優(yōu)化施肥對(duì)土壤性質(zhì)及菜椒品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

張揚(yáng)

摘? ? 要：通過(guò)長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)，對(duì)土壤進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)行甜椒優(yōu)化施肥試驗(yàn)，研究不同優(yōu)化施肥處理對(duì)土壤性質(zhì)及菜椒品質(zhì)和產(chǎn)量的影響。試驗(yàn)以‘京甜為供試菜椒品種，設(shè)5個(gè)不同施肥區(qū)：空白區(qū)、常規(guī)施肥區(qū)、測(cè)配施肥區(qū)、單施有機(jī)肥區(qū)、單施化肥區(qū)。試驗(yàn)結(jié)果表明，土壤中養(yǎng)分含量較2008年水平各不同施肥處理均有不同程度提升，其中施用有機(jī)肥的3 個(gè)施肥區(qū)處理，土壤有機(jī)質(zhì)和有效磷含量提高幅度相對(duì)較大，施用化肥的處理區(qū)速效鉀含量相對(duì)較高，單施有機(jī)肥區(qū)鉀含量提升相對(duì)幅度略小;優(yōu)化施肥對(duì)菜椒果實(shí)品質(zhì)有提升作用，其中測(cè)土配方施肥區(qū)果實(shí)維生素C含量相對(duì)最高，硝酸鹽和總酸含量相對(duì)最低;菜椒產(chǎn)量最高的是習(xí)慣性施肥區(qū)，平均667 m2產(chǎn)量2 498.93 kg，測(cè)土配方施肥區(qū)次之為2 436.46 kg，根據(jù)產(chǎn)投比計(jì)算得出，測(cè)土配方施肥處理區(qū)為經(jīng)濟(jì)效益最佳，667 m2純收益為6 323.9元;長(zhǎng)期施用有機(jī)肥并根據(jù)作物需肥量及土壤情況合理施用化肥對(duì)土壤肥力的提高有積極促進(jìn)作用，同時(shí)提高果實(shí)養(yǎng)分含量?jī)?yōu)化果實(shí)品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：菜椒;土壤;施肥;產(chǎn)量 ;品質(zhì)

Abstract：Through long-term positioning monitoring， the soil was tested and the sweet pepper optimized fertilization experiment was carried out to study the effects of different optimized fertilization treatments on soil properties and quality and yield of pepper. ‘Jingtianwas used as material in this research， 5 different fertilization plots （ blankplot，conventional fertilization plot，measuring and fertilizing plot，single application organic fertilizer plot，and single application fertilizer plot） were set. The results showed that the soil nutrient content was higher than that in 2008 after treated. Among the three fertilization plots which was organic fertilizer applied，the soil organic matter and available phosphorus contents increased， the available potassium content was relatively higher，and the relative increase of potassium content in the single application organic fertilizer plot was slightly smaller. The optimized fertilization could improve the quality of the pepper fruit. The vitamin C content of pepper in the soil testing formula fertilization plot was the highest，and the nitrate and total acid contents were the lowest. The highest yield of pepper was in the habitual fertilization plot，the average yield per 667 m2 was 2 498.93 kg，followed by the soil testing formula fertilization plot which was 2 346.46 kg. According to the ratio of production and investment，the soil testing formula fertilization treatment plot showed the best economic benefit. The net income was 6 323.9 yuan. have positive effects on the soil fertility could be improved by long-term application of organic fertilizer and rational application of chemical fertilizer according to crop fertilizer requirements and soil conditions， fruit nutrient content and fruit quality were improved as well.

