刘红超 宋涛 张朝春

摘要：食用百合的产量受到种植区域、土壤pH值、肥料种类和用量、覆膜与否等因素的影响，目前已有的研究更多是针对单个因素，缺乏将这些单因素整合在一起进行综合分析的研究，从而无法为食用百合种植区的科学管理与合理施肥提供理论依据。通过搜集2019年12月31日以前国内外32篇食用百合大田试验相关文献，建立食用百合产量数据库，应用整合分析方法、主成分分析方法，探究不同因素对食用百合产量的综合效应及影响。结果显示，当pH值<7时，食用百合的平均产量为12 122 kg/hm2，当pH值≥7时，食用百合的平均产量为19 991 kg/hm2，随着土壤的pH值升高，食用百合的产量逐渐增加。就地域分布而言，河北地区食用百合种植区的平均产量为26 022 kg/hm2，浙江地区食用百合的平均产量为10 327 kg/hm2，湖南地区食用百合的平均产量为15 198 kg/hm2，甘肃、宁夏地区食用百合的平均产量为18 189 kg/hm2，河北、甘肃、宁夏地区食用百合的平均产量高于浙江、湖南地区。对有机肥与无机肥配施和单施无机肥2种不同施肥类型下食用百合的产量进行对比分析发现，有机肥与无机肥配施获得的食用百合平均产量为14 458 kg/hm2，单施无机肥处理的食用百合平均产量为20 689 kg/hm2，有机肥与无机肥配施的食用百合平均产量低于单施无机肥处理。在覆膜条件下食用百合的平均产量为23 559 kg/hm2，不覆膜条件下食用百合的平均产量为16 866 kg/hm2，与不覆膜处理相比，覆膜处理显著提高了食用百合的鳞茎产量，其提高幅度为39.7%。施肥量与食用百合产量呈极显著的线性相关关系，随着施肥量的增加，食用百合产量不断增加，相较于氮肥与钾肥，磷肥与食用百合产量之间的关系更为密切，磷肥是影响食用百合的一个主要因素。由结果可以看出，食用百合适宜生长在pH值为中性、弱碱性的石灰性土壤上，单施无机肥、适当增施磷肥并覆膜有利于食用百合增产。

关键词：食用百合;产量;土壤pH值;种植区域;施肥量;覆膜

中图分类号： S644.104文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2021）12-0090-05

收稿日期：2020-10-02

基金项目：北京市农业科技项目（编号：20190304）。

作者简介：刘红超（1997—），男，河北唐山人，硕士研究生，主要从事养分资源管理研究。E-mail：lhc19970114@163.com。

通信作者：张朝春，博士，副教授，主要从事作物间套作研究。E-mail：zhangcc@cau.edu.cn。

随着食用百合种植技术的不断完善，种植食用百合的经济效益越来越好，全国的食用百合种植面积及产量逐渐增加[1]。在食用百合种植过程中，种植区域、土壤pH值、施肥类型、覆膜与否及施肥量等因素都会影响食用百合的产量。近年来，由于食用百合在生产管理等方面的不合理，导致土壤肥力下降[2]，土壤板结，通气性和保水性降低，水热气调节不充分，严重影响了食用百合的产量[3]。在施肥方面，农户为了追求更高的食用百合产量，偏施氮肥且不注重磷钾肥的施用，导致土壤酸化，对土壤、环境造成了严重的负面影响[4]。由此可见，科学合理的种植与施肥不仅能够提高作物产量，而且能够减少肥料的损失[5]，进而实现食用百合产业的可持续生产。前人研究发现，作物生长需要土壤有着较强的供给养分的能力，土壤的养分环境和合理施肥就变得尤为重要[6]，而适量施肥可以提高作物产量[7]。前人研究发现，食用百合在生长发育过程中对氮肥、钾肥的需求量比较高，对龙牙百合施肥量的研究结果表明，施用氮、磷、钾肥的比例以 1.0 ∶0.8 ∶1.0 为宜[8]。高金玉在探究土壤pH值对4种百合生长及生理特性的影响时发现，土壤的酸碱性对百合生长的影响较大[9]。食用百合的生长需要适宜的土壤含水量及土壤温度，黄鹏认为，适宜的土壤含水量及土壤温度可以促进食用百合鳞茎的膨大，有利于食用百合产量的提高[10]。杨雨华等通过探究覆膜对食用百合产量的影响，发现在半干旱地区种植食用百合，生育期内较低的土壤含水量及土壤温度是兰州百合优质高产的限制性因素，而通过覆膜能够更好地解决食用百合生育期内的水分胁迫和温度胁迫问题，提高食用百合的产量[11]。

