硼钼对大蒜产量及吸收利用氮磷钾的影响

蔡 力，王文伟，赵竹青*，王运华*

（1.华中农业大学资源与环境学院，湖北 武汉 430070；2.武汉皓达农业科技有限公司，湖北 武汉 430070）

大蒜为百合科葱属一、二年生草本植物，营养丰富，增进食欲，种植大蒜可单独收获青蒜或收获蒜薹与蒜头，是我国的主要蔬菜之一。和其它作物营养与施肥一样，在增施氮磷钾肥是增产大蒜的主要措施驱动下，大蒜施用氮磷钾化肥存在盲目性，不仅徒增施肥成本，浪费资源，氮磷流入水体还加重水体面源污染，恶化环境。近年来关于大蒜施肥研究主要是测土配方施肥［1-6］，李录久等［1］报道，在安徽省“大蒜平衡施肥方案为纯N 300kg·hm-2、P2O590kg·hm-2、K2O 300kg·hm-2左右”。闫童等［2］报道，在山东省临沂市通过田间试验分析土壤碱解氮、有效磷与速效钾养分测定值，及其与大蒜相对产量关系，利用养分平衡法建立了氮磷钾各5个推荐施肥等级，构建了大蒜推荐施肥共计125个氮磷钾施肥组合体系。刘艳侠等［3-5］报道，应用“三元二次肥料效应函数获得豫东潮土大蒜推荐施肥指标为N 335.87kg·hm-2、P2O5207.93kg·hm-2、K2O 195.34kg·hm-2，可获得最佳经济产量 18 720.15kg·hm-2”。徐杰［6］报道，豫东潮土区大蒜氮磷钾推荐施肥为N 369.9kg·hm-2、P2O5200kg·hm-2、K2O 300kg·hm-2。各测土配方施肥的差异与试验地自然条件及栽培技术等不同有关。关于大蒜生长发育不同阶段对氮磷钾养分的吸收利用以及大蒜氮磷钾与微量元素平衡问题鲜见报道［6-9］。

为此，笔者在湖北省武汉市的湖北黄棕壤开展硼、钼对大蒜蒜薹与蒜头产量以及氮磷钾吸收利用的影响，为大蒜经济有效施用氮磷钾肥与配施硼、钼肥提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验方法、土壤与大蒜品种

田间试验在湖北省武汉市洪山区华中农业大学资源与环境学院试验基地进行，土壤类型为黄棕壤，pH值6.67，有机质12.4 g·kg-1，速效氮21.2 mg·kg-1，有效磷24.4 mg·kg-1，速效钾144.9 mg·kg-1［10］，有效硼 0.29 mg·kg-1［11］，有效钼 0.126 mg·kg-1［12］，即土壤缺氮、高磷、中钾、缺硼、缺钼。前作物为茄子。

供试大蒜品种:四川彭州正月早大香蒜，为蒜薹蒜头兼用型。

1.2 试验处理

（1）CK（肥底对照，复混肥+尿素），（2）B（复混肥+尿素+硼酸），（3）Mo（复混肥+尿素+钼酸铵），（4）B+Mo（复混肥+尿素+硼酸+钼酸铵）。

1.3 试验小区设置

小区长1.8 m，宽1.71 m，面积3.078 m2，随机区组排列，重复3次。

1.4 播种、定苗、肥源及施肥

（1）种子处理:2017年10月8日清水浸种12h。（2）10月9日开播种沟，施肥底，以复混肥（15-15-15）为肥源作肥底，施用量1050kg·hm-2。株行距5 cm×20 cm，每行播种26颗种蒜，盖土3～5cm。（3）每小区定苗180株（每行定苗20株），合585 000株·hm-2。（4）在大蒜生育期间对各处理追施尿素，溶于定量自来水中施用:2017年11月28日75kg·hm-2，2017年12月21日120kg·hm-2，2018年2月6日150kg·hm-2，共施尿素345kg·hm-2。（5）本试验肥底共计施 N 316.2kg·hm-2，P2O5157.5kg·hm-2，K2O 157.5kg·hm-2；硼酸H3BO3750 g·hm-2；钼酸铵（NH4）6Mo7O24·4H2O 150 g·hm-2。