Key words： Pepper; Soil; Fertilization; Production; Quality

施肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中補(bǔ)充養(yǎng)分的重要措施，但過(guò)量施用化肥的現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，導(dǎo)致肥料利用率低，引起土壤肥力下降，破壞農(nóng)田生態(tài)環(huán)境[1]，隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，現(xiàn)代的施肥技術(shù)既要當(dāng)季作物增產(chǎn)，改善品質(zhì)，又要不斷培肥土壤，保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[2]。為了促進(jìn)蔬菜生長(zhǎng)，肥料投入量多，土壤理化性狀發(fā)生顯著變化[3] ，既限制了蔬菜產(chǎn)量的提高，又影響抗病性、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益，已成為當(dāng)前蔬菜生產(chǎn)必須解決的重大問(wèn)題。菜椒俗稱柿子椒、甜椒，是茄科辣椒屬辣椒的一個(gè)變種，含豐富維生素及胡蘿卜素，是市民餐桌經(jīng)常食用的一種蔬菜。它適應(yīng)性比較廣，產(chǎn)量高，抗病害強(qiáng)，其栽培應(yīng)用已遍及全國(guó)各地，大部分地區(qū)都有種植。土壤是具有生物活性的自然體，土壤肥力的高低是決定土地生產(chǎn)力的基本條件[4]。高強(qiáng)度利用下蔬菜地的施肥過(guò)量問(wèn)題導(dǎo)致了土壤質(zhì)量的嚴(yán)重退化，合理施肥是維持蔬菜地生產(chǎn)力和可持續(xù)發(fā)展的重要措施[5]，合理施肥，不僅能為作物生長(zhǎng)創(chuàng)造養(yǎng)分貯量豐富、有效性高、貯供協(xié)調(diào)的土壤生態(tài)環(huán)境，而且還能調(diào)節(jié)土壤酸堿性，改善土壤結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，協(xié)調(diào)土壤水、肥、氣、熱諸因素，提高土壤肥力，從而增加作物產(chǎn)量和改善農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量[6]。菜椒對(duì)土壤及肥料有較高的要求，受施肥水平的影響極為顯著。開(kāi)展探索適合當(dāng)?shù)夭私犯弋a(chǎn)，提高品質(zhì)的土壤及施肥情況研究，尤為重要，對(duì)促進(jìn)大興區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗(yàn)田土壤為壤土，根據(jù)長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)，該地塊土壤分別于2008年和2015年進(jìn)行土壤樣品采集并檢測(cè)，其中檢測(cè)項(xiàng)目包括土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、堿解氮、速效鉀。

供試菜椒品種為中國(guó)蔬菜工程技術(shù)研究中心培育的‘京甜。

供試肥料：尿素（N≥46%），磷酸二銨（N≥18%，P2O5≥46%），硫酸鉀（K2O≥52%），‘一特商品有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)≥45%，N+P+K≥5%）。施肥方式為氮、鉀肥40%底施，60%在果期追施;磷肥、有機(jī)肥為一次性底施。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地點(diǎn)位于北京市大興區(qū)長(zhǎng)子營(yíng)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)示范基地大棚內(nèi)，作物行距1.2 m，株距30 cm。定植時(shí)間為2016年2月17日，收獲時(shí)間為7月20日。

試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理，3次重復(fù)，小區(qū)面積為68.2 m2，采用隨機(jī)區(qū)組排列。處理分別為：處理1，空白區(qū)，不施用肥料;處理2，習(xí)慣施肥區(qū) ，667 m2施用有機(jī)肥1 500 kg，復(fù)混肥（m氮∶m磷∶m鉀=15∶15∶15）50 kg作基肥，667 m2每次追施水溶肥（m氮∶m磷∶m鉀=16∶8∶34）15 kg，施用3次;處理3，測(cè)土配方施肥區(qū)，667 m2施用有機(jī)肥760 kg，尿素6.4 kg，磷酸二銨20.4 kg，硫酸鉀6.4 kg作基肥，第1次追肥667 m2施尿素20.1 kg，硫酸鉀8.9 kg，第2次追肥667 m2施尿素13.4 kg，硫酸鉀6.0 kg;處理4，單施有機(jī)肥區(qū)，667 m2施用有機(jī)肥1 860 kg作基肥，不施用化肥;處理5，單施化肥區(qū)，667 m2施用尿素32.98 kg，磷酸二銨36.9 kg，硫酸鉀21 kg，第1次追肥667 m2施尿素20.1 kg，硫酸鉀8.9 kg，第2次追肥667 m2施尿素13.4 kg，硫酸鉀6.0 kg。

1.3 檢測(cè)項(xiàng)目及方法

1.3.1 檢測(cè)項(xiàng)目 土壤有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、全氮;果實(shí)中維生素C含量、硝酸鹽含量、總酸含量、可溶性固形物含量;植株樣品中全氮、全磷、全鉀。

1.3.2 檢測(cè)方法 土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定，堿解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定，有效磷含量采用碳酸氫鈉提取—鉬銻抗比色法測(cè)定，全氮含量采用凱氏定氮儀法測(cè)定，速效鉀含量采用乙酸銨浸提—火焰光度計(jì)法測(cè)定[7];植株樣品中全氮含量采用凱氏定氮儀法測(cè)定，全鉀含量采用火焰光度法測(cè)定，全磷含量采用鉬銻抗比色法測(cè)定。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理方法及軟件 試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Microsoft Office Excel 2007處理，軟件為SPSS19.0。

