李丹，王京文，王忠，樓玲

(1.杭州市植保土肥總站，浙江 杭州 310019；2.杭州市余杭區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)與植物保護(hù)管理總站，浙江 杭州 311100)

辣椒(CapsicumannuumL.)營養(yǎng)豐富，其維生素C(VC)含量居蔬菜首位，亦含有豐富的維生素B(VB)、胡蘿卜素，及鈣、鐵等礦物質(zhì)[1]，深受消費(fèi)者喜愛。早春辣椒設(shè)施栽培是杭州市設(shè)施蔬菜栽培的主要類型之一，具有產(chǎn)量高、適應(yīng)范圍廣、栽培省工等優(yōu)點(diǎn)[2-3]。然而，由于棚室菜地集約栽培、復(fù)種指數(shù)高，菜農(nóng)為了追求高產(chǎn)和高收益常常采用大水大肥的水肥管理方式，既造成水、肥資源的巨大浪費(fèi)，也增大了環(huán)境風(fēng)險，成為影響農(nóng)業(yè)可持續(xù)生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品安全及人畜健康的重大問題[4]。

水肥一體化技術(shù)利用管道灌溉系統(tǒng)，根據(jù)作物水、肥需求規(guī)律，以肥調(diào)水、以水促肥，使水和肥料在土壤中以優(yōu)化組合狀態(tài)供應(yīng)給作物吸收利用，實(shí)現(xiàn)水、肥的同步管理，極大限度地提高了水、肥利用率和生產(chǎn)效率[5-7]。20世紀(jì)中期，以色列開始開發(fā)、利用水肥滴灌集成技術(shù)。至20世紀(jì)后期，我國開始引進(jìn)水肥一體化技術(shù)，組織專業(yè)培訓(xùn)，開展技術(shù)研討。目前，水肥一體化技術(shù)已由過去的局部試驗(yàn)、示范發(fā)展成為現(xiàn)在的大規(guī)模推廣應(yīng)用，涵蓋了設(shè)施栽培、無土栽培，以及果樹、蔬菜、花卉、苗木等多種作物[8]。羅勤等[9]提出，適宜的水肥處理可使番茄生育期灌水利用率提高51%，N、P2O5、K2O的用量可分別節(jié)省188、32、158 kg·hm-2。王海霞[10]提出，不同水溶肥配方對白菜生長及土壤肥力的影響差異較大?，F(xiàn)階段大多數(shù)關(guān)于水肥一體化技術(shù)的研究主要集中在提高作物產(chǎn)量方面，關(guān)于水溶肥對作物品質(zhì)影響的研究較少。為此，本研究就杭州市規(guī)模設(shè)施蔬菜種植中應(yīng)用水溶肥提高辣椒產(chǎn)量及品質(zhì)的效果做了初步研究，以期篩選出合適的水溶肥配方，為當(dāng)?shù)卦O(shè)施辣椒種植大戶運(yùn)用水肥一體化技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)區(qū)位于杭州市桐廬縣富春江鎮(zhèn)芝廈村沃邊畈溪南蔬菜專業(yè)合作社，該區(qū)塊多年種植蔬菜，土層深厚，地勢平坦，肥力較好。土壤類型為水稻土類泥質(zhì)田，質(zhì)地為黏壤土。

1.2 供試肥料

供試肥料5種(商品有機(jī)肥、復(fù)合肥，及3種水溶肥)，均為市售。肥料中N、P2O5、K2O養(yǎng)分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：復(fù)合肥，20%，5%，20%；水溶肥Ⅰ，9%，6%，15%；水溶肥Ⅱ，10%，7.5%，20%；水溶肥Ⅲ，16%，6%，36%。

