安平县白山药有机肥替代化肥试验研究

王贵霞

（安平县农业农村局 河北 安平 053600）

安平县地处太行山前冲积扇前缘，境内多为滹沱河冲积平原，滹沱河、潴龙河河套土壤适宜山药种植，目前白山药特色种植已发展到2万余亩，2018年4月安平白山药获地理标志认证。2019年安平县政府将白山药种植产业列为重点实施的特色农业产业。

在山药种植过程中，农民为了片面追求产量，普遍存在化肥超量使用的现象，造成土壤盐渍化、酸化、有机质含量降低等系列问题，进而导致肥料养分利用率降低、农产品品质下降、地下水污染风险增大等问题。因此在保证白山药产量的前提下，如何实现化肥减量并提高山药品质迫在眉睫。鉴于此，特开展了不同有机肥替代化肥对山药产量、品质以及土壤质量的影响试验，以期为当地白山药生产科学施用有机肥替代化肥提供技术指导，实现白山药生产化肥总量减少和产量增加的目的。

1 材料与方法

1.1 试验地概况。试验地位于安平县程油子乡苏各庄，土壤为砂壤土，肥力中等，养分含量：全效氮0.42g/kg，碱解氮38.62mg/kg，有效磷10.75mg/kg，速效钾86.00mg/kg，有机质13.27g/kg，pH值8.6。

1.2 山药品种。安平白山药。

1.3 肥料品种。微生物菌剂(有效活菌数≥2.0亿/g，有机质≥60%，40kg/袋，安平京安生物能源科技股份有限公司生产)，生物有机肥(25kg/袋，河北硅谷肥业有限公司生产)，复合肥(N-P2O5-K2O=15-15-15，40kg/袋，山东华鲁恒升化工股份有限公司生产)，雅冉复合肥(N-P2O5-K2O=16-16-16，50kg/袋，雅冉国际有限公司生产)。

1.4 试验方法。试验于2020年4月～12月进行，共设3个处理。①处理1：常规施肥处理，面积1667m2(2.5亩)。底肥：每667m2施生物菌剂8袋(共320kg)，生物有机肥4袋(100kg)，华鲁恒升复合肥40kg(15-15-15)。整个生育期追肥4次，追施雅冉复合肥，第1次30kg/667m2，第2次30kg/667m2，第3次50kg/667m2，第4次25kg/667m2。②处理2：30%有机肥替代化肥处理，面积1667m2。底肥：每667m2施生物菌剂8袋(320kg)，生物有机肥100kg，华鲁恒升复合肥30kg。整个生育期追肥4次，第1次追施雅冉复合肥30kg/667m2，第2次追沼液3～4m3/667m2，第3次追施雅冉复合肥50kg/667m2；第4次追沼液3～4m3/667m2。③处理3：全部施有机肥处理，面积1667m2。底肥：每667m2施生物菌剂8袋(320kg)，硅谷生物有机肥100kg。整个生育期追肥2次，每次施沼液3～4m3/667m2。

1.5 山药产量情况调查方法。在各处理地块采用双对角线5点取样法，每点取2m行长(双行)，测量其每株山药的长度和重量，计算山药的产量和商品率(注：山药长度≥50cm，且无明显病害即为商品山药)。

1.6 山药品质指标测定。在各处理地块随机抽取3点，每点取健康的山药30株，进行山药品质指标的检测。可溶性固形物：采用数显折光仪比色法进行测定；可溶性糖：采用蒽酮比色法测定；可溶性蛋白：采用考马斯亮蓝G-250染色法测定；淀粉：采用高氯酸水解-蒽酮比色法测定。

1.7 土壤化学性状测定方法

1.7.1 土壤取样方法。2020年4月，在试验前对土壤进行5点取样，取0～40cm土层土样1000kg，用于土壤基础指标测定。2020年11月16日，山药收获时对各处理区土壤进行5点取样，方法同上。

1.7.2 土壤化学性状测定方法。土壤有机质采用重铬酸钾-浓硫酸外加热法(NYT1121.6-2006)测定。

1.8 数据处理方法。采用IBM SPSS Statistics21.0进行数据统计和分析，各处理经单因素方差分析检验后，对其均值进行Tukey检验(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 有机肥替代化肥对山药产量的影响。有机肥替代化肥对山药产量的影响较显著。从表1可以看出，30%有机肥替代化肥的处理(处理2)，山药产量略低于常规施肥的处理(处理1)，但其商品山药的比例高于常规施肥的处理，常规施肥商品山药的产量为2372.83kg/667m2，30%有机肥替代化肥处理商品山药的产量为2238.69kg/667m2，两者之间无显著性差异。全部采用有机肥替代化肥的处理，山药产量、商品山药比例均明显低于常规施肥的处理。

