紅辣椒有機(jī)無機(jī)肥配施的經(jīng)濟(jì)效益與施肥參數(shù)研究

周景忠，趙瑞凡

（1.通遼市農(nóng)牧科學(xué)研究所，內(nèi)蒙古 通遼 028015；2.開魯縣農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全中心，內(nèi)蒙古 開魯 028400)

紅辣椒（Capsicum annuum L.）別名牛角椒、長辣椒、益都椒等，其果實(shí)通常呈圓錐形或長圓形，未熟果呈綠色，成熟果變成深紅色，干燥后主要用作生產(chǎn)紅色素、辣椒堿、調(diào)味料等，故俗稱為“紅干椒”。內(nèi)蒙古通遼市開魯縣屬于溫帶大陸性半干旱季風(fēng)氣候，晝夜溫差大，光照充足，無污染，適宜辣椒的生長，為紅干椒主要種植區(qū)域之一。開魯縣常年種植紅干椒2.7萬hm左右，占到全國種植面積的13%以上，年產(chǎn)紅干椒16萬t以上，且其外銷型紅干椒產(chǎn)品色澤鮮艷，營養(yǎng)豐富，主要出口韓國、日本及東南亞各國，國內(nèi)重慶、貴州、湖南等地也都有大量采購，已形成集生產(chǎn)、加工、銷售一條龍的完整產(chǎn)業(yè)鏈，是全國最大的紅干椒生產(chǎn)銷售集散地，素有“紅干椒之都”的美稱。隨著紅干椒產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展?fàn)畲螅a(chǎn)量和品質(zhì)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心要素，而合理施肥對增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)、提高產(chǎn)品市場競爭力具有重要意義，因此，有必要對開魯縣紅干椒施肥參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究，以便為紅干椒產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考。關(guān)于紅干椒栽培、氮肥、鉀肥施用等技術(shù)已有相關(guān)報道，但有關(guān)通遼地區(qū)地域、氣候條件下的相關(guān)研究并未見報道，筆者通過對紅干椒進(jìn)行測土配方有機(jī)無機(jī)肥料配施試驗(yàn)，確定適宜的施肥參數(shù)，以期為指導(dǎo)紅干椒生產(chǎn)提供可靠的參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)位于開魯縣東鳳鎮(zhèn)東方紅村，該區(qū)域位于西遼河沖積平原，土壤松散，透氣性好。經(jīng)基礎(chǔ)理化性質(zhì)測定，試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分水平為：有機(jī)質(zhì)（1.38%）缺乏、堿解氮（77.7 mg/kg）中等、速效磷（13.4 mg/kg）缺乏、速效鉀（156 mg/kg）中等，pH值為6.77。根據(jù)前期測土配方梯度試驗(yàn)數(shù)據(jù)，按照養(yǎng)分平衡法計算出每667 m紅辣椒（鮮椒）產(chǎn)量2 500 kg的理論施肥量為：N（尿素）10 kg、PO（重過磷酸鈣）7.5 kg、KO（硫酸鉀）7.5 kg、有機(jī)肥2 000 kg（含N 6 kg、PO5 kg、KO 4.1 kg）。

