優化施肥對土壤性質及菜椒品質和產量的影響

張揚

摘? ? 要：通過長期定位監測，對土壤進行檢測，進行甜椒優化施肥試驗，研究不同優化施肥處理對土壤性質及菜椒品質和產量的影響。試驗以‘京甜為供試菜椒品種，設5個不同施肥區：空白區、常規施肥區、測配施肥區、單施有機肥區、單施化肥區。試驗結果表明，土壤中養分含量較2008年水平各不同施肥處理均有不同程度提升，其中施用有機肥的3 個施肥區處理，土壤有機質和有效磷含量提高幅度相對較大，施用化肥的處理區速效鉀含量相對較高，單施有機肥區鉀含量提升相對幅度略小;優化施肥對菜椒果實品質有提升作用，其中測土配方施肥區果實維生素C含量相對最高，硝酸鹽和總酸含量相對最低;菜椒產量最高的是習慣性施肥區，平均667 m2產量2 498.93 kg，測土配方施肥區次之為2 436.46 kg，根據產投比計算得出，測土配方施肥處理區為經濟效益最佳，667 m2純收益為6 323.9元;長期施用有機肥并根據作物需肥量及土壤情況合理施用化肥對土壤肥力的提高有積極促進作用，同時提高果實養分含量優化果實品質。

關鍵詞：菜椒;土壤;施肥;產量 ;品質

Abstract：Through long-term positioning monitoring， the soil was tested and the sweet pepper optimized fertilization experiment was carried out to study the effects of different optimized fertilization treatments on soil properties and quality and yield of pepper. ‘Jingtianwas used as material in this research， 5 different fertilization plots （ blankplot，conventional fertilization plot，measuring and fertilizing plot，single application organic fertilizer plot，and single application fertilizer plot） were set. The results showed that the soil nutrient content was higher than that in 2008 after treated. Among the three fertilization plots which was organic fertilizer applied，the soil organic matter and available phosphorus contents increased， the available potassium content was relatively higher，and the relative increase of potassium content in the single application organic fertilizer plot was slightly smaller. The optimized fertilization could improve the quality of the pepper fruit. The vitamin C content of pepper in the soil testing formula fertilization plot was the highest，and the nitrate and total acid contents were the lowest. The highest yield of pepper was in the habitual fertilization plot，the average yield per 667 m2 was 2 498.93 kg，followed by the soil testing formula fertilization plot which was 2 346.46 kg. According to the ratio of production and investment，the soil testing formula fertilization treatment plot showed the best economic benefit. The net income was 6 323.9 yuan. have positive effects on the soil fertility could be improved by long-term application of organic fertilizer and rational application of chemical fertilizer according to crop fertilizer requirements and soil conditions， fruit nutrient content and fruit quality were improved as well.

Key words： Pepper; Soil; Fertilization; Production; Quality

施肥是農業生產中補充養分的重要措施，但過量施用化肥的現象越來越嚴重，導致肥料利用率低，引起土壤肥力下降，破壞農田生態環境[1]，隨著社會的進步和科技的發展，現代的施肥技術既要當季作物增產，改善品質，又要不斷培肥土壤，保證農業可持續發展[2]。為了促進蔬菜生長，肥料投入量多，土壤理化性狀發生顯著變化[3] ，既限制了蔬菜產量的提高，又影響抗病性、品質和經濟效益，已成為當前蔬菜生產必須解決的重大問題。菜椒俗稱柿子椒、甜椒，是茄科辣椒屬辣椒的一個變種，含豐富維生素及胡蘿卜素，是市民餐桌經常食用的一種蔬菜。它適應性比較廣，產量高，抗病害強，其栽培應用已遍及全國各地，大部分地區都有種植。土壤是具有生物活性的自然體，土壤肥力的高低是決定土地生產力的基本條件[4]。高強度利用下蔬菜地的施肥過量問題導致了土壤質量的嚴重退化，合理施肥是維持蔬菜地生產力和可持續發展的重要措施[5]，合理施肥，不僅能為作物生長創造養分貯量豐富、有效性高、貯供協調的土壤生態環境，而且還能調節土壤酸堿性，改善土壤結構和理化性質，協調土壤水、肥、氣、熱諸因素，提高土壤肥力，從而增加作物產量和改善農產品質量[6]。菜椒對土壤及肥料有較高的要求，受施肥水平的影響極為顯著。開展探索適合當地菜椒高產，提高品質的土壤及施肥情況研究，尤為重要，對促進大興區農業發展具有重要意義。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗田土壤為壤土，根據長期定位監測，該地塊土壤分別于2008年和2015年進行土壤樣品采集并檢測，其中檢測項目包括土壤有機質、全氮、有效磷、堿解氮、速效鉀。

