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不同减肥增效措施对土壤养分、大蒜产量和收益的影响

2023-11-29贾云超远兵强韩爱兰王立河黄鹏飞白永强

河南农业·教育版 2023年10期
关键词:土壤养分收益

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。

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