李胜奇 朱晓梁 李庆芝 李承永 史庆华 陶树明
(1.济南市农业科学研究院 山东济南 250316;2.山东农业大学园艺科学与工程学院 山东泰安 271018;3.北京中耕绿洲生态科技有限公司 北京 100070)
莱芜白皮蒜种植历史悠久,年种植面积约12万亩,为当地农民的主要经济收入来源之一。多年重茬种植及化肥的盲目施用,致使土壤团粒结构遭到破坏,土壤板结、通透性变差[1-2];土壤次生盐渍化加重,各种生理性病害日趋严重,导致大蒜产量和品质下降[3-4]。为探讨大蒜抗重茬组合肥料的施用效果,本课题组与山东农业大学专家合作,安排以常规基肥为对照处理,分别以“中耕沃土、健土卫士”3种不同配比用量为基肥的施用试验。通过对试验处理大蒜生理指标、成熟期土壤理化性质的测定及田间测产对比,结果表明,大蒜生理指标、土壤理化性质等方面均较对照改善明显,增产增收效果显著。
试验地选在济南市莱芜区寨里镇王大下村。该地块一直沿用玉米—大蒜轮作模式,土壤为沙壤土,保肥性、保水性、透气性较好,排水畅通,浇水便利。
中耕沃土和健土卫士肥料由北京中耕绿洲生态科技有限公司提供,其含有效活菌数≥0.2亿/mL,有机质≥40%,富含多种有机质、生物活性因子,可以大幅度提高土壤有机质含量,恢复土壤健康与活力;富含抗重茬剂,可有效提高作物抗病、抗旱、抗涝、抗热、抗冻及抗早衰能力。
莱芜白皮蒜,为“莱芜三辣”之一的优良地方品种。
试验采用完全随机区组设计,共设4个处理,处理Ⅰ:中耕沃土160 kg/亩、健土卫士10 kg/亩;处理Ⅱ:中耕沃土200 kg/亩、健土卫士20 kg/亩;处理Ⅲ:中耕沃土240 kg/亩、健土卫士30 kg/亩;对照(CK):按农户传统撒施基肥N、P2O5、K2O比例为15∶15∶15的复合肥和商品有机菌肥,复合肥、有机菌肥(豆粕)的用量分别为75 kg/亩、170 kg/亩。每个处理设3个重复,共12个试验小区。畦长95 m,南北走向,中间截开,间隔1 m设为水渠,水均从中间向两端浇灌。每个小区长47.0 m、宽1.8 m,小区面积47.0 m×1.8 m=84.6 m2。大蒜种植行距17 cm、株距15 cm,种植密度约为26 157株/亩。
2020年9月28日,按试验设计分别将试验用肥和对照用肥均匀撒入对应小区,深翻、耙细、整平。2020年9月29日种植,种植以后的各项管理(浇水、追肥、病虫害防治等)均按农户的传统管理进行。2021年5月24日收蒜。
大蒜生长期部分生理指标和蒜头规格尺寸、产量测定。2020年12月15日测定项目为根系的根数及长度、叶长、叶宽、假茎高;2021年4月30日测定项目为大蒜植株的株高、假茎高、假茎粗、叶长、叶宽、叶片数。用米尺测量长度、宽度、茎高,用游标卡尺测量茎粗。每个试验小区选择2个检测点,每个检测点选取10棵植株,试验和对照的选点在同一横面内。在大蒜成熟期分别用重铬酸钾容量法、环刀法、水土比5∶1浸提电导法测定各处理耕层的土壤有机质、土壤容重和水溶性全盐量。2021年5月24日农户收蒜时进行蒜头规格尺寸和产量测定,每个试验小区选择2个检测点,每个检测点长度为1.0 m,面积为1.0 m×1.8 m=1.8 m2,大蒜植株96棵。用精度为0.1 g的电子秤计量、记录每个检测点内所有蒜头的总重,然后折合大蒜亩产量。大蒜蒜头用游标卡尺测量,按照蒜头横径大小进行分级,共分5级,规格分别为≥6.0 cm、≥5.5 cm、≥5.0 cm、≥4.5 cm、<4.5 cm。依据大蒜行业标准SB/T 10348-2002,蒜头横径≥6.0 cm的属于一级大蒜。用来测量的蒜头均未经晾晒,出土后直接剪茎、去胡。
施用抗重茬组合肥料处理对大蒜根系、株高、假茎高、假茎粗、叶长、叶宽、叶片数等均有不同程度的提高。由表1可知,处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ与对照(CK)相比,植株根系数量增幅分别为2.72%、18.89%、24.05%,根长增幅分别为3.01%、6.53%、26.14%,叶长增幅分别为1.21%、6.79%、13.55%,叶宽增幅分别为3.59%、11.21%、16.59%,假茎高增幅分别为3.58%、4.38%、21.91%,处理Ⅱ、处理Ⅲ的增幅较为明显,且以处理Ⅲ的增幅更为显著。由表2可知,处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ与对照相比,株高增幅分别为0.74%、3.98%、9.24%,假茎高增幅分别为1.33%、6.75%、9.93%,假茎粗增幅分别为0.44%、7.84%、13.68%,叶长增幅分别为0.26%、3.21%、6.83%,叶宽增幅分别为1.27%、7.96%、10.19%,叶片数增幅分别为1.96%、5.88%、8.82%,处理Ⅱ、处理Ⅲ的增幅较为明显,以处理Ⅲ的增幅更为显著。综合试验结果可以看出,抗重茬组合肥料处理以处理Ⅱ、处理Ⅲ的增幅较为明显,且以处理Ⅲ增幅更为显著。
