齊振宇， 蔡盼， 蔡溧聰， 張龍平， 任艷云， 周艷虹*

(1.浙江大學(xué) 農(nóng)業(yè)試驗站，浙江 杭州 310058；2.浙江大學(xué) 農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310058；3.濟寧市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東 濟寧 272000)

大蒜(AlliumsativumL.)是蔥屬一、二年生草本植物，是一種重要的蔥蒜類蔬菜，主要食用器官是膨大的肉質(zhì)莖，且蒜薹亦可作為蔬菜食用[1]，同時大蒜也是一種優(yōu)質(zhì)的佐餐蔬菜。大蒜營養(yǎng)價值高，其鱗莖中含有豐富的蛋白質(zhì)、糖類、氨基酸和VC等營養(yǎng)成分，因大蒜素含量較高，故具有強烈的辛辣味，可增進食欲，殺菌效果明顯，大蒜以其獨特的營養(yǎng)成分和保健功能飽受大眾喜愛[2]。大蒜在我國栽培歷史悠久。據(jù)記載，大蒜原產(chǎn)于亞洲中部，漢朝時期由張騫引入中國，開始在我國大面積栽培[3]?，F(xiàn)在大蒜在我國的種植區(qū)域分布廣泛，以山東、河南等地為主。

長期以來，蒜農(nóng)在栽培上為追求產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，過量使用農(nóng)藥化肥，施肥方式粗獷，施肥隨意性較強，盲目施肥現(xiàn)象嚴重，導(dǎo)致肥料利用率低，且大量施用化肥造成土壤理化性質(zhì)發(fā)生變化，肥力變差，最終影響大蒜品質(zhì)和產(chǎn)量[4]。通過有機肥替代化肥可減少蔬菜生產(chǎn)上的化肥使用量，改良土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力。王秋君等[5]在辣椒上的研究發(fā)現(xiàn)，以商品有機肥替代基肥中部分化肥，可在減施化肥條件下增產(chǎn)。李英楠等[6]研究指出，用有機復(fù)混肥替代化肥能不同程度地促進番茄生長，改善土壤環(huán)境，減施化肥效果顯著。原寒等[7]研究表明，長期施用有機肥能較好的維持土壤原有結(jié)構(gòu)，改善土壤養(yǎng)分狀況。腐熟牛糞處理能更好的改善0～20 cm土層結(jié)構(gòu)，增加土壤碳通量。

另有相關(guān)研究表明，在不同減肥條件下，施用生物有機肥能不同程度促進黃瓜生長，提高產(chǎn)量，其中減肥20%時施用生物有機肥效果最優(yōu)，增產(chǎn)達到10.14%[8]。郭婷等[3]研究發(fā)現(xiàn)，高濃度石灰配施生物有機肥增加了大蒜的株高和莖粗，提高了蒜頭產(chǎn)量，且各處理大蒜葉片可溶性糖和蛋白質(zhì)含量下降，鱗莖中可溶性糖和蛋白質(zhì)含量均有提高。張萬萍等[9]研究4種生物有機肥對大蒜生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響指出，綠康壯葉面肥和惠美豐腐殖酸混合施用對大蒜產(chǎn)量的促進作用最為明顯。

如何控制肥料濫用、保證產(chǎn)量和提高品質(zhì)是現(xiàn)階段大蒜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展亟需解決的問題。本研究以化肥減施為重點，配合有機肥替代技術(shù)，探究化肥減施和有機肥替代對大蒜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為大蒜優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供理論支持和實踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2018年9月至2019年6月在山東省濟寧市嘉祥縣滿硐鎮(zhèn)徐鄉(xiāng)進行，土壤為中壤土，肥力中等，pH為8.69，全氮、全磷、全鉀含量分別為1.15、0.77、15.06 g·kg-1。前茬作物為辣椒，播種前深耕整地。

