褐煤基有机肥对土壤肥力和沙葱产量的影响

赵玉平，戎素平，黄修梅，宋雪峰，詹开翔(.乌兰察布市种业工作站,内蒙古 集宁 0000;

2.内蒙古农业大学职业技术学院，内蒙古 包头 014900；

3.元泰丰（包头）生物科技有限公司，内蒙古 包头 014100）

沙葱(Allium mongolicum Regel)又名蒙古韭，属百合科(Liliaceae)葱属（Allium)多年旱生草本植物，为蒙古高原特有种，主要分布于内蒙古自治区的阿拉善盟、鄂尔多斯市、巴彦淖尔市、锡林郭勒盟、乌兰察布市和呼伦贝尔市西部[1]。近年来，沙葱作为野生蔬菜，风味独特，营养丰富而深受人们喜爱。目前对沙葱的研究在营养成分及开发价值的评价[2-3]、生物学特性研究[4]、组织培养[5]、解剖结构研究[6]、染色体核型分析与亲缘鉴定[7]以及人工驯化栽培[8]等方面有所报道。

褐煤基有机肥是一种新型有机肥，具有机质含量高(≥80%)、富含中微量元素且比例协调、微生物种类丰富且活性高的特点和优势[9]。有机肥料在保持、改善和提高土壤肥力、活化土壤养分、增强微生物活性等方面有着不可替代的作用[10]。目前野生资源有限，一味地采食野生沙葱不仅破坏生态环境，对其种质资源也是一种毁灭，这就要求通过人工驯化栽培来合理的开发和利用。近年来已经在一些地区进行了沙葱的小规模种植，并取得非常好的经济效益，且种植面积呈逐年增加。本试验以沙葱为材料，通过施用褐煤基有机肥不同施肥量，分析沙葱生长、产量和土壤肥力的变化，为沙葱绿色栽培和减氮配施有机肥提升土壤肥力提供理论依据和技术指导。

1 试验材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在中国·敕勒川现代农业博览园（内蒙古包头市土默特右旗），40°35′18.63″N、110°34′30.78″E、海拔1 011.76 m，属半干旱半湿润的中温带气候。供试土壤为栗钙土，土壤基本理化性状为pH值8.0，有机碳24.0 g/kg，全氮0.134%，全磷0.078%，全钾2.04%。

1.2 试验材料与方法

1.2.1 试验材料。沙葱品种采用沙珍SC-2。肥料采用元泰丰褐煤基有机肥，总养分（N+P2O5+K2O）≥5%，有机质≥80%。

1.2.2 试验设计。试验小区面积133.4 m2，采用随机区组排列方式，重复3次。2021年4月中旬采用机械条播方式播种，行距为30 cm，播种时同步施肥，施肥处理分别为：0、1.5、3.0、4.5、6.0 t/hm2共5个处理，未施用其他肥料。待出苗后按常规方法管理。

1.2.3 试验测定指标。土壤肥力：在9月初沙葱进入休眠期前在各样区采用“S”形5点混合取样法，采集0～20 cm耕层土壤，测定土壤有机质（过量重铬酸钾-硫酸溶液法）、全氮（全自动凯氏定氮法）、全磷（紫外-可见分光光度计法）、全钾（原子吸收分光光度计法）。

鲜重：在5月20日达到第一次刈割标准时，每个处理小区中随机取5 m2沙葱，在地面留茬10 cm处进行刈割，测定鲜重，并折算成产量，重复3次。

生长速度：5月1日统一刈割后，用直尺每7 d测量1次株高，测量至5月21日。

1.3 数据处理

采用Excel 2019和SPSS 16.0数据统计分析软件进行作图和多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同施肥量对土壤养分的影响

2.1.1 不同施肥量对土壤有机质含量的影响。如图1所示，不同施肥量对土壤有机质含量形成显著影响。随着施肥量的增加，土壤有机质含量呈增高趋势，其中施肥量在4.5 t/hm2和6.0 t/hm2之间差异不显著，处于显著最高水平，显著高于施肥量0 t/hm2、1.5 t/hm2、3.0 t/hm2，分别为对照的31%、27%；施肥量3.0 t/hm2显著高于0 t/hm2，但与1.5 t/hm2未形成显著差异。因此，说明施肥量4.5～6.0 t/hm2有机质含量达到显著最高水平。