供試菜椒品種為中國蔬菜工程技術研究中心培育的‘京甜。

供試肥料：尿素（N≥46%），磷酸二銨（N≥18%，P2O5≥46%），硫酸鉀（K2O≥52%），‘一特商品有機肥（有機質≥45%，N+P+K≥5%）。施肥方式為氮、鉀肥40%底施，60%在果期追施;磷肥、有機肥為一次性底施。

1.2 試驗設計

試驗地點位于北京市大興區長子營鎮農業示范基地大棚內，作物行距1.2 m，株距30 cm。定植時間為2016年2月17日，收獲時間為7月20日。

試驗共設5個處理，3次重復，小區面積為68.2 m2，采用隨機區組排列。處理分別為：處理1，空白區，不施用肥料;處理2，習慣施肥區 ，667 m2施用有機肥1 500 kg，復混肥（m氮∶m磷∶m鉀=15∶15∶15）50 kg作基肥，667 m2每次追施水溶肥（m氮∶m磷∶m鉀=16∶8∶34）15 kg，施用3次;處理3，測土配方施肥區，667 m2施用有機肥760 kg，尿素6.4 kg，磷酸二銨20.4 kg，硫酸鉀6.4 kg作基肥，第1次追肥667 m2施尿素20.1 kg，硫酸鉀8.9 kg，第2次追肥667 m2施尿素13.4 kg，硫酸鉀6.0 kg;處理4，單施有機肥區，667 m2施用有機肥1 860 kg作基肥，不施用化肥;處理5，單施化肥區，667 m2施用尿素32.98 kg，磷酸二銨36.9 kg，硫酸鉀21 kg，第1次追肥667 m2施尿素20.1 kg，硫酸鉀8.9 kg，第2次追肥667 m2施尿素13.4 kg，硫酸鉀6.0 kg。

1.3 檢測項目及方法

1.3.1 檢測項目 土壤有效磷、速效鉀、有機質、堿解氮、全氮;果實中維生素C含量、硝酸鹽含量、總酸含量、可溶性固形物含量;植株樣品中全氮、全磷、全鉀。

1.3.2 檢測方法 土壤有機質含量采用重鉻酸鉀外加熱法測定，堿解氮含量采用堿解擴散法測定，有效磷含量采用碳酸氫鈉提取—鉬銻抗比色法測定，全氮含量采用凱氏定氮儀法測定，速效鉀含量采用乙酸銨浸提—火焰光度計法測定[7];植株樣品中全氮含量采用凱氏定氮儀法測定，全鉀含量采用火焰光度法測定，全磷含量采用鉬銻抗比色法測定。

1.3.3 數據處理方法及軟件 試驗數據使用Microsoft Office Excel 2007處理，軟件為SPSS19.0。

2 結果與分析

2.1 優化施肥對土壤性質的影響

土壤環境特征是決定蔬菜高產、高效和優質的關鍵因素，土壤營養狀況直接關系作物的產量和品質，是十分重要的環境條件[8]。該地塊為長期定位監測點，于2008年做基礎樣分析，同時于2015年進行土壤養分檢測復測，并根據表1進行對比分析。

2.1.1 優化施肥對土壤有機質含量的影響 2015年不同施肥區間習慣施肥（處理2）、測土配方施肥區（處理3）和單施有機肥區（處理4）有機質含量相對較高，其中習慣施肥區（處理2）土壤有機質含量（w，后同）最高為33.15 g·kg-1，測土配方施肥區（處理3）和單施和有機肥區（處理4）次之，分別為31.68 g·kg-1和29.26 g·kg-1，單施化肥區（處理5）和空白區（處理1）相對含量較少，分別為13.53 g·kg-1和11.29 g·kg-1。各處理有機質含量較2008年均有提高，其中習慣施肥區（處理2）、測土配方施肥區（處理3）、單施有機肥區（處理4）提高較明顯，以習慣施肥區（處理2）提高尤其突出，由2008年的12.99 g·kg提升至2015年的33.15 g·kg，提高了154.81%，測土配方施肥區（處理3）提高了109.9%，單施有機肥區（處理4）提高了77.58%;空白區（處理1）由10.53 g·kg提升至11.29 g·kg，提高了7.3%，相對提升不明顯。

