不同施肥处理对辣椒农艺性状、产量及品质的影响

袁巧丽，吕桂军，刘小刚

（1.黄河水利职业技术学院，河南开封475004；2.开封市水生态修复工程技术研究中心，河南开封475004；3.河南省小流域生态水利工程技术研究中心，河南开封475004；4.昆明理工大学农业与食品学院，昆明650500）

0 引 言

辣椒是一种茄科一年生或有限多年生植物。随着人们生活水平的不断提升，辣椒已经成为菜篮子工程中不可或缺的一种蔬菜。长期以来，我国的辣椒种植产业及加工业一直呈现持续增长的趋势，人们对辣椒的品质要求也不断的提升。随着人们环保和食品安全意识的不断提高，有机蔬菜近年来也得到了大众的青睐。辣椒是对氮、磷、钾肥量要求都较高的一种蔬菜，加强辣椒种植系统氮、磷、钾养分的管理是实现辣椒高产高效的突破点。单纯施用化肥在短期内虽增产明显，但由于化肥不含有机质、腐殖质，长期使用易造成土壤理化性状恶化，有机质、腐殖酸等含量减少，微生物活性降低，破坏农业生态系统，且化肥肥分单一、利用率低，不含钙、铁、锌、硒等微量元素，长期使用会导致作物品质下降[1]。随着农业技术和生产结构的发展完善，我国农业生产也越来越重视肥料养分的高效利用和农业生态系统的动态平衡。邢素芝[2]等研究表明：辣椒种植最佳的氮、磷、钾配比应为N∶P2O5∶K2O=1.00∶0.33∶0.51。李士敏[3]研究表明：氮素对朝天椒的产量作用效果大于磷、钾，合适的氮、磷、钾的配比对辣椒的产量和品质都影响显著，且土壤中钾素含量不同，最佳的施肥配比也会明显变化。不同的辣椒品种在不同的地区，对辣椒的施肥量需求也不尽相同。张世标[4]等研究表明：有机肥中含有大量的有机质，施入土壤后能显著改善土壤结构，促进辣椒对氮、磷、钾的吸收，从而提高产量。

以往研究多集中在不同施肥处理对辣椒农艺性状、产量及品质的影响方面，较少研究氮元素定量情况下不同施肥处理的辣椒生长情况，因此较难判断辣椒长势不同的原因主要是由各种施肥处理的不同耦合作用造成，还是主要由不同施肥处理含氮、磷、钾养分的总量各不相同而造成。滴灌是目前常用的一种高效节水灌溉方式，适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉，比一般地面灌溉更有利于根区土壤的温度和湿度控制，并能避免土壤板结形成适宜的土壤水、肥、热环境。本试验采用滴灌，选用河南省艳红辣椒品种为种植对象，并保证不同施肥处理的灌水和氮肥施用总量相同，以便突显滴灌条件下不施肥、施有机肥、施复合肥以及有机肥和复合肥混施4种不同施肥处理对辣椒的农艺性状、产量及品质的影响，以期为今后滴灌条件下辣椒种植的提质增产提供施肥参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验在商丘市柘城县前王村田间进行。经测定，供试田间土壤的基本理化性质为pH=7.6、全氮1.08 g/kg，有效磷21.4 mg/kg，速效钾122.6 mg/kg，有机质14.67 g/kg，并以此作为不施肥的土壤肥力水平。选用河南省艳红辣椒品种为种植对象。

1.2 试验设计

2016年4月20日选取长势基本一致的辣椒幼苗进行移栽，选取辣椒苗的高度控制在23～26 cm 之间，种植密度为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日采摘结束，共采摘10次。

试验所用复合肥为硫酸钾型平衡肥（N 15%、P 15%、K 15%），有机肥（N 2.03%、P 1.01%、K 0.98%）。试验共设置4种施肥处理：A(不施肥)、B（有机肥+复合肥）、C（复合肥）、D（有机肥）,并保证B、C、D 三种处理的氮肥施用量均为33.7 g/m2。具体处理见表1，每种处理采用随机试验法做3 个重复种植小区，每个小区的面积为30 m2。2016年4月18日整地时，B、C、D 三种处理分别施加其总施肥量的40%作为基肥，剩余总量的60%分三次均等的分别在6月5日、7月20日、9月5日进行追肥。采用滴灌，不同施肥处理的田间管理、灌水周期、灌水量等4种施肥处理都相同。

表1 不同施肥处理的养分投入量 g/m2

1.3 测定项目及方法

（1）辣椒农艺性状的测定。6月20日在每个试验小区随机选取5株辣椒植株并测量其株高，8月10日对前面选取的辣椒植株进行第二次株高测量。盛果期在每个小区内随机采摘10枚成熟的辣椒果实，测量其单果长、单果重及干物质含量，干物质含量等于烘干后的重量比鲜果重量。

