马瑞萍，尼玛扎西*，高 雪，戴相林，边巴卓玛

（1.西藏自治区农牧科学院农业资源与环境研究所，西藏拉萨850032；2.西藏自治区农牧科学院农业研究所，西藏拉萨850032）

有机肥养分含量少但全面，养分释放均匀长久，对改善土壤物理性状、保肥保水、提高土壤生物活性、促进作物生长、改善农产品品质、净化土壤环境有重要作用[1-4]。已有研究表明，施入有机肥可降低土壤容重和土壤紧实度，从而改良土壤结构，为作物的生长提供有利的土壤环境，并提高氮的有效性，促进作物根系生长，有利于农作物增产和作物品质的提高[5-7]。

我国是世界上化肥施用量最大的国家，据统计，我国化肥年施用量高达4 700万t，但是利用率仅为30%左右，长期过量的化肥施用易致水体和土壤的污染[8]。近年来，全国各地纷纷开展了有机肥替代化肥减施增效、有机肥修复改良受污染土壤的研究[9-12]。林治安等通过长期不同施肥制度对作物产量影响的研究表明，在有机肥提供与常规施肥等氮量的条件下，施用有机肥与化肥的作物产量水平在大概15年后能够趋于一致[13]；有机肥替代化肥还可以减少氧化亚氮等温室气体的排放[14]。

青稞是西藏自治区最主要的粮食作物，年播种面积约占粮食总播种面积的60%左右，其产量占粮食总产量的55%左右。针对西藏河谷农区青稞栽培中化肥用量大、肥料利用率低、资源浪费严重的现象，以及近20年农业集约化发展导致的土壤有机质降低、肥力变差的状况，进行西藏河谷地区青稞地化肥减施增效、有机肥替代部分化肥及改善土壤肥力研究，该项研究是节约资源、保护西藏生态环境和青稞安全的重要举措。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2017年在西藏农牧科学院4号试验地（91°02′31″E、29°38′34″N）实施，该试验地海拔3 662 m，属高原温带半干旱季风气候，年降水量为200～510 mm，降水集中在6—9月，多夜雨。全年日照时间3 000 h以上，太阳辐射强，空气稀薄，年平均气温7.4℃，昼夜温差较大，冬春寒冷干燥且多风，年无霜期100～120 d。试验地地势平坦，土壤类型为西藏河谷农区典型的沙壤土，土层较薄，一般土壤层深度50 cm左右，2017年前用于青稞品种试验，基础肥力见表1。

表1 播种前试验地基础肥力

1.2 供试材料

供试品种藏青2000，播种密度14 kg/667 m2，氮肥为尿素，磷肥为磷酸二铵，钾肥为氯化钾。

1.3 试验设计

试验设计2个因素，每因素设4个水平。1）化肥水平：①NPK常规施肥量；②2/3 NPK常规施肥量；③1/3 NPK常规施肥量；④0 NPK（不施化肥）。常规施肥量为当地农民经验施肥量：尿素20 kg/667 m2，磷酸二铵 15 kg/667 m2，氯化钾 8 kg/667 m2。2）有机肥水平：①不施有机肥(0 M)；②236 kg/667 m2(M)；③472 kg/667 m2(2 M)；④708 kg/667 m2(3 M)。其中472 kg/667 m2(2 M)的有机肥施用量与全量NPK化肥施用量提供的有效养分含量相同，所用有机肥均为商品生物有机肥，总养分含量≥5%，有机质含量≥45%。完全随机区组设计，共16种处理，3次重复，48个小区，小区面积20 m2。有机肥、磷酸二铵、氯化钾全部基施，尿素运筹：m(基施)∶m(3叶1心)∶m(拔节)=1∶2∶1，即基施5 kg/667 m2，3叶1心期追施10 kg/667 m2，拔节期追施5 kg/667 m2（表2）。

