不同施肥處理對(duì)辣椒農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

袁巧麗，呂桂軍，劉小剛

（1.黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南開封475004；2.開封市水生態(tài)修復(fù)工程技術(shù)研究中心，河南開封475004；3.河南省小流域生態(tài)水利工程技術(shù)研究中心，河南開封475004；4.昆明理工大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品學(xué)院，昆明650500）

0 引 言

辣椒是一種茄科一年生或有限多年生植物。隨著人們生活水平的不斷提升，辣椒已經(jīng)成為菜籃子工程中不可或缺的一種蔬菜。長(zhǎng)期以來，我國(guó)的辣椒種植產(chǎn)業(yè)及加工業(yè)一直呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，人們對(duì)辣椒的品質(zhì)要求也不斷的提升。隨著人們環(huán)保和食品安全意識(shí)的不斷提高，有機(jī)蔬菜近年來也得到了大眾的青睞。辣椒是對(duì)氮、磷、鉀肥量要求都較高的一種蔬菜，加強(qiáng)辣椒種植系統(tǒng)氮、磷、鉀養(yǎng)分的管理是實(shí)現(xiàn)辣椒高產(chǎn)高效的突破點(diǎn)。單純施用化肥在短期內(nèi)雖增產(chǎn)明顯，但由于化肥不含有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)，長(zhǎng)期使用易造成土壤理化性狀惡化，有機(jī)質(zhì)、腐殖酸等含量減少，微生物活性降低，破壞農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，且化肥肥分單一、利用率低，不含鈣、鐵、鋅、硒等微量元素，長(zhǎng)期使用會(huì)導(dǎo)致作物品質(zhì)下降[1]。隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的發(fā)展完善，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也越來越重視肥料養(yǎng)分的高效利用和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡。邢素芝[2]等研究表明：辣椒種植最佳的氮、磷、鉀配比應(yīng)為N∶P2O5∶K2O=1.00∶0.33∶0.51。李士敏[3]研究表明：氮素對(duì)朝天椒的產(chǎn)量作用效果大于磷、鉀，合適的氮、磷、鉀的配比對(duì)辣椒的產(chǎn)量和品質(zhì)都影響顯著，且土壤中鉀素含量不同，最佳的施肥配比也會(huì)明顯變化。不同的辣椒品種在不同的地區(qū)，對(duì)辣椒的施肥量需求也不盡相同。張世標(biāo)[4]等研究表明：有機(jī)肥中含有大量的有機(jī)質(zhì)，施入土壤后能顯著改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)辣椒對(duì)氮、磷、鉀的吸收，從而提高產(chǎn)量。

以往研究多集中在不同施肥處理對(duì)辣椒農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響方面，較少研究氮元素定量情況下不同施肥處理的辣椒生長(zhǎng)情況，因此較難判斷辣椒長(zhǎng)勢(shì)不同的原因主要是由各種施肥處理的不同耦合作用造成，還是主要由不同施肥處理含氮、磷、鉀養(yǎng)分的總量各不相同而造成。滴灌是目前常用的一種高效節(jié)水灌溉方式，適用于果樹、蔬菜、經(jīng)濟(jì)作物以及溫室大棚灌溉，比一般地面灌溉更有利于根區(qū)土壤的溫度和濕度控制，并能避免土壤板結(jié)形成適宜的土壤水、肥、熱環(huán)境。本試驗(yàn)采用滴灌，選用河南省艷紅辣椒品種為種植對(duì)象，并保證不同施肥處理的灌水和氮肥施用總量相同，以便突顯滴灌條件下不施肥、施有機(jī)肥、施復(fù)合肥以及有機(jī)肥和復(fù)合肥混施4種不同施肥處理對(duì)辣椒的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，以期為今后滴灌條件下辣椒種植的提質(zhì)增產(chǎn)提供施肥參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)在商丘市柘城縣前王村田間進(jìn)行。經(jīng)測(cè)定，供試田間土壤的基本理化性質(zhì)為pH=7.6、全氮1.08 g/kg，有效磷21.4 mg/kg，速效鉀122.6 mg/kg，有機(jī)質(zhì)14.67 g/kg，并以此作為不施肥的土壤肥力水平。選用河南省艷紅辣椒品種為種植對(duì)象。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2016年4月20日選取長(zhǎng)勢(shì)基本一致的辣椒幼苗進(jìn)行移栽，選取辣椒苗的高度控制在23～26 cm 之間，種植密度為1.8 株/m2,于7月10日第一次采摘，之后每隔10天采摘一次，10月20日采摘結(jié)束，共采摘10次。

