhì)的影響

由表3可知：與對照（T1）相比，各施肥處理的土壤pH值下降不明顯，土壤全N、全P2O5、速效P、有機質(zhì)含量均升高，最大增幅分別為111.90%、79.40%、149.73%、124.48%；土壤堿解N含量在T4、T6、T7處理下低于對照，但在其余處理下高于對照；土壤緩效鉀含量在T4、T5下高于對照，但在其余處理下低于對照；T4處理的土壤全K2O含量略微高于對照，而其他處理均低于對照；T5處理的土壤速效K含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他處理，比對照增加了88.89%。綜上所述，在大蒜種植前施肥總體上增加了土壤的養(yǎng)分含量，改善了土壤的理化性質(zhì)，其中以T5處理的效果最好。

表3 不同施肥處理下土壤理化性質(zhì)的差異

為了更加清晰地了解不同處理下土壤各養(yǎng)分含量的變化規(guī)律，進(jìn)行了熱圖聚類分析，結(jié)果（圖4）表明：土壤全鉀（K2O）含量與其他養(yǎng)分含量呈負(fù)相關(guān)；與其他處理相比，T5處理的土壤全鉀含量顯著降低，而該處理的其他養(yǎng)分含量顯著升高（有機質(zhì)含量除外）；與對照相比，T7處理的土壤養(yǎng)分含量總體上變化最小，土壤化學(xué)性質(zhì)最為穩(wěn)定。

圖4 不同施肥處理下土壤養(yǎng)分含量的熱圖

2.4 不同肥料配比對大蒜產(chǎn)量的影響

由圖5可以看出，各施肥處理的大蒜產(chǎn)量均顯著高于不施肥對照（T1）的，其中T7處理的大蒜產(chǎn)量最高，達(dá)14979.24 kg/hm2，較對照增產(chǎn)79.75%，然后依次為T4、T3、T8、T2、T6，以T5處理的增產(chǎn)幅度最小，只較對照增產(chǎn)25.42%。

圖5 不同施肥處理對大蒜產(chǎn)量的影響

3 小結(jié)與討論

肥料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，對提高作物產(chǎn)量及改善品質(zhì)具有重要的作用［9］。化肥具有營養(yǎng)元素含量高和速效等優(yōu)點，而有機肥的施用可以有效地提高土壤的有機質(zhì)含量、保肥能力和供肥能力，改善土壤的結(jié)構(gòu)［10-11］。因此，有機肥與化肥配施可以顯著改善土壤的理化性質(zhì)和性狀，達(dá)到作物增產(chǎn)的目的［12］。本研究發(fā)現(xiàn)單施有機肥能夠顯著提高大蒜的株高、株幅等生長指標(biāo)，這可能是由于有機肥能夠維持土壤的肥力水平，促進(jìn)土壤水、氣條件協(xié)調(diào)［13］，有利于大蒜的養(yǎng)分及水分運輸，進(jìn)而促進(jìn)大蒜地上部的生長。

馬超等［14-15］的研究結(jié)果表明，在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上，增施生物有機肥有效地促進(jìn)了大蒜的品質(zhì)及產(chǎn)量。游離氨基酸、可溶性蛋白、抗壞血酸（維生素C）含量是反映蔬菜品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。楊曉薔［16］的研究表明，施用有機肥能夠在一定程度上提高黃瓜的游離氨基酸、可溶性糖以及維生素C含量。李佳璠等［17］研究發(fā)現(xiàn)，有機肥處理西瓜的可溶性糖和維生素C含量最高，且顯著高于其他處理。本研究結(jié)果表明，有機肥處理顯著提高了大蒜鱗莖的可溶性蛋白、可溶性糖和維生素C含量，以T7處理的大蒜鱗莖品質(zhì)表現(xiàn)最好且產(chǎn)量最高。這可能是因為有機肥能夠有效改善土壤的養(yǎng)分狀況和孔隙度，有利于植株對養(yǎng)分的吸收和轉(zhuǎn)化［18］。

于躍躍等［19-20］研究發(fā)現(xiàn)，施用有機肥明顯提高了土壤的有機質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀、微生物生物量碳等指標(biāo)。何浩等［21］在研究商品有機肥替代部分化肥對玉米產(chǎn)量和土壤肥力的影響時也發(fā)現(xiàn)土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、有機質(zhì)含量等指標(biāo)會有所變化，其中堿解氮和速效鉀含量明顯升高。本研究發(fā)現(xiàn)，與對照相比，各施肥處理的土壤pH值下降不明顯，而土壤全N、全P2O5、速效P、有機質(zhì)含量均升高，T5處理的土壤速效K含量比對照增加了88.89%。本研究結(jié)果與前人的研究結(jié)果基本一致。

綜上所述，處理T3能夠顯著促進(jìn)大蒜地上部的生長，而T7能夠顯著促進(jìn)大蒜鱗莖的生長，從而改善大蒜的營養(yǎng)品質(zhì)，增加大蒜的產(chǎn)量；T5處理的土壤化學(xué)性質(zhì)最好，但T7的土壤化學(xué)性質(zhì)最為穩(wěn)定，有機質(zhì)含量最高。綜合考慮大蒜的產(chǎn)量、品質(zhì)以及改良土壤結(jié)構(gòu)等方面，建議在本試驗條件下，在大蒜生產(chǎn)中配合施用有機肥（N-P2O5-K2O=15-15-15）8000 kg/hm2和復(fù)合化肥（N-P2O5-K2O=17-17-17）480 kg/hm2。