氮钾配施对大蒜鳞茎产量及氮钾利用率的影响

温国昌，刘红耀，贺维昭，张清华

（邯郸市农业科学院，河北 邯郸 056001）

大蒜（Allium sativumL）为百合科（Liliaceae）葱属（Allium）2年生草本植物，是一种重要的葱蒜类蔬菜。大蒜需肥量较大，研究发现，氮肥对大蒜产量影响最大，其次为钾肥，磷肥影响较小[1]；大蒜整个生育期氮、磷、钾的吸收比例为1颐0.3颐0.71[2耀4]。张翔等[5]研究显示，鳞茎膨大期大蒜主要吸收氮和钾元素，大蒜对磷元素的吸收主要在蒜薹伸长期。张振贤[6]研究表明，大蒜钾与氮素的吸收规律基本一致，蒜薹伸长期以及鳞茎膨大期对养分的吸收量最大。姜丽娜等[7]研究发现，增施钾肥不仅可以显著提高大蒜产量，还可以改善大蒜品质。

我国大蒜栽培历史悠久，目前大蒜生产以传统土壤栽培为主，管理比较粗放，特别是为了追求蒜苗产量，生产中盲目加大氮肥用量的现象非常普遍[8]。在邯郸永年和大名调查发现，大部分蒜农的化肥施用量达1 500耀2 000 kg/hm2，且施用比例不合理。过量施肥不仅影响作物产量的提高，还降低作物品质以及肥料利用率。过量施氮会引起土壤酸化、硝态氮淋洗、水体富营养化、温室气体排放等环境污染问题[9，10]。为此，通过田间试验研究氮钾配施对大蒜鳞茎产量及肥料利用率的影响，旨为邯郸地区大蒜栽培提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020年10月耀2021年6月在邯郸市农业科学院试验地进行。该区域地处东经114毅52忆、北纬36毅56忆，海拔59.4 m，年平均气温14.7益，无霜期193 d，年日照时数2 359.2 h，年降水量350 mm左右。试验地土壤为砂质壤土，肥力中下等，0耀20 cm耕层土壤pH值为7.76，基础土壤养分含量为碱解氮15.75 mg/kg、有效磷8.89 mg/kg、速效钾77.73 mg/kg。

1.2 试验材料

试验大蒜品种为永年大蒜和大名大蒜，蒜种均购自蒜农。

试验肥料有尿素（N含量46%，山西兰花科技创业股份有限公司）、硫酸钾（K2O含量52%，新洋丰农业科技股份有限公司）和过磷酸钙（P2O5含量12%，中化化肥有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计试验设氮肥、钾肥2个因素，施肥量均设3个水平，对照（CK）不施氮肥和钾肥（表1）。小区面积16 m2，3次重复。永年大蒜种植密度为8 cm伊16.7 cm，大名大蒜种植密度为12 cm伊16.7 cm。基肥在播种前撒施，旋耕；追肥在4月初大蒜返青期随水追施。磷肥一次性全部基施，施用量为300 kg/hm2。

表1 不同处理的施肥量Table 1 Fertilization amount of different treatments （kg/hm2）

1.3.2 测定项目与方法

1.3.2.1鳞茎产量。大蒜成熟后，每小区选取连续20株代表性大蒜收取鳞茎，统计产量。

1.3.2.2肥料利用率。根据产量和施肥量，计算肥料偏生产力和农学利用效率：

氮（钾）肥偏生产力（kg/kg）=鳞茎产量（kg/hm2）/施氮（钾）量（kg/hm2）

氮（钾）肥农学利用效率（%）=［施氮（钾）肥区鳞茎产量（kg/hm2）-不施氮（钾）肥区鳞茎产量（kg/hm2）］/施氮（钾）量（kg/hm2）伊100

1.3.3 数据处理与分析利用Microsoft Excel和SPSS 19.0软件对试验数据处理进行统计与分析，采用LSD法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 氮钾配施对大蒜鳞茎产量的影响

施肥区2个大蒜品种的鳞茎产量均显著跃CK，其中处理吁产量最高且显著跃其他处理（表2）。

表2 氮钾配施对大蒜鳞茎产量的影响Table 2 Effects of combined application of nitrogen and potassium on garlic bulb yield （kg/hm2）

氮肥施用量相同时，永年大蒜、大名大蒜处理域的鳞茎产量分别较处理玉提高19.9%和12.6%，但差异均不显著；处理郁的鳞茎产量分别较处理芋提高9.1%和13.1%且差异均达到了显著水平，处理遇的鳞茎产量分别较处理郁提高3.6%和2.7%但差异均不显著。表明在相同施氮量条件下增施钾肥可提高大蒜鳞茎产量，但产量增幅仅在中氮水平下适量增施钾肥才效果显著。

钾肥施用量相同时，永年大蒜、大名大蒜处理芋的鳞茎产量分别较处理玉提高50.1%和41.8%，处理吁的鳞茎产量分别较处理域提高53.4%和65.7%，且差异均达到了显著水平。表明在相同施钾量条件下增施氮肥可显著提高大蒜鳞茎产量，且产量增幅随着氮肥施用量的增加而增加。