2 結(jié)果與分析

2.1 優(yōu)化施肥對(duì)土壤性質(zhì)的影響

土壤環(huán)境特征是決定蔬菜高產(chǎn)、高效和優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵因素，土壤營(yíng)養(yǎng)狀況直接關(guān)系作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，是十分重要的環(huán)境條件[8]。該地塊為長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)點(diǎn)，于2008年做基礎(chǔ)樣分析，同時(shí)于2015年進(jìn)行土壤養(yǎng)分檢測(cè)復(fù)測(cè)，并根據(jù)表1進(jìn)行對(duì)比分析。

2.1.1 優(yōu)化施肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響 2015年不同施肥區(qū)間習(xí)慣施肥（處理2）、測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3）和單施有機(jī)肥區(qū)（處理4）有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較高，其中習(xí)慣施肥區(qū)（處理2）土壤有機(jī)質(zhì)含量（w，后同）最高為33.15 g·kg-1，測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3）和單施和有機(jī)肥區(qū)（處理4）次之，分別為31.68 g·kg-1和29.26 g·kg-1，單施化肥區(qū)（處理5）和空白區(qū)（處理1）相對(duì)含量較少，分別為13.53 g·kg-1和11.29 g·kg-1。各處理有機(jī)質(zhì)含量較2008年均有提高，其中習(xí)慣施肥區(qū)（處理2）、測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3）、單施有機(jī)肥區(qū)（處理4）提高較明顯，以習(xí)慣施肥區(qū)（處理2）提高尤其突出，由2008年的12.99 g·kg提升至2015年的33.15 g·kg，提高了154.81%，測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3）提高了109.9%，單施有機(jī)肥區(qū)（處理4）提高了77.58%;空白區(qū)（處理1）由10.53 g·kg提升至11.29 g·kg，提高了7.3%，相對(duì)提升不明顯。

2.1.2 優(yōu)化施肥對(duì)土壤全氮含量的影響 2015年空白區(qū)（處理1）全氮含量最低與其他4個(gè)處理相差較多，其中單施化肥區(qū)（處理5）全氮含量最高為1.49 g·kg-1，習(xí)慣施肥區(qū)（處理2）與之相差不大為1.46 g·kg-1，測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3）與有機(jī)肥區(qū)分別為1.38 g·kg-1和1.36 g·kg-1。全氮含量2015年各處理區(qū)分別較2008年均有所提高，以習(xí)慣施肥區(qū)（處理2）提高最為顯著，由2008年的0.55 g·kg-1提升至1.46 g·kg-1，提高了164.45%?？瞻讌^(qū)（處理1）提高相對(duì)較少由2008年的0.49 g·kg-1提高至0.64 g·kg-1，變化不明顯。

2.1.3 優(yōu)化施肥對(duì)土壤堿解氮含量的影響 2015年堿解氮以習(xí)慣施肥區(qū)（處理2）含量最高，為269 mg·kg-1，測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3）含量次之，為210 mg·kg-1，單施有機(jī)肥區(qū)（處理4）和單施化肥區(qū)（處理5）含量分別為190 mg·kg-1和165 mg·kg-1，空白區(qū)（處理1）最少，含量為40 mg·kg-1。2008年土壤檢測(cè)各施肥區(qū)堿解氮含量差異相差不大，2015年堿解氮含量較2008年水平，除空白區(qū)（處理1）由52.3 mg·kg-1降至40 mg·kg-1外，其他處理區(qū)均有所提高，以習(xí)慣施肥區(qū)（處理2）提升較為明顯，由47.6 mg·kg-1提升至269 mg·kg-1，提高了465.13%。

2.1.4 優(yōu)化施肥對(duì)土壤有效磷含量的影響 2015年土壤有效磷的含量為測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3）最高，含量為101.3 mg·kg-1，單施有機(jī)肥區(qū)（處理4）和習(xí)慣施肥區(qū)（處理2）次之分別為93.6 mg·kg-1和86.3 mg·kg-1，化肥區(qū)相差略大為45.1 mg·kg-1，空白區(qū)最低為6.2 mg·kg-1。 2015年土壤有效磷含量除空白區(qū)（處理1）由10.0 mg·kg-1降至6.2 mg·kg-1，較2008年檢測(cè)有效磷含量下降了38%，其他區(qū)域有效磷含量均有提高，以測(cè)土配方施肥區(qū)提升較最高由2008年的13.0 mg·kg-1提升至101.3 mg·kg-1，提高了6.79倍。

