范艷菊，卜寧寧，崔劍玲，張金山，李貝貝

(1.山東省德州市寧津縣鄉(xiāng)村振興服務中心 山東德州 253400；2.山東省德州市寧津縣農業(yè)農村局 山東德州 253400；3.山東省德州市寧津縣津城街道辦事處 山東德州 253400；4.中國農業(yè)科學院德州鹽堿土改良實驗站 山東德州 253015)

辣椒(CapsicumannuumL.)又名番椒、辣子等，是我國居民飲食結構中主要的調味蔬菜之一，其獨特的口感和豐富的營養(yǎng)深受民眾喜愛。辣椒自明朝引入我國以來，在南北方大量種植，產量和種植面積均居世界首位[1-2]。辣椒含有大量的維生素、辣椒素以及可溶性糖等多種營養(yǎng)物質，尤其是人體無法自身合成的維生素C,含量在蔬菜中位列第一[2-3]。辣椒生產周期短、產量高，對肥料的依賴性比其他作物強[4-5]。大量研究表明，化肥的施用量對辣椒的產量和外觀品質影響較大，合適比例的氮、磷、鉀配施增產效果顯著[6-8]。中、微量元素作為作物生長必需的營養(yǎng)元素，同樣會影響作物的產量和品質[9]。鈣是辣椒喜好的微量元素，它能維持作物細胞壁和細胞膜的穩(wěn)定性，調節(jié)植物體內各種生理生化過程，尤其能增強辣椒幼苗對環(huán)境脅迫的抗逆能力[10-14]。

傳統(tǒng)辣椒栽培以“大水大肥”為主，土壤養(yǎng)分供應不平衡現象突出[15]。為追求高產與高收益，實際生產中復合肥的施用量遠超辣椒的需求量，長此以往導致土壤養(yǎng)分過剩，土壤環(huán)境遭到破壞，進而出現土壤板結、酸化、鹽漬化等問題，不但影響蔬菜的正常生長和品質，而且造成了環(huán)境污染，影響人體健康[16-18]。辣椒對養(yǎng)分需求的規(guī)律為鉀>氮>鈣>磷，但在長期農業(yè)生產中，人們往往只注重氮、磷、鉀肥的施用，忽視了鈣、鎂等作物生長必需的其他元素[9,19-20]。隨著作物產量的不斷提高和連年種植，土壤養(yǎng)分失衡嚴重，尤其是土壤中的鈣、鎂元素等嚴重流失，已逐漸成為越來越多土壤養(yǎng)分的限制因子與作物品質提升的元素[9]。

開展蔬菜的化肥減量增效試驗研究，確定肥料的適宜用量并補充一定的中微量元素顯得尤為重要。本文針對寧津縣域內主要蔬菜作物辣椒開展了田間“2+X”肥效試驗，旨在為當地菜農合理施肥提供科學依據，為持續(xù)推進化肥減量增效提供數據支撐，進而實現節(jié)本增效、提質增效，加速蔬菜推薦施肥指標體系的創(chuàng)建。

1 材料與方法

1.1 試驗時間和地點

2021年5—9月，在山東省德州市寧津縣保店鎮(zhèn)后高村安排辣椒測土配方施肥田間試驗，有效積溫2 832.9 ℃，常年平均降水量334.2 mm。試驗地面積200畝(1畝=667 m2)，常年種植辣椒，具有代表性的高等肥力水平，地勢平坦，排灌條件好。試驗地不靠近道路，無土傳病害，無堆肥場所。

1.2 試驗材料和施肥方法

供試作物為辣椒，品種為“南韓紫金塔”。2021年3月20日育苗，5月26日撒施底肥和翻地，5月29日移栽，分別于6月20日、7月10日結合澆水進行追肥，9月8日收獲。

供試肥料：復合肥(17-17-17)、過磷酸鈣(P2O5質量分數12%，Ca質量分數12%)、硫酸鉀(K2O質量分數50%)，中化化肥有限公司；尿素(N質量分數46%)，山東華魯恒升集團有限公司；磷酸二銨(N質量分數18%，P2O5質量分數46%)，云南云天化股份有限公司。用過磷酸鈣取代磷酸二銨作為磷源，同時提供鈣素。經化驗，所有肥料產品均合格。

1.3 供試土壤

供試土壤為壤土，其基本理化性狀：土壤pH為8.72，鹽質量分數為7.61 g/kg，有機質質量分數為20.81 g/kg，堿解氮、有效磷和速效鉀質量分數分別為188.91、53.11、76.42 mg/kg。根據土壤養(yǎng)分等級分級標準，寧津縣土壤有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀分別為三級、一級、一級、四級，即土壤堿解氮和有效磷含量較高，有機質和速效鉀含量為中級水平。