1.3 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)4個處理：CK，底肥施用商品有機(jī)肥7 500 kg·hm-2、復(fù)合肥450 kg·hm-2，開花著果期施用復(fù)合肥150 kg·hm-2，結(jié)果采收期施用復(fù)合肥150 kg·hm-2，來自化學(xué)肥料中的總養(yǎng)分折純?yōu)?37.5 kg·hm-2，N、P2O5、K2O質(zhì)量比例為1∶0.25∶1；T1，底肥施用商品有機(jī)肥7 500 kg·hm-2、復(fù)合肥345 kg·hm-2，開花著果期施用水溶肥Ⅰ78 kg·hm-2，結(jié)果采收期施用水溶肥Ⅰ4次，每次用量78 kg·hm-2，兩次施肥間間隔10～12 d，來自化學(xué)肥料中的總養(yǎng)分折純?yōu)?72.25 kg·hm-2、N、P2O5、K2O質(zhì)量比例為1∶0.39∶1.22；T2，底肥施用商品有機(jī)肥7 500 kg·hm-2、復(fù)合肥345 kg·hm-2，開花著果期施用水溶肥Ⅱ62.4 kg·hm-2，結(jié)果采收期施用水溶肥Ⅱ4次，每次用量62.4 kg·hm-2，兩次施肥間間隔10～12 d，來自化學(xué)肥料中的總養(yǎng)分折純?yōu)?72.25 kg·hm-2，N、P2O5、K2O質(zhì)量比例為1∶0.41∶1.31；T3，底肥施用商品有機(jī)肥7 500 kg·hm-2、復(fù)合肥345 kg·hm-2，開花著果期施用水溶肥Ⅲ40.35 kg·hm-2，結(jié)果采收期施用水溶肥Ⅲ次，每次用量40.35 kg·hm-2，兩次施肥間間隔10～12 d，來自化學(xué)肥料中的總養(yǎng)分折純?yōu)?72.25 kg·hm-2、N、P2O5、K2O質(zhì)量比例為1∶0.29∶1.40。T1、T2、T3處理的化學(xué)肥料中總養(yǎng)分折純量相等，且與CK相比均減少了20%。

每個小區(qū)面積15 m2。每個處理除肥料運(yùn)籌外，其他管理措施均相同。2018年3月17日施入底肥后翻耕，次日移栽辣椒。其他施肥時間：開花著果期為辣椒幼苗定植后20 d，結(jié)果采收期為門椒采收后。供試?yán)苯菲贩N為弄口早椒，采收期從2018年4月23日開始，至2018年7月9日結(jié)束。

1.4 樣品采集與檢測

辣椒采收期記錄各處理產(chǎn)量，并在采收中期采集各處理的辣椒果實(shí)，檢測其VC、可溶性糖、蛋白質(zhì)、粗纖維、氨基酸含量及組成等。

2 結(jié)果與分析

2.1 對設(shè)施辣椒品質(zhì)的影響

由表1可知，與CK相比，采用水肥一體化技術(shù)的3個處理中，T1和T2處理的辣椒VC含量明顯增加，增幅分別高達(dá)112%和69%；但T3處理的辣椒VC含量明顯下降，降幅為34.4%。由此可見，施肥量、施肥方式、肥料種類都會影響辣椒果實(shí)中的VC含量。與CK相比，采用水肥一體化技術(shù)的3個處理中，T1處理的辣椒蛋白質(zhì)含量明顯增加，增幅為12.0%；但T2和T3處理的辣椒蛋白質(zhì)含量均有所降低，降幅分別為7.7%和4.3%。各處理的辣椒可溶性糖和粗纖維含量無顯著差異，說明本試驗(yàn)條件下各施肥方式與肥料種類對辣椒果實(shí)可溶性糖累積的影響不大。

表1 不同處理對設(shè)施辣椒品質(zhì)的影響

與CK相比，采用水肥一體化技術(shù)的3個處理中，T1和T2處理的辣椒果實(shí)內(nèi)氨基酸總量明顯提高。尤其是施用水溶肥Ⅰ后，辣椒果實(shí)內(nèi)氨基酸總量最高，為1.11%，比CK的0.90%增加了0.21百分點(diǎn)，增幅為23.3%。分析圖1可知，辣椒果實(shí)中氨基酸主要由天門冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、組氨酸、賴氨酸和精氨酸組成，其中谷氨酸和天門冬氨酸含量最高。施肥量、施肥方式、肥料種類對辣椒果實(shí)的氨基酸含量及其組成有影響，尤其是對天門冬氨酸和谷氨酸，各處理間差異明顯。同時，對比可知，T1處理的辣椒果實(shí)天門冬氨酸、蘇氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、組氨酸、賴氨酸和精氨酸含量均比T2和T3處理高，說明水溶肥Ⅰ能提高辣椒果實(shí)的氨基酸含量。

