有機(jī)無機(jī)肥配施對(duì)大蒜生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

劉燦玉，楊 峰，陸信娟，趙永強(qiáng)，張碧薇，樊繼德

（江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇 徐州 221121）

綠色、可持續(xù)是我國(guó)發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的必然要求，肥料投入是關(guān)鍵之一[1]。施用化肥可為植物快速生長(zhǎng)發(fā)育提供必需營(yíng)養(yǎng)元素，短期增產(chǎn)效果明顯[1]，但長(zhǎng)期單一施用化肥會(huì)造成土壤板結(jié)、酸化[2]，引起水體和大氣污染；有機(jī)肥作為環(huán)境友好型肥料，其肥效持久、可培肥土壤[3]，但見效較為緩慢，往往不能及時(shí)滿足作物對(duì)養(yǎng)分的需求[4]。因此，單一施用有機(jī)肥或化肥都不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需求。郭喜軍等[5]認(rèn)為，將有機(jī)無機(jī)肥以適宜的比例和用量配施，既可維持高產(chǎn)，又可避免大量施用無機(jī)氮肥造成的一系列問題。有機(jī)無機(jī)肥配施可將化肥的速效性和有機(jī)肥的長(zhǎng)效性相結(jié)合[6]，是維持農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展較優(yōu)的施肥模式[7]。

我國(guó)是大蒜主要生產(chǎn)國(guó)和供應(yīng)國(guó)，大蒜栽培面積、總產(chǎn)量及出口量均居世界首位。由于蒜農(nóng)普遍認(rèn)為化肥較有機(jī)肥見效快、施用方便，大蒜生產(chǎn)上普遍重化肥、輕有機(jī)肥。目前，盲目重施化肥導(dǎo)致大蒜二次生長(zhǎng)或形成面包蒜的現(xiàn)象日趨普遍[8]，同時(shí)過度施用化肥還易對(duì)生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響[9]，因此改進(jìn)大蒜栽培的施肥方式，保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境已刻不容緩[2]。為此，筆者研究了有機(jī)無機(jī)肥單施或配施對(duì)大蒜生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，以期為大蒜生產(chǎn)上優(yōu)化施肥提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2019—2020年在徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)示范基地進(jìn)行。供試土壤pH值 8.50，有機(jī)質(zhì)13.19 g/kg，全氮、有效磷（P2O5）、速效鉀（K2O）含量分別為0.91、17.69、117.70 mg/kg。

供試大蒜品種：徐白1號(hào)，由江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所園藝研究室提供。供試肥料：三元復(fù)合肥（N-P-K=15%-15%-15%）和商品有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)≥50%，N+P2O5+K2O≥6%），均從當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)上購(gòu)買。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)單施復(fù)合肥（T1）、2/3復(fù)合肥+1/3有機(jī)肥配施（T2）、1/3復(fù)合肥+2/3有機(jī)肥配施（T3）、單施有機(jī)肥（T4）共4個(gè)處理，具體施肥量見表1。全部肥料都用作基肥一次性均勻撒施后立即翻耕整地。各處理按隨機(jī)區(qū)組排列，設(shè)3次重復(fù)。小區(qū)面積為20 m2，小區(qū)間用50 cm寬、40 cm高的壟隔開，確保各小區(qū)單灌單排，其他管理均按常規(guī)方法進(jìn)行。

表1 各處理的具體施肥量 （kg/hm2）

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

根據(jù)李錫香等[10]的方法調(diào)查大蒜農(nóng)藝性狀，在鱗莖膨大前期（2020年4月22日），每小區(qū)隨機(jī)選取10株大蒜測(cè)定株高、株幅、假莖高、假莖粗、葉片數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬，以10株的平均值作為該小區(qū)實(shí)測(cè)值；于2020年5月22日收獲時(shí)，測(cè)定各小區(qū)鱗莖和地上部產(chǎn)量，同時(shí)測(cè)定單蒜頭鮮重，并用游標(biāo)卡尺測(cè)定鱗莖橫徑和縱徑，統(tǒng)計(jì)一級(jí)鱗莖（鱗莖橫徑大于5 cm的蒜頭）比例。

大蒜鱗莖收獲后及時(shí)測(cè)定鱗莖品質(zhì)。VC含量采用高俊鳳[11]的方法測(cè)定；大蒜素含量采用苯腙法[12]測(cè)定；可溶性蛋白含量采用王月福等[13]的方法測(cè)定；可溶性糖含量采用趙世杰等[14]的方法測(cè)定；丙酮酸含量采用2,4-二硝基苯腙法[15]測(cè)定；游離氨基酸含量采用Saladin等[16]的方法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用模糊評(píng)價(jià)隸屬函數(shù)法[17]評(píng)價(jià)大蒜鱗莖的綜合品質(zhì)，參考相關(guān)文獻(xiàn)[15,17]、大蒜商品性價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)[18]及食用特性，確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。大蒜素、丙酮酸、VC、可溶性蛋白、可溶性糖、游離氨基酸含量及一級(jí)鱗莖比例的權(quán)重分別為0.2、0.1、0.1、0.1、0.1、0.1及0.3.

