氮肥施用量對溫室彩椒產量及土壤硝酸鹽含量的影響

貫立茹 張成軍 劉佳偉 朱欣宇 李志鳳 趙 靜 劉 娟王 麗

（1北京市順義區農業科學研究所，北京 101300；2北京市農林科學院植物營養與資源研究所，北京 100097）

近年來，蔬菜生產中氮肥過量投入問題受到社會普遍關注。過量施用氮肥，不僅導致蔬菜硝酸鹽累積超標，給人體健康帶來不利影響，同時也將引起氮素在土壤中大量殘留，增加向環境中的淋失風險，嚴重威脅地下水或地表水質（鄒碧瑩和張云翼，2008；黃東風 等，2009；熊閱斌 等，2010）。

日光溫室蔬菜滴灌施肥技術是北京市設施蔬菜提高水肥利用效率的主要技術，在生產上應用面積逐年擴大。與傳統灌水施肥相比，滴灌施肥中的氮素管理技術大幅度地降低了蔬菜施氮量，對改善蔬菜品質和減少對環境的影響具有十分重要的意義，研究和探明滴灌條件下施氮量對蔬菜產量、氮素平衡和硝態氮累積及淋洗狀況的影響，不僅可以為該項技術的推廣應用提供理論基礎，也可以為評估調整氮肥施用量對蔬菜產量和硝態氮累積及淋洗的影響提供參考。

在設施栽培條件下，大量施用化肥（尤其是氮肥），在獲得高產的同時，也帶來了負效應。本試驗以溫室彩椒（Capsicum annuumL.）及溫室土壤為試驗對象，通過測定彩椒的產量、品質及土壤的硝酸鹽含量，探索其變化規律，以控制其硝酸鹽污染、提高果實產量為目的，旨在為高產、優質無公害蔬菜生產的合理施肥提供理論與實踐依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗于2009年8月～2010年1月在北京市順義區農業科學研究所試驗基地的日光溫室內進行。溫室內土壤質地為壤質褐潮土，定植前耕層0～20 cm土壤養分含量：堿解氮96.0 mg·kg-1，速效磷73.6 mg·kg-1，速效鉀84.0 mg·kg-1，有機質13.54 g·kg-1，全氮0.90 g·kg-1。

1.2 試驗材料

試驗所用彩椒品種為紅英達，2009年8月14日定植，株距為0.4 m，行距為0.6 m。

1.3 試驗設計

氮素用量設0（對照）、10、15、20、25 kg·（667 m2）-15個水平，同時設置不同基肥用量（表1）。磷肥（P2O5）用量為 9 kg·（667 m2）-1，鉀肥（K2O）用量為 15 kg·（667 m2）-1。磷肥全部做基肥；氮、鉀肥20%作基肥，80%作追肥，分別于10月2、20日和11月4日分3次施用，其中第3次的肥料用量占總施肥量的20%，第1和第2次的肥料用量相同且各占總施肥量的30%。氮磷鉀肥分別以尿素、過磷酸鈣和硫酸鉀形式施入。小區面積35.4 m2，隨機區組排列，3次重復。

表1 氮鉀肥施用量kg·（667 m2）-1

1.4 灌溉與施肥

采用水肥一體化灌溉施肥，全生育期共灌溉8次：8月13日灌59.60 m3·（667 m2）-1（底水），9 月 11 日灌 11.74 m3·（667 m2）-1，9 月 13 日灌 8.48 m3·（667 m2）-1，10 月 2 日灌10.04 m3·（667 m2）-1，10 月 20 日灌 10.36 m3·（667 m2）-1，10 月 23 日灌 11.67 m3·（667 m2）-1，11 月 4日灌 12.11 m3·（667 m2）-1，11 月 24 日灌 12.17 m3·（667 m2）-1，灌溉總量 136.17 m3·（667 m2）-1。

定植前施用基肥，將氮、磷、鉀肥混勻后均勻撒施于翻耕后的土壤上。追肥時將化肥提前溶化在水桶中備用，滴灌15 min清水后，將備好的肥液倒入壓差式施肥罐中，打開施肥罐閥門，至施肥罐中肥液走凈，再滴20 min清水。

