化肥減量及配施有機(jī)肥對(duì)辣椒產(chǎn)量及土壤肥力的影響

摘 要：我國(guó)是世界上最大的辣椒生產(chǎn)國(guó)。在辣椒種植過程中，施肥技術(shù)是保證辣椒植株健康生長(zhǎng)、提高產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)。合理施肥不僅能滿足辣椒生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)養(yǎng)分的需求，還能確保土壤肥力的保持和提升。通過試驗(yàn)，分析不同施肥水平及配施有機(jī)肥對(duì)辣椒生長(zhǎng)、產(chǎn)量與品質(zhì)及對(duì)土壤肥力的影響，在保證辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)的前提下，探索滿足辣椒生長(zhǎng)所需的最佳施肥量。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)化肥施用量減少10%（施用1 800 kg/hm2復(fù)合肥）時(shí)，辣椒的產(chǎn)量和品質(zhì)均有所提升，但繼續(xù)減少施肥量時(shí)，辣椒的產(chǎn)量和品質(zhì)會(huì)有所下降。此外，在減量施肥的基礎(chǔ)上配施有機(jī)肥，能顯著提高辣椒的產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益，還能提高土壤中有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和土壤肥力。當(dāng)有機(jī)肥替代20%化肥（即復(fù)合肥施用量為1 600 kg/hm2、有機(jī)肥施用量為400 kg/hm2）時(shí)，辣椒的產(chǎn)量為36 621.31 kg/hm2、收益為75 229.01元/hm2，且相較于常規(guī)施肥能增收34.49%，同時(shí)土壤中有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也能顯著增加。

關(guān)鍵詞：辣椒；化肥；減量；產(chǎn)量；土壤肥力

中圖分類號(hào)：S14-33；S-3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1674-7909（2024）10-74-4

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.10.015

0 引言

辣椒含有豐富的維生素C、維生素A和膳食纖維等營(yíng)養(yǎng)成分，具有抗氧化、促進(jìn)消化、提高免疫力等功能，是一種廣泛種植的蔬菜和調(diào)味品［1］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)辣椒種植面積超過200萬hm2。隨著農(nóng)業(yè)科技的不斷進(jìn)步和種植技術(shù)的不斷提高，通過引進(jìn)優(yōu)質(zhì)辣椒品種和推廣精準(zhǔn)灌溉、智能施肥、生物防治等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)，我國(guó)辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)得到顯著提高［2］。

在辣椒種植過程中，施肥技術(shù)是確保辣椒健康生長(zhǎng)、提高辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)之一。合理施肥不僅能滿足辣椒生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)養(yǎng)分的需求，還能促進(jìn)土壤肥力的保持和提升［3］。對(duì)辣椒施肥時(shí)，常用溝施、穴施或葉面噴施等方式，確保辣椒能充分吸收利用養(yǎng)分［4］；或采用水肥一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)辣椒對(duì)肥料與水的有效利用，提高施肥效果［5］。同時(shí)，要注意肥料的合理配比。長(zhǎng)期大量施用化肥會(huì)導(dǎo)致土壤中的微生物活性降低、土壤板結(jié)、土壤肥力下降等問題，破壞土壤微生物與動(dòng)物的生態(tài)平衡，降低土壤生物多樣性，影響土壤生態(tài)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)［6］。孫子雋等［7］通過研究化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)植煙土壤理化性質(zhì)和微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)化肥減施雖會(huì)導(dǎo)致微生物群落的豐富度降低，但配施有機(jī)肥能增加細(xì)菌和真菌群落的多樣性指數(shù)，且化肥減量配施有機(jī)肥能顯著改善土壤養(yǎng)分、物理特性、土壤酶活性及微生物群結(jié)構(gòu)。朱培蕾等［8］通過田間試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，氮磷鉀總養(yǎng)分量減施30%、配施小麥秸稈生物質(zhì)炭，能明顯改善土壤理化性質(zhì)，提高大棚辣椒的產(chǎn)量與品質(zhì)，與不施生物質(zhì)炭相比，辣椒產(chǎn)量能提高16.28%、土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)能提高15.57%。

隨著人們對(duì)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識(shí)逐漸加強(qiáng)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也在向更環(huán)保、可持續(xù)方向發(fā)展。在辣椒種植領(lǐng)域，減少化肥的使用量已成為一種趨勢(shì)［9］。研究發(fā)現(xiàn)，化肥減量配施有機(jī)肥能提高土壤中有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，改善土壤通透性、保水保肥性能，提高土壤肥力，為辣椒提供更均衡的營(yíng)養(yǎng)，促進(jìn)辣椒根系的發(fā)育和植株生長(zhǎng)，為辣椒提供更適宜生長(zhǎng)的環(huán)境［10］。同時(shí)，減量施肥能有效降低生產(chǎn)成本，提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)效益，減輕對(duì)土地生態(tài)系統(tǒng)的損害，有利于維護(hù)土地生態(tài)平衡，推動(dòng)農(nóng)業(yè)向綠色、生態(tài)、循環(huán)方向發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展［11］。

