不同肥料增效劑對青稞產量與土壤養分的影響

袁成立，陳初紅，田科興

（1.西藏拉薩市農業科學研究所，西藏 拉薩 850000；2.西藏拉薩市農業技術推廣總站，西藏 拉薩 850000；3.西藏拉薩市林周縣農業技術推廣站，西藏 拉薩 851600）

施用商品有機肥具有顯著的經濟效益、社會效益和生態效益［1］。胡俊等［2］研究建議加快商品有機肥推廣是全國和西藏肥料發展的必然趨勢，加快商品有機肥推廣是提升西藏耕地質量的必要手段。有研究表明，肥料增效劑具有保持氮磷鉀防損失、調節轉化與釋放、促進吸收與運轉功能、釋放土壤中養分等作用。近年來，西藏農業生產致力于耕地質量提升，促進化肥減量增效，鼓勵引導農牧民群眾施用商品有機肥。但在實際生產中，商品有機肥發揮肥效作用緩慢，難以在當季實現穩產、保產效能，是制約商品有機肥全面推廣的重要瓶頸之一。通過新型增效劑配合商品有機肥施用試驗，測試新型增效劑在提高產量、影響土壤養分等方面的效果，可達到化肥減量、作物增產、農民增收目的。本研究著重討論在田間試驗中，在施用商品有機肥的基礎上配合施用新型肥料增效劑，根據作物增產增收結果與肥料效益指標對比，發掘提高商品有機肥當季肥效方法，為商品有機肥的全面推廣進一步攻破技術難點，探索西藏肥料施用減量增效新模式與廣大農牧民節本增收新途徑，進而助力鄉村振興。

1 材料和方法

1.1 供試地點和土壤

試驗地點在西藏拉薩市林周縣強嘎鄉強嘎村，北緯29.932 14°，東經91.131 68°，海拔3 782 m。地塊交通便利，農田基礎設施基本配套，灌排水正常，供試土壤為砂壤土，土壤肥力中等，試驗進行前多點采集0～20 cm 耕層土樣，根據GB/T33469-2016耕地質量等級確定分析方法測試有機質、pH 值，土壤N 根據LY/T1228-2015 進行測定、土壤P 的檢測根據NY/T1121.7-2014 進行測定、土壤K 根據LY/T1234-2015進行測定。

1.2 供試材料與規格用量

1.2.1 供試作物

春青稞，品種為“蘇拉青2 號”，播量為15 kg/667 m2。

1.2.2 供試肥料規格、用量及用量

供試商品有機肥西藏“華豐3658”，有機質≥45%，氮磷鉀≥5%，每袋40 kg（執行標準：NY525-2012）。用法及用量：根據2021 年拉薩市測土配方施肥推薦用量復混肥（氮磷鉀≥45%）28 kg/667 m2+追肥尿素（氮≥46%）5 kg/667 m2總養分等量折純計算，商品有機肥用量=（28×45%+5×46%）/5%×礦化率50%=596 kg。為便于實施推廣，本次試驗商品有機肥統一以600 kg/667 m2作底肥施入。

1.2.3 供試肥料增效劑規格、執行標準、功效及用量用法等

功能菌。產品規格：2 kg/袋；執行標準：GB/20287-2006；作用機理及主要功效：富含功能性益生菌，分解活化難溶性礦物質元素，優化作物營養條件，提高肥料利用率。用量：2 kg/667 m2；用法：播種時與有機肥料混合撒施；河南省鶴壁市人元生物技術發展有限公司生產。

膠凍樣芽孢桿菌。產品規格：25 kg/袋；執行標準：GB/20287-2006；作用機理及主要功效：菌群在土壤中繁殖生長，產生有機酸，莢膜多糖等代謝產物，破壞硅鋁酸鹽晶格結構、難溶性磷化合物，具有解磷、解鉀作用，促進作物營養吸收和生長代謝，提高抗逆性。用量：2 kg/667 m2；用法：播種時與有機肥料混合撒施；河南省鶴壁市人元生物技術發展有限公司生產。

土壤生命力。產品規格：2 kg/袋；用量：2 kg/667 m2；執行標準：GB/20287-2006；作用機理及主要功效：富含多種微生物菌群及生物酶，改善土壤微生物群落結構，增強根系活力，促進作物對氮磷鉀吸收利用。用法：播種時與有機肥料混合撒施；河南省鶴壁市人元生物技術發展有限公司生產。