1.2 試驗(yàn)材料

紅辣椒種子、肥料均自當(dāng)?shù)厥袌鲑徺I。紅辣椒品種為北京紅，肥料為重過磷酸鈣（PO≥46%）、尿素（N≥46%）、硫酸鉀（KO≥50%），有機(jī)肥為充分腐熟的羊圈肥（與羊糞不同，羊圈肥含有土和雜草等雜質(zhì)，含有機(jī)質(zhì)14%、N 0.3%、PO0.25%、KO 0.21%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)共設(shè)14個處理，各處理肥料用量及配比見表1。其中，將4個水平N、PO、KO分別進(jìn)行組合并增施等量有機(jī)肥的處理11個，為對比分析肥效，設(shè)置不施肥對照（CK）、只施有機(jī)肥對照（CK）和常規(guī)施肥對照CF（CK）。參照“3414”多點(diǎn)分散田間試驗(yàn)方案，設(shè)計4個水平分別是：0水平為不施肥，2水平為當(dāng)?shù)丶t干椒最佳理論施肥量（NPK），1水平＝2水平×0.5，3水平＝2水平×1.5（即過量施肥水平）。CF代表當(dāng)?shù)胤N植戶常規(guī)施肥量（不施有機(jī)肥），M代表有機(jī)肥（667 m用量2 000 kg）。試驗(yàn)小區(qū)面積36 m（3.6 m×10.0 m），外圍設(shè)置2 m保護(hù)行，采取隨機(jī)排列，不設(shè)重復(fù)。各小區(qū)按尿素總量的20%、硫酸鉀總量的60%、重過磷酸鈣總量、有機(jī)肥總量混合用作基肥；其余的尿素和硫酸鉀分2次追肥，7月9號第1次追肥，施肥量為剩余N總量的48%、KO總量的25%，剩余肥料在8月10日盛果期全部施入。

表1 紅干椒施肥試驗(yàn)設(shè)計

紅干椒于3月23日育苗，5月18日定植。試驗(yàn)地深翻淺旋后按小行距40 cm、大行距80 cm開溝，基肥均勻施入后覆土做畦，覆膜后定植。定植后除追肥處理需追肥外，其他田間管理措施均一致。

1.4 指標(biāo)測定

土壤和有機(jī)肥理化性狀測定：辣椒苗定植前采集土壤和有機(jī)肥樣品，分別采用堿解擴(kuò)散法、NaHCO浸提-鉬銻抗比色法、NHOAc浸提-火焰光度法、重鉻酸鉀容量法測定堿解氮、有效磷、有效鉀、有機(jī)質(zhì)含量。

紅干椒產(chǎn)量和養(yǎng)分含量測定：收獲時采集完整植株樣品，干燥后分經(jīng)濟(jì)器官和莖葉（包含其他非果實(shí)部分）分別測產(chǎn)，并計算單位面積土地產(chǎn)出的干質(zhì)量。選取5株典型植株的經(jīng)濟(jì)器官和莖葉（包含其他非果實(shí)部分），分別粉碎后測定養(yǎng)分含量。全氮、全磷、全鉀含量分別采用HSO-HO消煮-凱氏蒸餾法、HSO-HO消煮-釩鉬黃比色法、HSO-HO消煮-火焰光度計法測定。每個小區(qū)單獨(dú)收獲晾曬后測產(chǎn)，并折算成667 m產(chǎn)量。

投資效益＝667 m產(chǎn)值/（1 000＋667 m施肥成本），1 000代表水電、人工、農(nóng)藥等其他成本；土壤肥力貢獻(xiàn)率＝未施肥區(qū)667 m產(chǎn)量/最高667 m產(chǎn)量；肥料貢獻(xiàn)率＝1－土壤肥力貢獻(xiàn)率；有機(jī)肥貢獻(xiàn)率＝（施有機(jī)肥區(qū)667 m產(chǎn)量－相應(yīng)未施肥區(qū)667 m產(chǎn)量）/最高667 m產(chǎn)量；化肥貢獻(xiàn)率＝1－土壤肥力貢獻(xiàn)率－有機(jī)肥貢獻(xiàn)率；肥料增產(chǎn)率＝（667 m產(chǎn)量－缺素區(qū)667 m產(chǎn)量）/缺素區(qū)667 m產(chǎn)量；養(yǎng)分增產(chǎn)＝（施肥區(qū)667 m產(chǎn)量－缺素區(qū)667 m產(chǎn)量）/施肥區(qū)667 m施肥量；667 m施肥效益＝（施肥區(qū)667 m產(chǎn)量－缺素區(qū)667 m產(chǎn)量）×紅干椒單價；紅干椒667 m養(yǎng)分吸收量＝（紅干椒養(yǎng)分測定值×667 m紅干椒產(chǎn)量）＋（紅干椒莖葉元素測定值×莖葉質(zhì)量）；肥料利用率＝（施肥區(qū)農(nóng)作物吸收養(yǎng)分量－缺素區(qū)農(nóng)作物吸收養(yǎng)分量）/（肥料使用量×肥料中的養(yǎng)分含量百分比）×100%；土樣養(yǎng)分校正系數(shù)＝缺素區(qū)作物每667 m養(yǎng)分吸收量/土壤養(yǎng)分測定值×0.15，0.15為耕層養(yǎng)分測定值換算成每667 m養(yǎng)分含量的系數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS pro軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對紅干椒產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

