施氮模式對連作辣椒產量及土壤肥力的影響

呂建華

（山東省菏澤市鄄城縣農業(yè)農村局，山東菏澤 274600）

辣椒是重要的蔬菜，富含維生素C、辣椒素、辣椒堿等營養(yǎng)成分，在我國廣泛種植，有著較高的營養(yǎng)與經濟價值[1]。隨著人們生活質量的提高，對蔬菜的需求量逐年增加，為了滿足市場需求，增加辣椒產量，常年連作現(xiàn)象普遍，由于土壤理化性質變差，出現(xiàn)品質變劣、病蟲害加重、產量降低等問題[2]，因此，克服連作障礙，提高辣椒產量和品質成為目前的主要研究內容，其中，合理施肥以改善土壤理化性質、提高土壤養(yǎng)分平衡是應對連作障礙的有效措施之一[3]。

氮素是植物的生命元素，是植物體組成的結構物質，也是參與生理代謝過程中酶的主要成分，植物最基本的生理代謝都是通過氮素代謝完成的[4]。施用氮肥是提高作物產量的主要手段，盡管氮肥增產效果明顯，但是過量施入氮肥會導致耕地肥力下降、土壤板結、增產效果降低，對環(huán)境造成污染[5]。有關研究表明我國氮肥損失嚴重，利用率僅為30%-35%，因此，調整氮肥模式、提高氮肥利用效率是目前我國亟待解決的問題[6]。佟鑫等[7]研究不同施氮模式對設施茄子產量、果實品質的影響，結果表明，在傳統(tǒng)生產中減氮20%，并添加N、P的施氮模式，既能穩(wěn)產保質，又能對設施農田的減排增效與生態(tài)環(huán)境改善起到積極作用。姜慧敏等[8]的研究表明，優(yōu)化施氮模式處理的化肥氮素農學效率和氮素利用率顯著提高。黃東風等[9]的研究表明，化肥和有機肥各半、化肥和雙氰胺基施等兩種施肥模式，不僅能減少蔬菜種植期間菜地養(yǎng)分隨地表徑流的流失量，還能夠提高蔬菜產量。然而，有關施氮模式在連作辣椒上的研究較少，因此，本試驗設置不同的施氮模式，研究連作辣椒生長、產量的變化特征，以及土壤肥力的變化，以期克服辣椒連作障礙，為提高辣椒產量和品質提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試辣椒品種為“嬌艷”。試驗用肥料分別為尿素含N 46%，硫酸鉀含K2O 50%，過磷酸鈣含P2O518%。氮肥增效劑硝化抑制劑為2-氯-6-三甲基吡啶，由 Maya Reagent 生物技術公司生產，供試微生物菌劑為“立占科奇微生物菌劑”（有效菌種為枯草芽孢桿菌，有效活菌數(shù)≥2 億/g），由山東綠德地生物科技有限公司提供。有機肥為商品有機肥。

1.2 試驗設計

試驗于2020年進行。試驗采用完全隨機設計，試驗以常規(guī)施氮為對照（CK），設置5個施肥模式，分別為常規(guī)施氮＋增效劑（T1）、常規(guī)施氮＋菌劑（T2）、氮肥減量20%＋有機肥（T3）、常規(guī)施氮＋菌劑＋增效劑（T4）、氮肥減量20%＋有機肥＋增效劑（T5）。每個處理設置3次重復，常規(guī)施氮模式施肥量為尿素 600kg/hm2、過磷酸鈣1500kg/hm2、硫酸鉀 500kg/hm2，增效劑施用量為3000g/hm2，微生物菌劑施用量為15kg/hm2，每個處理設置3次重復，每個小區(qū)面積為48m2，辣椒單株定植，株距為25cm，行距為50cm。50%尿素和所有過磷酸鈣、硫酸鉀、增效劑、有機肥和生物菌劑在定植前施入，其他尿素在坐果期追施。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 辣椒生長指標的測定

