露地辣椒生產固碳增活全程施肥方案

摘 要：河北露地辣椒種植歷史悠久，但生產中粗放的養分管理，導致土壤有機質消耗，植株抗逆性差，連作障礙頻發。本文基于露地辣椒生產固碳增活施肥技術，圍繞肥料養分均衡減量、有機替代固碳增效、菌劑滴灌沃土增活3項核心內容，從肥料養分總量推薦、有機物料多源配施、滴灌肥水協同運籌等方面制定了河北露地辣椒生產固碳增活全程施肥解決方案，并對比四種固碳技術模式應用效果，發現基施多樣化來源的有機物料朝天椒增產效果優于單一有機物料，優選牛糞堆肥+秸稈類生物炭模式或牛糞堆肥+玉米秸稈+秸稈類生物炭技術模式（秸稈還田條件），以助力傳統辣椒產區耕地保護與土壤質量提升，促進種植戶養分管理由盲目粗放向合理精準轉變。

關鍵詞：露地辣椒；固碳增活；有機肥料；菌劑；滴灌

中圖分類號：S365 文獻標志碼：A 文章編號：1008-1038（2024）07-0074-07

DOI：10.19590/j.cnki.1008-1038.2024.07.014

Fertilization Schemes for Soil Carbon Storage and Microbial Activity Enhancement of Open Field Pepper Production

Abstract： Hebei open-field pepper cultivation has a long history， but extensive nutrient management has led to soil organic matter depletion， poor plant stress resistance and frequent continuous cropping obstacles. The fertilization strategy used in this article for promoting soil carbon sequestration and bio-activation of open-field pepper production integrated three technical contents： balanced reduction of fertilizer nutrients， organic substitution for promoting carbon sequestration and nutrient efficiency， and drip irrigation with beneficial microbes for soil bio-activation. Based on this strategy， a whole-process fertilization solution， including the recommendation of fertilizer nutrients， multi-source combined application of organic fertilizer and coordinated operation of dripping microbial agents and soluble fertilizer， had been developed for improving soil quality and protect cultivated land in traditional open-field pepper production areas. By comparing the application effects of four carbon sequestration technology models， it was found that the yield increase effect of organic material pepper with diversified sources of basal application was better than that of single organic material. The optimal model was cow manure compost+straw biochar， or cow manure compost+corn straw+straw biochar technology model （straw returning conditions）. It helped to promote the nutrient management of growers from blind and extensive to reasonable and accurate. Prospects for the application of technology was broad.

Keywords： Open field pepper; soil carbon storage and microbial activity enhancement; organic fertilizers; microbial agents; drip irrigation

辣椒為茄科辣椒屬植物，因辛辣和獨特的香氣常用于干制調料，鮮果富含維生素C、類胡蘿卜素、類黃酮及礦物質等[1]，深受百姓喜愛[2]。2021年河北省辣椒播種面積4.0萬hm2，總產量184.32萬t，其中邯鄲、唐山、衡水、保定產量位列前4位，總占比超60%[3]。邯鄲的雞澤辣椒和保定的望都辣椒已有400多年種植歷史，特色羊角椒因色澤鮮艷、肉質肥厚、辣而不烈、香味醇郁享有盛譽。悠久的種植歷史，凸顯產區特色優勢，雞澤辣椒和冀州天鷹椒為農業農村部登記保護的地理標志農產品，雞澤辣椒和望都辣椒是國家知識產權局批準的地理標志保護產品。辣椒生產已成為推動河北縣域特色產業發展的有效路徑，在帶動當地農民增收致富、支撐縣域經濟發展、助力鄉村振興中發揮積極作用。

