不同施肥處理對香蔥生長、品質(zhì)和土壤肥力的影響

陳琴　張力　宋煥忠　郭元元　李洋　車江旅

摘 要：為研究不同施肥水平對香蔥生長、品質(zhì)及土壤肥力的影響，以小米蔥為材料，設(shè)置不同養(yǎng)分水平，結(jié)合施用硒肥和硅肥，探究不同施肥處理對小米蔥生長、產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤肥力的影響。結(jié)果表明，處理6香蔥產(chǎn)量為54.17 t?hm-2，比習(xí)慣施肥處理（CK）增產(chǎn)24.25%;純收入為17.22萬元?hm-2，比CK增收30.95%。處理6株高、葉片長度和單株質(zhì)量均顯著高于CK;在整體養(yǎng)分減少的情況下，處理6綜合品質(zhì)與對照差異最小;有機(jī)肥施用能顯著提高土壤堿解氮、有機(jī)磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量，硒肥和硅肥對香蔥產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤肥力有不同程度改善，其中硒肥效果更優(yōu)。整體養(yǎng)分減少55%，施用有機(jī)肥和硒肥可提高小米蔥的產(chǎn)量和品質(zhì)，增加純收入，對土壤肥力也有良好的改善作用。

關(guān)鍵詞：香蔥;施肥處理;產(chǎn)量和品質(zhì);效益;土壤肥力

中圖分類號：S635.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-2871（2021）10-092-06

Effects of different fertilization treatments on the growth， quality and soil fertility of chive

CHEN Qin1， ZHANG Li2， SONG Huanzhong1， GUO Yuanyuan2， LI Yang1， CHE Jianglü3

（1. Vegetable Research Institute， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning 530007， Guangxi， China; 2. Guangxi Vegetable Breeding and New Technology Research Laboratory， Nanning 530007， Guangxi， China; 3. Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning 530007， Guangxi， China）

Abstract： To explore the effects of different fertilization treatments on the yield， quality and soil fertility of xiaomi chive， different nutrient application levels combined with selenium and silicon fertilizer were set in this research. The results showed that the yield of treatment 6 was 54.17 t?hm-2， which was 24.25% higher than that of CK， and the net income was 172 200 yuan?hm-2， which was 30.95% higher than CK. The plant height， leaf length and plant weight of treatment 6 were significantly higher than those of CK. In terms of the quality of each treatment， under the condition of the nutrient reduction， the quality of treatment 6 was the closest to that of CK. The application of organic fertilizer could significantly increase the contents of soil available nitrogen， organic phosphorus， available potassium and organic matter. Under the same conditions， selenium fertilizer and silicon fertilizer were discovered different degrees of improvement on the yield， quality and soil fertility of chive， in which selenium fertilizer was better than other treatments. Under the total nutrient decreased by 55% situation， the organic fertilizer combined with selenium fertilizer could improve the yield and quality of chive， increase the net income and improve the soil fertility.

Key words： Chive; Fertilization treatments; Yield and quality; Benefit; Soil fertility

