三类土壤不同酰硝比供应下的辣椒产量、品质和氮素损失

管西林，王孝忠，刘彬，范珊珊，陈新平

（农业部土壤与作物相互作用实验室/中国农业大学资源环境与粮食安全中心/中国农业大学资源与环境学院，北京 100193）

三类土壤不同酰硝比供应下的辣椒产量、品质和氮素损失

管西林，王孝忠，刘彬，范珊珊，陈新平*

（农业部土壤与作物相互作用实验室/中国农业大学资源环境与粮食安全中心/中国农业大学资源与环境学院，北京 100193）

【目的】酰胺态氮、铵态氮和硝态氮是蔬菜施肥的主要氮源，不同氮素形态配比既影响蔬菜的产量品质，又影响氮素损失，而氮素在不同土壤中转化进程不同。为确定辣椒主产区主要土壤类型上合适的氮素形态配比，本试验选用广东赤红壤 (pH 5.97)、安徽菜园土 (pH 7.09) 和山东潮土 (pH 8.33) 为供试土壤，研究辣椒产量和品质在三种不同类型土壤上对不同氮素形态配比的响应，确定适宜各土壤类型上辣椒生长的酰硝比，以期为辣椒主产区氮肥调控提供理论依据。 【方法】采用土壤培养试验和盆栽试验，土壤培养试验每种土壤类型设两个处理：单施尿素 (对照)、尿素添加硝化抑制剂处理。盆栽试验设：不施氮肥 (CK)、NO3-N 100% (T1)；CO(NH2)2-N 25% + NO3-N 75% (T2)、CO(NH2)2-N 50% + NO3-N 50% (T3)、CO(NH2)2-N 75% + NO3-N 25% (T4)、CO(NH2)2-N 100% (T5) 6 个处理。培养试验测定不同培养时期土壤铵态氮和硝态氮含量；盆栽试验在辣椒收获期测定辣椒的产量与品质、植株氮浓度，在施肥后不同时期测定土壤无机氮的含量。 【结果】土壤培养试验结果表明三类土壤的硝化能力强弱顺序是潮土 > 菜园土 > 赤红壤，添加硝化抑制剂 2-氯-6-(三氯甲基) 吡啶 (NServe) 后能调控三类土壤的氮素转化速率，在培养第 4 天表观硝化率分别降低了 30.3%、38.0% 和 8.3%。盆栽试验结果表明与不施氮肥处理相比，施氮处理能显著提高辣椒产量和品质，产量的提高源于单果重和果实数的增加，品质提升主要包括维生素 C 和可溶性固形物含量的提高；在添加 N-Serve (酰胺态氮纯氮量的 1%) 的基础上，三类土壤上辣椒产量和品质对酰硝比的响应不同，赤红壤、菜园土和潮土最高产量对应的硝态氮占氮肥供应总量的 75%，25% 和 50%，品质较优对应的硝态氮占比分别是 75%，50% 和 25%；辣椒氮素吸收量也表现为菜园土 > 潮土 > 赤红壤，且与单施硝态氮相比，硝态氮与酰胺态氮配施在赤红壤、菜园土和潮土上氮肥利用率分别提高 25.3%、9.0% 和 22.4%，淋洗液氮素损失量分别降低 58.4%，53.6% 和 51.7%。 【结论】统筹考虑辣椒优质高产以及环境代价等因素，在赤红壤、菜园土和潮土上适宜的硝态氮占比分别是 50%～75%，25%～50%和 25%～50%。