試驗(yàn)所用復(fù)合肥為硫酸鉀型平衡肥（N 15%、P 15%、K 15%），有機(jī)肥（N 2.03%、P 1.01%、K 0.98%）。試驗(yàn)共設(shè)置4種施肥處理：A(不施肥)、B（有機(jī)肥+復(fù)合肥）、C（復(fù)合肥）、D（有機(jī)肥）,并保證B、C、D 三種處理的氮肥施用量均為33.7 g/m2。具體處理見表1，每種處理采用隨機(jī)試驗(yàn)法做3 個(gè)重復(fù)種植小區(qū)，每個(gè)小區(qū)的面積為30 m2。2016年4月18日整地時(shí)，B、C、D 三種處理分別施加其總施肥量的40%作為基肥，剩余總量的60%分三次均等的分別在6月5日、7月20日、9月5日進(jìn)行追肥。采用滴灌，不同施肥處理的田間管理、灌水周期、灌水量等4種施肥處理都相同。

表1 不同施肥處理的養(yǎng)分投入量 g/m2

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

（1）辣椒農(nóng)藝性狀的測(cè)定。6月20日在每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)選取5株辣椒植株并測(cè)量其株高，8月10日對(duì)前面選取的辣椒植株進(jìn)行第二次株高測(cè)量。盛果期在每個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)采摘10枚成熟的辣椒果實(shí)，測(cè)量其單果長(zhǎng)、單果重及干物質(zhì)含量，干物質(zhì)含量等于烘干后的重量比鮮果重量。

（2）產(chǎn)量的測(cè)定。從7月10日開始采摘成熟的辣椒果實(shí)，之后每10天采摘一次，分別記錄各個(gè)小區(qū)的重量，10月20日采摘結(jié)束，共采摘10次。

（3）辣椒品質(zhì)的測(cè)定。在辣椒的盛果期采摘成熟的辣椒進(jìn)行品質(zhì)分析，其中維生素C 含量采用2，6-二氯酚酊滴定法測(cè)定[5]；粗蛋白含量采用凱式半微量定氮法測(cè)定；史高維爾指標(biāo)（辣度）采用乙醇提取測(cè)試樣品中的辣椒素類物質(zhì)，然后過濾，將該提取液制成不同辣椒素濃度的糖水溶液，通過史高維爾感官測(cè)試品評(píng)。

（4）土壤化學(xué)性質(zhì)及有機(jī)肥養(yǎng)分含量的測(cè)定。pH 值用電位法測(cè)定；有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定；全氮含量用凱氏定氮法測(cè)定[6]；有效磷采用碳酸氫鈉溶液浸提；速效鉀采用常規(guī)方法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

參試品種辣椒各指標(biāo)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，方差分析應(yīng)用SAS數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理下辣椒農(nóng)藝性狀分析

辣椒生育期結(jié)束后，對(duì)不同施肥處理下的辣椒的株高、果實(shí)長(zhǎng)度、果實(shí)重量、果實(shí)干物質(zhì)含量進(jìn)行差異顯著性分析。用SAS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，規(guī)定A、B、C、D四種不同施肥處理方式的差異為組間差異，即A、B、C、D 四組間差異；各自的重復(fù)處理A1、A2、A3；B1、B2、B3；C1、C2、C3；D1、D2、D3 的差異為組內(nèi)又分亞組的差異，即A、B、C、D四組又各分為3 個(gè)亞組。用SAS 軟件對(duì)辣椒的株高、果實(shí)長(zhǎng)度、果實(shí)重量、果實(shí)干物質(zhì)含量的測(cè)定數(shù)據(jù)分別進(jìn)行組內(nèi)又分亞組的單向分組資料的方差分析。分析結(jié)果顯示A、B、C、D四種不同施肥處理方式之間辣椒的株高、果實(shí)長(zhǎng)度、果實(shí)重量、果實(shí)干物質(zhì)含量有極顯著差異；而A、B、C、D四組的各自3個(gè)亞組間無顯著差異，這也說明重復(fù)處理小區(qū)的位置選擇不會(huì)影響株高、果實(shí)長(zhǎng)度、果實(shí)重量、果實(shí)干物質(zhì)含量等辣椒生長(zhǎng)的農(nóng)藝特性。A、B、C、D 四種施肥處理下的株高、果實(shí)長(zhǎng)度、果實(shí)重量、果實(shí)干物質(zhì)含量各自測(cè)定值的平均值對(duì)比如表2所示。