如表2所示（按照凈利潤降序排列），與CK相比較，處理NPK＋M的667 m產(chǎn)量顯著增加了5.90%，處理NPK＋M增產(chǎn)1.2%，但差異不顯著；其余處理均減產(chǎn)，其中處理NPK＋M、NPK＋M、NPK＋M、NPK＋M（CK）、NPK（CK）分別顯著減產(chǎn)11.24%、12.21%、20.09%、23.56%、28.15%。從667 m凈利潤的角度分析，處理NPK＋M、NPK＋M、NPK、NPK＋M分別較C K顯著增加18.82%、10.51%、7.11%、6.00%。最佳施肥配比處理NPK＋M與CK相比較，N減施35 kg、PO減施7.5 kg、KO肥減施13.5 kg，667 m產(chǎn)量卻增加了21.97 kg，投資效益顯著提高，減肥增效效果明顯。

表2 不同施肥處理對紅干椒產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.2 土壤肥力貢獻(xiàn)率、化肥貢獻(xiàn)率、有機(jī)肥貢獻(xiàn)率的確定

土壤肥力貢獻(xiàn)率的大小，反映了在施肥條件下作物產(chǎn)量對土壤肥力的依賴程度。通常土壤肥力越高，土壤肥力貢獻(xiàn)率越大，而施用肥料的貢獻(xiàn)率越小。通過表2中NPK＋M、NPK、CK、CK的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，根據(jù)貢獻(xiàn)率公式得出土壤肥力貢獻(xiàn)率為67.85%，有機(jī)肥貢獻(xiàn)率范圍在4.33%～7.09%，化肥貢獻(xiàn)率范圍在25.06%～27.82%。從結(jié)果上看，紅干椒的增產(chǎn)貢獻(xiàn)主要是靠化肥，但有機(jī)肥也具有一定的增產(chǎn)效果。

2.3 不同肥料元素對紅干椒產(chǎn)量及效益的影響

由表3可以看出，N、PO、KO、有機(jī)肥對紅干椒的增產(chǎn)率分別介于12.20%～33.87%、0.3 7%～1 1.8 1%、8.3 4%～2 0.6 3%、6.38%～7.63%，每千克N、PO、KO、有機(jī)肥增產(chǎn)幅度分別為4.50～9.68、0.35～5.56、2.77～8.99、0.01 kg，由此可以得出，不同肥料對紅干椒產(chǎn)量影響由大到小的順序?yàn)榈剩锯浄剩玖追剩居袡C(jī)肥。N、PO、KO、有機(jī)肥667 m施肥效益分別為332.69～977.38、13.38～422.53、275.53～681.04、172.41～282.49元。

表3 不同肥料元素對產(chǎn)量及效益的影響

2.4 不同施肥處理紅干椒養(yǎng)分吸收量的確定

對表4中每生產(chǎn)100 kg紅干椒的N、PO、KO養(yǎng)分吸收量測定值采用Shapiro-Wilk檢驗(yàn)，結(jié)果表明：N、PO、KO顯著性值分別為0.974、0.876、0.164，說明在0.05水平上差異不顯著，表明不同處理紅干椒N、PO、KO含量基本一致，與施肥處理無關(guān)。因此，在后續(xù)計算中采用測定值的平均值計算667 m養(yǎng)分吸收量和肥料利用率。