1.5 收获产量、取样制样与测定

（1）4月2日收获蒜薹，4月19日收获蒜头。（2）按小区收获。（3）在田间用自来水洗净，甩干后称重（精确至1.0 g）。送实验室按下列程序处理:自来水洗净→去离子水洗净→滤纸吸水擦干→将每株大蒜分解为叶片、蒜薹、蒜头、根→称各部位鲜重（精确至0.01g），为试验蒜薹与蒜头产量、叶片与根的重量→105℃30 min杀青→65℃烘至恒重（烘干重）→粉碎过筛制备样品→贮存。（4）测定大蒜各部位氮磷钾含量，按H2SO4-H2O2消化、微量定氮法测定氮，钼锑抗法测定磷，火焰光度法测定钾。

1.6 数据分析

应用统计分析软件SAS 9.1.3对各处理试验数据进行差异显著性分析（P≤0.05）。

1.7 有关数据计算公式

（1）大蒜各部位NPK吸收量=大蒜各部位NPK含量×各部位干物质量

（2）大蒜全株的NPK含量=全株各部位养分总吸收量×100÷全株干物质量

（3）大蒜各部位NPK吸收量的分配率=100×各部位NPK吸收量÷全株NPK吸收量

（4）大蒜施NPK肥养分效力系数=大蒜吸收NPK养分量÷施NPK肥养分量

2 结果与分析

2.1 硼、钼对大蒜蒜薹与蒜头产量的影响

大蒜出苗后为营养生长阶段，由根系吸收水分和养分向上运输到叶片，叶片进行光合作用生产有机营养。壮苗先壮根，从表1可见，B+Mo、B、Mo比肥底对照大蒜的根系发达，叶片生长旺盛，B+Mo处理叶片产量比肥底对照显著增加30.86%，也比B、Mo显著增加，B、Mo分别比对照显著增加23.87%、13.82%，但B、Mo二处理间差异不显著。

表1 硼、钼对大蒜蒜薹与蒜头产量及叶根质量的影响 （鲜重）

大蒜经过冬天的低温春化后进入营养生长与生殖生长并进的蒜薹期，大蒜鳞茎（幼蒜头）几乎与蒜薹生长同时进行，根系自土壤中吸收水分和养分并向叶片与幼薹与鳞茎运输，叶片的光合作用产物和合成的有机营养供应生殖生长中心的蒜薹与幼蒜头。收获蒜薹后进入鳞茎膨大的生殖生长期，日照逐渐延长和相对较高的温度促进鳞茎膨大，蒜苗基部贮存的有机无机营养与根系吸收的水分和无机营养保证鳞茎发育膨大的营养物质需要直至成熟［8］。

表1表明，B、Mo、B+Mo均比CK增加大蒜蒜薹产量。以B+Mo处理蒜薹最高，比对照增产14.66%，达显著水平，Mo、B分别比对照增产8.92%、6.83%，未达显著水平，B+Mo、B、Mo 3项处理之间的蒜薹产量差异未达显著水平，Mo有优于B的趋势。

表1再表明，B、Mo、B+Mo均比CK显著增加大蒜蒜头产量。其中B+Mo蒜头产量最高，比CK增产26.64%，B比CK增产21.96%，Mo比CK增产17.12%，B+Mo、B、Mo 3项处理之间的蒜头产量差异未达显著水平，B有优于Mo的趋势。

表1还表明，B+Mo、B、Mo比CK显著增加与蒜薹+蒜头产量相应的篙秆（叶片、根系）以及全株收获物的鲜重。

2.2 硼、钼对大蒜全株与各部分干物质量的影响

表2表明，B+Mo、B、Mo大蒜全株干物质比CK分别显著增加17.28%、15.1%、7.73%，B+Mo有高于B的趋势且显著高于Mo。B、Mo和B+Mo蒜头的干物质分别比CK显著增加26.29%、24.60%和30.80%，但B、Mo和B+Mo处理间差异不显著；B、Mo和B+Mo叶片干物质分别比CK增加10.36%、1.60%和11.15%；B+Mo比Mo差异显著。这些均与2.1所述的鲜重基本一致。