表1 有机肥替代化肥对山药产量的影响

2.2 有机肥替代化肥对山药品质的影响

2.2.1 不同施肥处理对山药可溶性固形物含量的影响。由图1可知，全部施用有机肥、30%有机肥替代化肥、常规施肥3个处理，山药可溶性固形物的含量分别为：6.91mg/g、6.46mg/g、6.40mg/g。经方差分析表明，全部施用有机肥的处理，山药中可溶性固形物的含量显著高于常规施肥及30%有机肥替代化肥的处理，后两者间无显著差异。

图1 不同施肥处理对山药可溶性固形物含量的影响

2.2.2 不同施肥处理对山药可溶性糖含量的影响。由图2可知，全部施用有机肥、30%有机肥替代化肥、常规施肥3个处理中，山药可溶性糖的含量分别为9.54mg/g、7.18mg/g、6.80mg/g，经方差分析表明，全部施用有机肥处理的山药中可溶性糖的含量显著高于常规施肥处理及30%有机肥替代化肥的处理，后两者间无显著差异。

图2 不同施肥处理对山药可溶性糖含量的影响

2.2.3 不同施肥处理对山药可溶性蛋白含量的影响。由图3可知，全部施有机肥、30%有机肥替代化肥、常规施肥3个处理中，山药中可溶性蛋白的含量分别为7.11mg/g、6.53mg/g、6.13mg/g，经方差分析可知，全部施用有机肥的处理，山药中可溶性蛋白的含量显著高于常规施肥处理及30%有机肥替代化肥的处理，而30%有机肥替代化肥处理的山药中可溶性蛋白的含量显著高于正常施用化肥的处理。

图3 不同施肥处理对山药可溶性蛋白含量的影响

2.2.4 不同施肥处理对山药淀粉含量的影响。由图4可知，全部施用有机肥、30%有机肥替代化肥、常规施肥处理中，山药中淀粉的含量分别为213.46mg/g、187.51mg/g、169.12mg/g，经方差分析表明，全部施用有机肥的处理山药中淀粉的含量显著高于常规施肥处理及30%有机肥替代化肥的处理，而30%有机肥替代化肥的处理山药中淀粉的含量又显著高于正常施用化肥的处理。

图4 不同施肥处理对山药淀粉含量的影响

综合分析，尽管全部有机肥替代化肥山药的产量下降，但山药的品质明显提高，其中可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白及淀粉的含量明显高于30%有机肥替代化肥处理和常规施肥处理，如果能保证优质优价，可推广应用；30%有机肥替代化肥处理，其商品山药的产量与常规施肥处理相近，但山药中的可溶性蛋白及淀粉的含量明显提高。因此，在以后山药种植中，建议推广应用30%有机肥替代化肥，不仅可减少化肥的施用量，且山药品质明显提高。

2.3 有机肥替代化肥对土壤有机质含量的影响。有机肥替代化肥对土壤有机质含量的影响见图5。由图5可知，基础土样有机质的含量为6.06g/kg，全施有机肥、30%有机肥替代化肥、常规施肥处理后，土壤有机质的含量分别为7.41g/kg、8.04g/kg、6.60g/kg。经方差分析表明，全施有机肥、30%有机肥替代化肥土壤有机质的含量均显著高于常规施肥处理。

图5 有机肥替代化肥对土壤有机质含量的影响

3 小结

3.1 全部有机肥替代化肥，尽管山药的品质明显提高，其中可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白及淀粉的含量明显高于常规施肥处理，但山药的产量明显下降，就目前市场行情不能保证优质优价，因此难以推广应用。

3.2 30%有机肥替代化肥处理，其商品山药的产量与常规施肥处理相近，但山药中可溶性蛋白及淀粉的含量明显高于常规施肥处理，同时土壤中有机质含量均显著高于常规施肥处理，因此建议推广应用30%有机肥替代化肥，以达到减肥、增产、优质的目的。