张冬明 雷菲 肖彤斌 曾建华 吴宇佳 谢良商
摘 要: 为探明硫酸钾钙镁肥在辣椒上的施用效果,以辣椒品种‘海椒309为试材,研究了4种施肥水平对辣椒的生长、品质、产量及土壤养分的影响。结果表明,667 m2施100 kg硫酸钾钙镁肥处理的平均单果质量达59.9 g,显著高于667 m2施25 kg硫酸钾钙镁肥处理和对照;果径和果肉方面,667 m2施肥50 kg硫酸钾钙镁肥处理的效果达到最佳,果实纵横径分别为39.90、0.44 mm,分别比对照提高了5.0%和12.8%;在品质方面,667 m2施75 kg硫酸钾钙镁肥处理的辣椒维生素C和可溶性糖含量达到最大,分别比对照高出7.6%和20.5%;耐贮性方面,采摘后20 d,施用了硫酸钾钙镁肥的所有处理商品果率均显著高于对照,其中商品果率最高的处理是667 m2施25 kg硫酸钾钙镁肥,为44.73%,比对照高10.12%;提升土壤养分方面,667 m2施100 kg硫酸钾钙镁肥处理的土壤交互性钙含量(ω,后同)提高最多,达1 851.3 mg·kg-1,高出试验前土壤2.4倍,其他处理土壤养分均有不同程度提高;产量方面,667 m2施100 kg硫酸钾钙镁肥处理的产量最高,达2 382.00 kg,与对照相比增产23.95%。硫酸钾钙镁肥不仅有助于提高辣椒果实单果质量、果长、果肉厚、维生素C含量和可溶性糖含量,而且对于提高辣椒耐贮性和提升土壤养分含量也有一定作用。
关键词: 辣椒; 硫酸钾钙镁肥; 肥效; 海南
Abstract:In order to determine the application effect of potassium sulfate magnesium fertilizer on pepper, the ‘haijiao309 pepper was used as the material, field plot experiment was made with complete random zone design. The effects of 4 fertilizer levels on the growth, quality, yield and soil nutrients of pepper were studied. The results showed that when the fertilizer was 100 kg per 667 m2, the single fruit weight could be up to 59.9 g, when the fertilizer was up to 50 kg per 667 m2, the diameter of the fruit was 39.9 mm and the thickness of the fruit was 0.44 mm, which were increased by 5% and 12.8% compared with the control. The application of calcium and magnesium sulphate fertilizer could improve the content of vitamin C and soluble sugar of the fruit, which was 7.6% and 20.5% higher than that of control. The application of calcium and magnesium sulphate fertilizer could improve the storage performance of pepper and the soil nutrient. The interaction calcium content was the highest under the treatment of 100 kg sulfuric acid potassium calcium fertilizer per 667 m2, up to 1 851.3 mg·kg-1, 2.4 times higher than that of before the test of soil, the yield was also the highest up to 2 382.00 kg per 667 m2, which increased by 23.95% compared with the control. Potassium calcium magnesium fertilizer increased soil nutrient content and improved soil acidity. Calcium magnesium potassium sulfate fertilizer not only promoted fruit length, fruit flesh thickness of pepper, but also had the same effect on quality and storability.