筆者通過試驗(yàn)來分析不同化肥施用水平及配施有機(jī)肥對(duì)辣椒生長(zhǎng)、品質(zhì)、產(chǎn)量及土壤肥力的影響，在保證辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)的前提下，探索辣椒生長(zhǎng)所需的最佳施肥量，從而減少過量施肥對(duì)土壤和水體造成的污染，降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

于河南省駐馬店市西平縣開展試驗(yàn)。該地位于河南省中部偏南，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫為14.6 ℃，年降水量為800～1 000 mm。試驗(yàn)地土壤pH值為6.9，有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.6 g/kg，全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.11 g/kg，速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為158.37 mg/kg，有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.06 mg/kg，且排水良好，光照充足。

1.2 試驗(yàn)材料

供試品種為河南省農(nóng)科院提供的“駐椒20號(hào)”；試驗(yàn)用復(fù)合肥［m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=17∶17∶17］購(gòu)自河南佳禾肥業(yè)有限公司；有機(jī)肥由雞糞、腐熟大豆、鋸木屑、解淀粉芽孢桿菌菌劑發(fā)酵而成（有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為389.10 g/kg，全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.25 g/kg，全磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.62 g/kg，全鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25.37 g/kg），符合生物有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)7個(gè)處理。處理1為對(duì)照組，正常施用復(fù)合肥，施肥量為2 000 kg/hm2；處理2為減施10%復(fù)合肥施肥，施肥量為1 800 kg/hm2；處理3為減施20%復(fù)合肥施肥，施肥量為1 600 kg/hm2；處理4為減施30%復(fù)合肥施肥，施肥量為1 400 kg/hm2；處理5為有機(jī)肥替代10%復(fù)合肥，即復(fù)合肥施用量為1 800 kg/hm2、有機(jī)肥施肥量為200 kg/hm2；處理6為有機(jī)肥替代20%化肥，即復(fù)合肥施肥量為1 600 kg/hm2，有機(jī)肥施肥量為400 kg/hm2；處理7為有機(jī)肥替代30%化肥，即復(fù)合肥施肥量為1 400 kg/hm2、有機(jī)肥施肥量為600 kg/hm2。每個(gè)處理的試驗(yàn)區(qū)域面積為200 m2（20 m×10 m），每個(gè)處理重復(fù)3次，共21個(gè)區(qū)域。種植辣椒時(shí)，行距為50 cm，株距為30 cm。在辣椒生長(zhǎng)期內(nèi)定期澆水、除草等，且各處理除施肥量不同外，其余管理措施完全相同。

1.4 測(cè)定方法

采用五點(diǎn)取樣法進(jìn)行取樣，即每個(gè)區(qū)域隨機(jī)選取5點(diǎn)，每點(diǎn)選取10株辣椒進(jìn)行測(cè)試。在辣椒結(jié)果后期，用卷尺測(cè)量辣椒株高，用游標(biāo)卡尺測(cè)量辣椒莖直徑、果實(shí)橫徑和縱徑，用天平稱量辣椒單果質(zhì)量，用高效液相色譜法測(cè)量辣椒中維生素C和辣椒素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用蒽酮比色法測(cè)量辣椒可溶性糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用凱氏定氮法測(cè)量可溶性蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并計(jì)算每個(gè)小區(qū)的辣椒產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益。采收完辣椒后，測(cè)試取樣點(diǎn)土壤pH值，用重鉻酸鉀-油浴鍋加熱法測(cè)量土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并用堿解擴(kuò)散法、鉬銻抗比色法和火焰光度法分別測(cè)量土壤中氮、磷、鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

用Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，并用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性顯著分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 化肥減量及配施有機(jī)肥對(duì)辣椒生長(zhǎng)的影響

不同施肥處理對(duì)辣椒生長(zhǎng)的影響見表1。由表1可知，處理2～4的辣椒株高均顯著高于處理1，但處理1～4的辣椒莖直徑無顯著差異；處理2的辣椒縱徑、橫徑和單果質(zhì)量要顯著高于處理1、處理3和處理4；處理5、處理6、處理7的辣椒株高、莖直徑、縱徑、橫徑和單果質(zhì)量均顯著高于處理1～4，這說明使用有機(jī)肥部分替代化肥有助于辣椒生長(zhǎng)。對(duì)比處理5、處理6、處理7后發(fā)現(xiàn)，處理6的辣椒株高、莖直徑、縱徑、橫徑和單果質(zhì)量要高于處理5和處理7，這說明有機(jī)肥替代20%化肥最有利于辣椒生長(zhǎng)。

