膜下滴灌水肥耦合對青椒維生素C含量的影響

戚智堯　王鐵良

摘要：在溫室膜下滴灌條件下研究水肥耦合對青椒維生素C含量的影響，以探討溫室青椒生產(chǎn)的水肥最優(yōu)配比。試驗設(shè)置了氮、磷、鉀、灌水量4個因素，每個因素設(shè)置5個水平。通過正交螺旋組合得到不同因素水平的試驗處理，采用SPSS軟件分析了監(jiān)測數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，磷是影響青椒維生素C含量的重要因素，鉀次之；在一定范圍內(nèi)，水肥協(xié)同促進(jìn)作用明顯，當(dāng)磷肥292.5 kg/hm2、鉀肥150 kg/hm2、氮肥300 kg/hm2、灌水量260 mm時，青椒的維生素C含量最高。

關(guān)鍵詞：水肥耦合效應(yīng)；青椒；維生素C含量

中圖分類號： S641.307；S641.306 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2015）03-0144-03

自2003年以來，我國辣椒年栽培面積基本穩(wěn)定在130萬hm2左右[1]。近年來，對于氮、磷、鉀、灌水量4個因素對青椒影響的研究日益受到重視。高樹濤等進(jìn)行的磷肥不同用量對辣椒品質(zhì)的影響研究認(rèn)為，施磷量的增加可明顯提高辣椒果實的長度、肩寬、果肉厚度，從而提高辣椒的產(chǎn)量[2]。任媛媛等認(rèn)為，在氮和磷供應(yīng)充足的情況下增施鉀肥，可促進(jìn)辣椒植株個體發(fā)育，增加單株結(jié)果數(shù)量及單果質(zhì)量[3]。貫立茹等認(rèn)為，采用水肥一體化灌溉施肥方式，225 kg/hm2施氮水平（中等氮肥）日光溫室彩椒產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益及其單位氮素增收均為最高[4]。董俊霞等認(rèn)為，氮對辣椒果實中可溶性糖含量的影響較大；鉀對果實維生素C含量變化的影響較大[5]。米國全等認(rèn)為，水肥因子對辣椒和番茄產(chǎn)量影響最大的是施氮量，其次是灌水量和施鉀量，并且各因素之間存在交互作用[6]。張鳳翔等進(jìn)行的水肥耦合對冬小麥生長和產(chǎn)量的影響試驗結(jié)果表明，水肥對產(chǎn)量在一定范圍內(nèi)有明顯正效應(yīng)[7]。徐巖等進(jìn)行的水肥耦合對日光溫室生菜品質(zhì)和產(chǎn)量影響效應(yīng)的研究試驗結(jié)果表明，氮、磷、鉀和灌水量對生菜產(chǎn)量的影響存在差異，其中磷肥對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率最大，其次是灌水量、氮肥、鉀肥[8]。馮鵬等利用水肥耦合效應(yīng)對玉米產(chǎn)量及青貯品質(zhì)的影響研究結(jié)果表明，水肥處理對青貯玉米原料水分含量影響較大[9]。目前對于青椒的研究仍以單一因素或水與單一肥料的研究較多，而關(guān)于水肥耦合的研究，主要針對玉米、小麥等作物，對于溫室蔬菜氮、磷、鉀、灌水量4個因素的耦合效應(yīng)研究較少。本研究在膜下滴灌條件下研究氮、磷、鉀、灌水量4個因素對溫室青椒的耦合效應(yīng)，尋求溫室青椒生產(chǎn)的水肥最優(yōu)組合，實現(xiàn)水肥相互促進(jìn)的灌溉模式，以期為生產(chǎn)實踐提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗地點位于沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗基地43號溫室大棚，海拔44.7 m，年平均氣溫6.2～7.9 ℃，全年降水量600～800 mm。土壤為壤土，田間持水率為34.3%。pH值為7.09，含有機(jī)質(zhì)26.89 mg/kg、全氮2.25 g/kg、全磷2.25 mg/kg、全鉀2.02 mg/kg、速效氮175 mg/kg、速效磷378 mg/kg、速效鉀674 mg/kg。供試肥料為尿素（含46% N）、鈣鎂磷肥（含18% P2O5）、氯化鉀（含60% K2O）。供試青椒品種為35-619。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用4因素5水平正交通用螺旋組合，共20個處理，每個處理有3個重復(fù)，隨機(jī)分布在試驗區(qū)內(nèi)。水和肥都是5個水平。灌水量、氮、磷、鉀施用量0水平位為基礎(chǔ)水平，其他試驗水平根據(jù)4因素5水平正交螺旋組合設(shè)計理論計算而得，結(jié)果見表1。

施肥方式為穴施。氮肥分2次施入，第1次在苗期，第2次在開花期。磷肥和鉀肥在青椒苗期一次性施入。每次施肥時，按設(shè)計方案，將每小區(qū)所需各種肥量準(zhǔn)確稱出，均勻混合后，一次性穴施。施肥位置距離植株根部20 cm，埋深15 cm。小區(qū)面積3.9 m2（1.3 m×3 m），每壟2行，行距50 cm，株距30 cm。

果實成熟期，適時采摘成熟果實，記錄采摘時間、單個產(chǎn)量及小區(qū)產(chǎn)量，最終加和各次產(chǎn)量得到小區(qū)總產(chǎn)量。

在結(jié)果盛期，選擇同時期、同位置、果實長勢相近的成熟果實進(jìn)行品質(zhì)測定。青椒維生素C含量用分光光度計測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 建立回歸模型

2.2 主效應(yīng)分析

從（1）式一次項和t檢驗結(jié)果可以看出，4個因素對青椒維生素C含量影響的大小依次為磷施用量>氮施用量>鉀施用量>灌水量，二次項灌水量>氮施用量>鉀施用量>磷施用量，說明磷是構(gòu)成的重要因素，鉀對產(chǎn)量也有較大影響。

