不同减肥增效措施对土壤养分、大蒜产量和收益的影响

贾云超 远兵强 韩爱兰 王立河 黄鹏飞 白永强

关键词：减肥增效；大蒜产量；土壤养分；收益

中牟素有大蒜之乡的美誉，有着悠久的栽培历史。大蒜 不仅营养丰富，同时，还是很好的调味品，深受消费者喜 爱。随着人口的快速增加和社会经济的发展，人们对大蒜需 求量日益增加，致使农户片面追求产量和经济效益最大化， 大水大肥，已成为蒜农主要管理方式。肥料的使用虽然可以 提高作物产量，但是肥料施用过量与配比不协调会使养分大 量盈余，肥料利用率降低[1-3] ，使土壤中大量养分积累[4-6] ， 从而导致盐害发生、土壤的生物活性下降、土壤酶活性降低 以及土壤有机质消耗，最终会引起作物产量和土壤可持续生 产能力降低，同时，过度施用化肥还容易对生态环境造成很 大的破坏[7-9] 。为此，在减肥增效的前提下，运用统计学的方 法，探究不同施肥量、施肥方式等因素对大蒜产量、收益的 影响，筛选出大蒜的最优施肥量、施肥方式，形成环境友好 型大蒜生产模式。

一、材料与方法

（一）供试土壤概况及试验材料

试验于2020年9月-2022年5月在河南省中牟县岗头桥村村南试验田进行。供试土壤类型为潮土，前茬作物为玉米，玉米收获后全量秸秆还田。土壤有机质含量1.27%、土壤碱解氮101.34mg/kg、土壤速效磷28.70mg/kg、土壤速效钾81.17mg/kg。田面平整，肥力均匀，排灌方便。试验品种为中牟本地自留早熟大蒜品种。供试肥料为尿素（N46%）、过磷酸钙（P2O5 12%）、硫酸钾（K2O 50%）、复合肥（N-P2O5-K2O，18-18-18）、生物有机肥 （有机质≥45%，有效活菌数≥5亿cfu/g）。

（二）试验设计

试验设6个处理，优化施肥 （T1），优化施肥减量20%（T2），优化施肥减量 20%+生物有机肥 （T3），优化施肥减量40% （T4），优化施肥减量40%+生物有机肥 （T5），当地常规施肥为对照（CK）。其中，当地常规施肥，基施复合肥75kg/667m2，大蒜返青期追施复合肥20kg/667m2，抽薹期追施复合肥20kg/667m2；优化施肥是基施尿素24kg/667m2，大蒜返青期追施尿素18kg/667m2，抽薹期追施尿素18kg/667m2；基 施 过 磷 酸 钙 40kg/667m2， 大 蒜 返 青 期 追 施 过 磷 酸 钙26.7kg/667m2，抽薹期追施过磷酸钙13.3kg/667m2；基施硫酸钾 12kg/667m2，大蒜返青期追施过磷酸钙 6kg/667m2，抽薹期追施过磷酸钙6kg/667m2；生物有机肥160kg/667m2，作为基肥一次性施入。每处理3次重复，随机区组设计，小区宽3ｍ，长 25ｍ，大蒜行距 16cm，株距 12cm，地膜覆盖，除施肥外，其他田间管理措施各处理一致。

（三）样品采集与测定

1、土壤理化性质测定。试验前及试验后用环刀，采用五点取样法在每个小区采集0～20cm土层的土样，分析有机质，碱解氮，速效磷，速效钾。有机质用重铬酸钾外加热法测定，碱解氮采用扩散法测定，速效磷检测采用 Olsen 法，速效钾检测采用醋酸铵浸提-火焰光度法。

2、大蒜产量性状的测定。大蒜出薹期，每处理连续选择10株测量株高、茎粗；大蒜抽薹期，每个小区随机抽取20株蒜薹，量蒜薹长，再称质量，计算蒜薹产量；蒜头收获期，每个处理采用 5 点法取样，每个取样点收获 1m2大蒜，鳞茎风干后考种、称重，计算蒜头产量。