香蔥（Allium schoenoprasum）為百合科蔥屬二、三年生草本植物，以嫩葉和假莖供食，味辛香、性溫，具有預(yù)防感冒、通便、解熱、助消化、殺菌等功效，是重要的香辛保健蔬菜[1]。香蔥在廣西種植歷史悠久，年播種面積約2.07萬hm²，是“南菜北運(yùn)”和“西菜東調(diào)”的主要特色蔬菜品種之一。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，柳江、田東、南寧等地有不少農(nóng)戶為追求產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益盲目增加化肥用量，導(dǎo)致總養(yǎng)分過量，不僅造成資源浪費(fèi)，還嚴(yán)重破壞土壤結(jié)構(gòu)，危及生態(tài)環(huán)境安全?；试诒Ｕ献魑锂a(chǎn)量和品質(zhì)等方面意義重大，據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）統(tǒng)計(jì)，化肥對農(nóng)作物增產(chǎn)的貢獻(xiàn)為40%～60%，國際公認(rèn)施肥上限為225 kg?hm-2，而我國平均施肥強(qiáng)度為443.5 kg?hm-2，嚴(yán)重超過國際公認(rèn)上限97.10%[2]。黃紹文等[3]研究表明，我國蔬菜肥料（化肥+有機(jī)肥）中N、P₂O₅和K₂O施用量均遠(yuǎn)超出推薦量，其中露地蔬菜N、P₂O₅和K₂O分別超出推薦用量2.7、5.9和1.5倍。過量施入的化肥不但不能被作物有效地吸收利用，還造成資源浪費(fèi)，更是嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境[4-5]。隨著農(nóng)藥和化肥施用量的不斷增加，而有機(jī)肥供應(yīng)不足，造成土壤肥力不斷下降、養(yǎng)分比例嚴(yán)重失調(diào)，使得蔬菜品質(zhì)降低[6]，從而影響人體健康?；逝c有機(jī)肥配合施用可協(xié)調(diào)養(yǎng)分供給，對作物的生長有很好的促進(jìn)作用[7]。此外，化肥配施有機(jī)肥能夠提高土壤微生物多樣性，改善土壤菌群結(jié)構(gòu)，提高肥料利用率，增加蔬菜產(chǎn)量，提高蔬菜品質(zhì)[8-9]。余高等[10]試驗(yàn)表明化肥減施而增加有機(jī)肥的施用量可以提高辣椒產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)。余金富[11]研究表明化肥減施，配合商品有機(jī)肥有利于提高花生產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。硒（Selenium）和硅（Silicon）是植物生長所必需的中微量元素，促進(jìn)作物的生長發(fā)育，提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量[12-13]。高芳[14]研究表明適量基施硅肥可以提高甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)。李婷婷等[15]研究表明硒肥能增加豆瓣菜產(chǎn)量，提高其品質(zhì)。因此，為達(dá)到化肥減施而不影響產(chǎn)量和品質(zhì)的目的，筆者探討不同的施肥配比方案中有機(jī)肥和微量元素肥對香蔥產(chǎn)量和土壤肥力的影響，對改善香蔥主產(chǎn)區(qū)土壤環(huán)境，實(shí)現(xiàn)香蔥生產(chǎn)提質(zhì)增效具有重要指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2019年10月至2020年2月在廣西壯族自治區(qū)田東縣祥周鎮(zhèn)中平村無公害蔬菜農(nóng)民專業(yè)合作社蔥園（23.60 °N，107.06 °E）進(jìn)行。該區(qū)域位于廣西壯族自治區(qū)西部，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫22.2 ℃，年均降雨量1 165.8 mm，雨季從5月上旬開始至9月下旬結(jié)束。土壤理化性質(zhì)為：有機(jī)質(zhì)含量（w，下同）19.9 g?kg^-1，全氮含量2.04 g?kg^-1，全磷含量2.39 g?kg^-1，全鉀含量15.30 g?kg^-1，堿解氮含量97.90 g?kg^-1，有效磷含量29.60 g?kg^-1，速效鉀含量141.70 g?kg^-1，pH 7.94。

1.2 材料

以當(dāng)?shù)刂髟云贩N小米蔥為試驗(yàn)材料，由廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所選育，類型為分蔥。

有機(jī)肥（N∶P₂O₅∶K₂O=2.90∶1.5∶1.8，有機(jī)質(zhì)≥49%）為北海正想農(nóng)業(yè)科技有限公司提供，復(fù)合肥（N∶P₂O₅∶K₂O=15∶15∶15）和尿素（N≥46%）均購于南寧市科綠農(nóng)資有限公司，硒肥（真希）由桂林集琦生化有限公司提供，硅肥（益地硅）由益地國際農(nóng)業(yè)（北京）有限公司提供。

儀器設(shè)備：電子天平（EL-104梅特勒），pH計(jì)（梅特勒托利多），分光光度計(jì)（Halo DB-20R）、酶標(biāo)儀（Biotech synergy HTX）、全自動凱氏定氮儀（FOSS Kjeltec 8400）等。

1.3 方法

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置7個處理，每個處理設(shè)置3個重復(fù)，共21個小區(qū)，每個小區(qū)面積30 m2（1.5 m×20 m），每個小區(qū)用高畦隔開，畦高20 cm，畦面包溝1.5 m，株行距為15 cm×15 cm，具體處理見表1。

