綠肥還田對辣椒產(chǎn)量及土壤有機質(zhì)、全氮含量的影響試驗

高 萍

（盤州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局果樹蔬菜工作站，貴州盤州 553537）

施用化肥可提高辣椒的產(chǎn)量，但如果長期大量施用會導(dǎo)致土壤板結(jié)、肥力下降，并且化肥中含有的重金屬等有害物質(zhì)會污染土壤[1-2]。綠肥作為一種綠色的生物肥料，在翻壓還田后，不僅能夠在辣椒產(chǎn)量增加方面替代化肥，而且能夠穩(wěn)定土壤結(jié)構(gòu)[3]。鑒于此種情況，筆者以貴州省盤州市新民鎮(zhèn)白魚村辣椒種植中的綠肥還田為例，對其在增加辣椒產(chǎn)量和增加土壤有機質(zhì)、全氮含量方面發(fā)揮的作用進(jìn)行研究，旨在為辣椒的科學(xué)種植提供參考與借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于盤州市新民鎮(zhèn)白魚村，屬亞熱帶高原季風(fēng)氣候區(qū)，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，立體氣候明顯。該村平均海拔1 100.0 m，年日照時間1 760.3 h，年平均降水量1 450.0 mm，年平均氣溫13.8 ℃，無霜期286 d。試驗地地勢較為平坦，灌排水條件方便，土壤類型為黃壤，肥力均勻，田面整齊。

試驗前，對地塊的耕作層混合土壤樣品進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)pH 值為5.23，有機質(zhì)含量為42.60 g·kg-1，全氮含量為2.00 g·kg-1，有效磷含量為4.78 mg·kg-1，速效鉀含量為300.00 mg·kg-1，陽離子交換量為11.6 cmol(+)·kg-1。該地塊前茬種植的是肥田蘿卜，對照《全國土壤養(yǎng)分含量分級標(biāo)準(zhǔn)表》，判斷出該地塊的土壤肥力較高。

1.2 試驗材料

試驗地塊種植的辣椒品種為朝天椒一號。該品種為中早熟品種，植株長勢較強、節(jié)間密、分枝多、開展度中等。株高可達(dá)85 cm，株幅可達(dá)85 cm，一般果長8～11 cm，果肩寬0.9～1.1 cm，單果質(zhì)量可達(dá)8 g[4]。以往該品種平均667 m2產(chǎn)量保持在900～1 400 kg。

試驗所用綠肥為肥田蘿卜，化肥主要為復(fù)合肥和磷肥。其中，復(fù)合肥為浙江佳州陽光化肥有限公司生產(chǎn)的美亞樂復(fù)合肥料，總養(yǎng)分含量不低于45%，m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=15∶15∶15；磷肥為云南昆明滇白化工有限公司生產(chǎn)的鈣鎂磷肥，有效磷含量在12%以上。

1.3 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)4 個處理，每個處理3 次重復(fù)。小區(qū)區(qū)組排列方式如圖1所示。每個小區(qū)規(guī)格為5 m×8 m，面積為40 m2。

圖1 小區(qū)區(qū)組排列

處理1（當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥操作）作為對照，即按照每667 m2施用復(fù)合肥50 kg、磷肥25 kg。處理2、處理3、處理4 按照“常規(guī)施肥+綠肥還田”的模式施用肥料。其中，綠肥還田為每667 m2肥田蘿卜翻壓還田1 500 kg，處理2在綠肥還田的基礎(chǔ)上，減少常規(guī)施肥10%的化肥（復(fù)合肥和磷肥）用量；處理3 在綠肥還田的基礎(chǔ)上，減少常規(guī)施肥20%的化肥用量；處理4在綠肥還田的基礎(chǔ)上，減少常規(guī)施肥30%的化肥用量。具體處理設(shè)置方案見表1。施肥方式為復(fù)合肥、磷肥做基肥一次性施入。

表1 每個小區(qū)各處理施肥方案

于2022年5月18日開始在各小區(qū)區(qū)組中進(jìn)行辣椒移栽種植。種植的標(biāo)準(zhǔn)為株行距40 cm×50 cm，每區(qū)種植8 排，每排20 窩，每窩1 株。試驗區(qū)組間設(shè)置隔離，小區(qū)外設(shè)置保護行。生長期進(jìn)行2次除草，苗期、開花坐果期進(jìn)行病蟲害觀察防治。于2022年8月16日進(jìn)行測產(chǎn)驗收。

1.4 調(diào)查指標(biāo)和測定方法

1.4.1 辣椒產(chǎn)量

收獲時，各處理按照單獨收獲、單獨晾曬、單獨稱重的原則，計算辣椒的產(chǎn)量[5]。同時，按照處理分別在每個小區(qū)取20株具有代表性的植株，分別記錄單株果實質(zhì)量，最后計算單株的平均產(chǎn)量。