表2 硼、钼对大蒜全株与各部分干物质量的影响 （干重，kg·hm-2）

表2还表明，B、Mo和B+Mo蒜薹干物质比CK分别增加11.20%、2.69%和13.06%；B、Mo和B+Mo根系干物质比CK增加15.11%、7.73%和17.28%；这些部分均因含水率较高而与表1鲜重差异显著性不一致且未达显著水平。

大蒜具有抽薹开花结实与从鳞茎到鳞茎并行完成生命周期的规律，试验收获的蒜薹是未完成发育的生物体，可能是B、Mo和B+Mo蒜薹干物质比CK仅有增加趋势而未达显著水平的原因，有待于进一步研究。

2.3 硼、钼对大蒜全株以及各部分氮磷钾含量的影响

大蒜单位干物质含N、P2O5、K2O养分量（%）称为含量，是相对概念。

表3表明，B、Mo、B+Mo和CK比较:大蒜全株各处理N含量基本相同，P2O5含量略有下降，K2O含量下降。由于B、Mo和B+Mo促进大蒜全株（部）生物量增长，再有栽培、管理以及施肥等措施不够完善，引起大蒜根部吸收的养分难以满足大蒜旺盛生长所需，致大蒜体内含量下降，称为养分的“稀释效应”［13］。

表3还表明，B、Mo、B+Mo和CK比较:蒜薹、蒜头、叶片和根系N、P2O5、K2O含量均有不同程度的小幅波动，其中B+Mo蒜薹的N、P2O5、K2O含量与蒜头N、K2O最低，蒜头的N含量与叶片的钾含量以CK最高，和各该处理产量的高低呈负相关，均属于养分的“稀释效应”。

表3 硼、钼对大蒜各部分氮磷钾含量的影响 （干基，%）

2.4 硼、钼对大蒜全株与各部分氮磷钾吸收量的影响

表4表明，B、Mo、B+Mo和CK比较:全株N吸收量分别显著增加15.31%、9.73%、17.03%；叶片与根N吸收量分别显著增加，蒜头N吸收量分别显著增加22.29%、21.39%、23.19%，以上各项的B、Mo和B+Mo处理间差异不显著。B、Mo和B+Mo使蒜薹N吸收量比CK分别增加9.55%、7.64%、10.19%，但差异不显著。

表4还表明，B、Mo、B+Mo和CK比较:全株P2O5吸收量分别增加9.20%、7.60%、12.40%，蒜薹P2O5吸收量分别增加1.16%、4.65%、1.16%，蒜头P2O5吸收量分别增加17.02%、27.66%、29.79%，叶片与根P2O5吸收量也有不同程度的增加，差异均不显著。

表4可 见，B、Mo、B+Mo和CK比 较: 全 株K2O吸收量分别显著增加12.59%、6.17%和10.74%，蒜头K2O吸收量分别显著增加26.56%、26.56%、23.44%，叶片和根K2O吸收量显著增加，但B、Mo和B+Mo处理间差异不显著，蒜薹K2O吸收量分别增加9.55%、3.62%、5.43%，差异不显著。

表4 硼、钼对大蒜各部分氮磷钾吸收量的影响 （干基，kg·hm-2）

N、P2O5、K2O吸收量是绝对值，大蒜B、Mo和B+Mo处理的全株和各部分N、P2O5、K2O吸收量比对照增加，证明B、Mo促进了大蒜对氮磷钾吸收，改善了氮磷钾营养状况。

2.5 硼、钼对大蒜各部分氮磷钾分配率的影响

以大蒜全株NPK吸收量为100%，大蒜各处理各部分NPK吸收量的分配率列于表5。表5表明，大蒜根N分配率按处理排序为B+Mo＞B＞Mo＞CK，P2O5分 配 率 为B＞B+Mo＞CK＞Mo，K2O 分 配 率 为B＞B+Mo＞Mo＞CK，即 B 促进大蒜根 NPK 分配的作用大于Mo。B、Mo和B+Mo对大蒜叶片N、P2O5、K2O分配率与CK持平甚至略降，Mo的降低作用较突出。B、Mo和B+Mo对蒜薹N、P2O5、K2O分配率比CK全面下降，Mo下降幅度小于B。B、Mo和B+Mo对蒜头N、P2O5、K2O分配率比CK全面上升，Mo上升幅度大于B。蒜头和蒜薹N、P2O5、K2O分配率不同的可能原因是，蒜头（鳞茎）正常发育成熟，获得根部与叶部正常运输分配的有机无机营养，蒜薹未完成其正常的生物学周期，相当数量的有机无机营养尚未运到，致N、P2O5、K2O分配率较低。

