不同氮磷钾施肥水平对伸长期大蒜生长、产量和品质的影响

Effects of different nitrogen, phosphorus and potassium fertilization levels on the growth, yield and quality of garlic during the vegetative stage

摘要

为筛选大蒜栽培适宜的氮磷钾施肥水平，以主栽品种‘改良蒜’为材料，设置8个不同施肥水平T1（120-24-60 kg/hm²）、T2（180-36-90 kg/hm²）、T3（240-48-120 kg/hm²）、T4（300-60-150 kg/hm²）、T5（360-72-180 kg/hm²）、T6（420-84-210 kg/hm²）、T7（480-96-240 kg/hm²）、T8（540-108-270 kg/hm²），以当地常规施肥水平为对照（CK，478-150-150 kg/hm²），分析不同氮磷钾施肥水平对大蒜伸长期生长、鳞茎产量、品质及土壤理化性质的影响。结果表明：1）生长指标上，T5处理伸长期平均株高、叶长、叶宽和假茎粗最高，比CK分别增加了15.5%、18.8%、39.0%和49.2%；T6处理大蒜假茎高和叶片数最高，较CK提高了8.9%和16.9%。2）鳞茎产量指标上，T5处理的鳞茎横径最大，比CK增加了28.3%；T6处理的鳞茎纵径最大，比CK增加了22.4%；T4处理鳞茎干重和鲜重最高，比CK分别增加了16.2%和20.4%。T4处理的大蒜产量最高，T7处理次之，各处理的产量显著高于CK（P<0.05）。3）品质指标上，T1处理大蒜素含量和可溶性蛋白含量均较高，分别比对照增加16.3%和24.1%；硝酸盐含量随施肥量增加呈上升趋势。4）土壤理化性质上，施肥增加导致土壤中全氮全磷全钾含量提高。相关性分析表明，大蒜叶宽、假茎粗和产量呈正相关关系。通过熵权TOPSIS分析表明，T5处理综合评分最高，可作为大蒜高产优质施肥管理的依据。

Abstract

To determine the appropriate nitrogen， phosphorus and potassium fertilization levels for garlic cultivation. Using the improved garlic variety as the material， eight different fertilization levels were set： T1 （120-24-60 kg/hm²）， T2 （180-36-90 kg/hm²）， T3 （240-48-120 kg/hm²）， T4 （300-60-150 kg/hm²）， T5 （360-72-180 kg/hm²）， T6 （420-84-210 kg/hm²）， T7 （480-96-240 kg/hm²）， T8 （540-108-270 kg/hm²）， with the local conventional fertilization level as the control （CK， 478-150-150 kg/hm²）. The effects of different nitrogen， phosphorus and potassium fertilization levels on the growth， bulb yield， quality and soil physical and chemical properties of garlic during the growth period were analyzed. The results showed that： 1） In terms of growth indicators， the average plant height， leaf length， leaf width and pseudostem diameter of the T5 treatment were the highest during the growth period， increasing by 15.5%， 18.8%， 39.0% and 49.2% respectively compared to CK. The T6 treatment had the highest garlic pseudostem height and leaf number， increasing by 8.9% and 16.9% respectively compared to CK. 2） In terms of bulb yield indicators， the T5 treatment had the highest bulb cross-diameter， increasing by 28.3% compared to CK. The T6 treatment had the largest bulb longitudinal diameter， increasing by 22.4% compared to CK. The T4 treatment had the highest bulb dry weight and fresh weight， increasing by 16.2% and 20.4% respectively compared to CK. The yield of the T4 treatment was the highest， followed by the T7 treatment， but the yields of all treatments were significantly higher than CK（P<0.05）. 3） In terms of quality indicators， the T1 treatment had higher garlic saponin content and soluble protein content， increasing by 16.3% and 24.1% respectively compared to the control. The nitrate content increased with the increase in fertilization amount. 4） In terms of soil physical and chemical properties， fertilization increased the total nitrogen， total phosphorus and total potassium contents in the soil. Correlation analysis showed that garlic leaf width， pseudostem diameter and yield were positively correlated. Through entropy weight TOPSIS analysis， the T4 treatment had the highest comprehensive score and could be used as the basis for high-yield and high-quality fertilization management of garlic.