表2 有机肥与化肥配施设计表

1.4 测定项目与方法

播种后记录青稞生育期，每小区选定长势均匀的1 m2样方，统计基本苗。在拔节期测定其株高和生物量；在抽穗期用LI-6400XT光合仪测定旗叶光合速率；收获期统计选定的1 m2样方中的成穗数，并选其中15株测定其株高、穗长、穗粒数，收获后测千粒质量估算其理论产量；收获1 m2样方，测产。

理论经济产量（kg/hm2）=成穗数×穗粒数×千粒质量/1 000×10 000；

实际经济产量（kg/hm2）=籽粒质量(kg/m2)×10 000 m2/hm2。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对青稞生长发育的影响

2.1.1 不同施肥处理对青稞出苗和株高的影响。由表3可知，在不施有机肥只施用化肥的4个处理中，出苗数以2/3 NPK化肥施用的最高（230株），全NPK的最低（156株），但相互间差异不显著。不施用化肥且不同用量有机肥的各处理下青稞出苗数趋于一致，出苗较整齐，且保持在较高水平；随着有机肥施用量的增加，各处理出苗数表现为少量的增加且趋于整齐。最大有机肥施用量3 M配合不同化肥施用的各个处理间出苗数基本一致。由此可见，不同的化肥施用量影响青稞出苗数，但差异并不显著，有机肥较化肥而言可以保障青稞出苗率在较高水平且出苗整齐。

青稞株高在各个生育期整体上均为NPK+3 M处理最高，整体表现为随着化肥和有机肥施用量的增加而增高。青稞拔节期，株高在1/3 NPK化肥施用量和2/3 NPK化肥施用量下差异不明显，且随有机肥施用量的增加株高并无显著增加；到青稞收获期，随着有机肥用量的增加，1/3 NPK化肥施用量下青稞株高略小于2/3 NPK化肥施用量的，2种化肥施用量下，有机肥施用量达到3 M时，株高趋于一致。由此可见，化肥的施用会使青稞生育前期生长加快，化肥施用量减小到1/3 NPK施用量时，增施有机肥至3 M水平，青稞株高可保持相对较高水平。

表3 不同施肥处理下青稞的出苗数与株高

2.1.2 不同施肥处理对青稞生物量与光合速率的影响。由表4可知，青稞拔节期生物量随着有机肥和化肥施用量的减少呈递减的趋势，但是整体上随着化肥施用量的减少、有机肥的增加，青稞生物量下降不明显，且当有机肥施用量达到3 M水平时，青稞鲜质量和干质量均未受到化肥施用量减少的影响，甚至二者均与在化肥全量施用处理下的生物量水平持平甚至超出。青稞生物量在不同处理组合间差异显著，其中NPK+3 M处理表现最好。旗叶净光合速率随着有机肥施用量的增加和化肥用量的减少呈大体增加的趋势，但有机肥增加至2 M以上，化肥用量减小至1/3 NPK后，净光合速率不再增加。旗叶光合速率在不同处理组合间具有显著性差异（P＜0.05）。

2.2 不同施肥处理对产量因子和产量的影响

由表5可见，在全量NPK和2/3 NPK化肥施用量下青稞成穗数较相近，且高于1/3 NPK和不施化肥处理，随着有机肥施用量的增加，成穗数呈缓慢增加的趋势，增加量不明显。通过对比NPK+0 M和2/3 NPK+M处理不难发现，后者的成穗数略高于前者，且2/3 NPK化肥施用量和全量NPK下，各有机肥水平处理青稞成穗数均较接近。由此可见，青稞成穗数与化肥施用量关系较大，在一定程度上增大化肥施用量，可以明显增加青稞单位面积成穗数，利于增产，但当化肥施用量达到2/3 NPK用量以上时，成穗数趋于稳定，不再增加。

青稞穗长和穗粒数在各处理间的规律表现比较统一，穗长和穗粒数随着化肥和有机肥施用量的增加而增加。当有机肥施用量达到2 M、3 M水平时，1/3 NPK化肥施用水平和2/3 NPK化肥施用水平下青稞穗长和穗粒数较接近。2/3 NPK+3 M处理下青稞成穗数与NPK+0 M、NPK+M、NPK+2 M处理均较为接近。由此可见，降低1/3的化肥施用量，需保证有机肥施用量达到3 M水平，青稞穗长和穗粒数不受影响。