以往对食用百合的高产高效的研究主要从单一因素试验的角度出发，由于管理方式、生长环境条件及栽培种植技术的不同，缺乏普遍的指导意义，本研究拟通过搜集我国主要食用百合种植区的相关文献，提取食用百合产量、土壤肥力、管理措施、施肥方式、施肥量等数据，结合整合分析方法对多个研究结果进行综合分析[12-14]，从全国尺度探究种植区域、土壤pH值、施肥类型、覆膜与否及施肥量对食用百合产量的影响，进而探究影响食用百合产量的关键因素。本研究运用整合分析方法，通过搜集32篇文献中的大田试验数据，分析种植区域、土壤pH值、施肥類型、覆膜与否及施肥量对食用百合产量的影响，以期为食用百合种植区的科学管理与合理施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 数据来源

本研究收集的数据来源于中国知网和Web of Science文献数据库。利用中国知网检索主要关键词百合、施肥和产量，在Web of Science文献数据库中，检索式为（“lily” OR “Lilium*”）AND “Yield” AND（“Nitrogen” OR “Phosphorus” OR “Potassium”）。筛选出2019年12月31日以前国内外关于食用百合产量的文献，提取施肥处理、种植区域、栽培措施、土壤基本理化性质及食用百合产量等数据。文献筛选有以下标准：（1）必须是田间试验，不包括培养皿营养液培养、盆栽等室内试验;（2）文献中包含施肥或者栽培方式对食用百合产量或品质的影响;（3）必须有食用百合产量、施肥量2个指标中的1个。检索发现，中国知网中共有45篇文献，Web of Science文献数据库中共有86篇文献。由上述标准对中国知网中的45篇文献进行进一步筛选，确定31篇文献，对Web of Science文献数据库中的86篇文献进行再次筛选，排除同属百合科作物而非食用百合的文献，确定1篇文献。最终符合条件的文献共有32篇，其中中文文献31篇，英文文献1篇。

1.2 数据库的构建和数据分类

用于整合分析的每项研究都要求是独立的[15]，假设每个独立研究中的不同地点、施肥种类、施肥方式、栽培方式及其他处理的复合处理等观测值都是独立的[16-17]。本研究综合考虑全国不同食用百合种植区域、施肥量、施肥类型、土壤 pH值（<7、≥7）及田间措施（覆膜、不覆膜）对食用百合产量的影响;提取每篇文献中食用百合的产量、土壤的基本理化性质、施肥量、施肥类型（单施无机肥、有机无机配施）、栽培措施、栽植密度等数据。其中食用百合产量为当季收获的食用百合鳞茎的实际产量，施肥情况主要包括每一季作物的有机肥、化肥施用量、肥料品种等，土壤理化性状主要包括土壤有机质含量、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量、缓效钾含量、土壤pH值、质地等。对于以图的形式发表的文献，通过Getdata软件将图中的数据转化成数值后再提取。