2.1.2 優化施肥對土壤全氮含量的影響 2015年空白區（處理1）全氮含量最低與其他4個處理相差較多，其中單施化肥區（處理5）全氮含量最高為1.49 g·kg-1，習慣施肥區（處理2）與之相差不大為1.46 g·kg-1，測土配方施肥區（處理3）與有機肥區分別為1.38 g·kg-1和1.36 g·kg-1。全氮含量2015年各處理區分別較2008年均有所提高，以習慣施肥區（處理2）提高最為顯著，由2008年的0.55 g·kg-1提升至1.46 g·kg-1，提高了164.45%?？瞻讌^（處理1）提高相對較少由2008年的0.49 g·kg-1提高至0.64 g·kg-1，變化不明顯。

2.1.3 優化施肥對土壤堿解氮含量的影響 2015年堿解氮以習慣施肥區（處理2）含量最高，為269 mg·kg-1，測土配方施肥區（處理3）含量次之，為210 mg·kg-1，單施有機肥區（處理4）和單施化肥區（處理5）含量分別為190 mg·kg-1和165 mg·kg-1，空白區（處理1）最少，含量為40 mg·kg-1。2008年土壤檢測各施肥區堿解氮含量差異相差不大，2015年堿解氮含量較2008年水平，除空白區（處理1）由52.3 mg·kg-1降至40 mg·kg-1外，其他處理區均有所提高，以習慣施肥區（處理2）提升較為明顯，由47.6 mg·kg-1提升至269 mg·kg-1，提高了465.13%。

2.1.4 優化施肥對土壤有效磷含量的影響 2015年土壤有效磷的含量為測土配方施肥區（處理3）最高，含量為101.3 mg·kg-1，單施有機肥區（處理4）和習慣施肥區（處理2）次之分別為93.6 mg·kg-1和86.3 mg·kg-1，化肥區相差略大為45.1 mg·kg-1，空白區最低為6.2 mg·kg-1。 2015年土壤有效磷含量除空白區（處理1）由10.0 mg·kg-1降至6.2 mg·kg-1，較2008年檢測有效磷含量下降了38%，其他區域有效磷含量均有提高，以測土配方施肥區提升較最高由2008年的13.0 mg·kg-1提升至101.3 mg·kg-1，提高了6.79倍。

2.1.5 優化施肥對土壤速效鉀含量的影響 2015年土壤速效鉀含量以習慣施肥區（處理2）最高，含量達225.7 mg·kg-1，略高于單施化肥區（處理5）的214.9 mg·kg-1和測土配方施肥區（處理3）的209.9 mg·kg-1，單施有機肥區（處理4）中速效鉀含量略低，為149.9 mg·kg-1，空白區（處理1）含量最低為87.6 mg·kg-1。2年中土壤速效鉀分別均以習慣施肥區（處理2）含量最高，2015年相較于2008年除空白區（處理1）速效鉀由121.6 mg·kg-1降低至87.6 mg·kg-1，其余均有提升，以單施化肥區（處理5）提升最為明顯，由2008年的114 mg·kg-1提升至214.9 mg·kg-1，提高了88.5%，習慣施肥區（處理2）提高了48.88%，測土配方施肥區（處理3）提高了41.25%，單施有機肥區（處理4）提高了25.86%。

2.2 品質分析

2.2.1 不同施肥處理對菜椒品質的影響 一般來說，當土壤的養分供應從“缺乏”增加到“適量”時，通常能改善農產品的品質;在“適量”的范圍內增加養分供應，對產品的品質一般沒有多大作用;從“適量”范圍增加到“奢侈消耗”時，可能降低產品品質[9]。因此不同施肥區的菜椒品質不盡相同，分別收取不同施肥區菜椒進行品質檢測，結果如下，由表2可知，各施肥區果實中維生素C含量最高的是測土配方施肥區（處理3）為89.29 mg·100 g-1，習慣施肥區（處理2）次之為74.55 mg·100 g-1，空白區（處理1）最低為42.96 mg·100 g-1;硝酸鹽含量測土配方施肥區（處理3）含量最低為30.96 mg·kg-1，單施有機肥區（處理4）略高為34.68 mg·kg-1，單施化肥區（處理5）含量最高達到47.45 mg·kg-1;總酸含量為空白區（處理1）和習慣施肥區（處理2）最高均為0.145%，測土配方施肥區（處理3）和單施有機肥區（處理4）最低均為0.104%;可溶性固形物含量為測土配方施肥區（處理3）最高5.0%，空白區（處理1）最低4.1%。綜上對比，測土配方施肥區（處理3）菜椒果實品質優于其他施肥區。