Graphical abstract

关键词

施肥水平 / 大蒜 / 鳞茎产量 / 品质 / 熵权TOPSIS分析

Key words

fertilization levels / Garlic / bulb yield / quality / entropy weight TOPSIS analysis

大蒜（Allium sativum）属百合科葱属的草本植物，起源于中亚^［1-2］，在世界各地广泛种植。我国大蒜产量为23.08 t/hm²，是仅次于洋葱的第二大葱属植物^［3-5］，居世界首位^［6］。大蒜适应性强，具有抗菌、抗氧化、解毒和抗癌等多种药用价值，被广泛应用于医疗、食品和畜牧业等多个领域^［7-13］。

近年来，为了提高经济效益，种植户往往大量施用化肥^［14］。然而，过度施肥会导致土壤中含有大量的矿物元素残留，导致养分浸出和挥发，加剧土壤板结，进而引发资源浪费、成本增加以及病虫害蔓延，最终导致大蒜产量和质量下降^［15-19］。因此，如何提升大蒜产量和品质已成为栽培过程中重要的问题之一。过去20多年，前人已围绕肥料类型、施肥水平和基追肥比例等方面开展了大量研究。研究表明，施肥水平及氮磷钾配比是影响大蒜产量与品质的重要因素。3种大量元素对大蒜鳞茎产量的影响大小表现为氮>钾>磷^［20］，表明氮素投入对鳞茎生长和产量提高更为突出。虽然施肥推荐用量有所差异，但均表明合理配施能显著促进大蒜生长、提高产量和品质。例如，在化肥减量20%配施400 kg/667 m²生物有机肥后，可溶性蛋白含量提高40.9%，同时株高、假茎粗、假茎长和叶宽分别增加10.5%、24.4%、18.7%和26.9%，投入产出比达1∶2.88^［21］；当施肥量为N 300 kg/hm²、P₂O₅ 225 kg/hm²、K₂O 225 kg/hm²，灌水量为1 350 m³/hm²时，大蒜生长指标和产量均达到较高水平^［22］。也有研究从产量、氮钾肥投入及肥料生产力综合评价认为最优施肥量为氮肥438 kg/hm²、钾肥189 kg/hm^2［23］；施用尿素391.35 kg/hm²、钙镁磷肥249.95 kg/hm²及硫酸钾720 kg/hm²较当地常规施肥可增产17%^［24］；施N 270~305 kg/hm²、K₂O 228~240 kg/hm²时，大蒜生长和产量表现较优，产量可提高19.6%^［25］；而采用基追肥6∶4的施肥方式，蒜头产量提高10.89%，可溶性蛋白和可溶性糖含量分别提高9.01%和15.75%^［26-27］。前人研究一致表明，合理的氮磷钾配比、适宜的施肥量与施肥时期有利于促进大蒜营养生长、鳞茎膨大及品质提升。然而，不同研究中最优施肥量却存在差异。因此，本研究拟通过研究不同氮磷钾配施水平对大蒜鳞茎生长时期的生长、品质、产量及土壤理化性状指标的影响，旨在揭示大田试验中不同肥料处理水平对大蒜生长、品质和产量的影响机制，优化氮磷钾施肥水平，以期为大蒜施肥及提质增效提供理论依据和技术支持。

1　材料与方法

1.1　试验材料

供试大蒜品种为‘改良蒜’，由课题组提供。试验采用的肥料：氮肥为尿素（N 46.2%），磷肥为过磷酸钙（P₂O₅ 12%），钾肥为硫酸钾（K₂O 50%），购买于杨凌裕丰种业公司。

试验在西北农林科技大学曹新庄试验站（34°20′ N，108°07′ E）进行。该地年均降雨量为637.6 mm，年均气温12.9 ℃，平均海拔521 m，无霜期220 d，降雨主要集中在7~9月，且多暴雨，秋季则多连阴雨^［28］。该地土壤类型为塿土，土壤理化性质为全氮1.05 g/kg，全磷0.63 g/kg，全钾11.06 g/kg，土壤EC值为0.17 dS/m，pH为7.86，前茬作物为小麦。