分別采用Excel 2003和DPS 7.5軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)無機(jī)肥配施對(duì)大蒜農(nóng)藝性狀的影響

由表2可知，大蒜的株高和假莖高均隨有機(jī)肥施用比例的增加而逐漸增高，以T4處理最高，顯著高于T1，但T2、T3處理的株高與T1沒有顯著性差異，T2處理的假莖高與T1也無顯著性差異；葉寬以T1處理的最寬，且顯著寬于T3；株幅、假莖粗、葉長(zhǎng)和葉片數(shù)各處理間均無顯著性差異。

表2 各處理大蒜的農(nóng)藝性狀

2.2 有機(jī)無機(jī)肥配施對(duì)大蒜鱗莖性狀及產(chǎn)量的影響

由表3可知，大蒜的單頭重、縱徑和一級(jí)鱗莖比例各處理間差異不顯著；大蒜的鱗莖橫徑和地上部產(chǎn)量以T2處理顯著高于其他處理，T3次之，T4與T1間差異不顯著；大蒜的鱗莖產(chǎn)量也是T2處理最高，且顯著高于T4，但與T1和T3無顯著性差異。

表3 各處理大蒜的鱗莖性狀及產(chǎn)量

2.3 有機(jī)無機(jī)肥配施對(duì)大蒜鱗莖營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)影響

由表4可知，有機(jī)肥有利于提高大蒜鱗莖可溶性糖、可溶性蛋白、VC、大蒜素和丙酮酸含量，且隨有機(jī)肥施用比例的增加，可溶性糖、VC、大蒜素和丙酮酸含量均呈增加趨勢(shì)，以T4處理的最高，均顯著高于T1；可溶性蛋白含量呈先增后降的趨勢(shì)，以T2處理的最高，且顯著高于其他處理，但其他3個(gè)處理間無顯著性差異。游離氨基酸含量各處理間無顯著性差異。

表4 各處理大蒜鱗莖的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)

2.4 有機(jī)無機(jī)肥配施對(duì)大蒜鱗莖綜合品質(zhì)影響

根據(jù)隸屬函數(shù)模型建立方法，對(duì)大蒜鱗莖品質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理（見表5），并采用隸屬函數(shù)法對(duì)大蒜鱗莖品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，隸屬函數(shù)值越大，排名越高，表明大蒜鱗莖綜合品質(zhì)越好。由表6可知，T4處理的綜合排名第一，即T4處理的大蒜鱗莖綜合品質(zhì)最好，T2排名第二，T3排名第三，T1排名第四，即T1處理的大蒜鱗莖綜合品質(zhì)最差。

表5 大蒜品質(zhì)評(píng)價(jià)各指標(biāo)數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果

表6 大蒜品質(zhì)隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果

3 討論

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，有機(jī)無機(jī)肥配施被普遍接受，是常用的施肥方式。有學(xué)者認(rèn)為，有機(jī)無機(jī)肥配施有利于提高冬小麥產(chǎn)量，是冬小麥增產(chǎn)的有效途徑[19-20]；趙佐平等[7]通過連續(xù)5 a田間試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，有機(jī)無機(jī)肥配施的蘋果年平均產(chǎn)量高于單施化肥。筆者的試驗(yàn)結(jié)果表明，有機(jī)肥有利于提高大蒜的株高和假莖高，且地上部產(chǎn)量以T2處理（2/3復(fù)合肥+1/3有機(jī)肥配施）最高，同時(shí)，與單施無機(jī)肥或有機(jī)肥相比，有機(jī)無機(jī)肥配施有利于提高大蒜鱗莖橫徑，進(jìn)而提高鱗莖產(chǎn)量，且以T2處理的鱗莖產(chǎn)量最高，這與李思佳等[6]的研究結(jié)果一致，表明有機(jī)無機(jī)肥合理配施能提高作物產(chǎn)量[21]。因?yàn)橛袡C(jī)無機(jī)肥合理配施既可保證大蒜生長(zhǎng)旺盛期養(yǎng)分的及時(shí)供應(yīng)，又能保證后期養(yǎng)分的長(zhǎng)效供應(yīng)，可以滿足作物各生育期的養(yǎng)分需求，從而促進(jìn)作物生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量。

大蒜的品質(zhì)主要包括外觀品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，一級(jí)鱗莖比例是重要的外觀品質(zhì)，直接決定大蒜的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。鱗莖中富含糖類、蛋白質(zhì)、VC及大蒜素等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其含量決定著大蒜的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值。有研究認(rèn)為，有機(jī)肥與化肥配施可提高川麥冬[6]、蘋果[7]、葡萄[22]等作物的品質(zhì)。杜少平等[23]的研究發(fā)現(xiàn)，與單施化肥相比，西瓜可溶性糖和VC含量隨有機(jī)肥氮所占比例的增加而提高。筆者的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與單施無機(jī)肥相比，有機(jī)肥的施用可提高鱗莖可溶性蛋白含量，以T2處理的可溶性蛋白含量顯著高于其他處理，因?yàn)槌渥愕臒o機(jī)肥養(yǎng)分供給可保障作物光合性能，產(chǎn)生較多的有機(jī)物質(zhì)，有機(jī)肥可提供充足的有機(jī)氮、Fe、Mn等微量元素，進(jìn)而促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成和運(yùn)輸[24]。同時(shí)，有機(jī)肥的施用可改善土壤環(huán)境，平衡養(yǎng)分，進(jìn)而有效提高大蒜品質(zhì)。因此，采用隸屬函數(shù)法對(duì)大蒜鱗莖品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果顯示，T4處理（單施有機(jī)肥）的綜合排名第一、T2處理的綜合排名第二，即T4處理的大蒜鱗莖綜合品質(zhì)最好，其次是T2處理。