青藏高原樂都產區(qū)大蒜施肥效應及推薦量研究

賀 誠

大蒜屬1 年生或2 年生食藥兩用植物。 青海地處青藏高原，氣候冷涼，晝夜溫差大，非常適宜大蒜干物質積累。 青海紫皮大蒜因蒜瓣緊實肥大、口感好、品質優(yōu)，發(fā)展迅猛，目前種植面積達10 多萬畝，主要分布在樂都、平安等海東地區(qū)， 成為當?shù)剞r民增收和農業(yè)增效的支柱產業(yè)，經濟效益十分可觀。但長期以來種植戶輕施氮肥，偏施磷肥，不施鉀肥，施肥不合理，造成施肥效益下降。 在樂都大蒜主產區(qū)開展“3414”試驗，通過分析大蒜產量和經濟效益，探索樂都區(qū)大蒜氮磷鉀最佳施肥量， 以期為大蒜的高產和綠色高效施肥提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本情況 試驗設在樂都區(qū)雨潤鎮(zhèn)荒灘村，土壤類型為灰鈣土，供試土壤pH 值8.2，有機質19.79 g/kg，全氮1.32 g/kg，堿解氮98 mg/kg，有效磷52 mg/kg，速效鉀230 mg/kg。試驗地塊地勢平整，土層深厚，耕性良好，肥力均勻，灌排便利。

1.2 試驗材料 供試肥料為尿素（N46%）、過磷酸鈣（P2O512%）、硫酸鉀（含K2O50%）；大蒜品種為樂都紫皮大蒜。 2018 年11 月5 日播種，行距20 cm， 株距15 cm，2019 年3 月15 日出苗，2019 年7 月5 日收獲。

1.3 試驗方法 試驗采用“3414”田間肥效試驗方案，設氮、磷、鉀3 個因素，4 個水平，共計14 個處理組合（表1）。每個處理3 次重復，隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積24 m2。 試驗四周設1 m 寬保護行， 小區(qū)之間以及小區(qū)與保護行間設有0.3 m 寬田埂。 小區(qū)單灌單排，防止串肥串水和便于觀察記載。

氮肥播前基施總量的1/3，追施占2/3（分別于苗期和抽薹期追施），磷、鉀肥均隨播前整地一次性施入，所有處理均不施有機肥。大蒜成熟后，小區(qū)產量單打單收，一次性收獲計產。

2 結果與分析

2.1 氮、磷、鉀肥對大蒜產量的影響 由表2可知，處理間差異達極顯著水平，說明施用氮磷鉀肥對大蒜產量影響較大， 施肥效果明顯。處理N2P2K3產量最高， 比產量最低的處理N0P0K0增產41.8%，處理N2P2K2產量次之，比處理N0P0K0增產39.9%。綜合分析可知，所有施肥處理均與無肥處理間差異極顯著。 比較缺氮、缺磷和缺鉀的3 個處理N0P2K3、N2P0K2、N2P2K0，差異亦達極顯著水平， 且N0P2K3處理產量最低， 說明不施氮肥對大蒜產量的影響最大；處理N2P2K3與缺素區(qū)產量之差依次均為： 缺氮＞缺磷＞缺鉀， 說明氮、 磷、 鉀對大蒜的增產效果為N 肥＞P 肥＞K 肥， 且氮肥、 磷肥和鉀肥最佳配施用量分別為360 kg/hm2、 210 kg/hm2、225 kg/hm2。

表2 不同施肥處理對大蒜產量的影響

2.2 不同處理產量與經濟效益 由表3 可知，各施肥處理受大蒜產量和施肥成本影響， 產投比變化較大。磷肥和鉀肥用量不變，隨施氮量的增加，大蒜產量呈先增后降的趨勢，不同施氮水平間差異顯著， 施氮360 kg/hm2時大蒜產量和經濟效益最高，增產量為25.2%，新增純收入達8 203.2 元/hm2， 但產投比居中， 比低氮水平時減少23.1%； 氮肥和鉀肥用量不變， 不同磷肥用量對大蒜產量的影響與氮肥相似， 在中磷（210 kg /hm2）水平時大蒜產量和純收入最高，比不施磷處理增產11.6%，收入增加3 973.8 元/hm2；氮肥和磷肥用量不變， 隨施鉀量的增加， 大蒜產量逐漸增加，在施鉀量最大時（225 kg/hm2），大蒜產量和純收入最高， 且與其他處理間差異顯著， 比不施鉀處理增產10.7%， 收入增加來3 818.4 元/hm2。 氮、磷、鉀肥的產投比均隨肥料用量的增加呈逐漸降低的趨勢，肥料用量越低，產投比越高。