傳統露地辣椒生產面臨著日益嚴重的連作障礙問題[4]，田間表現為植株抗逆性差、落花落果、病害頻發，甚至成片枯萎，導致產量下降、品質不良，制約了辣椒產業的綠色發展。長期粗放的養分管理使土壤有機質含量偏低、養分失衡、有效養分供應能力弱[5-6]，加之土壤有益微生物種群減少[7]，是辣椒連作障礙的重要誘發因素。目前防治連作障礙多從抗性品種選育[8-9]、種植模式調整[10-11]、生物防控[12-13]等方面提出技術途徑，然而缺乏以改善與提升土壤質量為目標的養分綜合管理技術。本研究以土壤固碳培肥為目標，圍繞肥料養分均衡減量、有機替代固碳增效、菌劑滴灌沃土增活等三項技術內容，針對不同土壤障礙狀況、辣椒種類及產量水平，探討了適合河北露地辣椒生產的全程施肥方案，從養分管理的角度提出了預防與緩解連作障礙的解決措施，以期為河北露地辣椒生產以及具有相似生產條件的辣椒產區提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料

本方案適用于河北具有地域特色的露地辣椒主要栽培品種，如雞澤羊角椒（‘羊角紅1號’‘冀研1號’）、望都干制辣椒、冀州天鷹椒（‘新一代’‘高辣三鷹’）。應用案例供試露地辣椒品種為簇生朝天椒‘新一代’，種植密度6 255株/667 m2。

1.2 方法

方案包括肥料養分均衡減量、有機替代固碳增效、菌劑滴灌沃土增活等三項技術。

1.2.1 肥料養分均衡減量技術

采用肥料養分均衡減量技術推薦露地辣椒生產肥料養分施用總量。在該技術中，辣椒養分吸收量按照種植戶目標產量×單位產量養分吸收量計算。目標產量按照種植戶管理水平選取低、中、高3個目標值。單位產量養分吸收量參考干制辣椒每生產1 000 kg干椒吸收N、P2O5、K2O量分別為38.8、10.0、50.0 kg；鮮食辣椒中朝天椒每生產1 000 kg鮮椒吸收N、P2O5、K2O量分別為9.3、2.4、12.0 kg，羊角椒對應為4.3、1.1、5.5 kg。計算出辣椒養分吸收量后，采用養分吸收量×校正系數的方法推薦露地辣椒肥料養分施用總量，校正系數可根據不同土壤養分水平進行調整，取值參照《蔬菜生產施肥限量要求》（DB13/T 5668—2023）[14]。

1.2.2 有機替代固碳增效技術

露地春夏辣椒一般4月下旬至5月上旬定植幼苗。在確定肥料養分施用總量的基礎上，采用有機替代固碳增效技術，通過有機物料的多源配施與量化施用，實現露地辣椒生產土壤有機質的更新、保持與提升。該技術推薦有機物料施入N量占肥料N素推薦施用總量的40%～50%，化肥施入N量約占N素推薦施用總量的5%～10%。對于中等土壤肥力（有機質含量25 g/kg）、無連作障礙、質地疏松（中壤）的辣椒田塊，年土壤有機質更新量（以碳計）應不低于84 kg/667 m2。有機物料可選用商品有機肥料或規模化養殖場的畜禽糞便堆肥，產品標準及主要技術指標要求見表1。在糧菜復種區盡量配合秸稈還田，以減量施用畜禽糞肥，降低環境風險。

1.2.3 菌劑滴灌沃土增活技術

菌劑滴灌沃土增活技術的核心是基于露地辣椒生長發育規律的分階段一體化肥水追施。在該技術中，菌劑應針對生產問題合理選擇，如連作椒田可選擇根際促生菌，產品應符合GB 20287—2006[20]要求，結合滴灌在緩苗期、苗期或開花期等階段分次追施[21]，但不應與水溶肥料同時使用。滴施的水溶肥料宜選用螯合中微量元素的大量元素水溶肥，優選含氨基酸、腐殖酸、海藻酸等肥料增效助劑的水溶肥，其滴灌與葉面噴施效果均佳[22]。常用水溶肥料執行標準與養分相關技術指標見表2。坐果盛期是辣椒產量形成的關鍵時期，此時水溶肥料施入N量約占肥料N素推薦施用總量的30%（追施N量的60%），高壟覆膜栽培辣椒根區土壤含水量為相對含水量的75%～90%。