圖1 不同處理對設(shè)施辣椒果實(shí)氨基酸組成的影響

2.2 對設(shè)施辣椒產(chǎn)量的影響

作物產(chǎn)量水平是植物營養(yǎng)狀況最直觀的展現(xiàn)。將辣椒的整個采摘期細(xì)分為前期(1～30 d)、中期(31～60 d)和后期(61～78 d)，如表2所示，各處理的辣椒產(chǎn)量在整個采摘期內(nèi)均呈拋物線型，以采摘中期的辣椒產(chǎn)量最高，約占總產(chǎn)量的50%。這是由于前期辣椒從營養(yǎng)生長向生殖生長過渡需要一定的時間，所以采收前期辣椒長勢相對緩慢，到了后期，追施的肥料已經(jīng)被完全利用，辣椒果實(shí)生長的養(yǎng)分需求不能得到完全滿足，所以產(chǎn)量有所下降，且78 d后辣椒不再采收，改為養(yǎng)紅辣椒。

表2 不同處理對設(shè)施辣椒產(chǎn)量的影響

對比各處理的總產(chǎn)量可知，采用水肥一體化技術(shù)，可在化學(xué)肥料中總養(yǎng)分折純量減少20%的條件下，較CK明顯增產(chǎn)，尤其是選用水溶肥Ⅰ和水溶肥Ⅱ的T1和T2處理，其產(chǎn)量分別比CK增加13.755、14.940 t·hm-2，增幅分別高達(dá)30.3%和32.9%。分析原因，可能是采用水肥一體化技術(shù)后，可以嚴(yán)格遵循辣椒少施勤施的施肥特性，充分滿足辣椒在不同生育期對養(yǎng)分的需求，而且采用滴灌形式，可直接作用于辣椒植株根部，大大提高了肥料利用率和作物的吸收效率，使辣椒果實(shí)得到充分生長。對CK而言，采摘中期土壤養(yǎng)分消耗量過大，但追施的肥料沒能及時轉(zhuǎn)移到辣椒植株根部附近，難以被辣椒充分吸收。若不采用水肥一體化技術(shù)，如果要做到少施勤施，會大幅增加人工成本，即使產(chǎn)量有所增加，也不會顯著提高收入。而且，由于采用的是穴施的追肥方式，即使肥料本身的利用率高，也無法在第一時間轉(zhuǎn)移到辣椒植株根部而被吸收利用，肥料的實(shí)效性遠(yuǎn)低于水肥一體化技術(shù)。

3 小結(jié)與討論

施肥量、施肥方式、肥料種類都會影響辣椒品質(zhì)。本研究表明，在化學(xué)肥料中總養(yǎng)分折純量減少20%的條件下，采用水肥一體化技術(shù)，施用不同水溶肥后，辣椒果實(shí)的可溶性糖和粗纖維含量差別不大。施用水溶肥Ⅰ后，辣椒中的VC、蛋白質(zhì)和氨基酸含量都明顯增加；施用水溶肥Ⅱ后，辣椒中的VC和氨基酸含量明顯增加，而蛋白質(zhì)含量有所降低；施用水溶肥Ⅲ后，辣椒中的VC和蛋白質(zhì)含量都明顯下降。不同處理下的辣椒產(chǎn)量在整個采摘期內(nèi)呈拋物線型，以采摘中期的辣椒產(chǎn)量最高，約占整個采摘期的50%。與CK相比，采用水肥一體化技術(shù)，施用水溶肥Ⅰ或水溶肥Ⅱ后，辣椒大幅增產(chǎn)。綜合辣椒品質(zhì)及產(chǎn)量，采用T1處理的水肥一體化施肥方案，可在較CK的化學(xué)肥料總養(yǎng)分折純量減少20%的條件下，有效提升辣椒品質(zhì)及產(chǎn)量。