辣椒；酰硝比；产量；品质；氮素损失

辣椒是我国重要的蔬菜作物，因其富含维生素C、辣椒素、辣椒碱等营养成分，得到广大种植者和消费者的青睐，其种植面积仅次于白菜类蔬菜[1]。氮肥施用对辣椒生产意义重大，一方面，氮肥是影响辣椒产量和品质的重要因素，硝态氮和铵态氮以一定比例配施能显著促进辣椒、番茄、菠菜等蔬菜的生长，提升其产量品质[2–5]，前人研究结果表明基质盆栽番茄果实中还原糖、Vc 含量随着铵态氮和酰胺态氮比例的增加而增加，而果实中硝酸盐含量呈现下降趋势，总酸含量不受影响[6]。水培试验结果表明以铵态氮替代部分硝态氮可以提高白菜产量，降低硝酸盐含量[7]。另一方面，氮肥的不合理施用会增加环境代价，近年来在蔬菜生产中硝态氮肥受到广泛重视，如果施用不合理，很容易造成硝酸盐淋失等环境问题[8]。

目前氮肥形态主要有酰胺态氮、硝态氮和铵态氮。酰胺态氮肥尿素因具有含氮量高、物理性状较好、无副成分和价格便宜等优点，成为我国主要的农用氮肥[9]，2009 年尿素在我国氮肥产品构成中占66.7%[8]。尿素施入土壤后，在土壤中的转化是需要经过水解、硝化等过程，其中尿素水解过程是一个较为迅速的过程。Nkrumah 等[10]在壤土上的研究结果表明，尿素施入土壤后，在三到七个小时内酰胺态氮就水解转化为铵态氮，而硝化作用是一个较为缓慢的过程。这些过程受土壤本身性质以及外界环境的影响，主要包括土壤脲酶活性、pH 值、温度、水分、质地、尿素起始浓度等。土壤 pH 值对氮素转化过程有显著影响，研究表明土壤硝化速率与土壤 pH呈显著正相关关系[11]，同时，添加硝化抑制剂在一定程度上能抑制铵盐的硝化速率，减缓铵态氮向硝态氮转化，是减少氮素损失、降低果蔬等作物中硝酸盐含量的重要途径，其效果也因土壤类型不同而异[12]。而我国幅员辽阔，土壤类型较多，pH 值变异较大。我国辣椒主产区主要分布在华南、西南、长江流域、华北和西北等地区，这些区域典型的土壤类型为赤红壤、菜园土和潮土。

本研究选用赤红壤、菜园土和潮土为供试土壤，研究不同的酰胺态氮与硝态氮配比对辣椒生长发育和产量品质的影响，揭示不同土壤上氮素转化规律，并且通过计算氮肥的利用率和损失量来评价各种配比氮肥的环境效益，以期对辣椒主产区的氮素调控提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试土壤类型为赤红壤、菜园土、潮土，分别取自广东省广州市南区，安徽省合肥市西北郊，山东省潍坊市寿光，土壤的基本性质如表 1 所示。供试辣椒品种为好农 11F1，由河南红绿辣椒种业有限公司提供；硝化抑制剂 2-氯-6-(三氯甲基) 吡啶 (简称N-Serve) 由上海碧晶农业科技有限公司提供。设计土壤培养试验，通过测定培养后不同时间内土壤无机氮含量，比较三类土壤氮素转化过程；设计盆栽试验，研究三种类型土壤中辣椒产量品质和氮素损失对不同酰硝比的响应。

1.2 试验设计

土壤培养试验每种土壤类型设两个处理，分别为：1) 单施尿素处理 (CK)；2) 尿素加硝化抑制剂处理 (NI)。土壤培养试验在中国农业大学实验室中进行，每千克土加入尿素的量折纯 N 200 mg，硝化抑制剂 N-Serve 按纯氮量的 1% 施用[13]。置于 25℃ 的恒温培养箱培养，培养周期 42 天。分别在培养后的第 0、2、4、7、14、21、28、42 天取样测定硝态氮和铵态氮含量[14]。

盆栽试验于 2015 年 4 月至 8 月在中国农业大学日光温室中进行，于 2015 年 4 月 19 日育苗，待幼苗长到 6～8 片真叶时 (5 月 22 日) 定植于直径 18 cm ×高 25 cm 的花盆中，每盆装风干土 5 kg，定植 1 株。