表5 硼、钼对大蒜各部分氮磷钾分配率的影响 （干基，%）

2.6 硼、钼对大蒜产量、氮磷钾吸收量及其比例的影响

表6表明，将蒜薹+蒜头产量从高到低按试验处理排序为 B+Mo＞B＞Mo＞CK，蒜薹 + 蒜头产量与NPK吸收量从高到低按试验处理排序相同。B+Mo蒜薹+蒜头产量最高，其NPK吸收量分别比CK增加17.03%、12.40%、10.74%。B处理蒜薹+蒜头产量第二，其NPK吸收量分别比CK增加15.31%、9.20%、12.59%。Mo处理蒜薹+蒜头产量第三，其NPK吸收量分别比CK增加9.73%、7.60%、6.17%。

表6 硼、钼对大蒜产量与大蒜氮磷钾吸收量及其吸收比例的影响 （鲜基）

表6还表明，将蒜薹∶蒜头产量比从高到低按试验处理排序为 B＞B+Mo＞Mo＞CK。表 6显示，B、Mo均使蒜薹、蒜头增产，NPK吸收量比例却按CK＞B＞Mo＞B+Mo呈下降趋势，或与养分含量的“稀释效应”有联系。

2.7 硼、钼对大蒜氮磷钾养分效力系数的影响

以大蒜N、P2O5、K2O吸收量与施肥N、P2O5、K2O养分量的比值作为N、P2O5、K2O养分效力系数，评价大蒜因配施B、Mo从土壤中吸收N、P2O5、K2O养分的影响（表7），表明:本试验肥底对照处理N、P2O5、K2O养分效力系数分别为0.60、0.24、0.77；B、Mo、B+Mo均比 CK 提高了大蒜N、P2O5、K2O养分效力系数，B+Mo使大蒜N、P2O5、K2O养分效力系数增加最多，比CK分别增加17.88%、11.51%、10.95%；B处理次之，比CK分别增加16.14%、8.33%、12.80%；Mo处理比CK分别增加10.53%、6.75%、6.37%。总体表明，B、Mo及其配合施用对大蒜养分效力系数影响最大是N，K2O其次，P2O5最小。

表7 硼、钼对大蒜氮磷钾肥养分效力系数的影响

3 讨论

氮磷钾是肥料三要素，作物平衡施肥是施用化学肥料的基本原则之一。首先是氮磷钾肥平衡施肥，在缺氮、高磷、中钾的湖北黄棕壤上开展大蒜肥效试验，肥底对照施N 316.2kg·hm-2、P2O5157.5kg·hm-2、K2O 157.5kg·hm-2，收获蒜薹18 851.7kg·hm-2与蒜头 9 620.9kg·hm-2，蒜薹与蒜头产量共计28 472.6kg·hm-2，和前人报道大蒜施用氮磷钾肥试验与测土配方施肥推荐施肥量有相似也有不同［1-7］。总的情况是，前人在中等土壤肥力上大蒜施用氮磷钾肥试验与通过测土配方施肥大蒜施氮量一般为N 300kg·hm-2，变幅约30kg·hm-2，本试验施N量在此范围内。施磷肥量问题较大，尽管研究者均应用公认的测定土壤有效磷方法［10］，但应用该测定结果指导大蒜施用磷肥的肥效不尽如人意。前人大蒜施用氮磷钾肥试验与测土配方推荐施磷量有出现成倍甚至更高的差异［2］，本试验施用磷肥的P2O5效力系数为0.24，在N、P2O5、K2O三养分的效力系数中处于末位，证明施用磷肥量过多。为了控制过量施磷肥使P2O5在土壤中积累及其从土壤中流失加重水体面源污染，争取获得大蒜较为满意的产量，有待于进一步研究。前人大蒜施用K2O 300kg·hm-2，其蒜薹与蒜头产量仅比施用K2O 150kg·hm-2有增产5%的趋势［6］，本试验属于较为经济有效的施K2O量。