1.5 項目測定

1.5.1 土壤硝酸鹽含量 土壤硝酸鹽含量的測定采用酚二磺酸比色法（鮑士旦，1981）。

1.5.2 產量 分別于2009年12月31日和2010年1月5日彩椒果實轉色后按小區采收并計產。

1.6 數據分析

各小區產量的方差分析、多重比較采用統計軟件SPSS 16.0進行分析處理。

2 結果與分析

2.1 不同施氮處理對土壤硝酸鹽含量的影響

彩椒收獲后，對不同處理0～100 cm土壤分層取樣測定土壤硝酸鹽含量，每層20 cm。分析結果顯示（圖1），各處理表層0～20 cm土壤硝酸鹽含量均高于其余各層，這與滴灌水肥一體化的灌水施肥方式有一定關系。由于每次灌溉水量較小，所以肥料隨水分向下移動較少，主要集中在耕層根系密集區（0～20 cm），有利于作物吸收利用；當施氮量高于 10 kg·（667 m2）-1時，表層土壤硝酸鹽含量增幅明顯，施氮處理各層土壤硝酸鹽含量均隨著氮肥施用量的增加而提高。經累計，0、10、15、20、25 kg·（667 m2）-1處理下土壤硝酸鹽含量分別為 47.23、83.97、100.63、119.99、148.55 mg·kg-1，施氮處理比對照土壤硝酸鹽累積含量分別增加了77.8%、113.1%、154.1%和214.5%。

圖1 彩椒收獲期不同處理土壤硝酸鹽含量變化

2.2 不同施氮處理對溫室彩椒產量的影響

彩椒收獲后，對各處理產量的分析結果表明（表2）：與不施氮肥處理相比，施用氮肥后各處理的產量均顯著增加，其中15 kg·（667 m2）-1處理（處理3）的彩椒產量最高，達2 643.4 kg·（667 m2）-1；但隨著施氮量的進一步增加（處理4、處理5），彩椒產量反而有所下降，且與處理3達顯著差異。因此，溫室彩椒采用水肥一體化灌溉施肥技術的關鍵在于調節氮肥的適宜施用量，實現經濟效益和環境效益的統一。順義區菜農保護地蔬菜種植氮素施用水平一般為20.2 kg·（667 m2）-1，與處理4施氮水平相當，可見菜農的常規施氮量還有減少氮肥施用量的空間。

表2 不同施氮處理對溫室彩椒產量及經濟效益的影響

2.3 不同施氮處理對溫室彩椒生產效益的影響

不同施氮處理溫室彩椒生產效益的分析結果顯示（表2）：處理3的產值最高，達5 947.65元·（667 m2）-1，扣除生產總投入后，經濟效益仍為最高，較對照增收1 601.40元·（667 m2）-1，單位氮素增收106.76元·（667 m2）-1。說明在本試驗條件下，日光溫室彩椒生產氮肥施用量為15 kg·（667 m2）-1時經濟效益最高。

3 小結

不同氮肥施用水平下，0～20 cm土壤硝酸鹽含量均高于20～100 cm土層。隨著氮肥施用量的增加，0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm、80～100 cm各土層土壤硝酸鹽含量及0～100 cm土壤硝酸鹽累積量均呈升高趨勢。

在本試驗條件下，采用水肥一體化灌溉施肥方式，15 kg·（667 m2）-1施氮水平（中等氮肥）日光溫室彩椒產量、經濟效益及其單位氮素增收均為最高。同時將農戶通常施 N量由 20.2 kg·（667 m2）-1降至15 kg·（667 m2）-1，土壤硝酸鹽累積量可減少7.2%，在節約開支、增加產量的同時，又能減少土壤中硝酸鹽的累積。

鮑士旦.1981.土壤農化分析.3版.北京：中國農業出版社.

黃東風，王果，李衛華，邱孝煊.2009.施肥模式對蔬菜產量、硝酸鹽含量及模擬土柱氮磷淋失的影響.生態與農村環境學報，25（2）：68-73.

熊閱斌，陳益元，吳志明.2010.化肥使用對蔬菜硝酸鹽污染的防治對策研究.環境整治，（6）：74-75.

鄒碧瑩，張云翼.2008.氮肥對蔬菜產量和品質的影響研究進展.現代農業科技，（8）：116-119.