试验共设计 6 个处理，分别为：不施氮肥(CK)、NO3-N 100% (T1)、CO(NH2)2-N 25% + NO3-N 75% (T2)、CO(NH2)2-N 50% + NO3-N 50% (T3)、CO(NH2)2-N 75% + NO3-N 25% (T4)、CO(NH2)2-N 100% (T5)。每个处理设置 4 次重复，每重复 1 盆。T1～T5 处理 35% 的氮肥作为基肥施入，基肥 P2O5和 K2O 的用量与氮相同，均是 750 mg/pot，氮、磷、钾肥分别选用尿素、硝酸钙、磷酸二氢钾、硫酸钾。追肥 4 次，每次追肥用量为 N 533 mg/pot、P2O5180 mg/pot 和 K2O 440 mg/pot，追肥及灌水时间如图 1 所示。此外，按照尿素态氮纯氮量的 1% 添加硝化抑制剂 N-Serve，对照处理除不施氮肥外，其他施肥和管理措施与其他处理相同。每次浇水后 24 h收集淋洗液，测量淋洗液体积并且取样测定铵态氮和硝态氮含量。并在第三次施肥后第 1、3、8、15天取土测定土壤中硝态氮、铵态氮含量，取土方法模拟田间试验用直径 10 mm 的 PVC 管取土 20 cm。辣椒于 7 月 20 日、7 月 28 日和 8 月 10 日分 3 次采收，每次采收计产，存样测定品质和果实及植株氮含量。

表1 供试土壤基本性质Table1 Basic properties of the tested soils

图1 定植后追肥及灌水时间Fig. 1 Date for fertilizer top-dressing and irrigation since the transplanting of pepper seedlings [注（Note）：小箭头代表浇水 Thin arrows represent irrigation.]

1.3 测定项目与方法

培养试验每次采样测土壤含水量及 NO3–-N、NH4+-N 含量；盆栽试验测定基础土样的 pH 值、有机质含量、土壤全氮、无机氮；土壤无机氮含量采用 CaCl2浸提流动分析方法测定[15]；辣椒果实可溶性固形物含量采用手持式折光仪测定；Vc 含量采用 2%草酸浸提-2,6二氯靛酚滴定法测定，硝酸盐含量采用紫外分光光度法测定 (NY/T1279-2007)；辣椒植株氮含量采用 H2SO4–H2O2消煮—半微量蒸馏法测定[16]。

1.4 数据计算及统计方法收获指数 (HI) = 果实干物质重/植株干物质重；土壤表观硝化速率 = 硝态氮含量/(硝态氮含量 +铵态氮含量) × 100%[13]；

氮肥利用率 = (施氮处理氮肥吸收量 – 无氮处理氮肥吸收量)/施氮量 × 100%。

试验数据采用 Microsoft Excel 2010、SigmaPlot 12.5 及 SAS 8.0 软件进行处理与统计分析。

2 结果分析

2.1 添加硝化抑制剂对三类土壤无机氮含量变化的影响

土壤培养试验结果表明，尿素施入土壤后迅速转化成铵态氮，铵态氮经过硝化作用转化成硝态氮，铵态氮的含量随着培养时间的延长出现先升高后降低的趋势，硝态氮的变化趋势是先升高后达到平稳状态 (图 2)。比较三类土壤可以发现，潮土氮素转化过程最快，尿素转化成铵态氮后迅速转化成硝态氮，而赤红壤上虽然很快转化成铵态氮，但是硝化过程较慢。潮土、菜园土、赤红壤上硝态氮达到平台所需的时间分别是 7、14 和 42 d。