辣椒長出果實時，采用卷尺測量辣椒的株高，采用數(shù)顯游標卡尺測定莖基部的莖粗。將植株的地上部取下，在烘箱中105℃殺青30 min，80℃烘干稱量地上干物質質量。

1.3.2 辣椒產量的測定

產量的測定采用實測法，在辣椒結果期分批采收長度在18-20cm的果實，分別記錄采收質量，在辣椒收獲時采摘所有果實，計算全部產量。

1.3.3 土壤肥力的測定

在辣椒初果期，采用S形取樣法選取5點0-20cm植株根區(qū)土壤混合樣品，裝入自封袋帶回實驗室進行風干、過篩處理，采用pH試劑測定土壤pH值，采用外加熱法測定土壤有機質含量，采用凱式定氮法測定土壤全氮，采用擴散法測定土壤有效氮，采用鉬銻抗比色法測定土壤有效磷，采用火焰光度計法測定土壤速效鉀。

1.4 數(shù)據處理

利用Excel 2003進行試驗數(shù)據的整理和統(tǒng)計，采用SPSS18.0軟件LSD法進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 施氮模式對連作辣椒植株生長的影響

植株生長指標能夠反映辣椒植株的生長狀況，由表1可知，不同施氮模式間存在差異。其中，株高表現(xiàn)為T5＞T4＞T3＞T2＞T1＞CK，各處理均顯著高于CK，T1、T2、T3、T4和T5分別比CK高出2.07%、3.13%、4.59%、8.14%和9.84%，T5處理的株高最高，T4處理和T3處理沒有顯著差異，T2處理和T1、T3處理間沒有顯著差異。莖粗表現(xiàn)為T4＞T5＞T3＞T2＞T1＞CK，各處理均顯著高于CK，T1、T2、T3、T4和T5分別比CK高出15.91%、15.91%、21.18%、31.44%和26.55%，T4處理的莖粗最大，和T5處理間沒有顯著差異，T1、T2、T3和T5處理間沒有顯著差異。地上干物質表現(xiàn)為T4＞T5＞T3＞T2＞T1＞CK，各處理均顯著高于CK，T1、T2、T3、T4和T5分別比CK高出9.12%、11.55%、18.11%、29.49%和24.25%，T4處理的地上干物質最多，T1和T2處理間沒有顯著差異。

表1 施氮模式對連作辣椒植株生長的影響

2.2 施氮模式對連作辣椒產量的影響

由圖1可知，不同施氮模式處理間存在顯著差異，處理間表現(xiàn)為T4＞T5＞T1＞T3＞T2＞CK，各處理均顯著高于CK，T1、T2、T3、T4和T5分別比CK高出15.82%、27.66%、22.56%、39.10%和31.06%，T4處理的產量最高，顯著高于其它處理，T2處理和T3、T5間均沒有顯著差異。

圖1 施氮模式對連作辣椒產量的影響

2.3 施氮模式對連作辣椒土壤肥力的影響

土壤養(yǎng)分狀況能夠反映土壤養(yǎng)分結構和土壤肥力的高低。由表3可知，各處理間的土壤養(yǎng)分指標存在顯著差異。其中，土壤pH值表現(xiàn)為T4＞T5＞T2＞T3＞T1＞CK，除了T1處理外，各處理均顯著高于CK，T2、T3、T4和T5分別比CK高出7.11%、5.33%、12.00%和9.20%，T4處理的pH值最高，和T5處理間沒有顯著差異，T2、T3和T5處理間沒有顯著差異。有機質含量表現(xiàn)為T5＞T3＞T4＞T2＞T1＞CK，除了T1處理外，各處理均顯著高于CK，T2、T3、T4和T5分別比CK高出4.98%、18.75%、15.78%和20.16%，T5處理的有機質含量最高，顯著高于其他處理。全氮含量表現(xiàn)為T4＞T3＞T5＞T1＞CK＞T2，除了T2處理外，其它處理均顯著高于CK，T4處理的全氮含量最高，和T3沒有顯著差異，顯著高于其他處理。速效氮各處理均顯著高于CK，T1、T2、T3、T4和T5分別比CK高出28.58%、15.03%、26.88%、38.03%和50.22%，T4處理的速效氮含量最高，顯著高于其它處理。速效磷含量T5處理最高，顯著高于其它處理。速效鉀含量除了T1處理外，各處理均顯著高于CK，T2、T3、T4和T5分別比CK高出2.59%、13.27%、6.46%和16.91%，T5處理的速效鉀含量最高，顯著高于其他處理。

