复合肥与有机肥配合替代化肥对大蒜产量及品质的影响

郭春倩，张广楠，李 江，田 洁

（青海大学 农林科学院/青海省高原种质资源研究与利用实验室，青海 西宁 810016）

0 引言

施用化肥可以提高作物的产量，改善作物产品的质量［1］。受传统耕作习惯的影响，近年来农民对化学肥料的投入进一步增加［2］，致使土壤磷素含量偏高，养分失衡［3］。与化肥相比，生物有机肥不仅可以提高土壤肥力，而且能改善土壤结构，进而促进作物的生长与产量提升［4］。复合肥是根据作物的需肥规律和土壤供肥特点配制而成的专用肥料［5］，可以有效解决农业增效与土壤养分失衡之间的矛盾，已在粮食作物生产上得到了广泛的应用［6-7］。邢鹏飞等［8］研究发现：在华北地区用有机肥替代30%无机肥完全可以保证粮食的产量；使用有机肥替代50%无机肥更可以提高土壤的肥力。基于此，本试验通过有机肥+复合肥配施与农民习惯施肥的肥料效果比较，研究了有机肥与复合肥配施在大蒜生产上的应用效果，旨在为生产高产优质大蒜提供可靠的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地位于青海省农作物原种繁殖基地，土壤类型为黄壤土，其基础养分含量：有机质44.00 g/kg、全氮2.33 g/kg、全磷3.99 g/kg、全钾23.45 g/kg、碱解氮134.00 mg/kg、速效磷97.20 mg/kg、速效钾378.00 mg/kg，pH值为8.20。

1.2 试验材料

供试作物：大蒜，品种为乐都紫皮大蒜，其栽培密度为1.8万株/hm2。

供试肥料：由北京启高生物科技有限责任公司生产的宝易有机肥（N-P2O5-K2O=15-15-15，有机质含量≥45%，原料为枯草芽孢杆菌）；由沃夫特复合肥有限公司生产的复合肥（N-P2O5-K2O=17-17 -17）。

1.3 试验设计和施肥方法

为了保证试验精度，减少人为因素、土壤肥力和气候因素对试验的影响，田间试验共设8个处理，每个处理3次重复，小区面积为18 m2，用设置保护行的方法隔离相邻小区。各处理除了施肥不同外，自然条件和其他田间管理措施均相同。各处理施用的具体肥料种类和数量如表1所示，施肥方法为耕前撒施。

表1 不同处理的肥料施用量 kg/hm2

1.4 测定项目和方法

在大蒜种植前，采集每个小区0～20 cm深的土壤样品，按处理分别装袋，测定土样的基本理化性质。在收获期，各小区随机选取5株大蒜，测量并记录其株高、最大叶长、最大叶宽、茎粗、单头重等农艺性状。另外，测定各处理大蒜鳞茎的可溶性糖、游离氨基酸含量等品质性状，并计算产量。

1.5 数据处理

采用Excel 2016软件进行试验数据处理，应用SPSS 26.0软件进行差异显著性分析，应用Origin软件进行制图。

2 结果与分析

2.1 不同肥料配比对大蒜农艺性状的影响

如表2所示，各处理的大蒜农艺性状有明显差异。大多数施肥处理的大蒜株高显著高于不施肥对照（T1），其中T3的株高最高，较其他处理增高了7.12%～22.36%；叶长也在T3处理下达到最大值，较其他处理增加了7.63%～14.41%；T3处理的大蒜株幅最大，且显著大于不施肥对照，较对照增加了22.40%；茎长也以T3处理下最长，且显著长于其他处理；T6处理的茎粗最粗，T5处理次之，这2个处理的茎粗显著大于其他处理；T3处理的大蒜叶宽最宽，叶片数最多，且均与其他处理差异显著。上述结果表明，T3处理最有利于改善大蒜的农艺性状。

表2 不同施肥处理对大蒜农艺性状的影响

由图1可以看出，不同施肥处理的大蒜鳞茎 的大小不一。由图2可见：T7处理的大蒜鳞茎纵径和单头重均显著高于其他处理，较对照（T1）分别增加了11.49%、67.44%；T3、T4、T6、T7处理的大蒜鳞茎横径均显著高于其他处理；T4、T7处理的大蒜鳞茎分瓣数均显著多于其他处理，比对照分别多42.55%、41.22%。

图1 不同施肥处理对大蒜鳞茎大小的影响

图2 不同施肥处理对大蒜鳞茎性状的影响

2.2 不同肥料配比对大蒜营养品质的影响

从图3可以看出，大蒜鳞茎中营养物质含量在不同处理下各有差异，其中T2、T8处理的大蒜鳞茎氨基酸含量显著高于其他处理，且分别比对照（T1）高出14.48%、19.62%，而T4、T6处理的大蒜氨基酸含量分别较对照显著降低了27.74%、36.68%；可溶性蛋白含量在T7处理下达到最高28.87 mg/g FW，显著高于其他处理，且比对照增加了13.73%；除T2、T7外，其他处理的大蒜抗坏血酸含量均显著低于对照，下降率为16.98%～50.05%。