2.2 化肥減量及配施有機(jī)肥對(duì)辣椒品質(zhì)的影響

不同施肥處理對(duì)辣椒品質(zhì)的影響見表2。由表2可知，相較于正常施肥，施肥量減少10%時(shí)，辣椒的維生素C、可溶性糖及可溶性蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著增加，但當(dāng)施肥量繼續(xù)減少后，維生素C、可溶性糖及可溶性蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)顯著減少。在減少?gòu)?fù)合肥施肥量的同時(shí)配施有機(jī)肥，辣椒維生素C、辣椒素、可溶性糖及可溶性蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著高于正常施肥及減量施肥處理，且處理5、處理6和處理7的維生素C質(zhì)量分?jǐn)?shù)無顯著差異，處理6和處理7的辣椒素質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于處理5，處理6的可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)和可溶性蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高。

2.3 化肥減量及配施有機(jī)肥對(duì)辣椒產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

不同施肥處理對(duì)辣椒產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響見表3。由表3可知，處理1的折合產(chǎn)量最低（28 667.35 kg/hm2），處理6的折合產(chǎn)量最高（36 621.31 kg/hm2），且處理2的折合產(chǎn)量（31 996.25 kg/hm2）顯著高于處理1，這說明施肥量減少10%有利于提高辣椒產(chǎn)量，但當(dāng)施肥量減少30%時(shí)，辣椒產(chǎn)量?jī)H為26 956.86 kg/hm2，顯著低于處理1的產(chǎn)量。去除肥料成本后，處理6和處理7的收益較高（分別為75 229.01元/hm2和73 839.61元/hm2），處理4的收益最低（55 000.78元/hm2），相較于對(duì)照組，處理6的增收最高（34.49%）。因此，有機(jī)肥替代20%化肥，能顯著增加辣椒的產(chǎn)量、產(chǎn)值及收益。

2.4 化肥減量及配施有機(jī)肥對(duì)土壤肥力的影響

不同施肥處理對(duì)土壤肥力的影響見表4。由表4可知，不同施肥處理對(duì)土壤pH值無顯著影響，配施有機(jī)肥能顯著提高土壤中有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。對(duì)比不同處理下的土壤中全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，發(fā)現(xiàn)減少?gòu)?fù)合肥施用量后，土壤中氮、磷、鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有所下降，但配施有機(jī)肥后，土壤中氮、磷、鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較常規(guī)施肥顯著增加。這是因?yàn)橛袡C(jī)肥中含有豐富的有機(jī)物質(zhì)，與土壤結(jié)合后，會(huì)促進(jìn)土壤微生物活動(dòng)，從而使土壤中有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，提高土壤肥力和保水保肥能力，改善土壤結(jié)構(gòu)，有助于培養(yǎng)土壤微生物群落。有機(jī)肥含有豐富的氮、磷、鉀營(yíng)等營(yíng)養(yǎng)元素，氮素通過微生物的分解作用被釋放出來，能有效補(bǔ)充土壤中氮素的缺乏；磷、鉀等元素也可與土壤結(jié)合，形成有效態(tài)養(yǎng)分，增加土壤中這些營(yíng)養(yǎng)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，提高土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力。同時(shí)，有機(jī)肥還含有鈣、鎂、硫等中微量營(yíng)養(yǎng)元素，能促進(jìn)植株對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，進(jìn)而促進(jìn)其生長(zhǎng)。因此，在減量施肥的前提下配施有機(jī)肥，能提高土壤中氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從而促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。

3 結(jié)束語(yǔ)

減量施肥是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要措施之一，能減少過量施肥造成的土壤污染和養(yǎng)分流失，降低種植成本，提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，改善土壤品質(zhì)和減少對(duì)地下水的污染，有利于對(duì)農(nóng)田的可持續(xù)利用。筆者通過試驗(yàn)對(duì)比分析不同施肥處理對(duì)辣椒生長(zhǎng)、品質(zhì)、產(chǎn)量及對(duì)土壤肥力的影響，在保證辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)的前提下，探索辣椒生長(zhǎng)所需的最佳施肥量。由試驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)化肥減量10%施用時(shí)，辣椒的產(chǎn)量和品質(zhì)均有所提升，但繼續(xù)減少施肥量時(shí)，辣椒的產(chǎn)量和品質(zhì)開始下降；在化肥減量施肥的基礎(chǔ)上配施有機(jī)肥，能顯著提高辣椒的產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益，還能提高土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和肥力。當(dāng)有機(jī)肥替代20%化肥時(shí)，辣椒的產(chǎn)量為36 621.31 kg/hm2、收益為75 229.01元/hm2，較常規(guī)施肥增產(chǎn)34.49%，且土壤中有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著增加。減量施肥并配施有機(jī)肥能有效改善土壤結(jié)構(gòu)、促進(jìn)土壤微生物活動(dòng)，有助于植物對(duì)養(yǎng)分的吸收，提高辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)，同時(shí)降低生產(chǎn)成本，減少農(nóng)藥、化肥的殘留，減輕環(huán)境壓力，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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