不同施肥處理對辣椒農(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。長期以來，我國的辣椒種植產(chǎn)業(yè)及加工業(yè)一直呈現(xiàn)持續(xù)增長的趨勢，人們對辣椒的品質(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)分的管理是實現(xiàn)辣椒高產(chǎn)高效的突破點。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，長期使用會導(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明顯變化。不同的辣椒品種在不同的地區(qū)，對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情況，因此較難判斷辣椒長勢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。本試驗采用滴灌，選用河南省艷紅辣椒品種為種植對象，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

試驗在商丘市柘城縣前王村田間進(jìn)行。經(jīng)測定，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象。

1.2 試驗設(shè)計

2016年4月20日選取長勢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)試驗法做3 個重復(fù)種植小區(qū)，每個小區(qū)的面積為30 m2。2016年4月18日整地時，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 測定項目及方法

（1）辣椒農(nóng)藝性狀的測定。6月20日在每個試驗小區(qū)隨機(jī)選取5株辣椒植株并測量其株高，8月10日對前面選取的辣椒植株進(jìn)行第二次株高測量。盛果期在每個小區(qū)內(nèi)隨機(jī)采摘10枚成熟的辣椒果實，測量其單果長、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)量的測定。從7月10日開始采摘成熟的辣椒果實，之后每10天采摘一次，分別記錄各個小區(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定[5]；粗蛋白含量采用凱式半微量定氮法測定；史高維爾指標(biāo)（辣度）采用乙醇提取測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試品評。

（4）土壤化學(xué)性質(zhì)及有機(jī)肥養(yǎng)分含量的測定。pH 值用電位法測定；有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀外加熱法測定；全氮含量用凱氏定氮法測定[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)計學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計，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，對不同施肥處理下的辣椒的株高、果實長度、果實重量、果實干物質(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 個亞組。用SAS 軟件對辣椒的株高、果實長度、果實重量、果實干物質(zhì)含量的測定數(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、果實長度、果實重量、果實干物質(zhì)含量有極顯著差異；而A、B、C、D四組的各自3個亞組間無顯著差異，這也說明重復(fù)處理小區(qū)的位置選擇不會影響株高、果實長度、果實重量、果實干物質(zhì)含量等辣椒生長的農(nóng)藝特性。A、B、C、D 四種施肥處理下的株高、果實長度、果實重量、果實干物質(zhì)含量各自測定值的平均值對比如表2所示。

表2數(shù)據(jù)表明，相同生長期內(nèi)B、C、D三種施肥處理明顯優(yōu)于A 施肥處理的生長農(nóng)藝特，這說明辣椒生長期對氮、磷、鉀的需求非常明顯，為了增產(chǎn)提質(zhì)，在辣椒生長期進(jìn)行施肥是必不可少的。D 與B、C 相比，株高增長幅度最大，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，滿足根系生長肥力需求，且有機(jī)肥對土壤結(jié)構(gòu)的改善作用明顯，有利于辣椒根系的生長與氮元素的吸收，故而植株生長顯著。從表2可看出，B、C、D 三種施肥處理下的單果長、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。由于不同生長階段產(chǎn)量不同，因此對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辣椒產(chǎn)量影響顯著。對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)量排序為B＞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，隨著時間的推移，辣椒進(jìn)入盛果期時，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，這時氮、磷、鉀的含量充足，供應(yīng)時間長且穩(wěn)定，這樣就滿足了辣椒各個生長期對養(yǎng)分的需要。其中A 處理的產(chǎn)量最低，這是因為A 處理沒有對辣椒施肥，尤其缺乏了對辣椒生長影響最大的氮肥[10]，可見辣椒生長過程中必須追肥以增加土壤養(yǎng)分，否則會嚴(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，而艷紅辣椒生長期較長，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，時間約推遲了10 天，且D 處理盛果期前后的產(chǎn)量增長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辣椒維生素C、粗蛋白和史高維爾指數(shù)形成的影響，對A、B、C、D 不同施肥處理的10 次采摘下每次的3個重復(fù)取平均值，結(jié)果如表5、表7和表9所示。對表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)計量都遠(yuǎn)大于顯著F值，列的F統(tǒng)計量都小于顯著F值。這說明不同施肥處理對辣椒的維生素C、粗蛋白、史高維爾指數(shù)(SHU)有顯著影響，而采摘時間對辣椒的維生素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間對辣椒品質(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 個成熟辣椒品質(zhì)測定值的平均值作為最終值進(jìn)行對照分析，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）三項指標(biāo)比不施肥的A 處理還要低，這說明單施復(fù)合肥對辣椒的維生素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，不同的施肥處理對辣椒生長影響顯著，復(fù)合肥和有機(jī)肥配施對辣椒的增產(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，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，否則會對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)對辣椒生長的影響、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。