1.3 数据分析

本研究采用产量均值作为效应量来表示不同因素对食用百合产量的影响。为了进一步探究施肥量与食用百合产量之间的关系，对施肥量与食用百合产量进行回归分析。由于分类较多，且影响因素比较复杂，因此未考虑各因素间的交互作用[18]。用主成分分析方法对不同影响因素进行分析，进而来反映各因素起主导作用的综合指标。数据处理和图形制作采用Excel 2003与R语言（3.6.3）软件。

2 结果与分析

2.1 土壤pH值及种植区域分布对食用百合产量的影响

由图1-a可以看出，不同土壤pH值对食用百合的产量有显著影响。当pH值<7时，食用百合的平均产量为12 122 kg/hm2;当pH值≥7时，食用百合的平均产量为19 991 kg/hm2，后者比前者高64.9%。

通过将不同种植地区的食用百合产量进行比较发现，食用百合的产量间表现出类似的显著性。从图1-b可以看出，浙江地区食用百合的平均产量为10 327 kg/hm2，湖南地区食用百合的平均产量为15 198 kg/hm2，河北地区食用百合的平均产量为 26 022 kg/hm2，甘肃、宁夏地区食用百合的平均产量为18 189 kg/hm2，河北地区食用百合产量与浙江、湖南、甘肃、宁夏等地区食用百合产量间的差异显著，甘肃、宁夏地区食用百合的平均产量略高于浙江、湖南地区，而浙江、湖南地区间食用百合的平均产量差异不显著。

2.2 有机-无机肥配施及覆膜对食用百合产量的影响

由图2-a可以看出，施肥方式和覆膜在提高食用百合产量方面有显著差异。在有机-无机配施条件下，食用百合的平均产量为14 485kg/hm2，单施无机肥处理的食用百合平均产量为20 689 kg/hm2，与有机-无机肥配施相比，单施无机肥使食用百合产量提高了约42.8%。上述结果表明，在西北较为贫瘠的土壤上，单施无机肥的施肥方式对食用百合增产的效果优于有机-无机肥配施。就食用百合的田间管理措施来看，覆膜与否在提高食用百合产量方面有显著差异（图2-b），覆膜条件下食用百合的平均产量为23 559 kg/hm2，而不覆膜条件下食用百合的平均产量为16 866 kg/hm2，覆膜能使食用百合产量提高约39.7%。

2.3 施肥量对食用百合产量的影响

从施肥量与食用百合产量之间相关关系的分析可以看出，食用百合产量随着氮肥、磷肥、钾肥施用量的增加而增加，食用百合产量与施氮量、施磷量、施钾量之间的斜率分别为9.54、13.51、20.23，氮、磷、钾3种元素对食用百合产量的影响表现为钾>磷>氮（图3）。

2.4 食用百合产量影响因素的主成分分析

对食用百合产量影响因素进行主成分分析，根据累计贡献率大于80%的标准，选取了前4个主成

分，其累计贡献率为87.83%，可以概括9个影响因素的绝大部分信息。由特征值和贡献率可以得出，主成分1的贡献率最大，为37.03%，特征值为3.332，在此主成分特征向量中，速效磷的贡献率最大，可称为速效磷因子，其次为速效钾;主成分2的贡献率为26.63%，特征值为2.396，施磷量的贡献率最大，称为施磷量因子，其次为土壤pH值;主成分3的贡献率为13.72%，特征值为1.234，施钾量的贡献率最大，称为施钾量因子，其特征向量中产量、施氮量的贡献率也很大;主成分4的贡献率为10.45%，特征值为0.941，施氮量的贡献率最大，为施氮量因子，其次为施钾量（表1）。

由图4可以看出，食用百合产量与磷肥投入关系较其他因素更为密切，而与土壤有机质含量等土壤理化性状及食用百合栽植密度间无显著关系，由此可见，磷肥的施用是影响食用百合产量的一个主要因素。

