生物有机肥替代部分化肥在大蒜上的应用效果

现代农业科技2024年第9期农艺·园艺
生物有机肥替代部分化肥在大蒜上的应用效果
刘飞1高进华1张广忠1徐勤政1陈永法1解学仕1张焕菊1李东蓬2
胡秀涛2刘兆辉3*
（1史丹利农业集团股份有限公司，山东临沭276700；
2蚯蚓测土实验室（山东）有限公司，山东临沭276700；
3山东省绿色肥料技术创新中心，山东临沭276700）
摘要为减少大蒜种植过程中的化肥施用量，通过采用有机肥替代化肥技术，研究生物有机肥替代不同用量化肥对大蒜生长、产量、品质、经济效益等指标的影响，探究在大蒜生产上生物有机肥替代化肥的适宜用量。

结果表明，与当地常规施肥相比，增施生物有机肥3t/hm2替代10%复合肥对大蒜的生长、产量、品质、经济效益等均有促进作用，产量增加4252.5kg/hm2，经济效益增加15192元/hm2，具有减肥增效效果。

关键词大蒜；生物有机肥替代化肥；产量；经济效益
中图分类号S633.4；S147.5文献标识码A
文章编号1007-5739（2024）09-0070-03
DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2024.09.018开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
我国多数区域在大蒜种植过程中化肥施用量总体偏多，不仅增加了用肥成本，还破坏了土壤团粒结构，土壤出现板结，透气性下降等[1]，不利于大蒜产量和品质的提升。

增施生物有机肥既可提高土壤有机质含量，提升耕地基础地力，又可增加有益菌数量，减少土壤中有害微生物数量，抑制有害病原菌的危害[2-3]，对大蒜生长发育和品质均有促进作用[4]。

为实现大蒜品质提升、节本增效，同时减少化肥施用量，在菏泽市单县袁湾村大蒜种植上开展有机肥替代化肥试验，研究生物有机肥替代部分化肥对大蒜生长、品质、产量等指标的影响，以期为当地大蒜种植中生物有机肥替代部分化肥的进一步推广提供参考。

1材料与方法
1.1试验地概况
试验点位于菏泽市单县袁湾村。

试验地地块平整，土壤肥力中等、均匀，土壤类型为黏壤土，前茬作物为玉米。

大蒜播种施肥前，耕层土壤pH值7.95，养分状况为含有机质7.1g/kg、碱解氮31.41mg/kg、有效磷31.75mg/kg、速效钾149mg/kg。

1.2试验材料
供试作物为大蒜，品种为太空二号。

供试肥料：硫基复合肥料（17-17-17）、生物有机肥[有机质≥45%、有效活菌数≥3.0亿/g（主要为枯草芽孢杆菌）、N+ P2O5+K2O≥8%、颗粒），由史丹利农业集团股份有限公司提供。

1.3试验设计
试验设3个处理，分别为：处理1，常规施肥，即播种前施生物有机肥9t/hm2和硫基复合肥（17-17-17）1500kg/hm2；处理2，播种前施生物有机肥12t/hm2和硫基复合肥（17-17-17）1350kg/hm2；处理3，播种前施生物有机肥12t/hm2和硫基复合肥（17-17-17）1200kg/hm2。

3次重复，小区面积为60m2，各小区随机排列，后期不再追肥。

试验设保护行，为避免串排串灌，试验小区间设置隔离行，用土埂隔离。

除施肥外，各试验小区其他田间农事操作均相同。

1.4试验过程
2022年10月17日完成整地、施肥、播种，大蒜种植行距20cm，株距11cm，种植密度约45万株/hm2。

10月19日浇水，10月22日覆膜。

2023年3—4月，共进行两次常见病虫害药剂防治，5月20日完成收获。

以上所有操作各处理均在同一天完成。

基金项目2022年山东省重点研发计划（科技示范工程）项目（2022SFGC0303）；2021年山东省重点研发计划（重大科技创新工程）项目（2021CXGC010802）。

第一作者刘飞（1995—），男，助理农艺师，从事测土配方施肥、植物营养研究与农技推广工作。

E-mail：1558070592@qq. com
*通信作者
收稿日期2023-08-02
70
1.5田间调查及测产
2023年3月20日调查大蒜长势，使用手持式叶
绿素仪SPAD-502Plus 测量各试验小区大蒜叶片叶
绿素相对含量（SPAD 值）；2023年5月20日，对各试验小区大蒜株高、茎粗、鲜蒜头重量、鲜蒜头直径等指
标进行测量，同时对各试验小区进行单收测产，最后取样带回实验室应用丙酮酸差量法[5]
对各试验小区鲜蒜的大蒜辣素含量进行测定。