（2）产量的测定。从7月10日开始采摘成熟的辣椒果实，之后每10天采摘一次，分别记录各个小区的重量，10月20日采摘结束，共采摘10次。

（3）辣椒品质的测定。在辣椒的盛果期采摘成熟的辣椒进行品质分析，其中维生素C 含量采用2，6-二氯酚酊滴定法测定[5]；粗蛋白含量采用凯式半微量定氮法测定；史高维尔指标（辣度）采用乙醇提取测试样品中的辣椒素类物质，然后过滤，将该提取液制成不同辣椒素浓度的糖水溶液，通过史高维尔感官测试品评。

（4）土壤化学性质及有机肥养分含量的测定。pH 值用电位法测定；有机质用重铬酸钾外加热法测定；全氮含量用凯氏定氮法测定[6]；有效磷采用碳酸氢钠溶液浸提；速效钾采用常规方法测定。

1.4 数据分析方法

参试品种辣椒各指标数据采用Microsoft Excel 统计学软件进行统计，方差分析应用SAS数据分析软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理下辣椒农艺性状分析

辣椒生育期结束后，对不同施肥处理下的辣椒的株高、果实长度、果实重量、果实干物质含量进行差异显著性分析。用SAS软件进行数据统计分析，规定A、B、C、D四种不同施肥处理方式的差异为组间差异，即A、B、C、D 四组间差异；各自的重复处理A1、A2、A3；B1、B2、B3；C1、C2、C3；D1、D2、D3 的差异为组内又分亚组的差异，即A、B、C、D四组又各分为3 个亚组。用SAS 软件对辣椒的株高、果实长度、果实重量、果实干物质含量的测定数据分别进行组内又分亚组的单向分组资料的方差分析。分析结果显示A、B、C、D四种不同施肥处理方式之间辣椒的株高、果实长度、果实重量、果实干物质含量有极显著差异；而A、B、C、D四组的各自3个亚组间无显著差异，这也说明重复处理小区的位置选择不会影响株高、果实长度、果实重量、果实干物质含量等辣椒生长的农艺特性。A、B、C、D 四种施肥处理下的株高、果实长度、果实重量、果实干物质含量各自测定值的平均值对比如表2所示。

表2数据表明，相同生长期内B、C、D三种施肥处理明显优于A 施肥处理的生长农艺特，这说明辣椒生长期对氮、磷、钾的需求非常明显，为了增产提质，在辣椒生长期进行施肥是必不可少的。D 与B、C 相比，株高增长幅度最大，原因应是有机肥中的缓解氮经矿化作用分解为有效氮，满足根系生长肥力需求，且有机肥对土壤结构的改善作用明显，有利于辣椒根系的生长与氮元素的吸收，故而植株生长显著。从表2可看出，B、C、D 三种施肥处理下的单果长、单果重及干物质含量排序均是B＞D＞C。

表2 不同施肥处理辣椒生长农艺特性

综合以上分析，A、B、C、D 四种施肥处理辣椒生长农艺特性优劣的综合排序应为B＞D＞C＞A，即有机肥和复合肥混施最优，单纯施有机肥次之，施复合肥再次，不施肥最差。

2.2 不同施肥处理下辣椒产量分析

辣椒采摘结束后的产量如表3所示。由于不同生长阶段产量不同，因此对不同施肥处理下的辣椒产量用SAS 软件进行组内有重复观察值的两向分组资料的方差分析。分析结果显示A、B、C、D四种不同施肥处理方式和不同采摘期的辣椒产量都有极显著差异，即不同施肥处理和采摘期对辣椒产量影响显著。对A、B、C、D四种施肥处理方式下的各次采摘收获分别累积加和，结果如表4所示。