添加硝化抑制剂处理的铵态氮含量随培养时间的延长呈现先升高后降低再趋于平稳的趋势，硝态氮含量先升高后降低再缓慢升高 (图 2)。但是硝态氮的绝对含量均低于不添加硝化抑制剂处理，三类土壤上的铵态氮达到峰值的时间均是培养后第 4 到 7天，此后，铵态氮含量逐渐降低，而硝态氮含量逐渐升高，施用硝化抑制剂不同程度上减缓了三类土壤的氮素转化过程。在赤红壤、菜园土和潮土上，添加 N-Serve 均能不同程度地降低表观硝化率，与单施尿素处理相比，在培养第 4 天表观硝化率分别降低了 8.3%、38.0% 和 30.3%。

图2 三类土壤硝态氮、铵态氮含量随培养时间的变化Fig. 2 Soil nitrate and ammonium contents in three types of soil with the elongation of incubation time

2.2 盆栽试验

2.2.1 不同酰硝比对三类土壤上辣椒产量及其构成因素的影响 在菜园土和潮土上辣椒的产量显著高于在赤红壤上的辣椒产量，主要是因为在菜园土和潮土上的果实数显著高于赤红壤，而单果重无显著性差异；不同酰硝比处理的辣椒果实产量为 289～567 g/plant，均显著高于对照的产量 (49～156 g/plant)。而氮素形态与土壤类型对产量的交互作用未达到显著水平 (表 2)。

不同酰硝比对辣椒产量的影响以在菜园土和赤红壤上最为显著，其中，当酰硝比分别为 3∶1 和1∶3 时辣椒产量最高，显著高于其他施氮处理，虽然在潮土上辣椒产量对酰硝比的响应没达到显著水平，但是在潮土上当酰硝比为 1∶1 时辣椒产量较高，主要是由于各处理单果重有显著差异 (表 2)。

为明确不同比例氮源与产量的关系，通过回归分析建立了赤红壤、菜园土和潮土上酰胺态氮占比(x) 与辣椒产量关系模型，其函数表达式分别为：y =–131.75x2+ 76.034x + 343.79 (R2= 0.8756)；y =–173.13x2+ 209.96x + 488.57 (R2= 0.8462)；y =–50.328x2+ 57.062x + 542.18 (R2= 0.4071)。产量最高时对应的酰胺态氮占比分别为 28.9%、60.6% 和56.7%。

2.2.2 不同酰硝比对三类土壤上辣椒品质的影响 施用氮肥可以显著提高各土壤上辣椒果实维生素 C、可溶性固形物及果实硝酸盐含量 (表 3)。不同土壤类型和酰硝比以及两者的交互作用对辣椒果实维生素C、可溶性固形物的影响均达到极显著水平，对果实硝酸盐的影响达到显著水平。在菜园土上辣椒果实维生素 C、可溶性固形物含量显著高于其他两种土壤。

在不同土壤类型上酰硝比对辣椒果实品质的影响不同，在三类土壤上果实维生素 C 含量随着酰胺态氮比例的增大呈现先升高后降低的趋势，维生素C 含量最大值对应的酰胺态氮与硝态氮之比分别为1∶3、3∶1 和 3∶1；可溶性固形物含量的变化趋势与之类似，其最大值对应的酰胺态氮与硝态氮之比分别为 3∶1、1∶1 和 3∶1 (表 3)；在三类土壤上果实硝酸盐含量随着酰胺态氮比例的增加而出现先升高后降低的趋势，硝酸盐含量最大值对应的酰胺态氮与硝态氮之比分别为 3∶1、1∶3 和 1∶3。

2.2.3 不同酰硝比对三类土壤上辣椒氮素吸收的影响 在不同土壤上辣椒氮素吸收量存在显著性差异，辣椒吸氮量由大到小依次为菜园土 > 潮土 > 赤红壤，不同酰硝比对辣椒吸氮量的影响也因土壤类型不同而异，其中在潮土上辣椒吸氮量随着酰胺态氮占比的增加而增加，而在赤红壤和菜园土上辣椒吸氮量随酰胺态氮比例的增加而呈现先增加后降低的趋势，最大吸氮量对应的酰胺态氮与硝态氮之比均为1∶1(表 4)。