Key words:Pepper;Potassium sulfate calcium magnesium fertilizer;Effect of fertilizer;Hainan
海南四季如春,光溫充足,年平均气温22~26 ℃,是全国最大的天然温室,也是全国最重要的冬季瓜菜生产基地和菜篮子基地。近年来,海南立足自然资源禀赋优势,坚持市场为引领,不断做大、做强、做优冬季瓜菜产业,已成为热带特色现代农业的重要组成部分,上升为国家战略。辣椒是海南冬季瓜菜的主导品种,年种植面积已超过4万hm2,产量已突破100万t[1]。辣椒生产周期短,产量高[2],根系盐基代换量大,对养分的吸收和对肥料的依赖性比其他大田作物要强,养分的需求规律为钾>氮>钙>镁>磷[3-5]。一般都是依赖大量的高浓度氮磷钾三元复合肥来满足其生长发育的需要,长期以来,造成施入到土壤中的养分远远超出了辣椒需求量,加剧了土壤养分失衡和酸化,土壤质量持续下降[6]。
硫酸钾钙镁肥不仅富含钾、镁、硫元素,而且还富含辣椒喜好的钙元素,更大程度上满足了辣椒的营养需求,施用效果明显优于普通的三元复合肥。近年来,在蔬菜、烟草、水果等多种作物上得到了广泛应用[7],而在我国热带地区还是处于探索性的阶段,尤其是关于作物最佳施用方式的研究基本上处于空白。因此,笔者开展了不同施用量硫酸钾钙镁肥对辣椒生长、产量和品质的影响试验,探索硫酸钾钙镁肥施用对土壤养分的影响程度和抗酸化能力,对于今后热区开展冬季瓜菜生产和土壤改良利用具有十分重要的意义。
1 材料与方法
1.1 供试材料
试验于2015—2016年在海南省文昌市罗豆农场第三作业区东阳村罗豆洋进行,前茬作物为水稻。土壤类型为浅海沉积物发育的水稻土,质地为砂壤土,基本理化性状为:pH 5.03,有机质含量(ω,后同)14.12 g·kg-1,碱解氮含量96.45 mg·kg-1,有效磷(P2O5)含量13.21 mg·kg-1,速效钾(K2O)含量65.12 mg·kg-1,交换性钙含量763.25 mg·kg-1,交换性镁含量115.36 mg·kg-1;试验辣椒品种为‘海椒309,由海南省农业科学院蔬菜研究所选育;试验肥料为挪威复合肥(15% N,15% P2O5,15% K2O)由挪威雅苒国际有限公司生产,硫酸钾钙镁肥(K2SO4≥26%,CaO≥17%,MgO≥6%)由金正大生态工程集团股份有限公司生产。
1.2 试验设计
试验设5个处理,如表1所示。
试验处理随机区组排列,小区面积20.0 m2(1.43 m×14 m),株行距25 cm×40 cm,共15个小区;从采果后开始追肥,采果2次追肥1次。田间常规管理,2015年12月7日移栽,2016年1月29日开始采摘,4月16日结束采摘,共采摘8次。
1.3 测定项目及方法
1.3.1 土壤pH及养分含量的测定 采用1∶5水土比电位法测定土壤pH值,重铬酸钾氧化—油浴加热法测定有机质含量,扩散吸收法测定碱解氮含量,0.5 mol·L-1 NaHCO3浸提—钼锑抗比色法测定有效磷含量,醋酸铵浸提、火焰光度计法测定速效钾含量,乙酸铵浸提、原子吸收法测定土壤中的交换性钙和镁含量[8]。
1.3.2 形态指标和产量的测定 在辣椒盛果期,选定同一采果时间,每小区采摘大小一致的果实20个,用直尺、游标卡尺测量果长、果径,用千分之一天平秤单果质量;同时,每小区采摘2 kg青熟果,放入25~27 ℃恒温贮藏室,分期调查商品果率;按果实成熟度每5~7 d采摘一次,动态记产,分别统计各小区的辣椒产量。
1.3.3 果实品质的测定 抽取外观品质测定后的辣椒果实,捣碎磨成匀浆用于测定果实品质[9]。用苯酚硫酸法测定可溶性糖含量,钼蓝比色法测定维生素C含量,紫外分光光度法测定硝酸盐含量[10]。
1.4 数据处理
试验数据采用Microsoft Excel 2007处理,SAS 9.0软件进行显著性检验和LSD法多重比较。
2 结果与分析
2.1 不同处理对辣椒品质的影响
2.1.1 不同处理对辣椒感官品质的影响 从表2可以看出,施用了硫酸钾钙镁肥的所有处理的果径均大于CK(常规施肥),但未达到显著水平;T50、T75、T100处理辣椒果长显著大于CK,处理T75显著大于T25,其中最大为T75处理,为21.55 cm,比CK增长了12.3%;说明硫酸钾钙镁肥有助于提高辣椒果長;处理T25辣椒果肉厚度最小,仅为0.38 mm显著低于处理T50。
2.1.2 不同处理对辣椒营养品质的影响 由表2可知,T75和T100处理的辣椒维生素C含量显著高于CK和T50处理,其中T75处理辣椒维生素C含量(ω,后同)最高,为822.0 mg·kg-1;最低为CK处理,仅为764.0 mg·kg-1,与处理T75相比低了7.06%。可溶性糖含量的变化规律与维生素C相类似,含量最低的是CK处理,为21.28 mg·kg-1,,经多重比较分析,各处理差异显著,T75处理显著高于T25和CK处理,CK、T25、T50处理和T100处理间差异不显著。上述分析说明施用硫酸钾钙镁肥有利于维生素C和可溶性糖的积累。
