施氮量對辣椒經濟性狀、產量和氮肥利用效率的影響

(貴州省習水縣土壤肥料工作站， 貴州 習水 564600)

辣椒是深受消費者喜愛的蔬菜品種，在當前產業(yè)結構調整中種植面積不斷擴大。在辣椒生產中，氮肥的施用非常普遍，但農民施用數(shù)量和方法存在問題，盲目施用和過量施用較為常見。氮肥是辣椒最敏感的肥料之一，施用量對辣椒生長發(fā)育和產量、品質影響較大，過量施用氮肥增加生產成本、降低產量和品質，影響生態(tài)環(huán)境[1-7]。為優(yōu)化辣椒氮肥適宜用量，促進減量增效和節(jié)省成本，提升肥料利用效率和保護生態(tài)環(huán)境，解決氮肥施用不足或過量、偏施等問題，2015年進行了辣椒氮肥總量控制試驗，為施肥指導和肥料配方設計提供依據(jù)，促進辣椒產業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地點設在習水縣程寨鎮(zhèn)石門村二組蔬菜種植基地內，經度106°16′22.7″，緯度28°22′47.8″，海拔900 m，土壤為紫色土(紫膠泥土種)，地勢平坦，肥力中等，前茬作物為冬閑田。年均溫14.7 ℃，年均降雨量1 000 mm，年有效積溫4 500 ℃，年無霜期284 d。試驗地土壤養(yǎng)分測試值(測試方法參考文獻[8])：有機質8.3 g/kg，全氮0.59 g/kg，堿解氮61.2 mg/kg，有效磷(P)2.1 mg/kg，緩效鉀(K)279 mg/kg,速效鉀(K)83 mg/kg，pH值為6。

1.2 試驗材料

供試肥料：尿素(含N 46%，赤天化產)，過磷酸鈣(含P2O512%，開磷集團產)，硫酸鉀(含K2O 50%，俄羅斯產)。

作物品種：遵辣6號(貴州省遵義市土肥站提供)。

1.3 試驗設計

以《測土配方施肥技術規(guī)范》(2011年)為指導，試驗設計4個處理：1) 無氮施肥量；2) 70%的優(yōu)化施氮量；3) 優(yōu)化施氮量；4) 130%的優(yōu)化施氮量。各處理設3次重復，隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積20 m2(長5.56 m、寬3.6 m)。小區(qū)之間設走道50 cm，四周設保護行。試驗各處理肥料用量見表1。

1.4 試驗過程

試驗采用營養(yǎng)盤漂浮育苗，2015年3月10日播種，4月28日移栽，采取拉繩打點，用苗大小一致，種植規(guī)格：行距60 cm，窩距27.8 cm，每窩種2株，種植密度8 000株/667 m2。采用開廂雙行覆膜種植，廂面寬1.2 m，每小區(qū)共3廂，每廂栽2行，每行40窩，共栽240窩。肥料施用：移栽時，過磷酸鈣、硫酸鉀全作底肥，施用30%尿素；追肥分3次施用：第1次在幼苗期(移栽后7 d)進行，施用尿素10%，第2次在花蕾初期進行，施用尿素30%；第3次在盛花盛果前期進行，施用尿素30%。除施肥外，其它管理措施按常規(guī)進行管理，其中播種、移栽、施肥及中耕除草各處理均在同一天時間內完成。8月3日開始采收，到10月18日結 束采收，共采收6批次。按照《測土配方施肥技術規(guī)范》的技術要求進行考種和測產，按照先熟先收的原則，分次分小區(qū)采摘商品紅椒進行鮮重測產，最后累加計算各小區(qū)鮮紅椒產量并折算為干椒。每處理采集5株整株地上部與椒果，烘干(70 ℃)后粉碎，采用H2SO4-H2O2消煮，蒸餾滴定法測定植株和椒果全氮含量。試驗地土壤和植株樣品均由貴州省農科院土肥所進行分析檢測。

表1 試驗各處理肥料施用量(kg/667 m2)

處理試驗內容 施用養(yǎng)分純量 折算化肥實物量 NP2O5K2O尿素過磷酸鈣硫酸鉀1無氮區(qū)0.09180.0075.0036.00270%的優(yōu)化氮區(qū)12.691827.3975.0036.003優(yōu)化氮區(qū)18.091839.1375.0036.004130%的優(yōu)化氮區(qū)23.491850.8775.0036.00