1.6数据处理
相关数据分析利用Excel 2021软件和SPSS 26.0
软件完成。

2
结果与分析
2.1
对大蒜株高、茎粗、鲜蒜头直径的影响
由表1可以看出，不同处理对大蒜株高、茎粗的
影响相对较小。

其中：处理2大蒜平均株高、茎粗分别比处理1多0.21cm 、1.75mm ；处理3大蒜平均株高、茎粗分别比处理1多0.19cm 、0.56mm ，比处理2少0.02cm 、1.19mm ，各处理之间差异不显著。

在鲜蒜头直径方面，处理2鲜蒜头直径最大，比处理1增加4.43mm ，比处理3增加4.58mm ，差异显著；而处理3的鲜蒜头平均直径比处理1少0.15mm ，且处理1、3之间差异不显著。

表明在常规施肥基础上，增施生物有机肥3t/hm 2，相应减少20%的硫基复合肥（17-17-17）施用量，对鲜蒜头直径影响不大；增施生物有机肥3t/hm 2，相应减少10%的硫基复合肥（17-17-17）施用量，可以显著提高大蒜的鲜蒜头直径。

根据市场收购大蒜分级标准，个头大，其收购价格也相对提高，对增收有促进作用。

2.2对大蒜生长中期叶片SPAD 值的影响
使用叶绿素仪测定的叶片SPAD 值与叶片叶绿
素含量有较好的相关性，而叶绿素含量直接影响叶片的光能利用率[6-7]。

由图1可以看出，各处理大蒜叶片SPAD 值差异不大，处理2叶片SPAD 值比处理1低0.54，处理3叶片SPAD 值比处理1低0.42、比处理2高0.12，3个处理间无显著差异。

表明在常规施肥基础上，增施生物有机肥3t/hm 2，相应减少10%或20%
的硫基复合肥（17-17-17）施用量，对大蒜叶片的光能利用率均无较大影响。

2.3对大蒜产量的影响
由表2可以看出，不同处理对大蒜鲜蒜头重量及
最终鲜蒜产量影响较大，处理2的鲜蒜头重量比处理1增加9.45g ，增产4252.5kg/hm 2，增幅为11.48%。

处理3的鲜蒜头重量比处理1减少2.28g 、比处理2减少11.73g ，比处理1减产1026.0kg/hm 2、减幅为2.77%，比处理2减产5278.5kg/hm 2、减幅为12.78%。

在鲜蒜理论产量方面，处理2与处理1、3之间差异显著，
处理1与处理3之间差异不显著。

表明在常规施肥基础上，增施生物有机肥3t/hm 2，相应减少10%的硫基复合肥（17-17-17）施用量，可促进鲜蒜头重量的增加，显著增加大蒜产量；增施生物有机肥3t/hm 2，相应减少20%的硫基复合肥（17-17-17）施用量，对鲜蒜头重量及鲜蒜产量会有一定的不良影响。

2.4对大蒜中大蒜辣素含量的影响
由图2可以看出，随着硫基复合肥的减施，鲜蒜
中大蒜辣素含量呈下降趋势，处理2鲜蒜中大蒜辣素含量比处理1减少69.63mg/100g ，处理3鲜蒜中大蒜辣素含量比处理2减少25.40mg/100g ，处理1与处理2、3之间差异显著，处理2与处理3之间无显著差异。

表明在常规施肥基础上，增施生物有机肥3t/hm 2，相应减少10%或20%的硫基复合肥（17-17-17）施用量，均会显著降低鲜蒜中大蒜辣素的含量，对大蒜的
表1
不同处理对大蒜生长株高、茎粗、鲜蒜头直径的影响
注：同列数字后不同小写字母表示差异显著（P <0.05）。

下同。

处理
123
株高/cm
34.78a 34.99a 34.97a
茎粗/mm 11.06a 12.81a 11.62a
鲜蒜头直径/mm
59.04b 63.47a 58.89
b
7050
656055处理
叶片S P A D 值
图1不同处理对大蒜生长中期叶片SPAD 值的影响
注：图柱上不同小写字母表示差异显著（P <0.05）。

下同。

表2
不同处理对大蒜产量的影响
处理1
23
密度/（万株·hm -2）
454545
单株鲜蒜头重量/g 82.3191.7680.03
鲜蒜理论产量/（kg·hm -2）37039.5b 41292.0a 36013.5b
刘飞等：生物有机肥替代部分化肥在大蒜上的应用效果
71
现代农业科技
2024年第9期
农艺·园艺
品质影响较大。