1.2　试验设计

田间试验设置8个处理，以当地常规施肥水平为对照（CK，N-P-K为478-150-150 kg/hm²），对照参考关中地区‘改良蒜’普遍施用量^［29-30］。T1（N-P-K为120-24-60 kg/hm²）、T2（N-P-K为180-36-90 kg/hm²）、T3（N-P-K为240-48-120 kg/hm²）、T4（N-P-K为300-60-150 kg/hm²）、T5（N-P-K为360-72-180 kg/hm²）、T6（N-P-K为420-84-210 kg/hm²）、T7（N-P-K为480-96-240 kg/hm²）、T8（N-P-K为540-108-270 kg/hm²）^［31-32］。各试验小区随机排列，每个处理重复6次，每小区面积为8 m²，每小区种植800株，株行距为7 cm×15 cm左右。于2023年9月15日播种，2024年5月30日收获。

肥料用量按小区面积进行计算，氮磷钾比例参考前人为N∶P∶K=1∶0.2∶0.5^［32-34］。施肥方式为撒施，将60%作为基肥，40%作为追肥。追肥分3个时期施入，分别为越冬期（2023年12月10日）施追肥量的30%，返青期（2024年3月1日）施追肥量的30%，伸长期（2024年4月1日）施追肥量的40%。田间管理方式按当地常规管理方式进行，所有处理灌水量一致，冬前灌1次越冬水，越冬后1个月1次，返青期15 d 1次，伸长期7 d 1次，使用喷灌进行灌溉，每次1~2 h，具体看田间需水情况。

1.3　样品采集及测定

生长指标测定：于2024年4月中旬到5月上旬（伸长期）进行3次取样测定，取样间隔时期为5 d，各处理随机选取6株进行挂牌标记，2株为1个重复。生长指标的测定包括：株高、叶长、叶宽、假茎高、假茎粗、叶片数、鳞茎鲜重和干重。使用卷尺测株高、叶长和假茎高，使用游标卡尺测量叶宽和假茎粗，使用电子秤测鳞茎鲜重和干重。具体参考《大蒜种质资源描述规范和数据标准》^［35］。

产量指标测定：于2024年6月初大蒜收获期，每处理随机收获200株鳞茎风干后测其亩产，选择15株长势一致的鳞茎测定鳞茎纵径和鳞茎横径。鳞茎纵径和鳞茎横径采用游标卡尺进行测量，各处理亩产量由小区产量折算。

品质指标测定：各处理随机选取25株进行挂牌标记，5株为1个重复，于鳞茎收获期进行取样测定。选择饱满且无病虫害的鳞茎，将表面的泥土蒜皮清洗去除，风干后用小型磨样机将鳞茎蒜瓣研磨，直至呈超细粉末状，将其放入滤纸密封保存于-80 ℃超低温冰箱内，用于品质指标的测定。品质指标包括大蒜素、可溶性蛋白、可溶性糖、硝酸盐、总酚和总黄酮。大蒜素采用分光光度法进行测定^［36］，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G520法测定^［37］，硝酸盐含量采用紫外分光光度法测定^［38］，可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定^［39］，总黄酮和总酚含量采用紫外分光光度法测定^［40］。

土壤理化性质测定：试验前和鳞茎收获后每个处理分别采用五点取样法取耕作层土壤进行土壤理化性质测定，土壤理化性质包括全氮、全磷和全钾。具体参照鲁如坤^［41］和鲍士旦^［42］的方法。

1.4　数据分析

各处理产量（kg/hm²）=各处理每个重复小区的产量总和/（小区重复数×单个小区面积）×667 m²×15，具体参考文献［43］。

采用Excel和SPSS 26.0软件处理试验数据，采用单因素和LSD法进行方差分析和多重比较，采用Graphpad Prism 9.5、Origin 2021和R Studio软件作图。

2　结果与分析

2.1　不同施肥水平对大蒜伸长期生长指标的影响

T5处理伸长期大蒜株高、叶长、叶宽、假茎高、假茎粗和叶片数等性状显著高于CK（P<0.05），分别比CK增加了15.5%、18.8%、39.0%、8.2%、49.2%和12.7%（图1）；T6次之，分别比对照增加了13.0%、15.2%、37.4%、8.9%、47.5%和16.9%；T1最小，但其株高、叶长、叶宽和假茎粗分别比对照增加了2.0%、4.0%、9.8%和13.3%，假茎高和叶片数较对照降低了1.6%和1.8%。说明合理施肥能有效促进大蒜植株的整体生长和大蒜伸长期叶片数的增加。