1.3 試驗處理與田間設計

本次試驗共設計4 個處理，每個處理面積667m2，分別是：處理①為對照（CK）：商品有機肥600 kg/667 m2；處理②：商品有機肥600 kg/667 m2+土壤生命力2 kg/667 m2；處理③：商品有機肥600 kg/667 m2+膠凍樣芽孢桿菌2 kg/667 m2；處理④商品有機肥600 kg/667 m2+功能菌2 kg/667 m2；試驗田間布置設計如圖1所示。

圖1 試驗田間布置設計

1.4 試驗方法

試驗于2021 年4 月22 日播種，條播。除施肥不同外，其他各項田間管理保持一致。2021 年8月30 日收獲，收獲前，每個處理開展田間考種并取3 個1 m2樣品進行測產，在收獲后，對試驗地各處理土壤進行多點采樣（0～20 cm 耕層），檢測土樣有機質、pH 值、全N、堿解N、全P 有效P、全K、速效K 等常規指標；植株樣品洗凈、烘干、粉碎、過篩后用H2SO4-H2O2進行消煮，測定青稞植株氮、磷、鉀含量。全氮測定采用凱氏定氮法、全磷測定采用釩鉬黃比色法、全鉀測定采用火焰光度計法。

2 產量結果統計與分析

2021 年西藏拉薩市新型肥料增效劑試驗理論產量見表1。由表2、3 可知，各處理重復間差異不顯著，各肥料處理間差異顯著，應進行多重比較，得出試驗單因素方差分析表（表4）。采用最小顯著差異法（LSD 法）首先用單因素方差分析得出MSe=SSe/dfe=445.39，再計算t0.05=TINV（0.05，8）=2.306；t0.01=3.355，n=3，LSD0.05=t0.05×SQRT （2×MSe/3） =

表1 2021年拉薩市新型肥料增效劑試驗理論產量

表2 2021年拉薩市新型肥料增效劑試驗的產量

表3 2021年拉薩市新型肥料增效劑試驗方差分析

表4 2021年拉薩市新型肥料試驗單因素方差分析

經多重比較，處理③與處理①差異極顯著，與處理④和②差異顯著；處理②與處理①差異顯著，與其他處理差異不顯著；處理④與處理①②③差異不顯著。穗粒數：處理②最高，為45.60 粒；處理①③次之，為45.33 粒和43.20 粒；處理④為42.00 粒。秸稈667 m2產量處理③最高，為309.87 kg；其次為處理②和處理④，分別為270.63，258.37 kg；處理①最低，為196.55 kg。籽粒667 m2產量處理③最高，為215.69 kg；處理②④次之，分別為173.86 kg，170.49 kg；處理①最低，為131.01 kg；處理③比對照增產64.64%，排名第一；處理②次之，比對照增產32.71%；處理④第三，比對照增產30.13%。處理②③④在施用新型肥料增效劑后，均表現出增產效果（表5）。

表5 2021年拉薩市新型肥料試驗產量多重比較結果

3 試驗前后土壤養分指標對比

3.1 土壤pH值

由表6 可知，本次試驗各處理在統一施入商品有機肥600 kg后，土壤由弱堿性趨向于中偏堿性，土壤酸堿性得到改善，處理①（CK）與配施3種新型肥料增效劑的處理②③④相比，pH 值最低。在試驗中，3種肥料增效劑均表現出抑制土壤酸化效果。

表6 試驗前后土壤主要養分檢測結果

3.2 土壤有機質含量變化

有機質是衡量土壤肥力高低的一項重要指標，由表6 可知，有機質含量表現為處理①（CK）＞處理③＞處理④＞處理②＞試驗前，相較于試驗前，各處理在統一施入600 kg/667 m2商品有機肥后，試驗后各處理土壤有機質含量均有所提升；相較于處理①，施用3種新型肥料增效劑使土壤中有機質含量發生了顯著變化。處理②③④土壤有機質含量均有所下降，處理②與對照相比降低了18.6%，處理③與對照相比降低12.8%，處理④降低了29.1%。與對照相比，處理②③④土壤中有機質消耗量明顯增大。

3.3 土壤氮、磷、鉀含量變化

3.3.1 土壤氮含量變化

由表6 可知，土壤全氮表現為處理④＜處理②＜處理③＜試驗前＜處理①。在施入商品有機肥600 kg/667 m2后，處理①對比試驗前土壤全氮含量有所提高；3 個增效劑處理的土壤均有全氮含量下降表現。堿解氮表現為處理④＜處理②＜處理③＜處理①＜試驗前，堿解氮作為可供作物快速吸收利用氮素，在本次試驗前后土壤測試中結果相差極大。試驗前含量為60.8 mg/kg，試驗后處理①含量為29 mg/kg、處理②為17.68 mg/kg、處理③為18.18 mg/kg、處理④為17.68 mg/kg；堿解氮對比下降顯著，分別為處理①減少52.3%、處理②減少71%、處理③減少70.2%、處理④減少71.9%；處理②③④施用3種不同新型肥料增效劑與對照相比土壤堿解氮含量下降趨勢明顯，對照處理①含量29.00 mg/kg，處理②③④分別降為17.60 mg/kg，18.10 mg/kg，17.50 mg/kg。與對照相比，處理②③④對土壤中氮素消耗量增加。