3 讨论

在中性偏弱碱性石灰性土壤上，食用百合的增产效果显著，但在偏酸性土壤上的增产效果不显著。可能是因为在酸性土壤条件下，作物体内机能很容易受到损伤[19]，而食用百合在生长初期须要消耗种球中的养分，此时食用百合鳞茎的养分消耗速度大于合成，在现蕾以后，食用百合鳞茎开始生长，鳞茎中营养物质的合成速度大于消耗速度，而酸性条件大大降低了食用百合种球营养物质合成速度，

最终影响食用百合产量。就地域分布而言，河北、甘肃、宁夏地区食用百合的平均产量高于湖南、浙江一带食用百合平均产量。由于地域与土壤pH值具有一定的相关性，所以导致产量有差异一方面可能是由土壤pH值造成的。河北、甘肃、宁夏的土壤为石灰性土壤，而浙江、湖南地区的土壤偏酸性，一般为酸性土壤，土壤pH值多小于6，北方石灰性土壤较南方酸性土壤更适合食用百合的生长，所以食用百合的平均产量偏高。另一方面，南方土壤中普遍缺钾，而钾是植物必需的营养元素之一，又是重要的品质元素[20-21]，钾对于食用百合类鳞茎作物有着重要作用，而我国耕地中缺钾土壤总面积高达0.23 亿hm2，尤其是我國南方土壤缺钾表现更为突出[22]，由南向北土壤中钾含量逐渐增加，所以钾元素的缺乏也有可能是导致产量出现差异的原因之一。

本研究结果表明，钾素对食用百合产量的影响大于磷、氮，这与林玉红的研究结果[23]一致。这可能是因为钾素能够促进植物进行光合作用，提高其净光合作用速率[24]，在百合生长后期，种球所需的大量营养物质都是由地上部提供，当地上部百合植株的光合作用加强后，能够为种球膨大提供更多营养物质，从而实现食用百合增产。另外，对各种影响因素进行主成分分析发现，与栽植密度与土壤养分含量相比，磷肥与食用百合产量关系也较为密切。鳞茎作物一般需磷量都较其他元素高，而在石灰性土壤中，磷素很容易被固定，植物只能吸收利用根区表层的磷[25]，因此根层需要更高浓度的磷素，才能保证作物对磷素更好的吸收利用。同时，因为食用百合在苗期至现蕾期对磷的吸收比例是呈现逐渐增加趋势的[26]，但在苗期农户主要以施用氮肥为主，而不追施磷肥，在整个食用百合生育时期对食用百合的磷肥补充也相对较少，忽略了磷肥对食用百合生长的作用。因此，磷肥是影响食用百合产量的一个关键性因素。此外，已有的研究均认为，有机肥无机肥配施可提高作物产量，因为有机肥与无机肥配合施用，不仅可以协调作物对养分的需求，提高根际土壤养分，还能够改善土壤结构，促进作物生长，实现增产增效[27]。然而本研究发现，单施无机肥的食用百合产量高于有机肥无机肥配施的食用百合产量。出现这种结果的原因可能是因为食用百合的种植区域的土壤养分含量低，土壤贫瘠，施用化肥能在短期内快速解决土壤养分不足的问题。这个问题还须要更深入的研究。

本研究还发现，覆膜条件下食用百合的平均产量高于不覆膜下食用百合平均产量。食用百合生长需要适宜的土壤湿度和温度，适宜的土壤含水量及土壤温度有利于食用百合鳞茎的膨大，增加食用百合产量，杨雨华等通过探究覆膜对兰州百合产量的影响，发现在半干旱地区种植食用百合，生育期内较低的土壤含水量及土壤温度是兰州百合优质高产的限制性因素，通过覆膜能够缓解食用百合生育期内的水分胁迫和温度胁迫，提高食用百合产量[28]。

4 结论

食用百合适宜在北方中性偏弱碱性石灰性土壤条件下生长。单施化肥较有机肥与无机肥配施的增产效果显著，通过覆膜能显著提高食用百合产量。施用氮肥、磷肥、钾肥均能提高食用百合产量，其中施用磷肥的增产效果更显著。

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