表2數(shù)據(jù)表明，相同生長(zhǎng)期內(nèi)B、C、D三種施肥處理明顯優(yōu)于A 施肥處理的生長(zhǎng)農(nóng)藝特，這說明辣椒生長(zhǎng)期對(duì)氮、磷、鉀的需求非常明顯，為了增產(chǎn)提質(zhì)，在辣椒生長(zhǎng)期進(jìn)行施肥是必不可少的。D 與B、C 相比，株高增長(zhǎng)幅度最大，原因應(yīng)是有機(jī)肥中的緩解氮經(jīng)礦化作用分解為有效氮，滿足根系生長(zhǎng)肥力需求，且有機(jī)肥對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的改善作用明顯，有利于辣椒根系的生長(zhǎng)與氮元素的吸收，故而植株生長(zhǎng)顯著。從表2可看出，B、C、D 三種施肥處理下的單果長(zhǎng)、單果重及干物質(zhì)含量排序均是B＞D＞C。

表2 不同施肥處理辣椒生長(zhǎng)農(nóng)藝特性

綜合以上分析，A、B、C、D 四種施肥處理辣椒生長(zhǎng)農(nóng)藝特性優(yōu)劣的綜合排序應(yīng)為B＞D＞C＞A，即有機(jī)肥和復(fù)合肥混施最優(yōu)，單純施有機(jī)肥次之，施復(fù)合肥再次，不施肥最差。

2.2 不同施肥處理下辣椒產(chǎn)量分析

辣椒采摘結(jié)束后的產(chǎn)量如表3所示。由于不同生長(zhǎng)階段產(chǎn)量不同，因此對(duì)不同施肥處理下的辣椒產(chǎn)量用SAS 軟件進(jìn)行組內(nèi)有重復(fù)觀察值的兩向分組資料的方差分析。分析結(jié)果顯示A、B、C、D四種不同施肥處理方式和不同采摘期的辣椒產(chǎn)量都有極顯著差異，即不同施肥處理和采摘期對(duì)辣椒產(chǎn)量影響顯著。對(duì)A、B、C、D四種施肥處理方式下的各次采摘收獲分別累積加和，結(jié)果如表4所示。

表3 不同施肥處理辣椒產(chǎn)量測(cè)定值 kg

表4 不同施肥處理辣椒各次采摘產(chǎn)量及總產(chǎn)量 kg

由表4 及圖1 可以看出，辣椒產(chǎn)量排序?yàn)锽＞D＞C＞A，該結(jié)果說明B 處理有機(jī)肥和復(fù)合肥混施能夠促進(jìn)辣椒的增產(chǎn)，該結(jié)論與陳淼、楊志剛、靳亞忠等的結(jié)論一致[7-9]。B施肥處理產(chǎn)量最高的原因應(yīng)是有機(jī)肥和復(fù)合肥混施，兩種肥料合理搭配起到了取長(zhǎng)補(bǔ)短的作用，不僅能防止有效成分的揮發(fā)流失，且有機(jī)肥中的有機(jī)質(zhì)等物質(zhì)可以促進(jìn)辣椒植株對(duì)復(fù)合肥中的速效氮、磷、鉀的吸收，因此肥效大大地提高，隨著時(shí)間的推移，辣椒進(jìn)入盛果期時(shí)，有機(jī)肥中的緩解氮、磷、鉀等物質(zhì)也開始慢慢分解，開始為辣椒植株提供大量的養(yǎng)分，這時(shí)氮、磷、鉀的含量充足，供應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)且穩(wěn)定，這樣就滿足了辣椒各個(gè)生長(zhǎng)期對(duì)養(yǎng)分的需要。其中A 處理的產(chǎn)量最低，這是因?yàn)锳 處理沒有對(duì)辣椒施肥，尤其缺乏了對(duì)辣椒生長(zhǎng)影響最大的氮肥[10]，可見辣椒生長(zhǎng)過程中必須追肥以增加土壤養(yǎng)分，否則會(huì)嚴(yán)重影響辣椒產(chǎn)量。B、D 施肥處理辣椒產(chǎn)量都明顯高于C施肥處理，這應(yīng)是C處理只施復(fù)合肥，而艷紅辣椒生長(zhǎng)期較長(zhǎng)，復(fù)合肥中的速效氮、磷、鉀分解較快、肥效短，不能持續(xù)穩(wěn)定的為植株提供養(yǎng)分所導(dǎo)致，且有機(jī)肥施入土壤有利于改善根際土壤環(huán)境，更有利于辣椒的養(yǎng)分吸收。D處理盛產(chǎn)期前產(chǎn)量低于C處理，盛產(chǎn)期后產(chǎn)量明顯高于C處理，圖1 可明顯看出A、B、C 處理的辣椒盛果期基本都在第5 次采摘，而D 處理的盛果期在第6 次采摘，時(shí)間約推遲了10 天，且D 處理盛果期前后的產(chǎn)量增長(zhǎng)和降低的幅度都比較平緩，這說明有機(jī)肥肥力釋放慢但肥力持久，保證了辣椒后期的生長(zhǎng)養(yǎng)分需求。