表2 不同酰硝比辣椒鲜果产量、单果重及果实数Table2 Pepper yield, fruit weight and fruit number affected by CO(NH2)2-N/NO3-N ratios

表3 不同酰硝比辣椒果实维生素 C，可溶性固形物及硝酸盐含量Table3 Fruit vitamin C, total soluble solid and nitrate content of pepper affected by CO(NH2)2-N/NO3-N ratios

硝态氮与酰胺态氮配施能显著提高氮肥的利用率，与单施硝态氮相比，硝态氮与酰胺态氮配施在赤红壤、菜园土和潮土上氮肥利用率分别提高 25.3%、9.0% 和 22.4%。

2.2.4 不同酰硝比对三类土壤无机氮动态变化及其损失量的影响 在三类土壤中硝态氮和铵态氮浓度在施肥后 15 天内呈现先增加后降低的趋势，在施肥后 3天铵态氮和硝态氮浓度达到峰值。在施肥后的不同时间内随着各处理酰胺态氮占比增加土壤硝态氮浓度递减，而土壤铵态氮浓度变化趋势与之相反。在不同土壤类型上土壤中硝态氮变化趋势不同，在施肥后第 3 天赤红壤中硝态氮含量达到峰值，直到第 8天仍保持较高水平，而在菜园土和潮土上到第 8 天时硝态氮含量已经低于 24 mg/kg，铵态氮浓度变化趋势与之相反。三类土壤上无机氮浓度的变化趋势也是先升高后降低，在施肥后第 3 天达到峰值，之后逐渐降低 (图 3)。

表4 不同酰硝比辣椒氮素吸收和氮肥利用率Table4 N uptake of pepper and N recovery affected by CO(NH2)2-N/NO3-N ratios

与之相对应的是不同土壤的氮素淋失量，在三类土壤上氮素淋失量赤红壤 > 菜园土 > 潮土，淋失的氮素 95% 以上是硝态氮，各种土壤上氮素淋失量均是施氮处理显著高于不施氮处理，而且在赤红壤和菜园土上随着酰胺态氮比例的增加，氮素淋失量逐渐降低，在潮土上以酰胺态氮占比 25% 时淋失量最大。在三类土壤上硝态氮与酰胺态氮配施或者单施酰胺态氮比单施硝态氮肥分别降低氮素损失量58.4%，53.6% 和 51.7% (图 4)。

3 讨论与结论

3.1 不同酰硝比对三类土壤上辣椒产量的影响

施用氮肥能显著提高三类土壤上辣椒的产量，这与 Vos 和 Frinking[17]的研究结果氮肥对辣椒产量的贡献率超过 32% 一致，分析原因是施用氮肥显著提高了单株结果数和单果重 (表 2)。就土壤类型而言，产量由高到低排列是潮土略高于菜园土，两者均显著高于赤红壤，这一方面与土壤的基本性质相关，由于赤红壤质地黏重，pH 较低 (表 1)，硝化能力较弱 (图 2)，尿素施入土壤在脲酶的作用下转化成铵态氮后进一步向硝态氮的转化过程较慢，辣椒根际铵态氮浓度较高，而辣椒吸收铵态氮后降低了根际环境的 pH，辣椒生长适宜的 pH 是 7.0～7.5[18]，赤红壤上低 pH 抑制了辣椒生长，不利于辣椒产量形成，结果数显著低于其他两类土壤 (表 2)。另一方面是由于赤红壤上辣椒对氮素的吸收量显著低于水稻土 (表 4)，而氮素淋失量显著高于其他两类土壤 (图 4)。

图3 不同酰硝比对三类土壤中硝态氮、铵态氮及无机氮浓度的影响Fig. 3 Effects of different CO(NH2)2-N/NO3-N on soil NO3–-N, NH4+-N and Nmincontent in three types of soil

图4 不同酰硝比三类土壤无机氮淋失量Fig. 4 Nitrate leaching rates in three tested soils affected by CO(NH2)2-N/NO3-N ratio[注（Note）：柱上不同大写字母表示三类土壤间的差异显著，不同小写字母表示同种土壤不同处理间的差异 Different capital and small letters indicate statistical differences among soils and among treatments at P< 0.05.]