表3 施氮模式對連作辣椒土壤肥力的影響

綜上，常規(guī)施氮＋菌劑＋增效劑（T4）的處理在各項指標中均有最優(yōu)的表現(xiàn)。

3 討論

氮肥是作物生產過程中產量的限制因子，氮肥能夠改善作物地上部分的光合性能，從促進干物質的積累與轉運，為產量的形成奠定基礎[10]。然而，在常規(guī)的施氮模式中，偏施氮肥和過量施肥造成資源浪費和環(huán)境的破壞[11]。研究表明，改善施氮模式能夠改善土壤理化性質，提高作物產量和品質，氮肥增效劑是一類土壤調節(jié)物質，能夠減少氮肥損失，提高氮肥利用率，控制氮肥在土壤中的轉化過程，緩慢供給作物，達到了延長肥效的作用，促進了作物生長，能夠產生明顯的增產效果[12]。微生物菌劑能夠通過其所含微生物的生命活動，增加植物養(yǎng)分的供應量并促進植物生長，改善農業(yè)生態(tài)環(huán)境[13]；有機肥則通過提高土壤有機質從而促進土壤養(yǎng)分礦化，達到增產提質的效果[14]。本研究表明，不同施氮模式間存在差異。氮肥減量20%＋有機肥＋增效劑處理的株高最高，常規(guī)施氮＋菌劑＋增效劑處理的莖粗最大，地上干物質最多，產量最高，主要是由于增效劑和有機肥、菌劑間充分發(fā)揮互補作用。氮肥增效劑對肥料起到緩釋的作用，持續(xù)提供氮肥，有利于葉綠素合成，從而增強作物生長后期凈光合能力、提高光合速率，促進光合產物的形成；生物菌劑能夠對土壤微生物多樣性和種群豐度起到促進作用，從而克服連作產生的障礙，促進植株的生長。

土壤作為植物生態(tài)系統(tǒng)中生命活動的主要場所，為植株的生長提供養(yǎng)分，是營養(yǎng)元素轉化的重要樞紐，其生產力水平直接決定著生物產量[15]。研究認為，合理的施肥模式能夠提高土壤養(yǎng)分水平，改善林分養(yǎng)分狀況，從而改善土壤結構[16]。本研究結果表明，改善施氮模式能夠顯著提高辣椒土壤養(yǎng)分含量，氮肥減量20%＋有機肥＋增效劑處理的土壤有機質含量和速效磷、速效鉀含量最高，常規(guī)施氮＋菌劑＋增效劑處理的pH值、全氮和速效氮含量最高，主要是由于有機肥補充和土壤有機質，菌劑能夠促進土壤對氮素的礦化，并提高土壤微生物的活性，而增效劑在一定程度上起到緩釋的作用從而改善土壤的養(yǎng)分結構和含量，為植株的生長和產量的形成提供良好的基礎。

4 結論

改善施氮模式能夠促進辣椒植株生長，提高辣椒產量，增加土壤肥力。其中，常規(guī)施氮＋菌劑＋增效劑處理的辣椒植株干物質積累量最多，產量最高，土壤pH值、全氮和速效磷含量最高，有機質含量、速效鉀含量保持較高水平。因此，該施肥模式可在辣椒生產中進行推廣應用。