供試大蒜品種為嘉祥紫皮蒜；有機肥為豬糞堆肥腐熟；供試肥料為尿素(含N 46%)、過磷酸鈣(含P2O516%)和硫酸鉀(含K2O 52%)。

1.2 處理設(shè)計

以667 m2為1個施肥單位，試驗共設(shè)8個處理。T1為不施肥；T2為常規(guī)施肥，施復(fù)合肥200 kg；T3為不施氮肥，即施187.5 kg過磷酸鈣、57.7 kg硫酸鉀；T4為相較于常規(guī)施肥減施30%氮肥，即施45.6 kg尿素、187.5 kg過磷酸鈣、57.7 kg硫酸鉀；T5為相較于常規(guī)施肥減施30%氮肥+有機肥，即施45.6 kg尿素、187.5 kg過磷酸鈣、57.7 kg硫酸鉀、375 kg秸稈、978 kg有機肥；T6為不施磷肥，即施65.2 kg尿素、57.7 kg硫酸鉀；T7為相較于常規(guī)施肥減施30%磷肥，即施65.2 kg尿素、131.3 kg過磷酸鈣、57.7 kg硫酸鉀；T8為相較于常規(guī)施肥，減施30%磷肥+有機肥，即施65.2 kg尿素、131.3 kg過磷酸鈣、57.7 kg硫酸鉀、375 kg秸稈、978 kg有機肥。每處理4個重復(fù)，小區(qū)隨機排列，且小區(qū)四周設(shè)立保護行。所有處理3/4肥料量作基肥，1/4肥料量作追肥。由于過磷酸鈣溶解性較差，故減肥試驗中過磷酸鈣均用作基肥。各處理間除肥料施用量不同以外，其他田間栽培管理均保持一致。株行距12 cm×18 cm，田間試驗于2018年10月19日收獲測產(chǎn)。

1.3 測定指標

株高。鱗莖膨大前期，植株土壤表面基部至葉片最高處的自然高度。

葉長。蒜薹伸長期或鱗莖膨大前期，大蒜植株最大葉片基部至葉尖的長度。

葉寬。蒜薹伸長期或鱗莖膨大前期，大蒜植株最大葉片四周展平情況下的最寬處之寬度。

假莖粗。蒜薹伸長期或鱗莖膨大前期，地上假莖自土壤表面向上1/3處的最大直徑。

鱗莖橫莖。鱗莖收獲期，成熟鱗莖橫向最大直徑。

營養(yǎng)指標?？扇苄蕴呛坎捎幂焱壬╗10]測定，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍法[11]測定，大蒜素含量采用苯腙法[12]測定，VC含量采用2，6-二氯靛酚滴定法[13]測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)進行ANOVA分析，用Tukey分析手段作差異顯著性分析，當(dāng)處理間存在極顯著差異(P<0.05)時，用不同小寫字母標記處理間的差異。試驗數(shù)據(jù)用Origin 9.0軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 對大蒜苗期生長的影響

由表1可以看出，相比T2(常規(guī)施肥)，T5、T8的葉長和假莖粗均有所增加，存在顯著性差異，但株高和葉寬差異不顯著；與T2相比，T3的株高、葉長、葉寬和假莖粗均有不同程度的降低，其中株高、葉寬差異顯著，T6株高顯著降低，但葉長、葉寬與T2無顯著性差異；T5的株高、葉長、葉寬均顯著高于T4，但T7與 T8株高、葉長、葉寬和假莖粗均無顯著性差異。以上結(jié)果表明，不施氮肥、鱗肥嚴重抑制了大蒜苗期的營養(yǎng)生長，而施用有機肥能有效提高大蒜苗期的營養(yǎng)生長；減施30%氮肥對大蒜苗期生長的影響較大，減施30%鱗肥對大蒜苗期生長的影響較小。

表1 不同處理對大蒜苗期主要形態(tài)指標的影響

2.2 對青蒜苗營養(yǎng)品質(zhì)的影響

由圖1可知，各處理大蒜苗期假莖中可溶性蛋白和大蒜素含量的變化趨勢與形態(tài)指標基本一致。所有處理中，T5、T8可溶性蛋白和大蒜素含量最高，T1最低；與T2相比，T5、T8可溶性蛋白均顯著增加，大蒜素含量增加不顯著，說明有機肥能提高大蒜假莖可溶性蛋白含量；與T2相比，T3可溶性蛋白和大蒜素含量顯著降低，T6降低不顯著；T4與T5、T7與T8間可溶性蛋白含量存在顯著性差異，表明氮肥對青蒜苗營養(yǎng)品質(zhì)的形成和積累至關(guān)重要，不施氮肥不利于前期營養(yǎng)品質(zhì)的形成。

