氮肥施用量對(duì)溫室彩椒產(chǎn)量及土壤硝酸鹽含量的影響

貫立茹 張成軍 劉佳偉 朱欣宇 李志鳳 趙 靜 劉 娟王 麗

（1北京市順義區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，北京 101300；2北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營(yíng)養(yǎng)與資源研究所，北京 100097）

近年來(lái)，蔬菜生產(chǎn)中氮肥過(guò)量投入問(wèn)題受到社會(huì)普遍關(guān)注。過(guò)量施用氮肥，不僅導(dǎo)致蔬菜硝酸鹽累積超標(biāo)，給人體健康帶來(lái)不利影響，同時(shí)也將引起氮素在土壤中大量殘留，增加向環(huán)境中的淋失風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重威脅地下水或地表水質(zhì)（鄒碧瑩和張?jiān)埔恚?008；黃東風(fēng) 等，2009；熊閱斌 等，2010）。

日光溫室蔬菜滴灌施肥技術(shù)是北京市設(shè)施蔬菜提高水肥利用效率的主要技術(shù)，在生產(chǎn)上應(yīng)用面積逐年擴(kuò)大。與傳統(tǒng)灌水施肥相比，滴灌施肥中的氮素管理技術(shù)大幅度地降低了蔬菜施氮量，對(duì)改善蔬菜品質(zhì)和減少對(duì)環(huán)境的影響具有十分重要的意義，研究和探明滴灌條件下施氮量對(duì)蔬菜產(chǎn)量、氮素平衡和硝態(tài)氮累積及淋洗狀況的影響，不僅可以為該項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)，也可以為評(píng)估調(diào)整氮肥施用量對(duì)蔬菜產(chǎn)量和硝態(tài)氮累積及淋洗的影響提供參考。

在設(shè)施栽培條件下，大量施用化肥（尤其是氮肥），在獲得高產(chǎn)的同時(shí)，也帶來(lái)了負(fù)效應(yīng)。本試驗(yàn)以溫室彩椒（Capsicum annuumL.）及溫室土壤為試驗(yàn)對(duì)象，通過(guò)測(cè)定彩椒的產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤的硝酸鹽含量，探索其變化規(guī)律，以控制其硝酸鹽污染、提高果實(shí)產(chǎn)量為目的，旨在為高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)的合理施肥提供理論與實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2009年8月～2010年1月在北京市順義區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)基地的日光溫室內(nèi)進(jìn)行。溫室內(nèi)土壤質(zhì)地為壤質(zhì)褐潮土，定植前耕層0～20 cm土壤養(yǎng)分含量：堿解氮96.0 mg·kg-1，速效磷73.6 mg·kg-1，速效鉀84.0 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì)13.54 g·kg-1，全氮0.90 g·kg-1。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用彩椒品種為紅英達(dá)，2009年8月14日定植，株距為0.4 m，行距為0.6 m。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

氮素用量設(shè)0（對(duì)照）、10、15、20、25 kg·（667 m2）-15個(gè)水平，同時(shí)設(shè)置不同基肥用量（表1）。磷肥（P2O5）用量為 9 kg·（667 m2）-1，鉀肥（K2O）用量為 15 kg·（667 m2）-1。磷肥全部做基肥；氮、鉀肥20%作基肥，80%作追肥，分別于10月2、20日和11月4日分3次施用，其中第3次的肥料用量占總施肥量的20%，第1和第2次的肥料用量相同且各占總施肥量的30%。氮磷鉀肥分別以尿素、過(guò)磷酸鈣和硫酸鉀形式施入。小區(qū)面積35.4 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。

表1 氮鉀肥施用量kg·（667 m2）-1

1.4 灌溉與施肥

采用水肥一體化灌溉施肥，全生育期共灌溉8次：8月13日灌59.60 m3·（667 m2）-1（底水），9 月 11 日灌 11.74 m3·（667 m2）-1，9 月 13 日灌 8.48 m3·（667 m2）-1，10 月 2 日灌10.04 m3·（667 m2）-1，10 月 20 日灌 10.36 m3·（667 m2）-1，10 月 23 日灌 11.67 m3·（667 m2）-1，11 月 4日灌 12.11 m3·（667 m2）-1，11 月 24 日灌 12.17 m3·（667 m2）-1，灌溉總量 136.17 m3·（667 m2）-1。

定植前施用基肥，將氮、磷、鉀肥混勻后均勻撒施于翻耕后的土壤上。追肥時(shí)將化肥提前溶化在水桶中備用，滴灌15 min清水后，將備好的肥液倒入壓差式施肥罐中，打開(kāi)施肥罐閥門(mén)，至施肥罐中肥液走凈，再滴20 min清水。