2.5生物有机肥替代部分化肥经济效益分析
由表3可以看出：除去肥料成本后，大蒜经济效
益最好的是处理2，达到167181.6元/hm 2，比处理1
增收15192.0元/hm 2；经济效益最差的为处理3，为142624.8元/hm 2，比处理1减少9364.8元/hm 2，比处理2减少24556.8元/hm 2。

表明在常规施肥基础上，
增施生物有机肥3t/hm 2，相应减少10%的硫基复合肥（17-17-17）施用量，效果较好，有助于增产增收；而相应减少20%的硫基复合肥（17-17-17）施用量，对经济效益影响较大，不利于增产增收。

这也说明有机肥和无机化肥进行合理搭配，能够增大有机肥的优势，降低化肥的用量，既能提高大蒜收益，增加农民收入，又能改善土壤结构，促进农业可持续发展。

3结论与讨论
该试验结果表明，在常规施肥基础上，增施有机
肥替代部分化肥施用量是可行的，以增施生物有机肥3t/hm 2，减少10%的硫基复合肥（17-17-17）
效果最
处理
大蒜辣素含量/[m g ·（100g ）-1
]
图2不同处理对鲜蒜中大蒜辣素含量的影响
好，在株高、茎粗、蒜头直径、蒜头重量、产量和经济效益方面均优于其他施肥处理。

因此，在当地增施生物有机肥3t/hm 2，同时相应减少10%的硫基复合肥（17-17-17）适宜在当地蒜田推广应用，既能增强大蒜长势，提高产量，增加收益，又能减少化肥用量，改善土壤结构，提高耕地地力，有助于实现“减肥增效”目标及农业可持续发展。

增施生物有机肥3t/hm 2，同时减少20%的硫基复合肥（17-17-17）施用量对大蒜产量、品质、经济效益等具有一定不利影响，在实际生产中，有机肥替代化肥在用量上要合理搭配，才更有效益[8]。

本试验中，随着硫基复合肥施用量的减少，大蒜中大蒜辣素也随之减少，这可能与减少了硫基复合肥用量，硫元素也随之减少有关。

大蒜是一种喜硫作物，大蒜蛋白质含硫氨基酸较多，提高大蒜的硫营养水平，可以提高含硫氨基酸的含量[9]，如张碧薇等[10]研究表明，施用硫肥大蒜鳞茎中的大蒜素含量明显提升。

因此，在大蒜种植过程中，可以加入适量硫黄等硫肥，减少硫元素的损失[11-12]，以防止大蒜辣素含量的下降，影响大蒜品质。

参考文献
[1]王乃建，孙素芹，王爱玲，等.提升山东金乡大蒜田土壤质
量的思考及建议[J].中国园艺文摘，2011，27（12）：128-129.
[2]宋银桂.生物有机肥替代化肥对作物产量品质的影响分析[J].农业与技术，2020，40（6）：31-33.[3]杨怀玉.生物有机肥对农作物生长的促进作用[J].安徽农学通报，2021，27（24）：96-97.
[4]张万萍，江燕，孟平红，等.生物有机肥对大蒜生长发育及产量的影响[J].贵州农业科学，2013，41（6）：63-65.[5]朱君芳，许建，高杰.丙酮酸差量法测定大蒜中大蒜辣素含量方法的建立[J].食品与发酵工业，2015，41（11）：148-
151.[6]艾天成，李方敏，周治安，等.作物叶片叶绿素含量与SPAD 值相关性研究[J].湖北农学院学报，2000（1）：6-8.
[7]王薇，宋廷宇，王艳，等.番茄叶片SPAD 值与叶绿素含量的相关性分析[J].北方园艺，2013（23）：12-15.[8]倪万梅.有机肥替代化肥对马铃薯产量及经济性状的影响[J].农业开发与装备，2021（11）：167-168.[9]张敏，王正银.硫素营养对作物品质的影响[J].陕西农业科学，2006，52（2）：55-57.
[10]张碧薇，樊继德，陆信娟，等.硫肥对大蒜生长、产量及品
质的影响[J].江西农业学报，2022，34（7）：92-96.[11]何明霞.大蒜营养特性及施肥技术[J].现代农业科技，2010（5）：114.
[12]朱福民.大蒜施硫试验初报[J].耕作与栽培，2012（1）：37.表3
各处理大蒜经济效益分析表
注：鲜蒜价格按市场均价4.8元/kg 计，生物有机肥按市场均价2.0元/kg 计，硫基复合肥（17-17-17）按市场均价5.2元/kg 计。

处理
123
鲜蒜理论产量/（kg·hm -2）
37039.541292.036013.5
大蒜产值/（元·hm -2）
177789.6198201.6172864.8
肥料成本/（元·hm -2）
258003102030240
经济效益/（元·hm -2）
151989.6167181.6142624.8
72。