柱上無相同小寫字母表示組間差異達5%顯著水平(P<0.05)。圖2、3同。

2.3 對大蒜鱗莖營養(yǎng)品質(zhì)的影響

從圖2看出，所有處理中以T5、T8鱗莖可溶性糖、可溶性蛋白和VC含量最高，且其可溶性糖和VC含量顯著高于T2，可溶性蛋白和大蒜素的含量與T2差異不顯著；T1各項營養(yǎng)指標含量均為最低。與T2相比，T4、T7的可溶性糖、可溶性蛋白和VC含量均無顯著性差異，而T3的可溶性糖、可溶性蛋白、大蒜素和VC含量均有一定程度的下降，兩者間差異達顯著水平；T6的可溶性糖、可溶性蛋白含量與T2間無顯著性差異，而其大蒜素和VC含量顯著低于T2。

圖2 不同處理對大蒜鱗莖營養(yǎng)品質(zhì)的影響

2.4 對大蒜蒜薹、蒜頭產(chǎn)量的影響

從圖3可以看出，所有處理中以T8蒜薹和蒜頭產(chǎn)量最高，T1的最低；與T2相比，T5、T7、T8蒜薹和蒜頭產(chǎn)量皆有增加，但T7與T2間蒜頭產(chǎn)量差異不顯著；與T2相比，T3、T6蒜薹和蒜頭產(chǎn)量均有所降低，但T6與T2間蒜頭產(chǎn)量無顯著性差異；T4與T5的蒜薹和蒜頭產(chǎn)量間均存在顯著性差異，而T7與T8間差異均不顯著。以上結(jié)果表明，氮肥對大蒜前期和后期產(chǎn)量均具有重要影響，施用有機肥能有效提高大蒜產(chǎn)量。

圖3 不同處理對大蒜蒜薹、蒜頭每667 m2產(chǎn)量的影響

3 討論

大蒜是喜肥作物，在整個生長發(fā)育階段，對氮、鉀肥的需求量較大，對磷肥需求量最少，氮磷鉀的吸收比例為N∶P2O5∶K2O=1∶0.36∶0.7[14]。在營養(yǎng)生長初期，大蒜植株對氮、磷的吸收量少，到鱗莖膨大期，對氮、磷的需求量逐漸增多[15]。有研究表明，氮、鉀存在一定的相互作用，鉀肥會影響氮肥對產(chǎn)量的促進作用，鉀肥施用量越大，氮肥對大蒜增產(chǎn)效應(yīng)越明顯，同時氮、鉀肥配施能增加蒜薹產(chǎn)量，提高蒜薹可溶性糖和VC含量[16]。氮肥對大蒜鱗莖膨大的促進作用最大，磷肥最小[17]。同時，在鉀和磷肥供應(yīng)充足的情況下，大蒜鱗莖產(chǎn)量與氮肥施用量呈正相關(guān)，但超過一定量后，大蒜的增產(chǎn)效果不明顯。本試驗中，不施氮、磷肥會極大限制大蒜苗期的生長，導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)的下降，減施30%氮肥和減施30%磷肥對大蒜生長會造成不同程度的抑制作用，但減施30%氮肥的抑制效應(yīng)更明顯，減施30%磷肥對大蒜產(chǎn)量和品質(zhì)無顯著影響，可實現(xiàn)減肥不減產(chǎn)。這可能與試驗田土壤本底磷含量較高有關(guān)，也可能與大蒜整個生長周期內(nèi)對磷肥需求量較少有關(guān)。

施用有機肥能改善土層結(jié)構(gòu)，整體提高土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀水平。研究表明，化學(xué)肥料配施有機肥能增強洋蔥的生長勢，提高鱗莖VC和可溶性固形物含量，并能顯著提高洋蔥產(chǎn)量和品質(zhì)[16]。另外，多施有機肥能提高馬鈴薯塊莖淀粉含量，一定量的化肥結(jié)合有機肥有利于提高馬鈴薯的商品性和產(chǎn)量[18]。本試驗中，有機肥替代一定量的氮、磷肥顯著增強了大蒜苗期的生長勢，提高了大蒜苗期假莖可溶性蛋白含量、大蒜素含量和蒜薹產(chǎn)量，同時也提高了大蒜鱗莖可溶性糖、可溶性蛋白、大蒜素和VC含量以及蒜頭產(chǎn)量，且無論生長勢、品質(zhì)還是產(chǎn)量方面，施用有機肥均優(yōu)于常規(guī)施肥。

綜上，適當(dāng)減少磷肥施用量并配以等量有機肥能促進大蒜苗期營養(yǎng)生長，同時提高大蒜鱗莖產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)。本試驗結(jié)果表明，大蒜生產(chǎn)中，每667 m2減施30%磷肥并配施375 kg秸稈、978 kg有機肥。