2.2　不同施肥水平对大蒜鳞茎产量的影响

2.2.1　不同施肥水平对大蒜鳞茎横径和鳞茎纵径的影响

不同施肥处理对大蒜的鳞茎横径与鳞茎纵径产生了明显影响（图2）。T5处理的平均鳞茎横径最大，为38.73 mm，比对照增加了28.3%；其次为T6处理，较对照增加了28.0%；T1处理最低，但比对照仍增加了12.99%。T6处理的平均鳞茎纵径最大，为30.55 mm，比对照增加了22.4%；其次为T5处理，较对照增加了17.7%；T1处理最低，但较对照增加了9.9%。综合来看，T5与T6处理在促进鳞茎膨大方面效果最为突出，其中T5处理对增大鳞茎横径方面效果显著（P<0.05），而T6则促进了鳞茎纵径的增加。

2.2.2　不同施肥水平对大蒜鳞茎生物量的影响

不同施肥处理对大蒜鳞茎干重和鲜重这一指标有显著影响（P<0.05，图3）。T4处理的平均鲜重最高，为50.83 g，较对照提高20.4%；其次为T7处理，较对照提高19.8%；T3处理最低，但也比对照提高了0.4%。T4处理的平均干重也最高，为13.40 g，较对照增加16.2%；其次为T7处理，高于对照10.5%；T8处理最低，较对照降低了3.2%。表明不同施肥处理都能有效促进大蒜的生长与形态建成，但较高浓度肥料的施用导致鳞茎干重和鲜重的下降，说明肥料对鳞茎干重和鲜重这一反映水分含量和干物质相对积累量的关键指标有一定的影响。

2.2.3　不同施肥水平对大蒜鳞茎产量的影响

大蒜产量受施肥影响较大，合理的施肥量能显著提高大蒜产量（P<0.05，表1）。与对照相比，各施肥处理下大蒜产量均有显著提高，增产幅度为11.7%~57.3%。其中，T4处理大蒜产量最高，为14 762 kg/hm²，比对照增加了57.3%；其次为T7处理，产量为13 267 kg/hm²，较CK增加了41.38%。不同施肥处理大蒜产量差异显著（P<0.05）。产量随着施肥量的增加呈现先上升后下降的趋势，T4处理的肥料施用量对大蒜鳞茎增产效益最明显。

2.3　不同施肥水平对大蒜鳞茎品质的影响

2.3.1　对大蒜鳞茎中可溶性蛋白和可溶性糖含量的影响

不同施肥处理对大蒜鳞茎关键品质指标可溶性蛋白和可溶性糖含量均产生了显著影响（P<0.05）。T7处理的可溶性蛋白平均含量高达24.04 mg/g，较对照增加了54.9%；T5与T2处理次之，较对照增加了33.57%和29.77%；T4处理的可溶性蛋白最低，为15.99 mg/g，比对照增加了3.0%（图4（a））。对照的可溶性糖含量最高，为17.23 mg/g；其次为T4处理，较对照降低3.2%；T7处理含量最低，较对照降低了40.0%（图4（b））。表明适当增肥促进了鳞茎中蛋白质的积累。T8处理的可溶性蛋白含量较T7处理显著下降（P<0.05），表明过量施肥不利于可溶性蛋白的持续积累，不同施肥水平对鳞茎碳氮代谢调控存在显著差异（P<0.05）。试验发现T7处理能有效提升鳞茎的可溶性蛋白含量，但降低了可溶性糖含量。这种蛋白质与糖分积累之间此消彼长的关系揭示了施肥在调控大蒜鳞茎营养品质方面存在复杂平衡，说明在实际生产中需根据品质目标优化施肥策略。

