減量施氮對保護地辣椒產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

韓瑛祚，王秀娟，張海樓，劉慧穎，婁春榮

(遼寧省農(nóng)業(yè)科學院環(huán)境資源與農(nóng)村能源研究所，遼寧沈陽110161)

近年來，保護地蔬菜生產(chǎn)迅猛發(fā)展，菜農(nóng)為了得到更高的經(jīng)濟效益，不斷增加化肥或有機肥施用量，隨之引發(fā)了一系列環(huán)境問題，反而嚴重影響了蔬菜生產(chǎn)和農(nóng)民收益。諸多調(diào)查結(jié)果[1－4]表明，國內(nèi)保護地蔬菜施肥量較多。西歐農(nóng)業(yè)發(fā)達國家自20世紀80年代，化肥用量就開始下調(diào)[5];近年來在我國部分地區(qū)進行了化肥減量試驗研究，結(jié)果表明，適當減少化肥的施用量對蔬菜不會造成顯著減產(chǎn)[6－11]。

20世紀80代末以來，遼寧省的保護地蔬菜生產(chǎn)得到了快速發(fā)展，目前已成為我國較大的保護地蔬菜生產(chǎn)省份之一[12]。但在生產(chǎn)上也出現(xiàn)很多土壤肥料方面的問題，主要表現(xiàn)為盲目高投入氮、磷化肥，造成土壤氮、磷高度積累等[13]。這些問題影響著保護地蔬菜生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。為此，作者在遼寧省北鎮(zhèn)地區(qū)開展保護地蔬菜栽培減量施氮試驗，探討其對辣椒產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，以期為資源節(jié)約型與環(huán)境友好型保護地生產(chǎn)體系的建立提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗在遼寧省北鎮(zhèn)地區(qū)農(nóng)戶大棚內(nèi)進行，棚齡3年，前茬作物為茄子。供試作物為辣椒，品種為美園太空椒。供試肥料為雞糞、尿素、硫酸鉀、過磷酸鈣。供試土壤的基礎肥力:堿解氮162.5 mg·kg－1，速效磷45.3 mg·kg－1，速效鉀162 mg·kg－1。

1.2 處理

試驗共設5個處理，處理1常規(guī)施肥(N 225.00 kg·hm－2);處理2減氮15%(N 191.25 kg·hm－2);處理3減氮30%(N 157.50 kg·hm－2);處理4減氮45%(N 123.75 kg·hm－2);處理5不施氮肥。各處理均施磷肥(P2O5)123.0 kg·hm－2，鉀肥(K2O)138.0 kg·hm－2。重復3次，隨機排列。小區(qū)面積10 m2。辣椒于4月5日定植，行距45 cm，株距44 cm。辣椒定植前1個月，施入有機肥(雞糞)約69 m3·hm－2;化肥分2次使用，定植時將總量的2/3作為基肥施入，剩余的1/3于5月27日1次追施。

1.3 測定指標及方法

產(chǎn)量由各分次采摘累加折算;Vc采用2，6-二氯靛酚滴定法，參照GB/T 6195—1986;可溶性總糖采用直接滴定法，參照GB/T 5009.7—2008和GB/T 5009.8—2008;硝酸鹽含量采用紫外分光光度法，參照NY/T 1279—2007。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量

辣椒的產(chǎn)量列于表1。從表1可以看出，與處理1相比，除處理2產(chǎn)量略有提高外，其余減氮處理產(chǎn)量都有所下降;其中處理1、處理2和處理3三者之間的差異不顯著，說明減量施氮15%～30%對辣椒產(chǎn)量沒有明顯的影響。與處理1相比，處理4減產(chǎn)4.503 t·hm－2，處理5減產(chǎn)15.255 t·hm－2，且差異達到極顯著水平，說明過量減氮或不施氮肥會造成辣椒產(chǎn)量的明顯降低。

2.2 品質(zhì)

2.2.1 Vc含量

表1 減量施氮對保護地辣椒產(chǎn)量的影響

Vc是辣椒重要的營養(yǎng)成分之一[14]。各處理Vc含量如圖1所示。與處理1相比，當施氮量減少時，其他4個處理Vc含量均有所增加，但差異未達到顯著水平，Vc含量分別增加了5.0%，9.9%，3.0%，3.8%，其中處理3的Vc含量最高，處理2次之。這說明保護地栽培減量施氮會在一定程度上促進辣椒果實Vc含量的增加。

圖1 減量施氮對辣椒果實Vc含量的影響

2.2.2 可溶性總糖含量

可溶性總糖含量是果蔬重要的營養(yǎng)品質(zhì)指標，它顯著影響著果肉的風味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)[15]。各處理可溶性總糖含量如圖2所示。可以看出，與處理1相比，減量施氮處理的可溶性總糖含量分別增加19.7%，8.5%，8.9%，11.7%，其中處理2可溶性總糖含量最高，處理5次之;但差異并未達到顯著水平。說明保護地栽培減量施氮能使辣椒果實可溶性總糖含量略有增加。