2.1.2 不同施肥量对土壤全氮含量的影响。如图2所示，不同施肥量对土壤全氮含量形成显著影响。随着施肥量的增加，土壤氮含量呈增高趋势，其中施肥量6.0 t/hm2显著高于0、1.5 t/hm2，但与3.0 t/hm2、4.5 t/hm2未形成显著差异；施肥量3.0 t/hm2显著高于0 t/hm2，但与1.5 t/hm2未形成显著差异；施肥量1.5 t/hm2与0 t/hm2差异不显著。因此，说明施肥量为1.5 t/hm2对土壤全氮含量没有显著影响，施肥量6.0 t/hm2达到显著最高水平，但与3.0 t/hm2、4.5 t/hm2未形成显著影响。

2.1.3 不同施肥量对土壤全磷的影响。如图3所示，不同施肥量下土壤全磷含量未形成规律变化。施肥量3.0 t/hm2达到显著最高水平，显著高于1.5、4.5、6.0 t/hm2，但与0 t/hm2未形成显著差异。

2.1.4 不同施肥量对土壤全钾的影响。如图4所示，不同施肥量对土壤全钾含量未形成显著影响。

由此可见，褐煤基有机肥显著提高了土壤有机质含量和全氮含量，全磷变化无规律，但对土壤全钾未形成显著差异影响，从土壤肥力分析，4.5 t/hm2是最佳的施肥量。

2.2 不同施肥量对沙葱产量的影响

如图5所示，不同施肥量对沙葱鲜重产量形成显著影响。随着施肥量的增加，产量呈增高趋势，其中施肥量6.0 t/hm2显著高于施肥量0、1.5 t/hm2、3.0 t/hm2，但与4.5 t/hm2差异不显著；施肥量4.5 t/hm2显著高于施肥量0、1.5 t/hm2,且和3.0 t/hm2差异不显著；施肥量3.0 t/hm2和施肥量0 t/hm2、1.5 t/hm2无显著差异。因此，说明施肥量低于3.0 t/hm2对产量没有显著影响，施肥量达到6.0 t/hm2产量达到显著最高水平，但与4.5 t/hm2未形成显著差异。

2.3 不同施肥量对沙葱生长速度的影响

如图6所示，5月1日统一刈割后监测沙葱株高变化，随着肥力提高，生长速度加快。21日后，施肥量6.0 t/hm2显著高于施肥量0、1.5、3.0 t/hm2，但与4.5 t/hm2差异不显著；施肥量4.5 t/hm2显著高于施肥量0 t/hm2、1.5 t/hm2，但和3.0 t/hm2差异不显著，刈割21 d后株高变化与鲜重产量变化相似。

2.4 不同施肥量对沙葱叶绿素含量的影响

如图7所示，施肥量不同对叶绿素未形成显著影响，可见施肥量对叶绿素含量影响较小。

3 结论与讨论

褐煤基有机肥是以低质煤(褐煤、风化煤、草炭和泥炭)为主要原料，针对煤基物质稳定和难以生化利用的技术难题，通过添加专利催化剂，利用生物、化学和工程手段激活和促进微生物活性，经过一级酸化水解阶段和二级产气阶段而生产的一种新型有机肥，其中总养分（N+P2O5+K2O）≥5%，有机质≥80%[11]。试验结果表明，褐煤基有机肥料显著提高了土壤有机质含量、全氮含量，但对土壤钾含量未形成显著差异影响；施肥量达到6.0 t/hm2，鲜重、株高达到显著最高水平，但与4.5 t/hm2未形成显著差异，各施肥量处理对叶绿素含量未形成显著差异。综合土壤肥力与沙葱产量，褐煤基有机肥对于提高沙葱产量和提升土壤肥力的最佳施肥量为4.5～6.0 t/hm2。褐煤基有机肥以含碳极高的矿物为主要原料，采用最先进的BGF生物技术进行生物发酵。前人研究表明，土壤施碳后可显著降低土壤容重，提高土壤孔隙度，有利于协调土壤水、气、热条件，为植株根系提供良好的生长空间，从而促进根系发育，推动地上部植株生长和干物质积累[11-12]，本研究也表明，施用褐煤基有机肥料可以显著提高土壤有机质和全氮含量，提高沙葱产量，因此为研究沙葱绿色栽培提供支持，也为进一步研究增施有机肥减施氮肥提供依据。