2.1.5 優(yōu)化施肥對(duì)土壤速效鉀含量的影響 2015年土壤速效鉀含量以習(xí)慣施肥區(qū)（處理2）最高，含量達(dá)225.7 mg·kg-1，略高于單施化肥區(qū)（處理5）的214.9 mg·kg-1和測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3）的209.9 mg·kg-1，單施有機(jī)肥區(qū)（處理4）中速效鉀含量略低，為149.9 mg·kg-1，空白區(qū)（處理1）含量最低為87.6 mg·kg-1。2年中土壤速效鉀分別均以習(xí)慣施肥區(qū)（處理2）含量最高，2015年相較于2008年除空白區(qū)（處理1）速效鉀由121.6 mg·kg-1降低至87.6 mg·kg-1，其余均有提升，以單施化肥區(qū)（處理5）提升最為明顯，由2008年的114 mg·kg-1提升至214.9 mg·kg-1，提高了88.5%，習(xí)慣施肥區(qū)（處理2）提高了48.88%，測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3）提高了41.25%，單施有機(jī)肥區(qū)（處理4）提高了25.86%。

2.2 品質(zhì)分析

2.2.1 不同施肥處理對(duì)菜椒品質(zhì)的影響 一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)土壤的養(yǎng)分供應(yīng)從“缺乏”增加到“適量”時(shí)，通常能改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì);在“適量”的范圍內(nèi)增加養(yǎng)分供應(yīng)，對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)一般沒(méi)有多大作用;從“適量”范圍增加到“奢侈消耗”時(shí)，可能降低產(chǎn)品品質(zhì)[9]。因此不同施肥區(qū)的菜椒品質(zhì)不盡相同，分別收取不同施肥區(qū)菜椒進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè)，結(jié)果如下，由表2可知，各施肥區(qū)果實(shí)中維生素C含量最高的是測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3）為89.29 mg·100 g-1，習(xí)慣施肥區(qū)（處理2）次之為74.55 mg·100 g-1，空白區(qū)（處理1）最低為42.96 mg·100 g-1;硝酸鹽含量測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3）含量最低為30.96 mg·kg-1，單施有機(jī)肥區(qū)（處理4）略高為34.68 mg·kg-1，單施化肥區(qū)（處理5）含量最高達(dá)到47.45 mg·kg-1;總酸含量為空白區(qū)（處理1）和習(xí)慣施肥區(qū)（處理2）最高均為0.145%，測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3）和單施有機(jī)肥區(qū)（處理4）最低均為0.104%;可溶性固形物含量為測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3）最高5.0%，空白區(qū)（處理1）最低4.1%。綜上對(duì)比，測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3）菜椒果實(shí)品質(zhì)優(yōu)于其他施肥區(qū)。

2.2.2 不同施肥處理對(duì)菜椒植株養(yǎng)分含量的影響

表3結(jié)果表明，（1）不同施肥處理對(duì)菜椒全磷含量的影響：菜椒植株檢測(cè)中，菜椒秧中全磷含量普遍比果實(shí)略高，果實(shí)內(nèi)測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3）全磷含量最高為0.43%，空白區(qū)（處理1）最低為0.30%;菜椒秧內(nèi)習(xí)慣施肥區(qū)（處理2）和單施有機(jī)肥區(qū)（處理4）最高，均是0.49%，測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3）次之，為0.48%，空白區(qū)（處理1）含量最少為0.43%。（2）不同施肥處理對(duì)菜椒全氮含量的影響：菜椒植株檢測(cè)中，菜椒果實(shí)中全氮含量相對(duì)比菜椒秧略高。菜椒果實(shí)和秧中均是測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3）全氮含量最高分別為0.3%和0.28%，空白區(qū)（處理1）最少分別為0.21%和0.19%。（3）不同施肥處理對(duì)菜椒全鉀含量的影響：菜椒植株檢測(cè)中，菜椒植株中全鉀含量菜椒果實(shí)中相對(duì)比菜椒秧略高。果實(shí)全鉀含量習(xí)慣施肥區(qū)（處理2）最高為5.48%，空白區(qū)（處理1）最低2.13%;秧中全鉀含量最高的是測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3），全鉀含量為3.42%，含量最低的是空白區(qū)（處理1）為1.92%。