種植時將健康、無破損的香蔥種苗分株種植，假莖部分埋入土中，埋土深度為10～15 cm，每穴種植2～3個分蘗。試驗(yàn)于2019年10—12月露地種植。有機(jī)肥均以基肥施用，復(fù)合肥以基肥施0.75 t?hm^-2，定植后10、25、40 d分別淋施0.225 t?hm^-2、0.375 t?hm^-2和0.375 t?hm^-2，尿素于定植后40 d撒施，用量0.15 t?hm^-2，硅肥和硒肥分別于定植后40、50 d葉面噴施，用量分別為每次0.75、4.5 L?hm^-2，硒肥和硅肥用量很少，養(yǎng)分計(jì)算時忽略不計(jì)。

1.4 項(xiàng)目測定及方法

1.4.1 生長指標(biāo)測定 在香蔥收獲期采收樣品，參照《蔥種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[16]進(jìn)行觀察記載，詳細(xì)記錄株高、假莖長、假莖橫徑、單株葉片數(shù)、葉片長度、葉橫徑、分蘗數(shù)和單株質(zhì)量。每個小區(qū)分量計(jì)產(chǎn)，選取2.0 kg香蔥測定品質(zhì)。

1.4.2 品質(zhì)指標(biāo)測定 干物率采用60 ℃恒重法，采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量，采用考馬斯亮藍(lán)法測定可溶性蛋白含量，采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定維生素C含量，采用紫外分光光度法測定葉綠素含量，采用折光法測定可溶性固形物含量。

1.4.3 土壤理化性質(zhì)測定 采用重鉻酸鉀滴定法測定有機(jī)質(zhì)含量;采用土水比1∶2.5無CO2水浸提，pH計(jì)測定pH值;采用凱氏定氮法測定全氮含量;采用HClO4 -H2SO4消解–鉬藍(lán)比色法測定全磷含量;采用堿解擴(kuò)散法測定堿解氮含量;采用0.5 mol?L-1 NaHCO3浸提-鉬藍(lán)比色法測定有效磷含量;采用NH4OAc浸提-火焰光度法測定速效鉀含量。

1.4.4 經(jīng)濟(jì)效益和純收入指標(biāo)測定 按照2019年市場平均收購價計(jì)算，香蔥收獲期價格為4000元?t^-1，種苗成本18 000元?hm^-2，復(fù)合肥價格為4000元?t^-1，有機(jī)肥價格為1700元?t^-1，硅肥價格為600元?hm^-2，硒肥價格為1200元?hm^-2，尿素價格為1700元?t^-1，農(nóng)藥成本為18 000元?hm^-2，人工成本忽略不計(jì)。計(jì)算公式如下：

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用 Microsoft Excel 2010和SPSS 17.0數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用LSD和Duncans檢驗(yàn)法進(jìn)行多重比較;采用 GraphPad Prism 6.0 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對香蔥農(nóng)藝性狀影響

由表2可以看出，不同施肥處理對香蔥農(nóng)藝性狀指標(biāo)均有不同程度的影響。其中，處理6香蔥各項(xiàng)農(nóng)藝性狀最佳，其假莖長、假莖橫徑、單株葉片數(shù)、葉橫徑和分蘗數(shù)均與對照無顯著差異，其株高、葉片長度和單株質(zhì)量均顯著高于對照。在同等條件下施用硒肥能提高植株的葉片長度、株高和分蘗數(shù)，處理1和處理3之間株高和分蘗數(shù)均存在顯著差異，處理4和處理6之間葉片長度、株高和分蘗數(shù)均存在顯著差異。與處理1相比，處理3葉片長度、株高、分蘗數(shù)分別增加4.32%、8.14%、26.78%;與處理4相比，處理6較葉片長度、株高、分蘗數(shù)分別增加8.94%、17.71%、31.30%。在同等條件下施用硅肥能提高植株株高、單株葉片數(shù)和分蘗數(shù)，處理1和處理2之間株高、單株葉片數(shù)和分蘗數(shù)差異均不顯著，處理4和處理5之間株高達(dá)顯著差異。以上表明，不同施肥處理對香蔥的農(nóng)藝性狀的影響有一定差異，施用硒肥和硅肥能提高植株的株高和分蘗數(shù)，其中硒肥效果更佳。

