施氮量对辣椒经济性状、产量和氮肥利用效率的影响

(贵州省习水县土壤肥料工作站， 贵州 习水 564600)

辣椒是深受消费者喜爱的蔬菜品种，在当前产业结构调整中种植面积不断扩大。在辣椒生产中，氮肥的施用非常普遍，但农民施用数量和方法存在问题，盲目施用和过量施用较为常见。氮肥是辣椒最敏感的肥料之一，施用量对辣椒生长发育和产量、品质影响较大，过量施用氮肥增加生产成本、降低产量和品质，影响生态环境[1-7]。为优化辣椒氮肥适宜用量，促进减量增效和节省成本，提升肥料利用效率和保护生态环境，解决氮肥施用不足或过量、偏施等问题，2015年进行了辣椒氮肥总量控制试验，为施肥指导和肥料配方设计提供依据，促进辣椒产业健康持续发展。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地点设在习水县程寨镇石门村二组蔬菜种植基地内，经度106°16′22.7″，纬度28°22′47.8″，海拔900 m，土壤为紫色土(紫胶泥土种)，地势平坦，肥力中等，前茬作物为冬闲田。年均温14.7 ℃，年均降雨量1 000 mm，年有效积温4 500 ℃，年无霜期284 d。试验地土壤养分测试值(测试方法参考文献[8])：有机质8.3 g/kg，全氮0.59 g/kg，碱解氮61.2 mg/kg，有效磷(P)2.1 mg/kg，缓效钾(K)279 mg/kg,速效钾(K)83 mg/kg，pH值为6。

1.2 试验材料

供试肥料：尿素(含N 46%，赤天化产)，过磷酸钙(含P2O512%，开磷集团产)，硫酸钾(含K2O 50%，俄罗斯产)。

作物品种：遵辣6号(贵州省遵义市土肥站提供)。

1.3 试验设计

以《测土配方施肥技术规范》(2011年)为指导，试验设计4个处理：1) 无氮施肥量；2) 70%的优化施氮量；3) 优化施氮量；4) 130%的优化施氮量。各处理设3次重复，随机区组排列，小区面积20 m2(长5.56 m、宽3.6 m)。小区之间设走道50 cm，四周设保护行。试验各处理肥料用量见表1。

1.4 试验过程

试验采用营养盘漂浮育苗，2015年3月10日播种，4月28日移栽，采取拉绳打点，用苗大小一致，种植规格：行距60 cm，窝距27.8 cm，每窝种2株，种植密度8 000株/667 m2。采用开厢双行覆膜种植，厢面宽1.2 m，每小区共3厢，每厢栽2行，每行40窝，共栽240窝。肥料施用：移栽时，过磷酸钙、硫酸钾全作底肥，施用30%尿素；追肥分3次施用：第1次在幼苗期(移栽后7 d)进行，施用尿素10%，第2次在花蕾初期进行，施用尿素30%；第3次在盛花盛果前期进行，施用尿素30%。除施肥外，其它管理措施按常规进行管理，其中播种、移栽、施肥及中耕除草各处理均在同一天时间内完成。8月3日开始采收，到10月18日结 束采收，共采收6批次。按照《测土配方施肥技术规范》的技术要求进行考种和测产，按照先熟先收的原则，分次分小区采摘商品红椒进行鲜重测产，最后累加计算各小区鲜红椒产量并折算为干椒。每处理采集5株整株地上部与椒果，烘干(70 ℃)后粉碎，采用H2SO4-H2O2消煮，蒸馏滴定法测定植株和椒果全氮含量。试验地土壤和植株样品均由贵州省农科院土肥所进行分析检测。

表1 试验各处理肥料施用量(kg/667 m2)

处理试验内容 施用养分纯量 折算化肥实物量 NP2O5K2O尿素过磷酸钙硫酸钾1无氮区0.09180.0075.0036.00270%的优化氮区12.691827.3975.0036.003优化氮区18.091839.1375.0036.004130%的优化氮区23.491850.8775.0036.00

表2 不同施氮量的辣椒经济性状

处理株高(cm)株幅(cm)分枝数(个)单株结果数(个/株)果长(cm)果径(cm)单果鲜重(g)1936649.35.861.575.7129568612.86.111.616.8039870713.96.381.656.89410172512.46.391.626.78

表3 不同施氮量的辣椒产量分析

处理小区干椒产量(kg)ⅠⅡⅢ平均折合单产(kg/667m2)显著水平5%1%13.12.72.22.6989.6cB25.04.04.24.40146.7bA35.24.54.84.86161.9aA44.64.33.94.27142.3bA

注：凡具有一个相同字母的处理表示无差异。

1.5 数据计算方法

氮肥利用率(%)=[(施氮区作物吸氮量-无氮区作物吸氮量)/施氮量]×100%;

氮肥农学效率(kg/kg)=[(施氮区作物经济产量-无氮区作物经济产量)/施氮量]×100%；

氮肥偏生产力(kg/kg)=施氮区作物经济产量/施氮量。

1.6 数据处理

采用Excel软件进行数据处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 施氮量对辣椒经济性状的影响

从表2可见，施氮处理比不施氮肥处理的经济性状较优，优化施肥区(处理3)主要经济性状优于处理2和处理4，优化施肥区其植株分枝次数、单株结果数、果径、单果鲜重均高于其他处理。处理1由于未施用氮肥，植株较矮小，分枝数和结果数均少，椒果小且轻，盛花盛果期早于其他各处理，中后期叶色淡黄，出现早衰现象。处理4由于氮施用量较大，植株前期长势过旺，田间后期出现倒伏，盛花盛果期最晚，收获高峰期晚一个批次。