3.3.2 土壤磷含量變化

對比試驗前，各處理土壤全磷含量下降顯著，在配合施用新型肥料增效劑后，與對照相比，處理②③④土壤檢測全磷含量無明顯變化。速效磷含量表現為處理①＞處理③＞處理②＞處理④＞試驗前，較之試驗前，4個處理有效磷含量均有所提升；而在配施新型肥料增效劑后，處理②含量為12.00 mg/kg。處理③含量為15.70 mg/kg、處理④含量為10.30 mg/kg、對照含量為16.20 mg/kg，土壤有效磷含量均有所下降，處理②③④對土壤中有效磷消耗量增加（表6）。

3.3.3 土壤鉀含量變化

由表6 可知，全鉀含量表現為CK＜處理②＜處理④＜處理③＜試驗前，分別為13.06g/kg，16.66 g/kg，17.12 g/kg，17.47 g/kg，24.90 g/kg。對 比 試 驗 前，4 個處理試驗后土壤全鉀含量下降明顯；對比CK，處理②③④均提升了土壤全鉀含量，土壤全鉀含量分別提高了27.5%，33.8%，25.9%。速效鉀含量表現為處理②=處理④＜CK＜處理③＜試驗前，分別為111.00 mg/kg，111.00 mg/kg，126.00 mg/kg，128.00 mg/kg，143.60 mg/kg；4 個處理對比于試驗前，速效鉀含量均有所下降；對比處理CK，配施新型肥料增效劑處理②④速效鉀含量有所下降，處理③速效鉀含量略有提升。

4 配施新型肥料增效劑增效分析

4.1 配施新型肥料增效劑投產分析

由表7可知，對照增收效果表現為處理③＞處理④＞處理②。每667 m2總產出處理①為838.52 元，處理②為1 108.83 元，處理②減去肥料增效劑成本產出為912.83元，對照處理①增收74.31元/667 m2，增效劑投入/增收為1∶0.38；處理④總產出1 114.96元，減去肥料增效劑成本產出為1 044.94元，對照處理①增收206.44 元/667 m2，增效劑投入/增收為1∶2.95；處理③總產出1 358.53元，減去肥料增效劑成本后產出為1 228.55元，對照處理①增收390.03元/667 m2，增效劑投入/增收為1∶3.00。

表7 試驗各處理投產分析（不計入種子及商品有機肥每667 m2成本）

在減去施入新型肥料增效劑投入成本后，處理②、處理③、處理④與對照處理①（CK）相比增收明顯呈上升趨勢。試驗顯示在配施新型肥料增效劑后，種植經濟收益明顯增加。

4.2 配施新型肥料增效劑肥效效益指標分析

為考察施用肥料增效劑后效益的增加情況，直觀反映肥料增效劑的效果，對試驗前后各處理開展肥料效益分析，田間肥效試驗常以肥料利用率（RE）、肥料農學效率（AE）、肥料偏生產力（PFP）3個肥效效益指標來反映施用3 種肥料增效劑后其商品有機肥肥料效益變化。其計算公式分別為：

肥料利用率=（施肥區農作物吸收養分量-不施肥區農作物吸收養分量）/（肥料使用量×肥料中的養分含量百分比）×100%；

肥料農學效率=（施肥區產量-不施肥區產量）/施入肥料養分純量×100%；

肥料偏生產力=施肥區產量/施肥量。

由于本次試驗未設置不施肥處理區，不施肥區農作物吸收養分量未知，故所施入商品有機肥基礎肥料利用率未知，本試驗將此指標修改為計算施用3種肥料增效劑后肥料利用率增量。其表達式為：

肥料利用率增量=（配施增效劑處理區農作物吸收總養分量-不施增效劑區農作物吸收總養分量）/（商品有機肥使用量×肥料中的總養分含量百分比）×100%，其中農作物吸收總養分量=秸稈產量×秸稈（N%+P%+K%）+籽粒產量×籽粒（N%+P%+K%）。