（四）数据处理

采用Excel2016对数据进行整理，DPS7.05软件对数据进 行统计分析，Duncans法进行多重比较。

二、结果与分析

（一）不同处理对土壤养分含量的影响

由表1可知，不同处理对土壤有机质含量的影响不同， 以T3处理的有机质含量为最高，与其他处理相比达到差异 显著水平；其次是T5处理，而T3、T5处理都是增施了生物 有机肥。可见，在减施肥料的情况下，增施生物有机肥能提 高土壤的有机质含量。对于土壤速效氮含量的影响各处理与 CK相比都低，这是当地传统施肥量过大造成的，增施生物 有机肥的T3、T5处理分别比不施生物有机肥的T2、T4处理 都有提高，但未达到显著水平。对于土壤速效磷含量的影响 以T3处理含量为最高，T4处理含量为最低。对于土壤速效 钾含量的影响各处理与CK相比，只有T4处理降低了，其余处理都比CK显著提高，尤其是T1、T3处理。

（二）不同处理对大蒜生长及蒜薹、蒜头产量的影响

由表2可知，不同处理对蒜薹长度的影响，由大到小依 次为 T3>T1>T2>T5>CK>T4，其中 T3 处理蒜薹最长，与 CK 处理相比达显著水平，而T4处理蒜苔最短，这是减肥量过 大的原因，T3 与 T2 相比和 T5 与 T4 相比，发现增施生物有 机肥的处理比不施生物有机肥的处理蒜薹要长，说明增施生 物有机肥能促进蒜薹生长。从不同处理对蒜薹产量的影响 看，只有T4处理的产量降低了，其余各处理均增产，尤其 是T3处理最为显著，比CK增产幅度达9.24%。

由表3可知，除T4处理外，其他处理的株高、茎粗均优 于CK，尤其是T3处理与CK相比达到显著水平。另外，增 施生物有机肥的T3、T5处理均比不施生物有机肥的T2、T4 处理好，说明增施生物有机肥能够促进大蒜生长。与CK相 比，不同减肥增效措施对蒜头直径的影响以 T3 处理为最 好，T4处理为最差，表明优化施肥要好于传统施肥，增施 生物有机肥处理优于不施生物有机肥处理。蒜头产量由高到 低依次是：T3>T1>T5>T2>CK>T4，与 CK 相比，除 T4 减产 外，其余处理均不同程度增产，尤其是 T3 处理比 CK 增产 120.89kg/667m2 ，增幅达 9.48%，而 T4 处理比 CK 减产 22.59 kg/667m2 ，减产幅度达到了1.77%。

（三）不同处理对大蒜收益的影响

由表 4 可知，各处理肥料投入由多到少依次为：CK> T3>T1>T5>T2>T4。优化施肥的各处理肥料投入比较低，尤 其是 T4 处理为最低。各处理纯收益由高到低依次为：T3> T1>T2>T5>T4>CK，以 T3 处理纯收益最高，其中，T3 处理 的纯收益比CK提高了23.36%，T1处理的纯收益比CK提高 了23.10%。

三、讨论与结论

前人研究表明，肥料的投入短期内可以保障作物的产量，但长期大量使用肥料会使土壤养分失衡，土壤的可持续生产力下降。施用有机肥可降低土壤紧实度、改善土壤结构、增加土壤有机质、提高土壤養分含量[10-11]。郭喜军等[12]认为，将有机无机肥以适宜的比例和用量配施，既可维持高产，又可避免大量施用无机氮肥造成的一系列问题。本试验结果表明，CK 有机质含量最低，速效氮、速效磷含量较高，速效钾含量偏低，说明 CK 使用化肥量大且比例不合适，从而造成部分养分盈余及土壤有机质消耗。而优化施肥的各处理采用降氮、增钾来调整营养元素比例，使养分更符合大蒜生长发育需求，尤其是 T3 处理，减少了化肥使用量，配施了生物有机肥，改良了土壤养分，提高了土壤可持续生产能力，减少土壤化肥面源污染，促进了大蒜植株生长，提高了大蒜蒜薹、蒜头产量，增加了收益，建议在大蒜 种植区大面积推广。