2.2 施氮量对辣椒产量的影响

试验各处理干红椒产量(见表3)：处理3>处理2>处理4>处理1，施氮肥处理比不施氮肥处理产量高，优化施肥的处理3单产最高，比低氮的处理2增产15.2 kg/667 m2，增产率为10.36%，比高氮的处理4增产19.6 kg/667 m2，增产率为13.77%。方差分析结果表明：处理间F=62.461>F0.01=9.780,说明各处理间产量水平差异极显著，经多重比较(LSR-SSR法)，施氮各处理产量极显著高于无氮区(处理1)，处理3产量显著高于处理2、处理4。辣椒形成产量主要取决于苗期形成丰产苗架，开花后能获得充足的养分供应，促进开花结果。本试验条件下，不施用氮肥的处理1，辣椒苗期长势差，分枝少，形不成丰产苗架，椒果产量较低，造成早衰，影响产量。优化施肥区比70%的优化施肥区和130%的优化施肥区产量高，优化施肥区植株生长正常，130%的优化施肥区易造成植株徒长和倒伏、晚熟，影响辣椒产量和品质。说明施用氮肥对辣椒生育和产量影响极其显著，施用氮肥能明显提高产量，而合适的施氮量对辣椒产量的影响明显，过低或过高施用氮肥均不利于提升辣椒产量。

根据辣椒产量(y)与施氮量(x)进行回归分析(图1)，方程拟合为：y=-0.238x2+7.970x+88.96，R2=0.974*，方程显著相关。从方程各项系数来看，常数项与无氮区(89.6 kg/667 m2)产量接近，一次项系数为正值，表明氮肥为正效应，二次项系数为负值，说明施氮能促进辣椒产量提升，但过量施氮则呈负相关，导致产量下降。根据方程可计算出最高产量，当施氮量为16.74 kg/667 m2时，辣椒产量可达155.68 kg/667 m2，与试验中产量最高的处理3相比较，减少施氮量1.26 kg/667 m2，辣椒产量减少6.22 kg/667 m2。结合试验各处理辣椒田间表现，施氮量不宜超过18 kg/667 m2，在15～18 kg/667 m2为宜。

表4 不同氮肥用量的辣椒氮肥利用效率

处理施氮量(kg/667m2)含氮量(%)植株椒果单位吸氮量(kg/100kg)氮吸收总量(kg/667m2)氮肥利用率(%)氮肥农学效率(kg/kg)氮肥偏生产力(kg/kg)10.00.561.042.161.93———212.60.831.222.884.2218.214.5311.64318.00.971.233.175.1317.784.028.99423.41.091.343.525.0113.162.256.08

图1 辣椒施氮量与产量的关系

2.3 施氮量对辣椒氮肥利用效率的影响

从表4可见，不同施氮量对辣椒氮素吸收和氮肥利用效率影响明显。辣椒每100 kg经济产量吸氮量随着氮的施用量增大而增加，总吸氮量先随施氮量的增加而提升，当施氮量为23.4 kg/667 m2时，由于过量施氮，导致田间植株倒伏，产量下降，氮吸收总量反而下降。

氮肥利用效率与施氮量紧密相关，随施氮量增加，氮肥利用率和农学效率、偏生产力均呈下降趋势。施氮量从12.6 kg/667 m2(处理2)增加到18 kg/667 m2(处理3)，辣椒氮肥利用率从18.21%降至17.78%，减少0.43个百分点；氮肥农学效率从4.53 kg/kg降至4.02 kg，减少0.51 kg；氮肥偏生产力从11.64 kg/kg降至8.99 kg/kg，减少2.65 kg；当施氮量为23.4 kg/667 m2(处理4)时，其氮肥利用率和氮肥农学效率、肥料偏生产力则分别较处理3下降4.62个百分点和1.76 kg、2.91 kg，氮肥利用效率下降幅度明显增大。说明合理施用氮肥，可促进辣椒氮的吸收利用，提高氮肥利用效率，氮肥利用率和农学效率、偏肥料生产力较高；氮肥施用量过大时，植株田间表现明显变差，经济产量下降，氮的经济产量单位吸收量虽增加，但氮总吸收量反而减少，氮肥利用效率下降明显，造成肥料浪费和污染环境。因此，辣椒生产中，控制氮肥施用量对保证氮肥利用效率尤其重要，氮施用量在18 kg/667 m2，氮肥利用效率在合理水平，当施氮量超过18 kg/667 m2后，氮肥利用效率急剧下降，投肥成本增加，肥料浪费损失较大。

3 小 结

试验结果表明，不同施氮量对辣椒经济性状、产量和氮肥利用率影响明显，合理的氮肥用量可改善辣椒经济性状和提高产量水平，保持较高的氮肥利用效率；施氮处理极显著高于不施氮肥处理的产量，优化施肥区植株生长正常，产量最高，但过量施氮肥区辣椒倒伏相对严重，影响辣椒产量和商品性；氮肥利用效率随施氮量的增加而降低，施氮量超过合理水平，氮肥利用效率下降明显。本试验中，施氮水平为18 kg/667 m2时，辣椒植株和分枝次数、单株结果数、单果鲜重等经济性状最好，产量最高，达161.9 kg/667 m2，氮肥利用率为17.78%，氮肥农学效率为4.02 kg/kg，氮肥偏肥料生产力为8.99 kg/kg。因此优化施用氮肥是辣椒等经济作物优质高产的有效途径，促进作物高产优质，节省肥料投入成本，达到减量增效的目的，减轻氮肥施用对环境的影响，保护生态环境。在辣椒生产中应根据实际情况，综合考虑经济产量与肥料成本、利用效率等因素，应合理控制施氮量，本县生态区域大面积辣椒生产中施氮量不宜超过18 kg/667 m2，建议施用量15～18 kg/667 m2为宜。