表3 不同施肥处理辣椒产量测定值 kg

表4 不同施肥处理辣椒各次采摘产量及总产量 kg

由表4 及图1 可以看出，辣椒产量排序为B＞D＞C＞A，该结果说明B 处理有机肥和复合肥混施能够促进辣椒的增产，该结论与陈淼、杨志刚、靳亚忠等的结论一致[7-9]。B施肥处理产量最高的原因应是有机肥和复合肥混施，两种肥料合理搭配起到了取长补短的作用，不仅能防止有效成分的挥发流失，且有机肥中的有机质等物质可以促进辣椒植株对复合肥中的速效氮、磷、钾的吸收，因此肥效大大地提高，随着时间的推移，辣椒进入盛果期时，有机肥中的缓解氮、磷、钾等物质也开始慢慢分解，开始为辣椒植株提供大量的养分，这时氮、磷、钾的含量充足，供应时间长且稳定，这样就满足了辣椒各个生长期对养分的需要。其中A 处理的产量最低，这是因为A 处理没有对辣椒施肥，尤其缺乏了对辣椒生长影响最大的氮肥[10]，可见辣椒生长过程中必须追肥以增加土壤养分，否则会严重影响辣椒产量。B、D 施肥处理辣椒产量都明显高于C施肥处理，这应是C处理只施复合肥，而艳红辣椒生长期较长，复合肥中的速效氮、磷、钾分解较快、肥效短，不能持续稳定的为植株提供养分所导致，且有机肥施入土壤有利于改善根际土壤环境，更有利于辣椒的养分吸收。D处理盛产期前产量低于C处理，盛产期后产量明显高于C处理，图1 可明显看出A、B、C 处理的辣椒盛果期基本都在第5 次采摘，而D 处理的盛果期在第6 次采摘，时间约推迟了10 天，且D 处理盛果期前后的产量增长和降低的幅度都比较平缓，这说明有机肥肥力释放慢但肥力持久，保证了辣椒后期的生长养分需求。

图1 艳红辣椒不同采摘期产量变化曲线

2.3 不同施肥处理下的辣椒品质分析

为探明不同施肥处理对辣椒维生素C、粗蛋白和史高维尔指数形成的影响，对A、B、C、D 不同施肥处理的10 次采摘下每次的3个重复取平均值，结果如表5、表7和表9所示。对表5、表7和表9作双因素方差分析，结果如表6、表8和表10所示。表6、表8 和表10 中行的F统计量都远大于显著F值，列的F统计量都小于显著F值。这说明不同施肥处理对辣椒的维生素C、粗蛋白、史高维尔指数(SHU)有显著影响，而采摘时间对辣椒的维生素C、粗蛋白、史高维尔指数(SHU)无显著影响。

表5 不同施肥处理辣椒各次采摘维生素C含量 mg/100g

表6 不同施肥处理辣椒各次采摘维生素C含量双因素方差分析

表7 不同施肥处理辣椒各次采摘粗蛋白含量 g/100g

表8 不同施肥处理辣椒各次采摘粗蛋白含量双因素方差分析

表9 不同施肥处理辣椒各次采摘史高维尔指数(SHU)

表10 不同施肥处理辣椒各次采摘史高维尔指数双因素方差分析

以上分析可知采摘时间对辣椒品质并无显著影响，因此把A、B、C、D 不同施肥处理下盛果期10 次随机采摘的30 个成熟辣椒品质测定值的平均值作为最终值进行对照分析，结果如表11所示。

表11 不同施肥处理下的辣椒品质分析测定值

表11 数据表明：C 处理的辣椒维生素C 含量、粗蛋白含量、史高维尔指数（辣椒的辣度）三项指标比不施肥的A 处理还要低，这说明单施复合肥对辣椒的维生素C 含量、粗蛋白、史高维尔指数的抑制作用比较明显，因此实际生产过程中不宜单施化肥。B 处理的维生素C 含量最高，这说明复合肥和有机肥混施能促进维生素C 的形成,该结论与陈俊阳的结论一致[11]。D 处理的辣椒果实粗蛋白含量和史高维尔指数最高，这说明单施有机肥对辣椒粗蛋白和辣度形成更有利。

3 结论与讨论

以上分析说明，不同的施肥处理对辣椒生长影响显著，复合肥和有机肥配施对辣椒的增产提质起到了关键的作用。从辣椒农艺性状、产量和品质方面综合考虑，施肥处理优劣的排序应是B＞D＞C＞A；但从辣椒品质方面分析B、D 两种施肥处理各有优势，B 施肥处理的农艺性状和产量都优于D 施肥处理；但D 施肥处理粗蛋白和辣度都高于B，且使用的是有机肥，因此如果考虑满足人们对有机辣椒、粗蛋白和辣度的需求，也可牺牲部分辣椒产量而采用D 施肥处理，但单施有机肥的量不宜过多，否则会对辣椒维生素的形成有一定的抑制作用，而且也不经济。本文得出的结论与柳玲玲等[1,12-15]的研究结果一致。以上结论是在水、氮定量的条件下得出，而根据前人研究结果水肥耦合效应也是影响作物生长的主要因素之一[16-18]，因此，在上述研究的基础上，今后还应深入探究水肥耦合效应对辣椒生长的影响、化肥和有机肥料混施的最优配比及单施有机肥最佳施肥量等方面。