青稞千粒质量随着有机肥和化肥施用量的增加缓慢增加，随着有机肥施用量的增加，全量NPK处理下青稞千粒质量继续增加。青稞千粒质量受施肥量的影响较大，增大肥料施用量千粒质量增大。

青稞理论产量随施肥量的增加而增加，在化肥减量施用的情况下，增加有机肥施用量可以保证青稞产量稳定，而要保证高产，则在化肥减量时必须加倍增加有机肥的用量。实际产量在不同的化肥用量处理下差异较明显，产量随着化肥施用量的提高而逐渐增加；实际产量在施用有机肥后呈增加的趋势，但产量增加趋势不显著。

总之，青稞成穗数在各处理组合间无显著性差异，穗长、穗粒数、千粒质量、理论产量、实际产量在各处理间均具有显著性差异（P＜0.05），其中以NPK+3 M表现最好，其次为NPK组合各水平有机肥的处理，随着化肥施用量的减少，各产量因子和产量均不同程度下降。

表4 不同施肥处理青稞拔节期生物量和抽穗期旗叶净光合速率

表5 不同施肥处理下青稞产量因子和产量

2.3 有机肥替代化肥处理下产量因子对青稞产量的构成分析

对16个处理下的产量和产量构成因子做相关性分析，结果表明（表6），青稞穗长、穗粒数、千粒质量两两间呈极显著正相关关系，三者与实际产量均呈极显著正相关关系，因此这3个因素对青稞实际产量贡献较大。

以收获期青稞的成穗数(X1）、穗粒数（X2）、千粒质量（X3、)、穗长（X4）作为自变量，产量作为因变量(Y)，进行逐步回归分析（表7），结果表明：在本试验中青稞实际产量与千粒质量关系最为密切，其次为穗粒数，成穗数变量X1未能进入方程，故本研究中产量与青稞成穗数关系不大。

表6 不同施肥处理下青稞产量构成因子与产量间的相互关系

表7 不同施肥处理下青稞产量构成因子与产量间的回归分析方程

3 讨论

商品有机肥部分替代化肥施用后，短期内青稞产量略有下降，因为化肥肥效快，易被作物吸收，有机肥中的养分释放缓慢，不能及时供给作物对养分的需求[15-16]。至少在短期内来看，要保证青稞不减产，则在化肥减量时必须加倍增加有机肥的用量。在有机肥部分替代化肥后有机无机养分可以平衡协调供应，使青稞产量达到稳定高产，这与Yu等的研究结果[17-20]相一致。

由本试验结果不难发现，青稞成穗数随着化肥施用量的减少急剧减少，与有机肥的施用量关系不大，换言之，有机肥部分替代化肥会造成青稞成穗数的降低。这可能是由于青稞分蘖期化肥供应量减少，有机肥的养分未能及时释放作为补充而导致青稞分蘖数减少从而成穗数减少，该结果与前人研究[21-24]基本相符。

有机肥虽然能够稳定作物产量、改善作物品质并培肥地力，但过量施用或施用方法不当也会造成环境污染。并且，商品有机肥进行工厂化生产，价格偏高，产品价格高于农民的承受能力。就本研究来看，在化肥减量的基础上，必须保证有机肥加倍施用方可保证青稞不减产。综上所述，商品有机肥在青稞生产中具有潜力，但大量推广具有一定难度。

4 结论

（1）短期来看，化肥在青稞产量中贡献大于有机肥，商品有机肥部分替代化肥施用后，青稞产量略有下降，要保证青稞不减产，则在化肥减量时必须加倍增加有机肥的用量。

（2）商品有机肥部分替代化肥，可保障青稞出苗率在较高水平且出苗整齐，有利于增加青稞生长发育期的干物质量，但有降低青稞产量构成因子成穗数的风险，不利于增产，需保证化肥施用量达到2/3 NPK以上。