圖1 艷紅辣椒不同采摘期產(chǎn)量變化曲線

2.3 不同施肥處理下的辣椒品質(zhì)分析

為探明不同施肥處理對(duì)辣椒維生素C、粗蛋白和史高維爾指數(shù)形成的影響，對(duì)A、B、C、D 不同施肥處理的10 次采摘下每次的3個(gè)重復(fù)取平均值，結(jié)果如表5、表7和表9所示。對(duì)表5、表7和表9作雙因素方差分析，結(jié)果如表6、表8和表10所示。表6、表8 和表10 中行的F統(tǒng)計(jì)量都遠(yuǎn)大于顯著F值，列的F統(tǒng)計(jì)量都小于顯著F值。這說明不同施肥處理對(duì)辣椒的維生素C、粗蛋白、史高維爾指數(shù)(SHU)有顯著影響，而采摘時(shí)間對(duì)辣椒的維生素C、粗蛋白、史高維爾指數(shù)(SHU)無顯著影響。

表5 不同施肥處理辣椒各次采摘維生素C含量 mg/100g

表6 不同施肥處理辣椒各次采摘維生素C含量雙因素方差分析

表7 不同施肥處理辣椒各次采摘粗蛋白含量 g/100g

表8 不同施肥處理辣椒各次采摘粗蛋白含量雙因素方差分析

表9 不同施肥處理辣椒各次采摘史高維爾指數(shù)(SHU)

表10 不同施肥處理辣椒各次采摘史高維爾指數(shù)雙因素方差分析

以上分析可知采摘時(shí)間對(duì)辣椒品質(zhì)并無顯著影響，因此把A、B、C、D 不同施肥處理下盛果期10 次隨機(jī)采摘的30 個(gè)成熟辣椒品質(zhì)測(cè)定值的平均值作為最終值進(jìn)行對(duì)照分析，結(jié)果如表11所示。

表11 不同施肥處理下的辣椒品質(zhì)分析測(cè)定值

表11 數(shù)據(jù)表明：C 處理的辣椒維生素C 含量、粗蛋白含量、史高維爾指數(shù)（辣椒的辣度）三項(xiàng)指標(biāo)比不施肥的A 處理還要低，這說明單施復(fù)合肥對(duì)辣椒的維生素C 含量、粗蛋白、史高維爾指數(shù)的抑制作用比較明顯，因此實(shí)際生產(chǎn)過程中不宜單施化肥。B 處理的維生素C 含量最高，這說明復(fù)合肥和有機(jī)肥混施能促進(jìn)維生素C 的形成,該結(jié)論與陳俊陽的結(jié)論一致[11]。D 處理的辣椒果實(shí)粗蛋白含量和史高維爾指數(shù)最高，這說明單施有機(jī)肥對(duì)辣椒粗蛋白和辣度形成更有利。

3 結(jié)論與討論

以上分析說明，不同的施肥處理對(duì)辣椒生長(zhǎng)影響顯著，復(fù)合肥和有機(jī)肥配施對(duì)辣椒的增產(chǎn)提質(zhì)起到了關(guān)鍵的作用。從辣椒農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)方面綜合考慮，施肥處理優(yōu)劣的排序應(yīng)是B＞D＞C＞A；但從辣椒品質(zhì)方面分析B、D 兩種施肥處理各有優(yōu)勢(shì)，B 施肥處理的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量都優(yōu)于D 施肥處理；但D 施肥處理粗蛋白和辣度都高于B，且使用的是有機(jī)肥，因此如果考慮滿足人們對(duì)有機(jī)辣椒、粗蛋白和辣度的需求，也可犧牲部分辣椒產(chǎn)量而采用D 施肥處理，但單施有機(jī)肥的量不宜過多，否則會(huì)對(duì)辣椒維生素的形成有一定的抑制作用，而且也不經(jīng)濟(jì)。本文得出的結(jié)論與柳玲玲等[1,12-15]的研究結(jié)果一致。以上結(jié)論是在水、氮定量的條件下得出，而根據(jù)前人研究結(jié)果水肥耦合效應(yīng)也是影響作物生長(zhǎng)的主要因素之一[16-18]，因此，在上述研究的基礎(chǔ)上，今后還應(yīng)深入探究水肥耦合效應(yīng)對(duì)辣椒生長(zhǎng)的影響、化肥和有機(jī)肥料混施的最優(yōu)配比及單施有機(jī)肥最佳施肥量等方面。