圖2 減量施氮對辣椒果實可溶性總糖含量的影響

2.2.3 硝酸鹽含量

來自于蔬菜中的硝酸鹽占人體硝酸鹽重量的81%，硝酸鹽本身毒性很小，對人體無直接危害，但攝入體內(nèi)的硝酸鹽經(jīng)微生物的作用極易還原成對人體具有極大危害的亞硝酸鹽，因此控制蔬菜硝酸鹽含量對人類健康具有積極的意義。根據(jù)我國《農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無公害蔬菜安全要求》(GB 18406.1—2001)的標準，新鮮蔬菜硝酸鹽含量不得超過432μg·g－1。圖3是各處理的硝酸鹽含量。可以看出，與處理1相比，減量施氮的各處理硝酸鹽含量分別降低了25.6%，30.6%，22.4%，26.5%，其中處理3硝酸鹽含量最低，但處理間的差異均未達到顯著水平。這說明保護地栽培減量施氮會使辣椒果實硝酸鹽含量有一定程度降低，對于改善辣椒食用安全品質(zhì)具有積極意義。

3 小結(jié)與討論

合理施用氮肥，實現(xiàn)作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)是建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，保證我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要前提。20世紀90年代以來，隨著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氮肥用量的急劇增加，由于不合理使用氮肥而引起氮肥增產(chǎn)不明顯的現(xiàn)象日益普遍，這種情況在保護地蔬菜生產(chǎn)中更為突出[5]。山東省惠民設施蔬菜產(chǎn)區(qū)氮、磷、鉀肥年均施入量4 670，1 409和1 916 kg·hm－2，相當于對照農(nóng)田的7.0倍，12.8倍和18.6倍，超過作物需要量的數(shù)倍[14]。河北省定州地區(qū)設施蔬菜栽培區(qū)表層地下水受硝態(tài)氮污染嚴重，超標率和嚴重超標率為39.3%和7.1%[15]。保護地栽培減量施氮試驗結(jié)果表明，在減少氮肥常規(guī)用量30%的范圍內(nèi)，不會造成顯著減產(chǎn)，同時會提高辣椒果實中Vc和可溶性總糖含量，降低果實硝酸鹽含量，改善辣椒果實品質(zhì)。

從經(jīng)濟角度來看，適當減少施氮量可以提高氮肥效率，減少氮肥常規(guī)用量的15%時，不僅增產(chǎn)約175.5 kg·hm－2，還能減少75 kg·hm－2純氮肥投入。根據(jù)2009年青椒市場平均價格2元·kg－1及尿素售價1.80元·kg－1估算，至少可增加648元·hm－2的經(jīng)濟收入。若氮肥減量30%，總氮施用量為157.5 kg·hm－2，則既可以有效降低果實硝酸鹽含量，改善辣椒果實品質(zhì);又可以提高氮肥利用率，實現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。

[1]馬文奇，毛達如，張福鎖.山東省蔬菜大棚養(yǎng)分積累狀況[J].磷肥與復肥，2000，15(3):65-67.

[2]李俊良，崔德杰，孟祥霞，等.山東壽光蔬菜保護地蔬菜施肥現(xiàn)狀及問題的研究[J].土壤通報，2002，33(2):126-128.

[3]吳松.我國設施園藝發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題[J].中國林業(yè)，2001(8B):8-9.

[4]王平，劉淑英.蘭州安寧區(qū)蔬菜保護地土壤鹽分的含量及其剖面分布規(guī)律[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學學報，1998，33(2):186-189.

[5]張維理.西歐發(fā)達國家提高化肥利用率的途徑[J].土壤肥料，1998(5):3-9.

[6]肖桂秀，李傳俊，王蕾，等.玉米減量施肥研究[J].土壤肥料，2003(6):37-40.

[7]梁二，王小彬，蔡典雄，等.不同肥料和N減量施用對旱作玉米生產(chǎn)的影響[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2007，28(4):371-373.

[8]黃憶紅，邱琴，徐益章.氮化肥減量對水稻生產(chǎn)和土壤肥力的影響[J].上海農(nóng)業(yè)科技，2006(2):36-40.

[9]張剛，王德建，陳效民.稻田化肥減量施用的環(huán)境效應[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2008，16(2):327-330.

[10]喬紅霞，汪羞德，朱愛鳳，等.化學肥料減量施用對櫻桃番茄和春甘藍的產(chǎn)量及硝酸鹽含量的影響[J].上海農(nóng)業(yè)學報，2005，21(4):78-81.

[11]楊祥田，李偉龍，羅三鐲.棚栽草莓化肥減量追施對產(chǎn)量及土壤鹽漬化的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學，2007(2):142-143.

[12]劉金昌，潘云芳.遼寧省保護地蔬菜發(fā)展的成就、問題及對策[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學，2008(3):57-59.

[13]肖千明，高秀蘭，婁春榮，等.保護地蔬菜土壤肥料管理障礙因子及對策研究[C]//邁向21世紀的土壤科學:提高土壤質(zhì)量促進農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展，中國土壤學會第九次全國會員代表大會暨第三屆海峽兩岸土壤肥料學術(shù)研討會論文集.鄭州:黃河水利出版社，1999.

[14]Ju X T，Kou C L，Christie P，et al.Changes in the soil environment from excessive application of fertilizers and manures to two contrasting intensive cropping systems on the North China Plain[J].Environmental Pollution，2007，145:497-506.

[15]袁麗金，巨曉棠，張麗娟，等.設施蔬菜土壤剖面氮磷鉀積累及對地下水的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2010，18(1):14-19.