2.3.2　对大蒜鳞茎中总黄酮和总酚含量的影响

不同施肥处理显著影响了大蒜鳞茎中重要次生代谢物总黄酮与总酚含量（P<0.05）。对照的总黄酮含量最高，达0.53 mg/g；其次为T1、T6和T8处理，均较对照降低了9.4%；T4处理含量最低，较对照降低了24.5%（图4（d））。T6处理的总酚含量最高，达1.61 mg/g，较对照显著提高了24.8%（P<0.05）；其次为T3处理，较对照增加了20.2%；T4处理含量最低，较对照降低了14.0%（图4（e））。说明合理施肥在提升鳞茎总酚含量方面具有潜力，其中T6处理表现最优。但与对照相比所有处理均不同程度地降低了总黄酮含量，表明总黄酮含量对肥料的响应呈现负效应。

2.3.3　对大蒜鳞茎中大蒜素含量的影响

施肥量对不同处理大蒜鳞茎中的大蒜素含量产生了极显著影响，且各处理间表现出显著差异（P<0.05，图4（c））。T8处理大蒜素含量最高，可达1.47 mg/g，较对照增加了19.5%；其次为T1处理，较对照增加了16.3%；T2处理大蒜素含量最低，较对照下降了23.6%。这说明施肥并非总是正向促进大蒜素这一关键风味与活性物质的积累，不当的施肥处理（如T2）反而会抑制其合成与积累，而适宜的施肥方案（如T8）则能极大地提升其含量。

2.3.4　对大蒜鳞茎中硝酸盐含量的影响

施肥处理对大蒜鳞茎中硝酸盐的积累产生了极为显著的影响（P<0.05，图4（f））。T1硝酸盐含量最低，仅为628.54 mg/kg，较对照降低了33.20%；而T8处理的含量最高，达到950.19 mg/kg，较对照升高了0.99%。表明鳞茎中硝酸盐含量随施肥量的增加呈现出持续增长趋势，即施肥量越高，硝酸盐的积累量也越高。这一趋势在所有处理间均存在显著差异（P<0.05），其中硝酸盐含量最高的T8处理较最低的T1处理显著高出51.17%（P<0.05）。表明过量施肥会直接导致大蒜鳞茎中硝酸盐的显著富集，这可能对产品食用安全性与品质构成潜在风险，但该试验结果的所有鳞茎硝酸盐含量均在食用安全范围内。

2.4　不同施肥水平对土壤理化性质的影响

试验前和鳞茎收获后每个处理分别采用五点取样法取根层土壤进行土壤理化性质测定，以评估施肥对土壤肥力的影响。土壤理化性质包括全氮、全磷和全钾，测定后取其平均值以减小误差，分别做3组重复，土壤前茬作物为小麦。试验前后各处理土壤肥力见表2，试验前土壤肥力为全氮1.05 g/kg、全磷0.63 g/kg、全钾11.06 g/kg。经过一轮大蒜生长季施肥处理后，土壤肥力值较试验前有所提升。T4处理的全氮含量最高，为1.36 g/kg，较CK增加了4.62%；而T7处理的全磷与全钾含量升至最高，分别为0.80与19.33 g/kg，较CK增加了11.11%和22.11%。从整体均值来看，土壤全氮、全磷和全钾含量分别较试验前增加了14.29%、14.29%和53.16%，各处理土壤的全氮、全磷及全钾含量差异未达到显著水平。

2.5　不同施肥处理下大蒜生长指标、品质指标和产量指标权重及其综合评价、相关性分析

为综合评估不同施肥处理对大蒜的影响效果，采用熵权法对大蒜生长、品质和产量指标进行权重计算，并结合TOPSIS分析法和相关性分析进行了综合评价^［44］。其中株高、叶长、叶宽、假茎高、假茎粗、叶片数、鳞茎干重和鲜重、鳞茎横径、鳞茎纵径、产量、可溶性蛋白、可溶性糖、大蒜素、总酚和总黄酮为正向指标，硝酸盐为负向指标，各指标权重计算结果见图5。生长、产量和品质各指标权重排序为：硝酸盐（12.21%）>鳞茎干鲜重（10.58%）>可溶性蛋白（9.58%）>产量（7.80%）>假茎高（6.94%）>可溶性糖（6.36%）>株高（5.71%）>大蒜素（5.46%）>叶片数（5.33%）>总酚（5.03%）>叶长（4.97%）>叶宽（4.44%）>假茎粗（4.22%）>总黄酮（3.88%）>鳞茎纵径（3.83%）>鳞茎横径（3.66%）。不同施肥水平生长、产量和品质综合性状评价P_i 及其排序见表3，不同施肥处理综合性状评价值由高到低依次为：T5（0.57）>T3（0.57）>T4（0.56）>T6（0.53）>T1（0.53）>T7（0.52）>T2（0.47）>T8（0.45）>CK（0.38）。