表1 抗重茬组合肥料处理对大蒜部分生理指标的影响(2020年12月25日)
表2 抗重茬组合肥料处理对大蒜部分生理指标的影响(2021年4月30日)
由表3可知,处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ中大规格蒜头的数量占比均有不同程度的提高。处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ中一级蒜头(横径≥6.0 cm)的占比分别为43.75%、58.33%、73.96%,均较对照(CK)的39.58%有明显的提高,并且随着抗重茬组合肥料施用量的增加,其中一级蒜头(横径≥6.0 cm)的占比均有明显的提高,以处理Ⅲ最高,达73.96%。蒜头折合亩产,对照(CK)、处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ分别为2 119.58 kg/亩、2 260.39 kg/亩、2 375.26 kg/亩、2 630.94 kg/亩,较对照(CK)增幅分别为6.64%、12.06%、24.13%,增幅较显著,且增幅随着抗重茬组合肥料施用量的增加而提高,处理Ⅲ产量为2 630.94 kg/亩,亩产平均增幅达24.13%,增幅最为显著。
表3 抗重茬组合肥料处理对大蒜产量和蒜头分级占比的影响
由表4可知,3个试验处理较对照(CK)土壤有机质含量均有不同程度的提高,土壤容重、土壤含盐总量均有不同程度的降低。处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ较对照(CK)的土壤有机质含量分别提高6.67%、13.33%、26.67%,处理Ⅲ增幅最为明显,达26.67%;土壤容重分别降低5.59%、9.79%、13.29%,处理Ⅲ降幅最为明显,达13.29%;土壤含盐总量分别降低4.30%、12.78%、20.67%,处理Ⅲ降幅最为明显,达20.67%。
表4 抗重茬组合肥料处理对0~20 cm土壤部分理化性质的影响
(1)抗重茬组合“中耕沃土、健土卫士”合理配比施用对大蒜的生长发育、一级蒜头占比、亩产量均具有明显的促进和提高;有效地改善了土壤理化性质,恢复土壤健康与活力;促进大蒜茎叶生长旺盛、根系发达,有效提高大蒜的抗病、抗旱、抗涝、抗冻能力[5-6]。试验小区大蒜均较对照表现为叶色浓绿、叶片肥厚、茎秆粗壮,并且出芽较对照(CK)早1~2 d。试验结果表明,处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ与对照(CK)相比,每棵植株根系数量增幅分别为2.72%、18.89%、24.05%;一级蒜头(横径≥6.0 cm)的占比分别为43.75%、58.33%、73.96%,均较对照(CK)的39.58%有明显的提高;折合大蒜亩产量增幅分别为6.64%、12.06%、24.13%,以处理Ⅲ增幅最为显著,达24.13%;土壤有机质含量分别提高6.67%、13.33%、26.67%,土壤容重分别降低5.59%、9.79%、13.29%,土壤含盐总量分别降低4.30%、12.78%、20.67%,以处理Ⅲ效果最为明显。
(2)本次试验只选取了“中耕沃土、健土卫士”160 kg/亩、10 kg/亩,200 kg/亩、20 kg/亩,240 kg/亩、30 kg/亩3种配比施用量,在实际生产中要具体考量施肥标准的经济效益。另外,不同农户的地块,其传统施肥的种类及数量不尽相同,土壤的理化性质也不相同,还需进一步验证抗重茬组合“中耕沃土、健土卫士”在大蒜种植上的施用效果,同时研究其更加合理的施用配套技术,以便更好地解决大蒜重茬连作障碍所引起的产量降低、品质下降、病虫害日趋严重等突出问题,以期实现土地的健康可持续利用。