2.3 不同施肥處理對(duì)菜椒產(chǎn)量的影響

由圖1可知，習(xí)慣施肥區(qū)（處理2）平均667 m2產(chǎn)量最高，達(dá)到2 498.93 kg，測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3）次之為2 436.46 kg，單施有機(jī)肥區(qū)（處理4）和單施化肥區(qū)（處理5）產(chǎn)量分別為2 239.42 kg和1 630.41 kg，空白區(qū)（處理1）產(chǎn)量最低547.32 kg。方差分析顯示，習(xí)慣施肥區(qū)（處理2）的產(chǎn)量與單施有機(jī)肥區(qū)（處理4）、單施化肥區(qū)（處理5）和空白區(qū)（處理1）存在顯著差異，與測(cè)土配方施肥區(qū)（處理3）差異不顯著;空白區(qū)（處理1）和與其他4個(gè)施肥區(qū)都存在顯著差異。

2.4 經(jīng)濟(jì)效益分析

菜椒收購(gòu)價(jià)格為3元·kg-1，化肥價(jià)格為尿素1.8元·kg-1、磷酸二銨3.0元·kg-1、硫酸鉀4.2元·kg-1、復(fù)合肥2.8元·kg-1、水溶肥12元·kg-1、一特有機(jī)肥0.6元·kg-1，按以上單價(jià)計(jì)算試驗(yàn)中各處理的產(chǎn)值及經(jīng)濟(jì)效益。由表4結(jié)合當(dāng)時(shí)市場(chǎng)肥料價(jià)格和菜椒收購(gòu)價(jià)格計(jì)算得出，667 m2純收益最高的是測(cè)土配方施肥區(qū)處理（處理3），為6 323.9元;習(xí)慣施肥區(qū)（處理2）和單施有機(jī)肥區(qū)（處理4）居中，分別為5 616.75元和5 602.26元;單施化肥區(qū)（處理5）相對(duì)略低，純收益為4 509.79元，空白區(qū)（處理1）最低，為1 641.96元。由此可得最高產(chǎn)量并非經(jīng)濟(jì)效益最高的產(chǎn)量。

3 討論與結(jié)論

土壤中各不同施肥處理較2008年水平均有不同程度提升，施用有機(jī)肥的3 個(gè)施肥區(qū)處理，土壤有機(jī)質(zhì)和有效磷含量提高幅度相對(duì)較大，這與寧川川等[3]的結(jié)果基本一致;施用化肥的處理區(qū)速效鉀含量提升幅度相對(duì)較高。

根據(jù)菜椒植株樣品檢測(cè)和果實(shí)品質(zhì)分析，施用有機(jī)肥增加了甜椒維生素C含量和可溶性固形物含量，降低了總酸含量和硝酸鹽含量，這與高強(qiáng)等的結(jié)果相一致[10]，綜合評(píng)測(cè)測(cè)土配方施肥區(qū)果實(shí)養(yǎng)分含量及果實(shí)品質(zhì)均優(yōu)于其他處理區(qū)。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可以看出，施用有機(jī)肥比不施有機(jī)肥產(chǎn)量相對(duì)增加，與張恩平的研究結(jié)果一致[11]，其中常規(guī)施肥區(qū)產(chǎn)量高于其他區(qū)產(chǎn)量，經(jīng)濟(jì)效益最佳的處理區(qū)為測(cè)土配方施肥處理區(qū)，說(shuō)明化肥的施用可以提高菜椒產(chǎn)量，但是并不能增加菜椒的經(jīng)濟(jì)效益。

該試驗(yàn)地塊自2008年開(kāi)始，主要種植方式為茄子、大椒輪作種植，沒(méi)有進(jìn)行過(guò)休耕輪作。在種植過(guò)程尚未發(fā)現(xiàn)明顯土傳病害的發(fā)生，但單施化肥區(qū)和不施肥區(qū)的土壤板結(jié)情況嚴(yán)重，今后將通過(guò)測(cè)定容重、團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)、土壤EC等數(shù)據(jù)，在不同施肥處理對(duì)土壤結(jié)構(gòu)和病蟲(chóng)害影響等方面進(jìn)行深入研究。

根據(jù)作物對(duì)不同養(yǎng)分需要及土壤養(yǎng)分稀缺情況合理施肥對(duì)土壤肥力的提高有積極促進(jìn)作用，同時(shí)合理施用有機(jī)肥可以提高果實(shí)品質(zhì)。正視有機(jī)肥和化肥的優(yōu)缺點(diǎn)，遵循農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和可持續(xù)發(fā)展原則，提高肥料利用率，在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)效益。

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