2.3 單因素效應(yīng)分析

只考慮氮肥、磷肥、鉀肥、灌水量單一因素對青椒維生素C含量的影響時，4個因素均為曲線關(guān)系。處理水平<0時，施肥量和灌水量增加，青椒維生素C含量隨之升高；當(dāng)處理水平>0時，繼續(xù)增加施肥量、灌水量，青椒維生素C含量卻明顯呈下降趨勢。說明在一定范圍內(nèi)，單一因素的增加有利于青椒維生素C含量的積累，超過這個范圍，將會有抑制作用，呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

從圖1中可以看出，4個因素對青椒維生素C含量的影響程度不同。鉀肥的施用對青椒維生素C含量的影響效果明顯，說明在實際生產(chǎn)中，應(yīng)該重視鉀肥的施用。

2.4 互作效應(yīng)分析

通過t檢驗可以看出，磷因子和水互作對青椒維生素C含量的影響效應(yīng)顯著，因此，將氮、鉀因子固定為0，分析磷因子和水的互作效應(yīng)，得出公式y(tǒng)=40+1.09x2-x4-22.50x2x4-1.15x22-16.82x42。

由圖2可以看出，當(dāng)灌水量水平固定為0、磷施用量變化時，青椒維生素C含量變化范圍較小，說明灌水量0水平下，磷肥施用量的增加或減少對青椒維生素C含量影響較小。曲線變化趨勢先上升后下降，說明磷水平<0時與維生素C含量為正相關(guān)關(guān)系，磷水平>0時為負(fù)相關(guān)關(guān)系。

當(dāng)灌水量為-1.682、1.682水平時，可以看出，青椒維生素C含量變化范圍較大，在這2個水平下，磷肥施用量的增加或減少對青椒維生素C含量的變化影響較大。由曲線變化趨勢可以看出，青椒維生素C含量與磷肥施用量呈正相關(guān)關(guān)系，說明在這2個灌水量水平下增加磷肥的施用量，可以顯著提高青椒維生素C含量。同時，2條曲線趨勢相似，數(shù)值相似，說明當(dāng)灌水量過多達(dá)到1.682水平時，和當(dāng)灌水量較少達(dá)到-1.682水平時，磷肥對青椒維生素C含量的影響幾乎相同。

當(dāng)灌水量水平為-1時，曲線幾乎呈直線趨勢上升。說明當(dāng)灌水量水平為-1時，磷肥施用量對青椒維生素C含量影響較大，且呈正相關(guān)線性趨勢上升。

當(dāng)灌水量水平為1時，曲線同灌水量水平為-1時趨勢相同，但對青椒維生素C含量影響不同。同樣說明，當(dāng)灌水量水平為1時，磷肥施用量對青椒維生素C含量影響較大，且呈正相關(guān)線性趨勢上升。

由圖3可以看出，當(dāng)施磷量固定時，分析每條曲線可以發(fā)現(xiàn)，在不同施肥水平下，灌水量對青椒維生素C含量的影響趨勢不同。當(dāng)磷水平較低時，青椒維生素C含量與灌水量呈正相關(guān)關(guān)系，如磷肥在-1.682、-1水平時，灌水量增加明顯提高了青椒維生素C含量。說明當(dāng)磷肥施用量較少時，可以適當(dāng)提高灌水量，以促進(jìn)青椒維生素C含量的積累。當(dāng)磷肥在0水平時，隨著灌水量增加，青椒維生素C含量先增加后降低。而磷肥水平較高時，青椒維生素C含量與灌水量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，如磷肥在1、1.682水平時，當(dāng)灌水量增加時青椒維生素C含量反而下降。說明當(dāng)磷肥施用量較多時，應(yīng)該減少灌水量，以促進(jìn)青椒維生素C含量的積累。

3 結(jié)論與討論

分析氮、磷、鉀肥、灌水量對青椒維生素C含量的影響發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)增加單一量，能促進(jìn)維生素C含量的積累，但是超過這個范圍，繼續(xù)增加單一因素，反而會降低維生素C含量。4個因素對青椒維生素C含量的影響程度不同，鉀肥的施用對青椒維生素C含量的影響效果明顯。磷與水的交互作用對青椒品質(zhì)的影響明顯，當(dāng)磷肥用量較少時宜增加灌水量，當(dāng)磷肥用量較多時宜減少灌水量。施肥具有明顯的調(diào)水作用，適量施用肥料可提高水分的利用效率。

綜合考慮，得到一個最佳水肥組合：磷肥292.5 kg/hm2，鉀肥150 kg/hm2，灌水量260 mm，氮肥300 kg/hm2。

高艷明等認(rèn)為，灌水量為影響青椒產(chǎn)量的主要因素[10]；黃科等認(rèn)為，氮為影響青椒產(chǎn)量的主要因素[11-12]。本試驗可能是由于不同試驗的土壤性狀、供試品種、天氣、田間管理措施等因素不盡相同，因此得到了不完全相同的結(jié)論。對于2種因素之間的交互作用，不同試驗者得到的結(jié)論卻是相似的，即2種因素在一定范圍內(nèi)都是呈正相關(guān)關(guān)系，而超過這一范圍，呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。比較分析維生素C含量的試驗結(jié)果也如此。本試驗結(jié)果是在日光溫室內(nèi)、灌水定額法、膜下滴灌灌水方式、穴施肥料等條件下進(jìn)行的水肥耦合試驗，可能存在一定的特定性，而為了得到更為準(zhǔn)確的水肥組合配比，此后的類似試驗可以縮小因素水平的范圍。

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