1.4.2 土壤有機質(zhì)含量、全氮含量

按照《土壤分析技術(shù)規(guī)范（第二版）》的方法測定采取綠肥還田措施地塊土壤的各項養(yǎng)分指標(biāo)。其中，土壤有機質(zhì)含量測定采用油浴加熱重鉻酸鉀滴定法，全氮含量的測定采用H2SO4-H202消煮法。

1.4.3 辣椒植株及果實全氮、全磷、全鉀吸收量

對選擇的辣椒植株及果實樣本中的全氮、全磷、全鉀含量進(jìn)行檢測。其中，全氮含量測定使用H2SO4-H202消煮法，全磷含量測定使用釩鉬黃吸光光度法，全鉀含量測定使用火焰光度法[6]。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

采用Excel 對測定的產(chǎn)量和土壤有機質(zhì)、全氮含量等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 綠肥還田對辣椒產(chǎn)量的影響

各處理最終測產(chǎn)數(shù)據(jù)如表2 所示。由表2 可知，不同處理下辣椒產(chǎn)量由高到低的排列順序為處理3=處理4＞處理2＞處理1。這說明，相較于常規(guī)施肥而言，“常規(guī)施肥+綠肥還田”施肥方式下辣椒單株產(chǎn)量和667 m2測產(chǎn)量均有所增加。同時，在綠肥還田的基礎(chǔ)上，常規(guī)化肥減量20%和30%對辣椒產(chǎn)量的作用要優(yōu)于減量10%。

表2 辣椒測產(chǎn)數(shù)據(jù)

2.2 綠肥還田對土壤有機質(zhì)、全氮含量的影響

表3 是對試驗前后采取綠肥還田措施地塊土壤的pH值、有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、陽離子交換量等數(shù)據(jù)的統(tǒng)計情況。由表3 可知，試驗前后，土壤的pH 值無變化，土壤有機質(zhì)、全氮含量在試驗后出現(xiàn)了降低，土壤有效磷、速效鉀含量，以及陽離子交換量在試驗后出現(xiàn)了增加。這說明，“常規(guī)施肥+綠肥還田”施肥模式對土壤pH 值沒有明顯的影響，但會降低土壤中有機質(zhì)和全氮的含量，同時增加有效磷、速效鉀的含量，以及陽離子交換量。

表3 供試地塊土壤檢測數(shù)據(jù)

2.3 綠肥還田對植株及果實全氮、全磷、全鉀吸收量的影響

表4 是對試驗后，辣椒植株及果實樣品中全氮、全磷、全鉀含量的檢測結(jié)果。由表4 可知，4 個處理中，處理4 辣椒植株的全氮、全鉀吸收量均大于其他處理；處理3 辣椒植株全磷吸收量略大于其他處理；處理1 辣椒果實全氮、全磷、全鉀吸收量均大于其他處理。這說明，“常規(guī)施肥+綠肥還田”施肥模式可以提升辣椒植株全氮、全磷、全鉀吸收量，但辣椒果實全氮、全磷、全鉀吸收效果卻弱于常規(guī)施肥。

表4 植株及果實樣品檢測數(shù)據(jù)

3 結(jié)論與討論

施用肥料是辣椒獲取生長所需養(yǎng)分的主要途徑。實踐表明，雖然施用化肥可以提高辣椒的產(chǎn)量，但長時間施用則會導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)惡化、養(yǎng)分降低，不利于辣椒種植的可持續(xù)進(jìn)行。因此，目前盤州市辣椒種植中迫切需要能夠替代化肥的新型肥料。

此次研究表明，相較于農(nóng)民常規(guī)施用復(fù)合肥和磷肥，綠肥還田可以降低辣椒種植中復(fù)合肥和磷肥的施用量，并且在減少化肥用量20%、30%時，辣椒的產(chǎn)量相對較高，農(nóng)民可以嘗試“常規(guī)化肥+綠肥還田”的施肥方案，并注意適當(dāng)減少常規(guī)化肥的施用量。同時，此次對土壤有機質(zhì)、全氮含量的檢測結(jié)果表明，“常規(guī)化肥+綠肥還田”的方案可能會降低土壤中有機質(zhì)、全氮的含量，增加有效磷、速效鉀的含量，以及陽離子交換量。這提示綠肥還田在增加土壤有機質(zhì)和全氮含量方面的作用可能不及化肥，而在增加土壤中有效磷、速效鉀含量，以及陽離子交換量方面則具有積極作用。因此，在實際的辣椒種植中，農(nóng)民需要根據(jù)土壤中有機質(zhì)、全氮的含量對綠肥還田的方案進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整。此次研究還發(fā)現(xiàn)，“常規(guī)化肥+綠肥還田”的施肥方案可以促使辣椒植株全氮、全磷、全鉀吸收量增加，而該方案對應(yīng)的果實全氮、全磷、全鉀吸收量則不及常規(guī)化肥方案。這提示，在綠肥還田時，農(nóng)民要從植株和果實全氮、全磷、全鉀吸收量均衡方面出發(fā)，確保辣椒植株生長和最終果實中的養(yǎng)分吸收效果。