1.4 試驗設計

田間試驗共設3個處理，每個處理重復3次，共9個小區(qū)。采用隨機區(qū)組排列，區(qū)組內土壤、地形等條件基本一致，每個小區(qū)面積為5.40 m×4.63 m=25.00(m2)。采用起壟栽培的方式，壟間距70 cm，壟寬40 cm，每壟種植一行，株距35 cm。每個小區(qū)間起壟隔離，避免小區(qū)間肥水相互滲透，小區(qū)間用塑料膜隔離50 cm深度，各小區(qū)單排單灌。具體試驗方案、施肥安排見表1、表2。

表1 辣椒“2+X”試驗方案

表2 小區(qū)施肥量分配

1.5 測定項目與方法

1.5.1 土壤理化性狀

試驗前，采用多點混合法取基礎土樣，分別采用電位法測定pH，質量法測定含鹽量，重鉻酸鉀氧化-外加熱法測定有機質含量，堿解擴散法測定堿解氮含量，0.5 mol/L碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法測定有效磷含量，1 mol/L乙酸銨提取-火焰光度法測定速效鉀含量等。

1.5.2 辣椒農藝性狀、果形指數和產量

收獲時，在每個小區(qū)隨機選取多株辣椒，分別采用鋼卷尺和游標卡尺測量其株高、莖粗、冠幅、最大葉葉長、最大葉葉寬、果長和果徑，其中果形指數=果長/果徑；同時，測定單株辣椒的掛果數和平均單果質量，并計算單株產量和畝產量。

1.5.3 葉綠素相對含量(SPAD值)

9月8日，采用SPAD-502型SPAD便攜式葉綠素測定儀對辣椒葉片葉綠素含量進行測定。測定時統(tǒng)一選擇作物中間部位生長狀況良好、方位相同的葉片，避開葉脈部分。

1.6 數據處理

采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行數據統(tǒng)計，采用單因素方差分析和最小顯著差數法(LSD法)比較不同處理間的差異(α=0.05)，利用Excel 2013軟件繪制圖形。

2 結果與分析

2.1 辣椒的株高、莖粗和冠幅

不同施肥處理的辣椒株高和莖粗見圖1，圖中不同小寫字母表示處理間差異顯著(α=0.05，下同)。

從圖1可看出：各處理的株高表現為處理3>處理1>處理2，處理3的株高較處理1、處理2分別提高1.5、10.0 cm，但3個處理間的差異未達顯著水平；處理1、處理2、處理3的莖粗分別為14.53、13.65、15.62 cm，處理3比處理1、處理2分別高出1.09、1.97 mm，3個處理間的差異也不顯著。從以上分析可見，處理2和處理3在減量施氮、減量施磷的條件下，并未顯著抑制辣椒的株高和莖粗生長，尤其是處理3。

不同施肥處理的辣椒冠幅見圖2。

從圖2可看出，各處理的辣椒冠幅由大到小依次為處理2>處理3>處理1，處理2、處理3的冠幅較處理1長3.7、3.2 cm，3個處理間的差異未達顯著水平。由此可知，在處理1的基礎上采取適當減氮、減磷的措施，未對辣椒的冠幅產生明顯的影響。

2.2 辣椒的葉片性狀和果形指數

不同施肥處理的辣椒葉片性狀和果形指數見表3。

從表3可看出：各處理的辣椒最大葉的葉長、葉寬分別為10.2～12.7 cm、4.9～6.0 cm，且最大葉的葉長與葉寬呈現出基本一致的變化規(guī)律，均為處理3>處理1>處理2，3個處理間的差異不顯著；不同處理的辣椒果長為96.4～99.7 mm，處理2的最長，處理1的最短，3個處理間的差異不顯著；果徑的大小次序為處理3>處理1>處理2，處理3的果徑顯著大于處理2的，與處理1的無顯著性差異；3個處理的果形指數為2.81～3.27，各處理間的差異未達顯著水平?？梢?，3個處理間的辣椒葉片性狀和果形指數未表現出明顯差異。

表3 不同施肥處理的辣椒葉片性狀和果形指數

2.3 辣椒葉片的SPAD值

SPAD值是根據測量葉片對差異波長的吸收程度計算出的葉綠素含量的相對值，在水稻、玉米、小麥等作物上的研究認為，關鍵生育期葉片SPAD值與葉片氮素含量和單位面積氮素含量呈顯著正相關關系，能反映作物的氮素營養(yǎng)狀況[6]，同時具有測定簡捷、快速、無損等優(yōu)點，被廣泛用于作物氮素營養(yǎng)診斷。不同施肥處理的辣椒葉片SPAD值見圖3。

從圖3可以看出，處理1的葉片SPAD值最大，其次為處理3的，處理2的最小，3個處理之間的差異均未達顯著水平。由此可知，在常規(guī)施肥的基礎上適當減氮、減磷，辣椒葉片的氮素營養(yǎng)狀況未出現明顯的減弱現象。