从图6相关性分析来看，总黄酮与总酚呈现显著正相关，与其余指标均呈现显著负相关或无显著相关；产量与总黄酮呈现显著负相关，与其余指标均呈现正相关或不相关；可溶性糖与大蒜素呈现显著正相关，与其余指标均呈现显著负相关或无显著相关；叶宽和假茎粗与产量呈现显著正相关，表明叶宽和假茎粗可作为高产表型的一个有效表征。

3　讨 论

3.1　不同施肥水平与大蒜生长的关系

氮肥、磷肥和钾肥在大蒜生长发育过程中起着至关重要的作用。适量的氮磷钾肥施用是确保大蒜健康生长和营养价值提升的关键。增施氮肥能够促进植物生长发育，提高作物产量^［45］。钾在促进光合作用、光合产物的运输及蛋白质合成等生理生化功能方面发挥着重要作用，增施钾肥对大蒜品级、植株生育性状及抗病有显著影响^［46-47］。本研究表明，随着施肥量增加，伸长期大蒜的生长速度会逐渐加快。当施肥量从120增加到360 kg/hm²时，株高、叶长、叶宽、假茎高和假茎粗提高较为显著，之后随着施肥量的增加呈现下降的趋势。李国瑞等^［48］研究发现，施肥量显著影响四季豆农艺性状（株高、分枝数和结荚苔数），随着施肥量的增加，各农艺性状指标表现为先上升后下降的趋势。Farooqui等^［49］研究发现，氮肥的适当应用提高了大蒜的生长特性，包括植株高度、茎粗、鳞茎横径、鳞茎纵径、鳞茎鲜重和鳞茎干重等。这与本试验研究结果一致。推测原因是作物对养分的吸收是有限的，并不是施肥量越大越好。适量施肥有助于作物根系的建成，促进根系对养分的吸收利用，有利于促进作物生长发育和提高产量，过量施肥或者施肥量不足均会导致作物生长受阻。本研究发现大蒜的一些数量性状与产量、叶长之间存在显著的正相关关系。刘正兴^［50］的研究发现，茎粗和叶宽是重要的农艺性状，是植物壮弱苗的直观表现。本研究与前人研究结果相似。表明伸长期叶宽和茎粗可作为高产表型的一个有效表征。

3.2　不同施肥水平与大蒜品质的关系

氮、磷、钾肥的施用量显著影响作物品质指标^［51］。氮素为影响作物品质的第一元素，钾居第二，磷第三，氮磷钾配施对作物品质的影响大于单施^［52］。科学精准施肥作为改善土壤质量、提高作物产量与品质的重要技术，对植物与土壤养分的研究具有重大意义，肥料的过度和不平衡施用都会造成土壤养分的失衡进而影响作物的产量和品质^［53-55］。