表2 不同施氮量的辣椒經濟性狀

處理株高(cm)株幅(cm)分枝數(shù)(個)單株結果數(shù)(個/株)果長(cm)果徑(cm)單果鮮重(g)1936649.35.861.575.7129568612.86.111.616.8039870713.96.381.656.89410172512.46.391.626.78

表3 不同施氮量的辣椒產量分析

處理小區(qū)干椒產量(kg)ⅠⅡⅢ平均折合單產(kg/667m2)顯著水平5%1%13.12.72.22.6989.6cB25.04.04.24.40146.7bA35.24.54.84.86161.9aA44.64.33.94.27142.3bA

注：凡具有一個相同字母的處理表示無差異。

1.5 數(shù)據(jù)計算方法

氮肥利用率(%)=[(施氮區(qū)作物吸氮量-無氮區(qū)作物吸氮量)/施氮量]×100%;

氮肥農學效率(kg/kg)=[(施氮區(qū)作物經濟產量-無氮區(qū)作物經濟產量)/施氮量]×100%；

氮肥偏生產力(kg/kg)=施氮區(qū)作物經濟產量/施氮量。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 施氮量對辣椒經濟性狀的影響

從表2可見，施氮處理比不施氮肥處理的經濟性狀較優(yōu)，優(yōu)化施肥區(qū)(處理3)主要經濟性狀優(yōu)于處理2和處理4，優(yōu)化施肥區(qū)其植株分枝次數(shù)、單株結果數(shù)、果徑、單果鮮重均高于其他處理。處理1由于未施用氮肥，植株較矮小，分枝數(shù)和結果數(shù)均少，椒果小且輕，盛花盛果期早于其他各處理，中后期葉色淡黃，出現(xiàn)早衰現(xiàn)象。處理4由于氮施用量較大，植株前期長勢過旺，田間后期出現(xiàn)倒伏，盛花盛果期最晚，收獲高峰期晚一個批次。

2.2 施氮量對辣椒產量的影響

試驗各處理干紅椒產量(見表3)：處理3>處理2>處理4>處理1，施氮肥處理比不施氮肥處理產量高，優(yōu)化施肥的處理3單產最高，比低氮的處理2增產15.2 kg/667 m2，增產率為10.36%，比高氮的處理4增產19.6 kg/667 m2，增產率為13.77%。方差分析結果表明：處理間F=62.461>F0.01=9.780,說明各處理間產量水平差異極顯著，經多重比較(LSR-SSR法)，施氮各處理產量極顯著高于無氮區(qū)(處理1)，處理3產量顯著高于處理2、處理4。辣椒形成產量主要取決于苗期形成豐產苗架，開花后能獲得充足的養(yǎng)分供應，促進開花結果。本試驗條件下，不施用氮肥的處理1，辣椒苗期長勢差，分枝少，形不成豐產苗架，椒果產量較低，造成早衰，影響產量。優(yōu)化施肥區(qū)比70%的優(yōu)化施肥區(qū)和130%的優(yōu)化施肥區(qū)產量高，優(yōu)化施肥區(qū)植株生長正常，130%的優(yōu)化施肥區(qū)易造成植株徒長和倒伏、晚熟，影響辣椒產量和品質。說明施用氮肥對辣椒生育和產量影響極其顯著，施用氮肥能明顯提高產量，而合適的施氮量對辣椒產量的影響明顯，過低或過高施用氮肥均不利于提升辣椒產量。

根據(jù)辣椒產量(y)與施氮量(x)進行回歸分析(圖1)，方程擬合為：y=-0.238x2+7.970x+88.96，R2=0.974*，方程顯著相關。從方程各項系數(shù)來看，常數(shù)項與無氮區(qū)(89.6 kg/667 m2)產量接近，一次項系數(shù)為正值，表明氮肥為正效應，二次項系數(shù)為負值，說明施氮能促進辣椒產量提升，但過量施氮則呈負相關，導致產量下降。根據(jù)方程可計算出最高產量，當施氮量為16.74 kg/667 m2時，辣椒產量可達155.68 kg/667 m2，與試驗中產量最高的處理3相比較，減少施氮量1.26 kg/667 m2，辣椒產量減少6.22 kg/667 m2。結合試驗各處理辣椒田間表現(xiàn)，施氮量不宜超過18 kg/667 m2，在15～18 kg/667 m2為宜。