张涛等［14］报道了水培条件下硼对青蒜苗光合特性及品质的影响，本田间试验土壤缺硼缺钼，在施用NPK肥基本满足大蒜NPK营养的基础上，施用硼肥钼肥效果显著。B+Mo、B、Mo比肥底对照大蒜的根系发达，叶片生长旺盛，蒜薹+蒜头比对照增产，增产的NPK营养基础有:一是蒜薹蒜头产量及其相应的篙秆即生物产量的N、P2O5、K2O吸收量呈正相关增加；二是有机无机营养向生殖生长中心分配较多，其中向蒜头（鳞茎）运输积累，N、P2O5、K2O吸收量增加较为突出，试验收获的蒜薹是正在发育的生物体，相当数量的有机无机营养尚未运到，可能导致其有机无机营养较低，N、P2O5、K2O吸收量未显著增加；三是蒜薹∶蒜头比例提高；四是氮磷钾肥的N、P2O5、K2O效力系数增加。

根据1981年开展的全国土壤微量元素调查，我国农田土壤缺硼43 333.3万hm2，缺钼4 666.7万 hm2［15］。根据刘铮［16］发表的我国土壤有效硼含量图、土壤有效钼含量图，以云南东部为起点，向东北方向延伸至内蒙古中部与东部连成一线，我国缺硼缺钼土壤基本上均分布在这一连线的东部，有相似性，揭示由单一施硼施钼发展为配合施用硼肥与钼肥的可能性。刘鹏等［17-18］报道了钼、硼供给水平对大豆钼、硼吸收与分配的影响；杜应琼等［19］报道了施用硼钼对花生生长发育和产量的影响；王利红等［20］报道了硼钼锌对双低油菜籽粒发育进程中干物质积累的影响；在赣南缺硼、缺钼地区，硼钼配合施用可防止枳壳砧木纽荷尔脐橙多因素叶片黄化，显著提高脐橙产量，且在施用硼肥改善纽荷尔脐橙营养后导致缺钼矛盾上升，叶片才出现缺钼的症状，配合施钼效果显著［11］。因此，对豆科作物包括豆科牧草研究施用磷钾硼钼肥增产优质与增效的施肥技术有广阔的前景。筛选研究非豆科作物，特别是果树、蔬菜等施用氮磷钾硼钼肥增产优质与增效的施肥技术同样有广阔的前景。

李必希的养分归还学说是植物营养与施肥的基本原理之一［21］。本试验4项处理获得4组大蒜蒜薹+蒜头产量及大蒜N、P2O5、K2O吸收量，向土壤归还这些养分可以保证大蒜生产可持续性。在了解当地土壤肥力、大蒜常规施肥与大蒜常年产量状况的基础上，提出适当增产（如5%）的目标产量，应用4项处理制订大蒜氮磷钾肥与硼钼配合的施肥计划4组数据指导施肥。根据4项处理大蒜蒜薹+蒜头产量、大蒜蒜薹∶蒜头的产量比、吸收氮磷钾养分量及氮磷钾养分比等，均具有正相关关系且波动幅度有限，进行加权平均，简化为生产蒜薹20 309.9kg·hm-2+蒜头11 201.5kg·hm-2以及篙秆等，其氮磷钾养分吸收量为N 211.20kg、P2O540.24kg、K2O 130.46kg，N∶P2O5∶K2O为1∶0.19∶0.62。为了方便应用，进一步简化为每生产蒜薹1 000kg+蒜头550kg，以及篙秆等的氮磷钾养分吸收量，为N 10.39kg、P2O51.98kg、K2O 6.42kg，N∶P2O5∶K2O 的比例为1∶0.19∶0.62。供大蒜施肥参考。

4 结论

硼、钼及其配合施用有利于大蒜对氮磷钾养分的吸收，提高大蒜各部位氮磷钾吸收量，以及肥料氮磷钾养分利用效力，促进大蒜生长发育，蒜薹与蒜头双增产。

在土壤硼钼双缺时，硼钼配合施用比单一施用硼肥或钼肥的效果好。

大蒜每生产蒜薹1 000kg+蒜头550kg，养分吸收量为 N 10.39kg、P2O51.98kg、K2O 6.42kg，N∶P2O5∶K2O 的比例为 1∶0.19∶0.62。大蒜施肥的原则是适氮、控磷、慎钾。