同种土壤上辣椒产量随着酰胺态氮比例的增加呈现先升高后降低的趋势，在三类土壤上产量达到最高水平对应的酰硝比不同，这不仅取决于辣椒本身对不同氮素形态吸收的偏好，还取决于施用不同形态氮肥后土壤提供不同形态氮素的能力。

以往的研究表明，单独供应单一形态的氮素往往不利于蔬菜的产量形成，甚至对植株造成毒害[19, 20]，Bar-Tal 等[2]的水培试验发现利于辣椒植株干物质累积的最优硝铵比是 3.5∶1。徐坤和赵青春[21]对甜椒不同时期需氮规律进行研究，结果表明幼苗期及发棵期铵态氮对生长有利，而盛果期则以硝态氮有利，原因是硝态氮还原需要较高的能量，甜椒生长前期光合能力低，不利于硝态氮还原，而后期铵态氮拮抗钾钙镁等阳离子的吸收。本试验中选用酰胺态氮和硝态氮为氮源，酰胺态氮水解成铵态氮的过程较快，在三类土壤上辣椒产量达到最大值对应的处理均是酰胺态氮与硝态氮配施处理，与其研究结果一致。

但是，不同土壤类型上辣椒产量最大值对应的酰硝比不同，这与土壤的硝化能力密切相关。鲍俊丹等[14]研究表明土壤最大硝化作用速率与土壤 pH 呈显著正相关，本试验中三类土壤 pH 值大小顺序是赤红壤 < 菜园土 < 潮土，赤红壤上辣椒最高产量对应的酰胺态氮与硝态氮之比是 1∶3，原因是其硝化能力较弱 (图 2)，铵态氮转化成硝态氮过程缓慢，所以需要供应较高比例的硝态氮肥；而菜园土和潮土本身的硝化能力较强，酰胺态氮比例的提高有利于在辣椒生长后期供应氮素营养，与辣椒的需氮规律更加匹配，即酰硝比为 3∶1 和 1∶1 时辣椒产量相对较高。三类土壤上单施硝态氮肥处理的产量均低于硝态氮肥与酰胺态氮肥配施处理，主要原因是单施硝态氮肥会造成辣椒吸氮量降低 (表 4)，氮素淋洗损失严重 (图 4)。

3.2 不同酰硝比对三类土壤上辣椒品质的影响

辣椒品质的提高与施用氮肥显著相关，土壤类型和氮素形态对辣椒果实中维生素 C 和可溶性固形物的含量均有显著影响。这与刘遂飞等[22]的研究结果一致，Ghoname 等[23]的研究结果表明氮素形态对可溶性糖的影响显著，原因可能是施氮增加了辣椒光合作用产生的有机物。本研究结果表明不同土壤类型上辣椒维生素 C 和可溶性固形物含量以菜园土最高，原因可能是菜园土上辣椒的吸氮量显著高于其它两种土壤 (表 4)，而植物光合作用的每个环节都受氮素供应的影响，例如，肖凯等[24]研究发现硝态氮与尿素混施的小麦叶绿素含量较高。

在赤红壤、菜园土和潮土上的结果表明维生素C 和可溶性固形物含量随酰胺态氮比例的增加而增加，但是超过一定比例会出现下降趋势，这说明适宜浓度的酰胺态氮以及施入土壤后转化成的铵态氮对辣椒维生素 C 和可溶性固形物含量的增加有促进作用，这与邢素芝等[25]的结果一致。因为氮素形态对光合碳同化酶活性影响较大，当铵态氮浓度增大时，植物根系吸收的多余铵态氮可以输送到叶片转化成氨，而氨使质膜去极化，此时光合磷酸化解偶联，抑制 CO2的暗固定，降低光合效率[26]。有研究表明在基质栽培情况下番茄果实维生素 C 含量随着酰胺态氮和铵态氮比例的增加而增加[6]，但在本试验土壤条件下单施酰胺态氮会限制维生素 C 含量的提升，可能与氮素在土壤中的转化过程不同有关。