2.4 辣椒產量

不同施肥處理的辣椒單株果數、單果質量與產量見表4。

從表4可看出：各處理的單株果數為12.9～13.7個，各處理間的變化規(guī)律為處理1>處理3>處理2，3個處理之間的差異不顯著；各處理的單果質量為30.5～33.2 g，單果質量由大到小依次為處理3>處理1>處理2，不同處理之間的差異未達顯著水平；單株產量的大小次序為處理3>處理1>處理2，其中處理3的單株產量與處理1的差異不顯著，但均顯著高于處理2的，分別提高14.76%與11.77%；畝產量呈現出與單株產量基本一致的變化規(guī)律。由此可見，在3個處理中，處理2的單株果數、單果質量與單株產量均為最小值，而處理3的單果質量和單株產量均為最大值，這說明在處理1的基礎上適當減氮、減磷并補充一定量的鈣，有利于促進辣椒產量的提高。

表4 不同施肥處理的辣椒單株果數、單果質量與產量

2.5 經濟效益評價

不同施肥處理的經濟效益分析見表5，其中辣椒、尿素、磷酸二銨、過磷酸鈣、硫酸鉀和復合肥價格分別以3.0、2.8、3.5、1.0、3.6、3.6元/kg計。

表5 不同施肥處理的經濟效益分析

從表5可看出：處理2的肥料成本最低，其次為處理3的，處理1的肥料成本最高；不同施肥處理的畝凈產值為處理3>處理1>處理2，處理3的畝凈產值較處理1的提高了4.3%。以上分析表明，處理3是值得推廣的施肥方式。

3 討論

科學地減氮、減磷不影響辣椒植株的生長狀況和果實品質。試驗結果表明，在適當的減氮、減磷條件下，優(yōu)化施肥和優(yōu)化施肥+鈣處理并未明顯影響辣椒的株高和莖粗，葉片葉綠素含量無顯著差異，植株冠幅略有增長。這與陳芬等[21]的研究結果一致，微量元素可以促進植物生長，改善葉片光合特性，進而提高作物產量潛力。試驗對辣椒的果長、果徑與果形指數等果實指標進行了測定，發(fā)現果形指數在常規(guī)施肥、優(yōu)化施肥和優(yōu)化施肥+鈣處理之間無顯著性差異，表明適當的減氮、減磷并不會引起果實外觀品質的下降。姜怡帆[22]的研究也表明，減施磷肥對辣椒的果形指數無顯著影響。Yin等[23]的研究表明，減量化肥+木腐菌處理的辣椒產量和品質基本不變。在減氮、減磷、施鈣的情況下，辣椒植株生長狀況和品質指標均有所提高，說明鈣是作物生長的關鍵因子和品質元素。

減氮、減磷后加鈣能夠保證辣椒產量，提高經濟效益。在試驗的3個施肥處理中，優(yōu)化施肥處理的辣椒單株果數、單果質量、單株產量、畝產量和凈產值均為最低值，優(yōu)化施肥+鈣處理均為最高值，優(yōu)于常規(guī)施肥處理的。這表明在常規(guī)施肥的基礎上減氮、減磷會導致辣椒產量的降低和經濟效益的減少，而減氮、減磷后補充一定量的鈣，顯著促進了辣椒產量和凈產值的提高。相關研究表明，隨化肥減施量的增大，辣椒產量呈現先升高后降低的趨勢，不同地區(qū)最佳施肥量也不同[24-25]。河南內鄉(xiāng)最佳施肥比為N∶P2O5∶K2O=1∶0.28∶0.95[26]；魯耀等[27]的研究發(fā)現，減氮、減磷后，辣椒產量降低可能是由于肥料施用量或配比與當地土壤及辣椒品種不匹配有關，說明了化肥施用和測土配方的重要性；梁怡等[28]在西南黃壤地區(qū)辣椒生產中添加鈣鎂肥后有明顯的增產效果；Chatterjee等[29]施用蚯蚓糞腐解后產生的大量微量元素顯著促進了辣椒產量和品質的提高。

肥料是作物生長必不可少的養(yǎng)分來源，化肥對蔬菜生長發(fā)育、產量和品質起到了關鍵的作用，且化肥的施用量和施用比例至關重要。與單純減氮、減磷相比，在施鈣的交互作用下，既能保證辣椒的植株生長狀況、產量和品質，又能提高經濟效益，是一種值得推廣的施肥方式。

4 結語

(1)優(yōu)化施肥和優(yōu)化施肥+鈣處理在減氮、減磷的條件下，并未影響辣椒的株高、莖粗和冠幅生長，對葉片形狀和葉綠素含量也沒有產生顯著的抑制作用。

(2)減氮、減磷和加鈣處理沒有明顯降低辣椒的外觀品質(即果形指數)。

(3)在常規(guī)施肥的基礎上適當減氮、減磷并補充一定量的鈣，有利于促進辣椒產量的提高，也有利于提高經濟效益。

綜合分析認為，對“南韓紫金塔”辣椒而言，優(yōu)化施肥+鈣處理是值得推廣的施肥方式。