可溶性蛋白是植物体内的重要物质，其含量常作为衡量蔬菜品质的重要指标之一。本研究表明，施肥均增加了大蒜鳞茎中可溶性蛋白含量，但过高的施肥量则会使这种效果消失，这与吴春燕等^［56］和聂金等^［57］研究结果一致。在一定的范围内增加施肥量可以提高大蒜鳞茎的可溶性糖含量，随着施肥量的增大，可溶性糖含量增长幅度变缓，这与李金泽等^［58］、张建锴等^［59］和宋焕忠等^［60］的研究结果一致。总黄酮和总酚作为葱蒜类作物重要的活性成分，具有抗氧化和抗炎的作用，是评价品质的重要指标^［61-62］。本研究结果表明，对照的总黄酮含量最高，推测原因可能是磷肥对总黄酮的积累至关重要，而本试验各处理的磷肥施用量均低于CK，因此出现随着磷肥施用量的增多总黄酮积累随之增多，磷肥不足影响总黄酮积累的现象。这与詹昌峰^［63］的研究结果相似。这种截然不同的响应规律揭示了施肥在调控大蒜鳞茎次生代谢途径上存在复杂的分流效应，若要同步改善多种生物活性物质成分，需进行更为精细的施肥策略优化。在中高量氮肥处理下大蒜鳞茎总酚含量优于少量氮肥和高量氮肥。这可能是高浓度氮肥会导致合成酚的关键酶——苯丙氨酸解氨酶、酪氨酸解氨酶活性下降进而导致总酚含量下降，这与于娟^［64］和马小雯^［65］的研究结果一致。本研究发现，随着氮肥施用量的增加，鳞茎中大蒜素含量显著升高，超过一定施用量后，氮肥对大蒜素含量的促进作用虽有所下降，但仍高于对照，这与前人在大蒜^［66-67］和洋葱^［68］上的研究结果基本一致。硝酸盐含量是衡量蔬菜品质的指标之一，本研究表明，硝酸盐含量与氮使用量呈正相关，这与前人^［69-72］研究结果一致。表明不同施肥水平对大蒜不同品质的促进效果具有特异性，在调控鳞茎品质时，可以根据目标调控品质进行选择。

3.3　不同施肥水平与大蒜产量的关系

众所周知，使用肥料有助于生产，并且是实现最大产量的快速方法^［73-75］。相关数据显示，我国的施肥量和作物增产量不匹配，施肥用量远超作物增产量，急需提高化肥利用率进而提高作物产量，这对我国农业的可持续性发展及环境保护具有重要意义^［76-77］。不同施肥处理对大蒜鳞茎纵茎、鳞茎横径、产量和增产率都会有一定的影响。本研究发现，大蒜产量随施肥量的增加呈先上升后下降的趋势，但与对照相比，适当减少氮肥施用量可以一定程度提升鳞茎的鲜重、干重以及鳞茎总产量。可能是高施氮量抑制了大蒜的生殖生长，而鳞茎产量随施氮量的变化符合肥料报酬递减规律，这与Kindie等^［78］、杨明等^［79］和张丹^［80］的研究结果一致。表明合理的氮磷钾施肥水平有利于提高大蒜鳞茎产量。

3.4　不同施肥水平与土壤理化性质的关系

土壤有机质是影响土壤肥力的重要因素，对作物的生长发育具有重要作用^［81］。土壤化学性状与产量的关联度第一位是土壤速效氮含量，其次是土壤全氮、全钾和全磷含量，因此研究土壤全氮、全钾和全磷含量至关重要^［82］。本研究发现，随着氮磷钾的施入，土壤中全氮全磷全钾也随之增加。这与刘恩科^［83］和樊文娟等^［84］的研究结果相似。可能是施氮磷钾肥能够促进大蒜鳞茎根系生长，根系分泌物增加了土壤中微生物活性，一定程度上调节了土壤酸碱度，从而提高了土壤有机质含量。因此合理的氮磷钾施肥量对于土壤和植物之间养分的供需平衡具有重要意义。

4　结 论

不同氮磷钾施肥水平对大蒜伸长期生长、鳞茎产量、品质和土壤理化性质有一定影响。随着施肥量的增加，其伸长期生长指标均呈现先上升后下降的趋势，鳞茎品质指标受施肥量的影响小于生长指标，土壤中全氮、全磷和全钾也随着施肥量的增加逐渐增加。通过相关性分析发现，产量与田间伸长期生长指标均呈显著正相关，与品质指标呈现负相关或无显著相关，表明叶宽和假茎粗可作为高产表型的一个有效表征。利用熵权TOPSIS分析法对16个指标进行综合分析显示，T5处理为本试验最优处理，其最接近理想阈值。T4处理下大蒜鳞茎产量达到最高，为14 762 kg/hm²。因此过量施肥或施肥量不足均会影响其产量，当施N量为300 kg/hm²、施P₂O₅量为60 kg/hm²、施K₂O量为150 kg/hm²时，大蒜鳞茎产量最佳，但其品质效果不理想，因此如何在提高产量的基础上仍能保持甚至提升鳞茎品质有待进一步研究。

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基金资助

国家重点研发计划项目(2023YFD1600200)