蔬菜可食部分硝酸盐含量的高低是其主要的品质指标，茄果类蔬菜硝酸盐含量安全标准是小于等于 440 mg/kg[27]，针对不同土壤类型的氮素调控是降低辣椒果实硝酸盐含量的重要手段。本试验中在三类土壤上辣椒果实硝酸盐含量随着酰胺态氮比例的增加先升高后降低，主要原因是单施硝态氮处理氮素淋洗量大，辣椒吸收量少，其后随着酰胺态氮量的增加，硝酸盐累积量逐渐降低，这也说明酰胺态氮与硝态氮配施可以有效降低辣椒果实硝酸盐含量。王朝辉等[3]在水培试验研究发现在单施硝态氮的情况下，增加铵态氮的比例有利于蔬菜的生长发育以及硝酸盐含量的降低，结果与之类似。

3.3 不同酰硝比对三类土壤上辣椒氮素吸收与损失的影响

氮素在不同土壤中转化过程不同，土壤的氮素含量、有机质含量、粘粒含量和 pH 等基本性质一方面直接导致土壤的供氮强度不同，另一方面，通过影响土壤中微生物和脲酶活性、氨氧化活性、亚硝酸盐氧化活性和异化硝酸还原酶活性等间接影响土壤的氮素供应[28]。

辣椒的氮素吸收在不同土壤上表现不同，与产量和干物质重对应的辣椒氮素吸收量也表现为菜园土 > 潮土 > 赤红壤，所以前两种土壤上氮肥利用率也较高，而氮素损失量较低。不同酰硝比对三类土壤上辣椒氮素吸收产生影响，氮素吸收量最大值对应的酰胺态氮的占比分别是 50%、50% 和 100%，而氮素损失量变化趋势与之相反，因硝态氮受淋溶影响显著，三类土壤上均在硝态氮占比较高时损失量最大，这也说明，硝态氮与酰胺态氮配施，在一定程度上能提高辣椒产量，减少氮素损失。而氮素损失量与土壤中无机氮的含量关系密切，土壤中无机氮的含量在三类土壤上呈现先增加后降低的趋势，都是在施肥后第 3 天达到峰值，其中，土壤中硝态氮含量因不同酰硝比的不同而异，施肥后相同天数内土壤硝态氮含量随着施用的酰胺态氮肥料占比的增加而减少，而铵态氮的变化趋势与之相反。这与硝化抑制剂的添加有关，顾艳等[29]研究发现在培养第30 天时，乳油剂在砂土上的硝化抑制剂率达到 91.4%，显著高于粘土的 50.9%，硝化抑制效果表现为砂土 >粘土，本试验中赤红壤质地粘重 (表 1)，所以硝化抑制效果不佳，氮素损失量显著高于其它两种土壤。综合考虑辣椒氮素吸收与淋洗液中氮素的损失，在赤红壤、菜园土和潮土上较优的硝态氮与酰胺态氮的比例分别是 1∶1、3∶1 和 3∶1。

统筹考虑优质高产以及环境代价等因素，在本试验条件下，华南地区酸性较强的赤红壤上，辣椒氮肥施用最好是 25%～50% 的酰胺态氮 (添加适量的硝化抑制剂) 配施 50%～75% 的硝态氮，在长江流域地区和华北地区中性或偏碱性的土壤上辣椒氮肥施用加入 50%～75% 的酰胺态氮 (添加适量的硝化抑制剂) 配施 25%～50% 的硝态氮，既能避免硝态氮淋失的负面影响，又能保障辣椒的产量和品质。