图3 不同施肥处理对大蒜鳞茎营养品质的影响

2.3 不同肥料配比对土壤理化性质的影响

由表3可知：与对照（T1）相比，各施肥处理的土壤pH值下降不明显，土壤全N、全P2O5、速效P、有机质含量均升高，最大增幅分别为111.90%、79.40%、149.73%、124.48%；土壤碱解N含量在T4、T6、T7处理下低于对照，但在其余处理下高于对照；土壤缓效钾含量在T4、T5下高于对照，但在其余处理下低于对照；T4处理的土壤全K2O含量略微高于对照，而其他处理均低于对照；T5处理的土壤速效K含量远远高于其他处理，比对照增加了88.89%。综上所述，在大蒜种植前施肥总体上增加了土壤的养分含量，改善了土壤的理化性质，其中以T5处理的效果最好。

表3 不同施肥处理下土壤理化性质的差异

为了更加清晰地了解不同处理下土壤各养分含量的变化规律，进行了热图聚类分析，结果（图4）表明：土壤全钾（K2O）含量与其他养分含量呈负相关；与其他处理相比，T5处理的土壤全钾含量显著降低，而该处理的其他养分含量显著升高（有机质含量除外）；与对照相比，T7处理的土壤养分含量总体上变化最小，土壤化学性质最为稳定。

图4 不同施肥处理下土壤养分含量的热图

2.4 不同肥料配比对大蒜产量的影响

由图5可以看出，各施肥处理的大蒜产量均显著高于不施肥对照（T1）的，其中T7处理的大蒜产量最高，达14979.24 kg/hm2，较对照增产79.75%，然后依次为T4、T3、T8、T2、T6，以T5处理的增产幅度最小，只较对照增产25.42%。

图5 不同施肥处理对大蒜产量的影响

3 小结与讨论

肥料是农业生产的物质基础之一，对提高作物产量及改善品质具有重要的作用［9］。化肥具有营养元素含量高和速效等优点，而有机肥的施用可以有效地提高土壤的有机质含量、保肥能力和供肥能力，改善土壤的结构［10-11］。因此，有机肥与化肥配施可以显著改善土壤的理化性质和性状，达到作物增产的目的［12］。本研究发现单施有机肥能够显著提高大蒜的株高、株幅等生长指标，这可能是由于有机肥能够维持土壤的肥力水平，促进土壤水、气条件协调［13］，有利于大蒜的养分及水分运输，进而促进大蒜地上部的生长。

马超等［14-15］的研究结果表明，在常规施肥的基础上，增施生物有机肥有效地促进了大蒜的品质及产量。游离氨基酸、可溶性蛋白、抗坏血酸（维生素C）含量是反映蔬菜品质优劣的重要指标。杨晓蔷［16］的研究表明，施用有机肥能够在一定程度上提高黄瓜的游离氨基酸、可溶性糖以及维生素C含量。李佳璠等［17］研究发现，有机肥处理西瓜的可溶性糖和维生素C含量最高，且显著高于其他处理。本研究结果表明，有机肥处理显著提高了大蒜鳞茎的可溶性蛋白、可溶性糖和维生素C含量，以T7处理的大蒜鳞茎品质表现最好且产量最高。这可能是因为有机肥能够有效改善土壤的养分状况和孔隙度，有利于植株对养分的吸收和转化［18］。

于跃跃等［19-20］研究发现，施用有机肥明显提高了土壤的有机质、速效氮、速效磷、速效钾、微生物生物量碳等指标。何浩等［21］在研究商品有机肥替代部分化肥对玉米产量和土壤肥力的影响时也发现土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有机质含量等指标会有所变化，其中碱解氮和速效钾含量明显升高。本研究发现，与对照相比，各施肥处理的土壤pH值下降不明显，而土壤全N、全P2O5、速效P、有机质含量均升高，T5处理的土壤速效K含量比对照增加了88.89%。本研究结果与前人的研究结果基本一致。

综上所述，处理T3能够显著促进大蒜地上部的生长，而T7能够显著促进大蒜鳞茎的生长，从而改善大蒜的营养品质，增加大蒜的产量；T5处理的土壤化学性质最好，但T7的土壤化学性质最为稳定，有机质含量最高。综合考虑大蒜的产量、品质以及改良土壤结构等方面，建议在本试验条件下，在大蒜生产中配合施用有机肥（N-P2O5-K2O=15-15-15）8000 kg/hm2和复合化肥（N-P2O5-K2O=17-17-17）480 kg/hm2。