同理，增效劑肥料農學效率=（施增效劑區產量-不施增效劑區產量）/施入商品有機肥養分純量（施入商品有機肥養分純量=商品有機肥施用量×5%）。

肥料偏生產力=施增效劑區產量/施肥量（施肥量=施增效劑量+商品有機肥施用量）。相關指標數據詳見表8。

表8 試驗前后肥效效益指標變化

由表8 可知，施用肥料增效劑后，作物養分積累量表現為，較之處理①，處理②、處理③、處理④顯著提升，作物吸收總養分量分別提升22.16%，48.25%，28.32%。肥料農學效率表現為3 種增效劑施用后，以處理③最高，為2.82，處理②次之為1.43，處理④最低，為1.32。商品有機肥肥料偏生產力試驗各處理均以商品有機肥600 kg 做底肥施入，肥料偏生產力值均較低；處理③最高，為0.36；對照處理①肥料偏生產力提升63.64%；處理②次之為0.29，對照處理①肥料偏生產力提升31.82%；處理④再次之為0.28，對照處理①肥料偏生產力提升27.27%；試驗各處理肥料偏生產力位次與產量位次基本一致。肥料利用率增量表現為處理②③④在施用增效劑后，商品有機肥肥料利用率分別提升了3.57%，7.78%，4.57%，3 種肥料增效劑處理后均表現出增強商品有機肥肥料效益作用，處理③施用膠凍樣芽孢桿菌尤其明顯。

5 討論與結論

5.1 討論

5.1.1 作物產量影響

試驗中，處理①以商品有機肥600 kg/667 m2作底肥，作物產量僅為131.01 kg/667 m2，表明僅靠商品有機肥做底肥施入難以在當季發揮穩產、保產效能。從本次試驗各處理間產量情況來看，試驗中配施新型肥料增效劑于商品有機肥的3 個處理均表現出明顯增產效果，對比增產由低到高分別為30.13%，32.71%，64.64%。試驗中最高產量為215.69 kg/667 m2，雖增產效果比較顯著但產量仍屬于較低水平，在滿足種植業生產實際上依然存在差距。

5.1.2 土壤養分及肥料效益影響

通過對本次試驗前后土壤樣品養分對比，配施新型肥料增效劑后表現為：抑制土壤酸化、降低土壤有機質、全氮、堿解氮、有效磷含量，提高土壤全鉀含量。3 種肥料增效劑在試驗中表現出提升土壤全鉀含量原因尚不明確，土壤全磷、速效鉀變化暫不明顯。在本次試驗中，抑制土壤酸化表現可能與所施用肥料增效劑產品本身相關，本試驗中3 種肥料增效劑均為中偏堿性產品（7≤pH 值≤8），施入后對比處理①（CK）pH 值較高；需要注意的是：配施3 種肥料增效劑后，土壤有機質、全氮、堿解氮、有效磷含量均有所降低，如果長期施用，可能會持續降低進而影響耕地質量，以上都需進一步開展田間試驗分析。商品有機肥由于當季肥效發揮作用緩慢，因而發揮難以穩產、保產效能，在試驗中施用肥料增效劑后，作物養分積累量、商品有機肥偏生產力均有所提升，商品有機肥肥料利用率增量均為正數，表明肥料利用率均有所提升，3 種肥料增效劑處理后均表現出增強商品有機肥肥料效益作用，尤其是處理③施用膠凍樣芽孢桿菌，商品有機肥肥料利用率增量達7.78%。

5.1.3 經濟收入影響

從本次試驗新型肥料增效劑投入成本、產出經濟效益以及對照增收來看，施用新型肥料增效劑于商品有機肥，有效增加了廣大農牧民收入，且投入成本相對較低。在試驗中，對照CK 增收最高可達390.032 元/667 m2，新型肥料增效劑投入與對照增收比最佳達1∶3.00，但本試驗未考慮所施用商品有機肥成本，商品有機肥做底肥施用600 kg/667 m2成本過高，在實際推廣中難度較高，在有政策資金扶持的商品有機肥推廣區域，配施新型肥料增效劑可作為農牧民群眾節本增收的新思路。

5.2 結論與建議

綜合以上，配施新型肥料增效劑于商品有機肥可有效提升作物對有機質、氮素、有效磷的吸收利用，有效提升商品有機肥肥料利用率、肥料偏生產力肥料效益指標，彌補了商品有機肥應用于種植生產中當季肥效發揮緩慢的短板，達到了作物增產、農牧民增收的目的，為西藏商品有機肥的全面推廣提供了新的路徑。但考慮到其產量水平不高，難以滿足當前我市種植業生產實際需求，且一年田間試驗數據代表性不強，無法全面反映對土壤養分影響，建議繼續開展新型肥料增效劑配合有機肥、化肥等施用相關研究，進一步摸清增效劑作用機理，助力西藏化肥施用減量增效、農田建設保護與發展，進一步開拓廣大農牧民節本增收新途徑進而助推鄉村振興。