1.3 露地春夏朝天椒生產固碳增活施肥技術應用案例

供試地點為國家農業科學石家莊觀測試驗站（鹿泉），土壤為黏壤質石灰性褐土，土壤肥力為偏低水平。在相同養分（C、N、P2O5、K2O）用量下，設計4個固碳增活施肥技術模式。基肥采用牛糞堆肥、玉米秸稈、秸稈類生物炭不同施用組合，并在定植期和開花期滴灌促生防病液體菌劑產品，肥料用量見表3。各模式3次重復，隨機區組排列，小區面積為60 m2。

2 結果與分析

2.1 肥料養分施用總量

中等土壤肥力下露地辣椒主要產量水平肥料養分推薦用量見表4。

基于簡便快速（不具備計算條件），低土壤肥力下辣椒生產可在表4基礎上增施20%～30%肥料養分。以中等土壤肥力露地朝天椒每667 m2產干椒400 kg為例，管理精細的種植戶（如采用膜下滴灌、土壤養分與含水量監測等）肥料N、P2O5、K2O施用總量分別為21.0、4.0、20.0 kg/667 m2較適宜。

2.2 基肥施用方案

椒農輕視有機肥料而偏施化肥的問題普遍存在[26]，導致土壤有機質消耗和微生物多樣性降低。以中等土壤肥力朝天椒每667 m2產干椒400 kg為例，有機肥料施入N量為10.5～12.0 kg/667 m2，基肥化肥施入N量為1.6～1.8 kg/667 m2較適宜。可采用小麥套種辣椒[27-28]、辣椒玉米間作[29]模式，通過糧食作物秸稈還田增加植物源碳的施入；若無秸稈還田則優先施用畜禽糞便堆肥產品。

養分瘠薄（土壤有機質含量≤15 g/kg）的障礙田塊宜適量配施生物炭[30-31]，單季用量為150～400 kg/667 m2，或直接施用生物炭基有機肥料，并適當提高化肥N基肥占比。鹽漬化、板結、有益微生物匱乏的連作椒田可施用具有促進生長、提高抗逆性、改良土壤等功能的生物有機肥[32-33]。嚴重板結的土壤，建議使用松土促根型土壤調理劑。露地辣椒生產基肥施用方案與有機物料用量參考值見表5。中等土壤肥力朝天椒每667 m2產干椒400 kg，基肥施用800～900 kg/667 m2以豬糞為原料的商品有機肥，或7.5～9.0 m3/667 m2（約1 800～2 200 kg/667 m2）以羊糞為原料的堆肥及3.5～4.0 kg/667 m2的尿素較適宜，配合整地翻施入土。

2.3 追肥施用方案

膜下滴灌露地辣椒肥水運籌根據辣椒不同生育階段養分和水分需求特點，協同液體菌劑與水溶肥料在辣椒根區構建有益功能菌群保護屏障。中等土壤肥力露地辣椒滴灌肥水追施方案參考表6。中等土壤肥力朝天椒每667 m2產干椒400 kg，定植期結合緩苗水滴灌具有提高產量、品質和抗逆性的液體菌劑產品，用量按使用說明確定；苗期選用高氮低磷中鉀型水溶肥（如N-P2O5-K2O配方為22-12-16），單次用量5 kg/667 m2，配合滴水12 m3/667 m2，追施1次；坐果期選用中氮低磷高鉀型水溶肥（如配方為19-6-25），單次用量10～12.5 kg/667 m2，配合滴水15～18 m3/667 m2，追施4次；進入轉色期后盡量減少肥水施用，轉色初期可根據長勢和坐果情況追肥1次，單次用量5 kg/667 m2。

2.4 應用案例與效果

在供試條件下采用露地辣椒生產固碳增活全程施肥方案，朝天椒產量達到中高水平（表7）。對比4種固碳技術模式應用效果，基施多樣化來源（植物來源+動物來源）的有機物料朝天椒增產效果優于單一有機物料，優選牛糞堆肥+秸稈類生物炭模式，或牛糞堆肥+玉米秸稈+秸稈類生物炭技術模式（秸稈還田條件），以構建菜田土壤肥沃耕層，助力椒農增產增收，促進蔬菜生產綠色、低碳、可持續發展。

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