2.2.2 不同施肥處理對菜椒植株養分含量的影響

表3結果表明，（1）不同施肥處理對菜椒全磷含量的影響：菜椒植株檢測中，菜椒秧中全磷含量普遍比果實略高，果實內測土配方施肥區（處理3）全磷含量最高為0.43%，空白區（處理1）最低為0.30%;菜椒秧內習慣施肥區（處理2）和單施有機肥區（處理4）最高，均是0.49%，測土配方施肥區（處理3）次之，為0.48%，空白區（處理1）含量最少為0.43%。（2）不同施肥處理對菜椒全氮含量的影響：菜椒植株檢測中，菜椒果實中全氮含量相對比菜椒秧略高。菜椒果實和秧中均是測土配方施肥區（處理3）全氮含量最高分別為0.3%和0.28%，空白區（處理1）最少分別為0.21%和0.19%。（3）不同施肥處理對菜椒全鉀含量的影響：菜椒植株檢測中，菜椒植株中全鉀含量菜椒果實中相對比菜椒秧略高。果實全鉀含量習慣施肥區（處理2）最高為5.48%，空白區（處理1）最低2.13%;秧中全鉀含量最高的是測土配方施肥區（處理3），全鉀含量為3.42%，含量最低的是空白區（處理1）為1.92%。

2.3 不同施肥處理對菜椒產量的影響

由圖1可知，習慣施肥區（處理2）平均667 m2產量最高，達到2 498.93 kg，測土配方施肥區（處理3）次之為2 436.46 kg，單施有機肥區（處理4）和單施化肥區（處理5）產量分別為2 239.42 kg和1 630.41 kg，空白區（處理1）產量最低547.32 kg。方差分析顯示，習慣施肥區（處理2）的產量與單施有機肥區（處理4）、單施化肥區（處理5）和空白區（處理1）存在顯著差異，與測土配方施肥區（處理3）差異不顯著;空白區（處理1）和與其他4個施肥區都存在顯著差異。

2.4 經濟效益分析

菜椒收購價格為3元·kg-1，化肥價格為尿素1.8元·kg-1、磷酸二銨3.0元·kg-1、硫酸鉀4.2元·kg-1、復合肥2.8元·kg-1、水溶肥12元·kg-1、一特有機肥0.6元·kg-1，按以上單價計算試驗中各處理的產值及經濟效益。由表4結合當時市場肥料價格和菜椒收購價格計算得出，667 m2純收益最高的是測土配方施肥區處理（處理3），為6 323.9元;習慣施肥區（處理2）和單施有機肥區（處理4）居中，分別為5 616.75元和5 602.26元;單施化肥區（處理5）相對略低，純收益為4 509.79元，空白區（處理1）最低，為1 641.96元。由此可得最高產量并非經濟效益最高的產量。

3 討論與結論

土壤中各不同施肥處理較2008年水平均有不同程度提升，施用有機肥的3 個施肥區處理，土壤有機質和有效磷含量提高幅度相對較大，這與寧川川等[3]的結果基本一致;施用化肥的處理區速效鉀含量提升幅度相對較高。

根據菜椒植株樣品檢測和果實品質分析，施用有機肥增加了甜椒維生素C含量和可溶性固形物含量，降低了總酸含量和硝酸鹽含量，這與高強等的結果相一致[10]，綜合評測測土配方施肥區果實養分含量及果實品質均優于其他處理區。

根據試驗結果可以看出，施用有機肥比不施有機肥產量相對增加，與張恩平的研究結果一致[11]，其中常規施肥區產量高于其他區產量，經濟效益最佳的處理區為測土配方施肥處理區，說明化肥的施用可以提高菜椒產量，但是并不能增加菜椒的經濟效益。

該試驗地塊自2008年開始，主要種植方式為茄子、大椒輪作種植，沒有進行過休耕輪作。在種植過程尚未發現明顯土傳病害的發生，但單施化肥區和不施肥區的土壤板結情況嚴重，今后將通過測定容重、團聚體結構、土壤EC等數據，在不同施肥處理對土壤結構和病蟲害影響等方面進行深入研究。

根據作物對不同養分需要及土壤養分稀缺情況合理施肥對土壤肥力的提高有積極促進作用，同時合理施用有機肥可以提高果實品質。正視有機肥和化肥的優缺點，遵循農業現代化和可持續發展原則，提高肥料利用率，在保護環境的同時提高經濟效益。

參考文獻

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