兩種不同土壤改良物料對重茬大蒜的影響

金樹杰 ，周曉廣 ，徐懷志 ，惠建斌 ，齊明陽 *，王秀峰 ，李少帥

（1.河南東大科技股份有限公司，河南 鄭州 450000；2.中國科學(xué)院過程工程研究所，北京 100190）

大蒜重茬是制約大蒜生長的重要因素之一[1]，由于常年的連續(xù)種植，再加上不合理的施肥習(xí)慣[2-3]，造成大蒜地土壤板結(jié)、酸化嚴(yán)重、死棵現(xiàn)象多發(fā)，對土壤情況和大蒜產(chǎn)量都造成很大的影響[4]。大蒜的經(jīng)濟(jì)效益高于常規(guī)作物，種植面積在逐年增加，但是重茬危害也越來越嚴(yán)重。為此，我們于2019年在開封市杞縣高陽鎮(zhèn)開展了重茬大蒜土壤改良的試驗，旨在驗證兩種不同土壤改良物料對重茬大蒜的影響，以期達(dá)到解決農(nóng)民因重茬種植帶來的土壤問題和產(chǎn)量低下問題。

1 材料和方法

1.1 供試土壤

試驗地位于河南省中牟縣某農(nóng)場內(nèi)，25年大蒜種植老地，土壤為砂質(zhì)，前茬作物為玉米。

1.2 試驗材料

試驗所需物料分別為東大活力態(tài)土壤修復(fù)功能性肥料、東大王土土壤修復(fù)劑、農(nóng)民常規(guī)用肥品種。

試驗材料為早熟大蒜品種，品種為中牟大白蒜。

1.3 試驗方法

本試驗共設(shè)計3個處理（見表1），每個處理3次重復(fù)，所有小區(qū)隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積333 m2，每個處理除底肥施用不同外，其他管理措施完全一致。

表1 各處理試驗前土壤理化性狀

處理一：農(nóng)民常規(guī)施肥，畝施常規(guī)復(fù)合肥120 kg。

處理二：畝施常規(guī)復(fù)合肥100 kg+東大王土土壤修復(fù)劑40 kg。

處理三：畝施東大活力態(tài)土壤修復(fù)功能性肥料（16-5-9）120 kg。

1.4 調(diào)查與結(jié)果

大蒜播種前采用五點取樣法，采集0～20 cm深混合土樣，進(jìn)行室內(nèi)分析；大蒜成熟收獲后，再按照同樣的方法取樣進(jìn)行分析，同時對每個處理進(jìn)行測產(chǎn)。通過對前后土樣以及產(chǎn)量進(jìn)行分析，研究不同處理對土壤情況以及產(chǎn)量的影響。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS17.0軟件統(tǒng)計分析，用單因素方差分析（one-way ANOVA）比較處理間的差異，用5%水平下最小顯著差異法（LSD）比較平均數(shù)間的差異顯著程度。

2 結(jié)果與分析

土壤有機質(zhì)是效氮的主要來源，在某種程度上它包含了多達(dá)65%的土壤總磷，并提供大量的硫和作物生長所必需的其他營養(yǎng)物質(zhì)[5-6]。土壤有機質(zhì)對于評價土壤質(zhì)量和土壤生產(chǎn)力是一個重要的因子，對于可持續(xù)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)來說也是一個重要的因素[7]。氮素是作物生長和發(fā)育最重要的營養(yǎng)元素之一，也是作物從土壤中吸收量最大的礦質(zhì)元素，土壤堿解氮含量是反映土壤氮素供應(yīng)能力的指標(biāo)。磷素是作物生長的重要養(yǎng)分元素，能夠促進(jìn)根系的生長，而土壤有效磷是作物直接利用的營養(yǎng)元素，表征土壤的供磷水平，關(guān)系到作物的生長與產(chǎn)量。鉀素是作物生長所需要的重要營養(yǎng)元素之一，對作物產(chǎn)量提高、品質(zhì)改善等具有重要作用，土壤中速效鉀含量高時，有利于保肥保水，滿足作物對鉀素和其他養(yǎng)分的吸收。鈣元素和硫元素是作物生長必須的中量元素，對于大蒜的生長以及品質(zhì)產(chǎn)量的提升均有很好的促進(jìn)作用。對于重茬大蒜來說，土壤中養(yǎng)分含量的有效性能夠決定土壤的肥力大小，也潛在決定了大蒜的產(chǎn)量和品質(zhì)如何。尤其是中量元素的含量，常年種植只考慮了大量元素的投入，而忽視了中量元素等其他必需元素的投入，這也是造成重茬種植的大蒜產(chǎn)量和品質(zhì)逐年下降的原因之一。所以，通過這兩種土壤改良物料的投入來研究分析重茬大蒜土壤中這些元素含量的變化，以期起到改良重茬大蒜的目的。

