復合肥與有機肥配合替代化肥對大蒜產量及品質的影響

郭春倩，張廣楠，李 江，田 潔

（青海大學 農林科學院/青海省高原種質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量，改善作物產品的質量［1］。受傳統耕作習慣的影響，近年來農民對化學肥料的投入進一步增加［2］，致使土壤磷素含量偏高，養分失衡［3］。與化肥相比，生物有機肥不僅可以提高土壤肥力，而且能改善土壤結構，進而促進作物的生長與產量提升［4］。復合肥是根據作物的需肥規律和土壤供肥特點配制而成的專用肥料［5］，可以有效解決農業增效與土壤養分失衡之間的矛盾，已在糧食作物生產上得到了廣泛的應用［6-7］。邢鵬飛等［8］研究發現：在華北地區用有機肥替代30%無機肥完全可以保證糧食的產量；使用有機肥替代50%無機肥更可以提高土壤的肥力。基于此，本試驗通過有機肥+復合肥配施與農民習慣施肥的肥料效果比較，研究了有機肥與復合肥配施在大蒜生產上的應用效果，旨在為生產高產優質大蒜提供可靠的理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地位于青海省農作物原種繁殖基地，土壤類型為黃壤土，其基礎養分含量：有機質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任公司生產的寶易有機肥（N-P2O5-K2O=15-15-15，有機質含量≥45%，原料為枯草芽孢桿菌）；由沃夫特復合肥有限公司生產的復合肥（N-P2O5-K2O=17-17 -17）。

1.3 試驗設計和施肥方法

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8個處理，每個處理3次重復，小區面積為18 m2，用設置保護行的方法隔離相鄰小區。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。在收獲期，各小區隨機選取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性狀，并計算產量。

1.5 數據處理

采用Excel 2016軟件進行試驗數據處理，應用SPSS 26.0軟件進行差異顯著性分析，應用Origin軟件進行制圖。

2 結果與分析

2.1 不同肥料配比對大蒜農藝性狀的影響

如表2所示，各處理的大蒜農藝性狀有明顯差異。大多數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，葉片數最多，且均與其他處理差異顯著。上述結果表明，T3處理最有利于改善大蒜的農藝性狀。

表2 不同施肥處理對大蒜農藝性狀的影響

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品質的影響

從圖3可以看出，大蒜鱗莖中營養物質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品質的影響

2.3 不同肥料配比對土壤理化性質的影響

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含量遠遠高于其他處理，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分含量，改善了土壤的理化性質，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的差異

為了更加清晰地了解不同處理下土壤各養分含量的變化規律，進行了熱圖聚類分析，結果（圖4）表明：土壤全鉀（K2O）含量與其他養分含量呈負相關；與其他處理相比，T5處理的土壤全鉀含量顯著降低，而該處理的其他養分含量顯著升高（有機質含量除外）；與對照相比，T7處理的土壤養分含量總體上變化最小，土壤化學性質最為穩定。

圖4 不同施肥處理下土壤養分含量的熱圖

2.4 不同肥料配比對大蒜產量的影響

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

圖5 不同施肥處理對大蒜產量的影響

3 小結與討論

肥料是農業生產的物質基礎之一，對提高作物產量及改善品質具有重要的作用［9］。化肥具有營養元素含量高和速效等優點，而有機肥的施用可以有效地提高土壤的有機質含量、保肥能力和供肥能力，改善土壤的結構［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和性狀，達到作物增產的目的［12］。本研究發現單施有機肥能夠顯著提高大蒜的株高、株幅等生長指標，這可能是由于有機肥能夠維持土壤的肥力水平，促進土壤水、氣條件協調［13］，有利于大蒜的養分及水分運輸，進而促進大蒜地上部的生長。

馬超等［14-15］的研究結果表明，在常規施肥的基礎上，增施生物有機肥有效地促進了大蒜的品質及產量。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優劣的重要指標。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］研究發現，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表現最好且產量最高。這可能是因為有機肥能夠有效改善土壤的養分狀況和孔隙度，有利于植株對養分的吸收和轉化［18］。

于躍躍等［19-20］研究發現，施用有機肥明顯提高了土壤的有機質、速效氮、速效磷、速效鉀、微生物生物量碳等指標。何浩等［21］在研究商品有機肥替代部分化肥對玉米產量和土壤肥力的影響時也發現土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、有機質含量等指標會有所變化，其中堿解氮和速效鉀含量明顯升高。本研究發現，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%。本研究結果與前人的研究結果基本一致。

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