1.5 項(xiàng)目測(cè)定

1.5.1 土壤硝酸鹽含量 土壤硝酸鹽含量的測(cè)定采用酚二磺酸比色法（鮑士旦，1981）。

1.5.2 產(chǎn)量 分別于2009年12月31日和2010年1月5日彩椒果實(shí)轉(zhuǎn)色后按小區(qū)采收并計(jì)產(chǎn)。

1.6 數(shù)據(jù)分析

各小區(qū)產(chǎn)量的方差分析、多重比較采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 16.0進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮處理對(duì)土壤硝酸鹽含量的影響

彩椒收獲后，對(duì)不同處理0～100 cm土壤分層取樣測(cè)定土壤硝酸鹽含量，每層20 cm。分析結(jié)果顯示（圖1），各處理表層0～20 cm土壤硝酸鹽含量均高于其余各層，這與滴灌水肥一體化的灌水施肥方式有一定關(guān)系。由于每次灌溉水量較小，所以肥料隨水分向下移動(dòng)較少，主要集中在耕層根系密集區(qū)（0～20 cm），有利于作物吸收利用；當(dāng)施氮量高于 10 kg·（667 m2）-1時(shí)，表層土壤硝酸鹽含量增幅明顯，施氮處理各層土壤硝酸鹽含量均隨著氮肥施用量的增加而提高。經(jīng)累計(jì)，0、10、15、20、25 kg·（667 m2）-1處理下土壤硝酸鹽含量分別為 47.23、83.97、100.63、119.99、148.55 mg·kg-1，施氮處理比對(duì)照土壤硝酸鹽累積含量分別增加了77.8%、113.1%、154.1%和214.5%。

圖1 彩椒收獲期不同處理土壤硝酸鹽含量變化

2.2 不同施氮處理對(duì)溫室彩椒產(chǎn)量的影響

彩椒收獲后，對(duì)各處理產(chǎn)量的分析結(jié)果表明（表2）：與不施氮肥處理相比，施用氮肥后各處理的產(chǎn)量均顯著增加，其中15 kg·（667 m2）-1處理（處理3）的彩椒產(chǎn)量最高，達(dá)2 643.4 kg·（667 m2）-1；但隨著施氮量的進(jìn)一步增加（處理4、處理5），彩椒產(chǎn)量反而有所下降，且與處理3達(dá)顯著差異。因此，溫室彩椒采用水肥一體化灌溉施肥技術(shù)的關(guān)鍵在于調(diào)節(jié)氮肥的適宜施用量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。順義區(qū)菜農(nóng)保護(hù)地蔬菜種植氮素施用水平一般為20.2 kg·（667 m2）-1，與處理4施氮水平相當(dāng)，可見(jiàn)菜農(nóng)的常規(guī)施氮量還有減少氮肥施用量的空間。

表2 不同施氮處理對(duì)溫室彩椒產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.3 不同施氮處理對(duì)溫室彩椒生產(chǎn)效益的影響

不同施氮處理溫室彩椒生產(chǎn)效益的分析結(jié)果顯示（表2）：處理3的產(chǎn)值最高，達(dá)5 947.65元·（667 m2）-1，扣除生產(chǎn)總投入后，經(jīng)濟(jì)效益仍為最高，較對(duì)照增收1 601.40元·（667 m2）-1，單位氮素增收106.76元·（667 m2）-1。說(shuō)明在本試驗(yàn)條件下，日光溫室彩椒生產(chǎn)氮肥施用量為15 kg·（667 m2）-1時(shí)經(jīng)濟(jì)效益最高。

3 小結(jié)

不同氮肥施用水平下，0～20 cm土壤硝酸鹽含量均高于20～100 cm土層。隨著氮肥施用量的增加，0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm、80～100 cm各土層土壤硝酸鹽含量及0～100 cm土壤硝酸鹽累積量均呈升高趨勢(shì)。

在本試驗(yàn)條件下，采用水肥一體化灌溉施肥方式，15 kg·（667 m2）-1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。同時(shí)將農(nóng)戶通常施 N量由 20.2 kg·（667 m2）-1降至15 kg·（667 m2）-1，土壤硝酸鹽累積量可減少7.2%，在節(jié)約開(kāi)支、增加產(chǎn)量的同時(shí)，又能減少土壤中硝酸鹽的累積。

鮑士旦.1981.土壤農(nóng)化分析.3版.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社.

黃東風(fēng)，王果，李衛(wèi)華，邱孝煊.2009.施肥模式對(duì)蔬菜產(chǎn)量、硝酸鹽含量及模擬土柱氮磷淋失的影響.生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，25（2）：68-73.

熊閱斌，陳益元，吳志明.2010.化肥使用對(duì)蔬菜硝酸鹽污染的防治對(duì)策研究.環(huán)境整治，（6）：74-75.

鄒碧瑩，張?jiān)埔?2008.氮肥對(duì)蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究進(jìn)展.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，（8）：116-119.