通過對表2進(jìn)行分析得出，不同的處理對土壤有機質(zhì)的變化影響還是比較明顯的，處理二、處理三與處理一相比達(dá)到了顯著的水平。這說明施用東大王土土壤修復(fù)劑和東大活力態(tài)土壤修復(fù)功能性肥料可以顯著提升土壤有機質(zhì)的含量，這與我們的預(yù)期是吻合的，但是施用東大王土土壤修復(fù)劑的效果優(yōu)于東大活力態(tài)土壤修復(fù)功能性肥料。同時這兩種物料對土壤容重的改善也有顯著效果，達(dá)到了我們改良土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的預(yù)期，施用東大活力態(tài)土壤修復(fù)功能性肥料優(yōu)于東大王土土壤修復(fù)劑。對土壤中速效養(yǎng)分的分析得出，處理二和處理三帶來的改變都顯著優(yōu)于處理一，與我們預(yù)期比較吻合。對于土壤pH值的改變，處理三顯著優(yōu)于處理一，處理二未表現(xiàn)顯著，但均有改變，這可能與常年重茬種植，土壤破壞程度嚴(yán)重有關(guān)系，需要長期定位試驗觀察。這也從側(cè)面體現(xiàn)出改良重茬土壤不是一年兩年的事情，這是一個長期工程，需要長期改良物料的投入和使用，東大王土土壤修復(fù)劑和東大活力態(tài)土壤修復(fù)性功能肥料從當(dāng)季試驗就能看出改良效果，說明這兩種改良物料可以嘗試在重茬大蒜的土壤上進(jìn)行改良使用。同時，也可以通過這兩種物料的使用，改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，提高土壤有機質(zhì)含量，提升土壤肥力，進(jìn)而提升大蒜或其他作物的產(chǎn)量和品質(zhì)改善。

表2 各處理試驗前后土壤理化性狀對比分析

通過對表3分析得出，處理二和處理三對單株蒜薹重，單個蒜頭重以及畝產(chǎn)量的影響均顯著高于處理一，說明處理二和處理三對改善大蒜產(chǎn)量效果很明顯，可以有效提高蒜薹、蒜頭單重以及畝產(chǎn)，對促進(jìn)蒜薹、蒜頭的形成作用明顯，增產(chǎn)效果顯著。由此可以得出，東大王土土壤修復(fù)劑和東大活力態(tài)土壤修復(fù)性功能肥料可以提高大蒜單產(chǎn)，也可以提高大蒜的畝產(chǎn)量，這對于重茬大蒜種植戶來說是一個非常好的施肥方案。

表3 各處理對大蒜產(chǎn)量的影響

3 結(jié)論

試驗表明，東大王土土壤修復(fù)劑和東大活力態(tài)土壤修復(fù)性功能肥料這兩種不同物料對改良重茬大蒜土壤情況，對大蒜蒜薹、蒜頭形成有明顯的促進(jìn)作用。整體來看，這兩種物料可以用在重茬大蒜的土壤改良上，對于大蒜區(qū)的農(nóng)戶來說，可以解決因為重茬造成的土壤困擾，同時可以增加產(chǎn)量，提高大蒜品質(zhì)，保證收益。雖然從這一年的試驗也能看出明顯的效果，但是土壤改良和修復(fù)是一個長期的過程，需要持續(xù)的投入和觀察，所以，為了長期效果的話，需要長期定位試驗進(jìn)行后續(xù)的觀察，也可以為大蒜區(qū)的種植戶提供更系統(tǒng)更全面的理論支撐和數(shù)據(jù)支撐，也希望能將困擾大蒜區(qū)農(nóng)戶的重茬問題徹底解決掉，為大蒜種植戶或其他有重茬種植困擾的種植戶帶來效益。