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Yield, fruit quality of pepper and nitrogen loss under different amide/nitrate ratios in three types of soils

GUAN Xi-lin, WANG Xiao-zhong, LIU Bin, FAN Shan-shan, CHEN Xin-ping*
( Key Laboratory of Plant-Soil Interaction, MOA/Center for Resources, Environment and Food Security, CAU/College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China )

【Objectives】The main nitrogen sources of vegetable fertilization are amide nitrogen, ammonium nitrogen and nitrate nitrogen, and nitrogen transformation process differs from soil to soil. In order to determine the appropriate nitrogen forms and ratios of main soil types in the major pepper producing areas, the red soil (pH 5.97), vegetable soil (pH 7.09) and fluvo-aquic soil (pH 8.33) from Guangdong, Anhui and Shandong were selected to study the response of pepper yield and quality under different forms and ratios of nitrogen, todetermine the appropriate CO(NH2)2-N/NO3-N in different soil types, and furthermore, to provide the theoretical basis for the control of nitrogen fertilizer in the main pepper production areas. 【Methods】Soil culture experiment and pot experiment were conducted. In the soil culture experiment, there were two treatments in each soil type: control (single urea) and the urea and nitrification inhibitor addition treatment. Six treatments were designed in the pot experiment: no nitrogen application (CK), NO3-N 100% (T1), CO(NH2)2-N 25% + NO3-N 75% (T2), CO(NH2)2-N 50% + NO3-N 50% (T3), CO(NH2)2-N 75% + NO3-N 25% (T4) and CO(NH2)2-N 100% (T5). In the soil culture experiment, the soil ammonium and nitrate nitrogen contents were determined during different culture periods. In the pot experiment, the yield, quality and plant nitrogen content of pepper were determined after the harvest, and the soil inorganic nitrogen was determined after the fertilization. 【Results】The results obtained from the soil culture experiment indicated that the nitrification ability of the three soil types were in order: fluvo-aquic soil > vegetable soil > red soil. Adding nitrification inhibitors N-Serve can slow down the process of nitrogen transformation in three kinds of soils, and the apparent nitrification rates were decreased by 30.3%, 38.0% and 8.3% respectively after four incubation days. The pot experiment showed that compared with the CK treatment, applying nitrogen can improve the yield and quality of pepper significantly, furthermore, the increase in yield was duing to the increase in fruit weight and fruit number, and the improvement in quality was duing to the increases in vitamin Cand soluble solids content. Under the condition of adding N-Serve (1% of pure amide nitrogen) in soil, the response of yield and quality of pepper to the CO(NH2)2-N/NO3-N was different in different soils. The highest yield was obtained with aproportion of nitrate nitrogen at 75%, 25% and 50% in fluvo-aquic soil, vegetable soil and red soil respectively, and the proportion for quality was 75%, 50% and 25% respectively. The nitrogen uptakes also showed vegetable soil > fluvo-aquic soil > red soil. Compared with the only applying nitrate treatment, applying nitrate nitrogen and amide nitrogen with aproper ratio can improve the nitrogen use efficiencies by 22.4%, 9.0% and 25.3% in fluvo-aquic soil, vegetable soil and red soil respectively, and reduce nitrogen losses by 51.7%, 53.6% and 58.4% respectively. 【Conclusions】Considering the factors of high yield and high quality of pepper and the environmental cost together, the appropriate proportions of nitrate nitrogen in red soil, vegetable soil and fluvo-aquic soil were 50%–75%, 25%–50% and 25%–50% respectively.

pepper; amide/nitrate ratio; yield; quality; nitrogen loss

2016–11–04 接受日期：2017–02–18

国家重点基础研究发展计划项目（973 计划，2015CB150402）；农大–司尔特测土配方施肥研究项目资助。

管西林（1993—），男，山东日照人，硕士研究生，主要从事蔬菜养分资源综合管理研究。E-mail：guanxilin1102@163.com * 通信作者 E-mail：chenxp@cau.edu.cn