表3 氮磷鉀肥各因素對大蒜產量和經濟效益的影響

2.3 大蒜氮、磷、鉀最佳經濟施肥量分析 以大蒜產量為目標函數(shù)，根據田間試驗結果（表2），運用“3414”試驗統(tǒng)計方法，以施肥量（純量）為自變量（N、P、K），相對應的產量為因變量（Y）建立三元二次肥料效應函數(shù)方程。

通過對產量結果進行回歸分析， 建立大蒜產量與氮磷鉀肥用量間的回歸方程， 并求得回歸系數(shù)， 得到擬合回歸方程：Y=21302.96+450.41N+342.67P-26.79K-11.82N2-10.50P2-12.47K2-1.86NP+12.35NK+5.90PK。

經對回歸方程的回歸系數(shù)及其顯著性檢驗表明，F(xiàn)=51.56＞F0.01=14.66、 回歸系數(shù)R2=0.995 7**，雖然F和R2值達到極顯著水平， 但根據極值判別， 分析判定該三元二次肥效模型不典型。

擬合氮肥的一元二次方程，y=-0.044x2+31.943x+23 693，R2=0.988 6，R2值達到顯著水平，可推薦大蒜的合理施氮量，其中最大施氮量為363 kg/hm2， 產量最大可達29 490.5 kg/hm2，最佳施氮量為335.3 kg/hm2， 產量最大可達29 456.7 kg/hm2。

擬合磷肥的一元二次方程，y=-0.079 4x2+31.579x+26 717，R2=0.999 2， 達到顯著水平，可推薦大蒜的合理施磷量， 其中最大施磷量為198.9 kg/hm2， 產量最大可達29 856.9 kg/hm2，最佳施磷量為180.4 kg/hm2， 產量最大可達29 829.7 kg/hm2。

擬合鉀肥的一元二次方程，y=-0.075 6x2+29.406x+27 332，R2=0.975 3，達到顯著水平，可推薦大蒜的合理施鉀量， 其中最大施鉀量為194.5 kg/hm2， 產量最高可達30 191.5 kg/hm2，最佳施鉀量為177.9 kg/hm2， 產量最高可達30 170.8 kg/hm2。

3 結論與討論

氮磷鉀肥配施可明顯促進大蒜干物質的積累，提高產量和經濟效益。張春萍針對樂都地膜大蒜研究顯示， 樂都川水地區(qū)大蒜最高產量達43 382 kg/hm2， 推薦氮磷鉀用量分別為N492.6 kg/hm2、P2O5211.8 kg/hm2、K2O152.4 kg/hm2。本研究中樂都大蒜產量最高為30 201 kg/hm2，氮磷鉀肥的用量分別為N 363 kg/hm2、P2O5198.9 kg/hm2、K2O 194.5 kg/hm2，產量低于前人研究結果，主要原因可能是本研究中大蒜為露天種植，操作簡單， 且施肥量較低， 而前人采用地膜種植， 可保溫保水， 同時較高的施肥量促進了作物產量增加。 柴達木地區(qū)大蒜產量和氮磷鉀施肥量均明顯低于本研究， 說明大蒜產量的高低與施肥量有很大的關系， 兩者呈正相關。 大蒜對氮、鉀需求量較高，成熟期氮磷鉀需求比例為1 ∶0.10 ∶0.996，本實驗中土壤速效鉀含量較高（230 mg/kg）， 故鉀肥增產作用低于氮肥和磷肥。

本研究結果表明， 肥料品種對大蒜產量的影響順序為氮肥＞磷肥＞鉀肥， 增施氮肥增產效果最好， 經濟效益和產投比最高， 但產投比隨著施肥量的增加呈降低趨勢。 通過擬合三元二次方程和一元二次方程， 確定樂都大蒜最高產量時氮磷鉀肥的用量分別為N363 kg/hm2、P2O5198.9 kg/hm2、K2O194.5 kg/hm2，最佳經濟用量分別為 N335.3 kg/hm2、P2O5180.4 kg/hm2、K2O 177.9 kg/hm2， 施肥養(yǎng)分配比為N ∶P2O5∶K2O=1 ∶0.5 ∶0.5。 根據該試驗結果進行配方施肥，可提高肥料利用率，降低因不合理施肥造成的環(huán)境污染，提高大蒜產量和經濟效益。