2.5 土壤養(yǎng)分校正系數(shù)與化肥利用率的確定

利用土壤有效養(yǎng)分測定值來計算土壤為作物提供的養(yǎng)分量時，必須使用土壤養(yǎng)分校正系數(shù)。因?yàn)橛行юB(yǎng)分測定值是一個相對數(shù)值，只有乘以校正系數(shù)才能表達(dá)土壤“真實(shí)”的養(yǎng)分提高量。在計算氮、磷、鉀校正系數(shù)時，缺素區(qū)產(chǎn)量分別用0水平處理（NPK＋M、NPK＋M、NPK＋M）的產(chǎn)量；單位產(chǎn)量吸收養(yǎng)分量用NPK確定的單位產(chǎn)量吸收N、PO、KO養(yǎng)分量。不同土壤由于堿解氮、有效磷、有效鉀含量不同，其校正系數(shù)也不同。從表4可得，本次試驗(yàn)地點(diǎn)缺素區(qū)每667 m紅干椒養(yǎng)分吸收量N為8.29 kg，PO為2.41 kg，KO為6.45 kg，根據(jù)公式得出養(yǎng)分校正系數(shù)：N為0.65、PO為1.40、KO為0.73。

紅干椒氮肥利用率為15.71%～73.91%，平均為47.51%；磷肥利用率為3.48%～36.52%，平均為18.69%；鉀肥利用率為8.28%～89.33%，平均為46.98%（表4）。

表4 不同施肥處理對紅干椒養(yǎng)分吸收量、肥料利用率的影響

3 結(jié)論與討論

通過多點(diǎn)田間試驗(yàn)結(jié)果得出：（1）在不同施肥處理?xiàng)l件下，紅干椒養(yǎng)分吸收量、肥料利用率各不相同，但是紅干椒中N、PO、KO含量基本一致。（2）通過經(jīng)濟(jì)效益分析，證明了測土配方施肥最佳理論施肥量（N 10 kg、PO7.5 kg、KO 7.5 kg）與有機(jī)肥配施效果更好，其他蔬菜種植亦可參考此方法。（3）與常規(guī)施肥相比較，測土配方與有機(jī)肥配施（NPK＋M）后，其667 m化肥施用量N、PO、KO分別減施35、7.5、13.5 kg，產(chǎn)量卻增加了21.97 kg，減肥增效效果顯著。（4）土壤肥力貢獻(xiàn)率為67.85%，化肥貢獻(xiàn)率為25.06%～27.82%，有機(jī)肥貢獻(xiàn)率4.33%～7.09%；化肥平均利用率N、PO、KO分別為47.51%、18.69%、46.98%；土壤校正系數(shù)：N為0.65、PO為1.40、KO為0.73。在最佳施肥配比處理（NPK＋M）中，N增產(chǎn)率為11.01%～32.52%，增產(chǎn)4.50～9.68 kg/kg；PO增產(chǎn)率為0.37%～11.81%，增產(chǎn)0.35～5.56 kg/kg；KO增產(chǎn)率為8.34%～20.63%，增產(chǎn)2.77～8.99 kg/kg。

通過分析2020年紅干椒測土配方施肥試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出紅干椒施肥參數(shù)，為通遼市紅干椒的合理施肥奠定了基礎(chǔ)。與前人單因素分析研究相比，本試驗(yàn)通過氮、磷、鉀三因素系統(tǒng)地分析了紅干椒施肥參數(shù)。由于本試驗(yàn)小區(qū)面積小而多，因此未使用水肥一體化技術(shù)。

近年來，隨著畜牧養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，糞污污染等問題突出，為保障農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，促進(jìn)種養(yǎng)結(jié)合，關(guān)于農(nóng)家肥利用方式和糞污沼液還田施肥模式還需進(jìn)一步研究。