2.2 不同處理對香蔥品質(zhì)的影響

由表3可以看出，不同施肥處理對香蔥品質(zhì)的影響有一定差異，其中以處理6的香蔥品質(zhì)最佳。在整體養(yǎng)分減少的情況下，處理6除葉綠素和可溶性固形物含量外，其他指標(biāo)均與對照無顯著差異;可溶性固形物含量顯著高于對照，比對照提高12.00%;葉綠素含量顯著低于對照。同等條件下施用硒肥能顯著提高香蔥維生素C含量，處理3維生素C含量比處理1提高16.53%，處理6維生素C含量比處理4提高22.94%;同等條件下施用硅肥后香蔥可溶性固形物和可溶性蛋白含量均顯著降低，處理2可溶性固形物含量比處理1降低8.55%，可溶性蛋白含量降低3.20%;處理5可溶性固形物含量比處理4降低20.08%，可溶性蛋白含量降低3.50%。

2.3 不同處理對香蔥產(chǎn)量的影響

由圖1可以看出，處理6香蔥產(chǎn)量最高，為54.17 t?hm^-2;其次是處理5，產(chǎn)量為54.01 t?hm^-2，二者之間產(chǎn)量無顯著差異，但均顯著高于其他處理。同等條件下施用硅肥、硒肥處理香蔥產(chǎn)量均高于未施用處理，其中，在施用硅肥情況下，處理2產(chǎn)量比處理1提高7.33%，處理5產(chǎn)量比處理4提高7.96%;在施用硒肥情況下，處理3產(chǎn)量比處理1提高14.96%，處理6產(chǎn)量比處理4提高8.12%。當(dāng)有機(jī)肥完全替代化肥時（處理1），香蔥產(chǎn)量不升反降，而當(dāng)有機(jī)肥減量與追施化肥的情況下（處理4、5、6）卻能增產(chǎn)，表明增加尿素追肥能夠補(bǔ)償化肥減施對香蔥產(chǎn)量的影響，有機(jī)肥部分替代化肥并結(jié)合硒肥和硅肥可以實(shí)現(xiàn)香蔥增產(chǎn)。

2.4 不同處理對香蔥經(jīng)濟(jì)效益和純收入的影響

由圖2可以看出，不同施肥處理對香蔥效益有顯著影響，與種植戶收入直接相關(guān)的經(jīng)濟(jì)效益和純收入以處理6最高。處理1純收入最低，且顯著低于CK;處理2和處理3純收入也顯著低于CK，但均高于處理1，與處理1相比，處理2、3分別增收11.04%、21.60%。處理6純收入最高，為17.22萬元?hm^-2，其次是處理5，純收入為17.16萬元?hm^-2，二者之間純收入無顯著差異，但均顯著高于其他處理;處理6較CK增收30.95%，較處理4增收8.56%，處理5較CK增收30.41%，而較處理4增收8.16%。這表明有機(jī)肥部分替代化肥能夠增加經(jīng)濟(jì)效益和純收入，并且同等情況下增施硒肥和硅肥對提高香蔥經(jīng)濟(jì)效益和純收入有顯著影響，其中硒肥效果更顯著。

2.5 不同處理對香蔥土壤養(yǎng)分含量的影響

由表4可以看出，不同處理間土壤pH值差異不顯著，施用有機(jī)肥的6個處理全氮含量均高于對照，全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量均顯著高于對照。

同等條件下施用硒肥能降低土壤堿解氮、有機(jī)質(zhì)含量，提高有效磷含量。與處理1相比，處理3堿解氮、有機(jī)質(zhì)含量均降低，分別降低7.34%、4.00%，有效磷、速效鉀含量均升高，分別增加10.52%、23.47%，二者之間堿解氮、速效鉀含量存在顯著差異。與處理4相比，處理6堿解氮、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量均降低，分別降低3.41%、1.35%、0.44%，但均與處理4差異不顯著;處理6有效磷含量與處理4存在顯著差異，增加19.24%。

同等條件下施用硅肥速效鉀含量顯著升高，土壤有效磷含量略有提升，堿解氮含量略有降低。與處理1相比，處理2堿解氮、有機(jī)質(zhì)含量均降低，分別降低4.03%、6.8%，有效磷、速效鉀含量均升高，分別增加5.21%、34.19%。與處理4相比，處理5堿解氮含量降低，有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量均升高，分別增加7.35%、13.77%、8.80%。以上結(jié)果表明有機(jī)肥和微量元素肥替代化肥能有效改善土壤肥力。