2.1.3 不同处理对辣椒耐贮性的影响 由表3可以看出,采摘后9天,各处理间辣椒商品果率的差异均未达到显著水平;15 d后,T100、T75处理和T50处理商品果率显著高于T25和CK处理,其中T100的辣椒商品果率最高,为74.56 %,对照的商品果率最小,仅为65.67 %;贮后20 d,施用了硫酸钾钙镁肥的所有处理商品果率均显著高于对照,其中商品果率最高的是T25处理,为44.73 %,比对照高出10.12个百分点,说明硫酸钾钙镁肥有助于提高辣椒果实的耐贮性。
2.1.4 不同处理对辣椒果实安全品质的影响 从表2可知,施用了硫酸钾钙镁肥的所有处理硝酸盐含量均显著高于对照,但各处理间差异性未达显著水平,其中T100处理硝酸盐含量最高,为259.19 mg·kg-1,比对照高出28.03 mg·kg-1,说明施用硫酸钾钙镁肥对于辣椒果实安全品质有一定影响,同等情况下,随着硫酸钾钙镁肥施用量的增大,积累在辣椒果实的硝酸盐含量逐渐增大,但均低于我国蔬菜硝酸盐标准允许量(432 mg·kg-1),未产生食用安全问题。
2.2 不同处理对辣椒产量的影响
从表4可以看出,T50、T75、T100处理辣椒单果质量显著高于CK处理,其中T100处理的单果质量最大,为59.87 g;各处理的667 m2产量统计结果显示,CK处理产量最低,为1 921.77 kg,其余施用硫酸钾钙镁肥处理均有不同程度的增产,相对CK处理产量增幅为9.12%~23.95%,以667 m2施100 kg硫酸钾钙镁肥处理产量最高,达2 382.00 kg,增产率为23.95%。说明施用硫酸钾钙镁肥能显著提高辣椒产量。
2.3 不同处理对辣椒收获后土壤养分的影响
由表5可知,各小区土壤养分与试验前相比pH提高了0.06~0.44,有机质含量提高了-0.88~0.52 g·kg-1,碱解氮含量提高了9.36~14.28 mg·kg-1,有效磷含量提高了10.30~14.54 mg·kg-1,速效钾含量提高了22.14~103.50 mg·kg-1,交换性钙含量提高了-10.59~1 115.9 mg·kg-1,交换性镁含量提高了-4.95~82.74 mg·kg-1。
以上分析可得出,硫酸钾钙镁肥施入土壤后,pH值、有机质、碱解氮和有效磷含量有提高的趋势,能显著提高土壤速效钾、交换性钙和交换性镁含量,随着硫酸钾钙镁肥施用量的增加,土壤养分提升程度各异,以667 m2施100 kg硫酸钾钙镁肥处理的效果最好,说明硫酸钾钙镁肥具有提升土壤养分含量,改良土壤酸性的作用。
3 讨论与结论
化肥作为粮食的“粮食”,是现代科学技术带给我们的高效营养物质。从1800年欧洲生产硫酸铵开始,经过200多年的发展,化肥已经形成了种类众多、产、供、销、用完整的体系,完全可以提供农作物必需的矿质态元素以及硅等有益元素。笔者选择了硫酸钾钙镁肥作为对象,研究4种不同施用量对辣椒的生长、品质、产量及土壤养分的影响。试验结果表明,硫酸钾钙镁肥不仅有助于提高辣椒产量、果实单果质量、果长、果肉厚、维生素C含量和可溶性糖含量,而且对于提高辣椒耐贮性、改良土壤酸性、提升土壤养分含量也有一定促进作用。
硫酸钾钙镁肥富含钾、硫、钙和镁等植物必须的矿质营养元素,与普通单质肥料相比,可提供更多的营养元素,对于改善土壤养分状况具有直接作用,尤其是改良土壤酸性的作用明显。目前,人们对于硫酸钾镁肥研究的较多,罗春梅等[11]研究了硫酸钾镁肥对小白菜产量、品质及养分吸收的影响,结果表明在常规施肥的基础上增收一定量的硫酸钾镁肥有利于提高小白菜产量、单位养分产出和可溶性糖含量;刘仁波等[3]研究表明,与当地习惯施肥相比,施用硫酸钾镁肥增产效果极显著,增产幅度为13.66%,但与氮、磷、钾平衡施用的复合肥处理对比,增产效果不明显;戴红燕等[12]探明了硫酸钾镁肥与农家肥的联合施用能够延缓高原粳稻葉绿素和可溶性糖的衰减的最佳施肥方案,建议施用180 kg·hm-2硫酸钾镁和22 500 kg·hm-2腐熟农家肥作底肥,移栽返青后14 d左右用硫酸钾镁肥120 kg·hm-2作追肥。与前人研究不同的是,本研究注重与常规施肥(对照)相比,硫酸钾钙镁肥对辣椒品质和安全食用方面的影响,还未上升到施肥模型的拟合优化方面,只能算作探索性研究;本试验还存在诸多不足之处,一是由于没有相关试验研究报道可借鉴,在设置不同梯度时,存在是否科学合理这样的问题;二是本试验设计有待进一步改进,应增加常规施肥的基础上施用不同量的硫酸钾钙镁肥,确保不同处理间氮磷钾用量为同一水平,试验结果将更具可比性和可靠性;三是试验地遴选时没有考虑到海南典型类型土壤,试验代表性有待进一步提高。针对上述问题,建议分区域开展田间肥效试验,可以以不同的地力水平或者不同的土壤类型为单元,开展优化施肥和营养特性方面的研究,准确把握作物、土壤和肥料3者的养分供给关系,进一步明确硫酸钾钙镁肥在不同地力水平、不同土壤类型区域的合理施用范围,为今后新型肥料品种的推广提供数据支撑。
参考文献
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