表4 不同氮肥用量的辣椒氮肥利用效率

處理施氮量(kg/667m2)含氮量(%)植株椒果單位吸氮量(kg/100kg)氮吸收總量(kg/667m2)氮肥利用率(%)氮肥農學效率(kg/kg)氮肥偏生產力(kg/kg)10.00.561.042.161.93———212.60.831.222.884.2218.214.5311.64318.00.971.233.175.1317.784.028.99423.41.091.343.525.0113.162.256.08

圖1 辣椒施氮量與產量的關系

2.3 施氮量對辣椒氮肥利用效率的影響

從表4可見，不同施氮量對辣椒氮素吸收和氮肥利用效率影響明顯。辣椒每100 kg經濟產量吸氮量隨著氮的施用量增大而增加，總吸氮量先隨施氮量的增加而提升，當施氮量為23.4 kg/667 m2時，由于過量施氮，導致田間植株倒伏，產量下降，氮吸收總量反而下降。

氮肥利用效率與施氮量緊密相關，隨施氮量增加，氮肥利用率和農學效率、偏生產力均呈下降趨勢。施氮量從12.6 kg/667 m2(處理2)增加到18 kg/667 m2(處理3)，辣椒氮肥利用率從18.21%降至17.78%，減少0.43個百分點；氮肥農學效率從4.53 kg/kg降至4.02 kg，減少0.51 kg；氮肥偏生產力從11.64 kg/kg降至8.99 kg/kg，減少2.65 kg；當施氮量為23.4 kg/667 m2(處理4)時，其氮肥利用率和氮肥農學效率、肥料偏生產力則分別較處理3下降4.62個百分點和1.76 kg、2.91 kg，氮肥利用效率下降幅度明顯增大。說明合理施用氮肥，可促進辣椒氮的吸收利用，提高氮肥利用效率，氮肥利用率和農學效率、偏肥料生產力較高；氮肥施用量過大時，植株田間表現(xiàn)明顯變差，經濟產量下降，氮的經濟產量單位吸收量雖增加，但氮總吸收量反而減少，氮肥利用效率下降明顯，造成肥料浪費和污染環(huán)境。因此，辣椒生產中，控制氮肥施用量對保證氮肥利用效率尤其重要，氮施用量在18 kg/667 m2，氮肥利用效率在合理水平，當施氮量超過18 kg/667 m2后，氮肥利用效率急劇下降，投肥成本增加，肥料浪費損失較大。

3 小 結

試驗結果表明，不同施氮量對辣椒經濟性狀、產量和氮肥利用率影響明顯，合理的氮肥用量可改善辣椒經濟性狀和提高產量水平，保持較高的氮肥利用效率；施氮處理極顯著高于不施氮肥處理的產量，優(yōu)化施肥區(qū)植株生長正常，產量最高，但過量施氮肥區(qū)辣椒倒伏相對嚴重，影響辣椒產量和商品性；氮肥利用效率隨施氮量的增加而降低，施氮量超過合理水平，氮肥利用效率下降明顯。本試驗中，施氮水平為18 kg/667 m2時，辣椒植株和分枝次數(shù)、單株結果數(shù)、單果鮮重等經濟性狀最好，產量最高，達161.9 kg/667 m2，氮肥利用率為17.78%，氮肥農學效率為4.02 kg/kg，氮肥偏肥料生產力為8.99 kg/kg。因此優(yōu)化施用氮肥是辣椒等經濟作物優(yōu)質高產的有效途徑，促進作物高產優(yōu)質，節(jié)省肥料投入成本，達到減量增效的目的，減輕氮肥施用對環(huán)境的影響，保護生態(tài)環(huán)境。在辣椒生產中應根據(jù)實際情況，綜合考慮經濟產量與肥料成本、利用效率等因素，應合理控制施氮量，本縣生態(tài)區(qū)域大面積辣椒生產中施氮量不宜超過18 kg/667 m2，建議施用量15～18 kg/667 m2為宜。