3 討論與結(jié)論

與化肥相比，有機(jī)肥具有明顯的緩釋性，不僅能滿足作物不同生長時期的養(yǎng)分需求，還能使土壤養(yǎng)分庫含量逐漸提高，提升植物抵御干旱等逆境的能力，故有利于作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)[17]。前人研究表明，有機(jī)肥腐解過程中所產(chǎn)生的酸性物質(zhì)有利于土壤中養(yǎng)分的釋放，增加土壤中全效和速效養(yǎng)分含量[18-19]，這一結(jié)論與筆者研究結(jié)果一致，施用有機(jī)肥處理其全效和速效養(yǎng)分含量均高于或顯著高于對照，表明有機(jī)肥可提高土壤肥力。施用有機(jī)肥對土壤pH影響較小，這與岳明燦等[20]和方成等[21]人的研究結(jié)果不一致，這可能是由于當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶常年施用甘蔗灰改良土壤造成。施用化肥可以快速提高土壤速效養(yǎng)分，但維持時間短，不能很好促進(jìn)土壤養(yǎng)分循環(huán)，可能導(dǎo)致作物后期生長乏力[22]。

筆者研究結(jié)果表明，處理6香蔥品質(zhì)指標(biāo)與CK差異最小，其他處理品質(zhì)指標(biāo)比CK下降。祝金虹[23]研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)肥替代化肥可以提升茶葉品質(zhì)，李杰等[24]適宜的有機(jī)肥替代化肥可提高食用甘藍(lán)的安全性和營養(yǎng)品質(zhì)，這一結(jié)果與本試驗(yàn)結(jié)果不一致。這可能是總體養(yǎng)分減少造成的。但處理6香蔥產(chǎn)量和純收入顯著高于CK和處理1，一方面表明農(nóng)戶施肥習(xí)慣造成養(yǎng)分施用過多，嚴(yán)重超出香蔥生長發(fā)育所需，從而影響產(chǎn)量的形成，另一方面表明有機(jī)肥與化肥配合施用優(yōu)于有機(jī)肥單獨(dú)施用。閆佳會等[25]人研究表明在大蔥產(chǎn)量和品質(zhì)方面，40%～60%有機(jī)肥替代化肥優(yōu)于有機(jī)肥100%替代化肥;余高等[10]研究表明在辣椒的產(chǎn)量和品質(zhì)方面有機(jī)肥50%替代化肥優(yōu)于單施用有機(jī)肥，這與本研究結(jié)果一致，產(chǎn)生這一結(jié)果的原因可能是香蔥分蘗旺盛期對氮肥的需求旺盛，而由于有機(jī)肥的緩釋性，養(yǎng)分不能及時得到有效補(bǔ)充，從而影響了香蔥的產(chǎn)量。

硒肥和硅肥的施用在一定程度上可以改善作物生長與品質(zhì)，提高作物的產(chǎn)量和效益。筆者研究結(jié)果表明，施用硒肥和硅肥能提高植株的株高和分蘗數(shù);同等條件下可提升作物的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，可有效緩解由于總養(yǎng)分減少而造成的品質(zhì)降低，處理6品質(zhì)與對照差異最小，其可溶性固形物、可溶性糖含量都優(yōu)于對照。硅肥[26]和硒肥[27]能不同程度增加作物分蘗數(shù)，對作物品質(zhì)改善和提升產(chǎn)量也有作用[28]，這與本研究結(jié)果一致。外源施硒和硅肥對植物組織礦質(zhì)元素含量、營養(yǎng)品質(zhì)的影響，不僅與作物種類、施用部位和生長階段等有關(guān)，還與施用濃度、價態(tài)和施肥方式均有一定關(guān)系，其作用機(jī)制仍需進(jìn)一步深入研究。

綜上所述，有機(jī)肥配施硒肥對香蔥產(chǎn)量、品質(zhì)、效益和土壤肥力均有不同程度的提升。本研究條件下，整體養(yǎng)分減少55%，施用有機(jī)肥和硒肥可提高小米蔥的產(chǎn)量和品質(zhì)，增加經(jīng)濟(jì)效益和純收入，對土壤肥力也有良好的改善作用。本研究結(jié)果可為露地蔬菜有機(jī)肥合理替代化肥提供理論參考，關(guān)于減施化肥量和配施有機(jī)肥和微量元素肥料對蔬菜產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤肥力的長期效應(yīng)還有待更深入的研究。

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