2.2 氮钾配施对大蒜肥料偏生产力和农学利用率的影响

氮肥施用量相同时，永年大蒜在低氮条件下，随着钾肥施用量的增加，钾肥偏生产力和农学效率均显著降低；在中氮条件下，随着钾肥施用量的增加，钾肥偏生产力和农学效率均先略有上升后显著下降的变化（表3）。大名大蒜在低氮条件下，随着钾肥施用量的增加，钾肥偏生产力显著降低，而钾肥农学效率略有增加；在中氮条件下，随着钾肥施用量的增加，钾肥偏生产力与永年大蒜的变化趋势基本一致，而钾肥农学效率呈先显著上升后明显下降的变化。永年大蒜的钾肥偏生产力和农学效率均以处理郁最高、处理芋次之，二者差异不显著，但均明显高于其他处理；均以处理遇最低。大名大蒜的钾肥偏生产力以处理芋最高、处理郁次之，二者差异不显著但均明显高于其他处理，以处理遇最低；钾肥农学效率以处理郁最高、处理芋次之且二者差异显著，以处理遇最低。表明氮肥施用量一定时，随着钾肥施用量的增加，钾肥偏生产力和农学效率总体呈下降趋势或先上升后下降的变化。

表3 氮钾配施对大蒜氮钾肥偏生产力和农学效率的影响Table 3 Effects of combined application of nitrogen and potassium on partial productivity and agronomic efficiency of nitrogen and potassium fertilizer of garlic

钾肥施用量相同时，在低钾条件下，随着氮肥施用量的增加，2个大蒜品种的氮肥偏生产力均显著下降，而氮肥农学效率均显著上升；在中钾条件下，随着氮肥施用量的增加，永年大蒜的氮肥偏生产力和农学效率均显著下降，大名大蒜的氮肥偏生产力显著下降、氮肥农学效率略有下降。永年大蒜的氮肥偏生产力以处理域最高、处理玉次之且二者差异显著，以处理吁最低；氮肥农学效率以处理郁最高、处理遇次之但二者差异不显著，以处理玉最低。大名大蒜的氮肥偏生产力以处理域最高、处理玉次之且二者差异显著，以处理吁最低；氮肥农学效率以处理遇最高、处理郁次之但二者差异不显著，以处理玉最低。表明钾肥施用量一定时，随着氮肥施用量的增加，氮肥偏生产力和农学效率总体呈下降趋势。

不同品种的大蒜对氮钾肥配施量的需求不同，综合考虑2个品种鳞茎产量、氮钾肥投入以及氮钾肥偏生产力和农学效率，认为处理郁最优。

3 结论与讨论

氮、钾是大蒜生长发育的重要营养元素，也是大蒜获得产量的关键因素。氮肥对大蒜增产具有重要作用，施用氮肥可以提高大蒜鳞茎和蒜薹产量，但在氮肥用量达到一定程度后继续增施，增产效果反而降低，研究表明，大蒜生产的最佳施氮量为240 kg/hm2[11]。适量氮肥有利于大蒜鳞茎生长；而过量施氮会导致大蒜生长指标降低，进而引起早衰[8]。本研究结果表明，在相同施钾量条件下，随着氮肥施用量的增加，2个大蒜品种的氮肥偏生产力和农学效率总体呈下降趋势，大蒜鳞茎产量呈逐渐显著增加趋势。本研究条件下大蒜鳞茎产量可进一步增加，因可能是试验地地力较差，土壤为砂质壤土不利于水肥保持，导致继续加大氮肥投入可进一步增加大蒜鳞茎产量。

氮肥的增产效果还与其他肥料配施有关。孙红梅等[12]研究了不同氮钾用量对大棚水培番茄产量等的影响，结果显示，在施氮量相同的情况下，增施钾肥对促进番茄茎叶生长以及产量提高等效果明显。朱建忠等[13]研究表明，增施钾肥可提高大蒜株高、茎粗等生长指标，生长后期钾肥对大蒜生长的促进作用更加明显。李录久等[14]研究表明，施用钾肥对大蒜生长发育有明显的促进作用，钾氮配施可大幅提高大蒜产量。陆信娟等[15]研究表明，增施钾肥均有利于大蒜返青期至鳞茎膨大期地上部的生长，提高根系活力，增加单头鳞茎重和横截面积，进而增产。本研究结果表明，相同施氮量条件下，增施钾肥可显著提高2个大蒜品种的鳞茎产量，与前人研究结果一致；随着钾肥施用量的增加，2个大蒜品种的钾肥偏生产力和农学效率总体呈现下降趋势或先上升后下降的变化。

随着氮肥施用量的增加，永年大蒜和大名大蒜的鳞茎产量显著增加，氮肥偏生产力逐渐降低，氮肥农学效率总体呈现先上升后下降的变化。增施钾肥可显著增加2个大蒜品种的鳞茎产量，随着钾肥施用量的增加，钾肥的偏生产力和钾肥农学效率总体呈下降趋势或先上升后下降的变化。综合考虑2个品种的鳞茎产量、氮钾肥投入以及氮钾肥偏生产力和农学效率，认为本试验条件下最优的氮钾配施组合为处理郁，即：氮肥施用量为438 kg/hm2，钾肥施用量为189kg/hm2。本试验只进行了大蒜1个生长季的研究，受天气和地理环境的影响，研究结果可能存在一定的偶然性。今后应进一步开展多年多点试验，使结论更具有科学性和普遍性。