优化施用氮肥使用量对拱棚辣椒生长发育及产量的影响

帕提古丽·艾斯木托拉，买合木提·肉孜，李 宁，唐亚萍，布合里切木·吾甫尔，余庆辉

(1.新疆农业科学院园艺作物研究所，乌鲁木齐 830091；2.喀什地区农技中心，新疆喀什 844500；3.英吉沙县农技中心，新疆英吉沙 844500)

0 引 言

【研究意义】发展以设施蔬菜为代表的设施栽培农业是提高土地利用率，建设资源节约型、环境友好型农业的重要途径，是增加农产品有效供给、保障食物安全和社会稳定的有力措施，也是促进农民就业、缓解农业人口压力的有效措施[1]。化肥，特别是氮肥、磷肥等，在我国农业生产和小康社会建设中发挥了重要作用[2]。氮素是作物生长发育所必需的营养元素之一，是植物生长发育和作物产量最重要的限制因素，对农产品品质改善也具有较大的影响。土壤缺氮会导致植株生长延缓、植株矮小且瘦弱细长，叶色淡黄、产量降低和品质下降[3]。过量施肥等原因，农田有机质含量下降、土壤酸化、土壤板结等问题严重威胁农业生产安全。【前人研究进展】崔佩佩等[4]认为，采用以目标产量、品质指标和土壤氮素平衡为根据的平衡计算法来确定合理的施氮量；采用深施氮肥和分次供应氮肥等施肥方式有利于提高氮肥利用率；在作物营养生长旺盛期和营养生长与生殖生长转换期进行施肥；选择最适宜的肥料品种，同时结合有机肥和秸秆还田。有研究认为减氮相比农户模式冬小麦产量、水氮利用及根系生长均无显著影响。在150 kg/hm2施氮条件下，与农户减氮相比，垄覆沟播提高了氮肥生理效率和耗水量；全膜穴播显著提高了冬小麦产量[5-8]。许多研究表明，缺氮会导致植株矮小生长缓慢、叶色淡绿，叶片又小又薄，分枝数少，开花早，抗逆性差，早疫病发病重，产量低，干物质含量也低于正常植株；氮过剩会使植株徒长，叶与叶之间相互遮盖，影响光合效率，抗倒伏能力差，为植株提供合理的氮素营养，可以提高叶绿素含量，增大叶面积指数及干物质积累量[9-12]。【本研究切入点】目前没有新疆南疆拱棚辣椒氮肥优化使用方面的相关报道。研究辣椒早春塑料拱棚的氮肥总量控制。【拟解决的关键问题】研究南疆早春塑料拱棚辣椒种植过程中不同氮肥用量的施肥效果，优化辣椒氮肥最佳的用量，为南疆早春塑料拱棚辣椒科学、合理施用氮肥及施肥数据化标准体系提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验于2017年5～8月在喀什地区英吉沙县城关乡矿却勒村进行，试验总面积1 392 m2，参试品种有自育品种新椒27号，施用肥料有“禾旺”牌有机肥(有机质45%)；“锦疆”牌尿素(46%)；“莴禾”牌重过磷酸钙(44%)；“根农”牌硫酸钾(40%)。该试验地土壤类型为壤土，试验地E75°45′～77°00′，N38°30′～39°03′，海拔高度1 246～2 256 m，该地前茬为玉米，土壤有机质含量1.44%，碱解氮67.9 mg/kg，速效磷6.8 mg/kg，速效钾307.1 mg/kg，pH值8.6，土壤肥力为中偏低。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

基础施肥：列出基础施肥量。

常规施肥：辣椒的的施肥种类、数量、时期、方法和栽培管理措施均按照当地生产习惯选择2 000 kg/667 m2腐熟肥。

优化施肥：基肥一次施用商品有机肥100 kg/667 m2：施尿素10 kg/667 m2，重钙21 kg/667 m2，硫酸钾7 kg/667 m2。辣椒进入坐果期，追施尿素、钾肥。

小区设置：小区面积不低于100 m2，小区宽8.7 m、长11.5 m，不设置重复。

试验设4个处理：无氮区、70%的优化氮区、优化氮区、130%的优化氮区。随机排列，3次重复，个小区宽2.5 m，长11.5 m面积为29 m2，试验优化氮区为N、P2O5、K2O纯用量分别为6.4、7.9和2.4 kg/667 m2。氮肥40%作基肥、60%作追肥，钾肥60%作基肥、40%作追肥，磷肥全部作基肥。基肥在犁、整地定值前一次性施入，在番茄坐果期，追施尿素和钾肥。表1～3

表1 辣椒基础施肥量
Table 1 Basic fertilization of chili pepper

编号Test number内容Test content商品有机肥Commercial organic fertilizer(kg/667 m2)46%尿素The urea(kg)40%基肥60%追肥44%重过磷酸钙Heavy phosphorus Acid calcium(kg)40%硫酸钾Potassium sulphate(kg)60%基肥40%追肥1优化区150.600.903.150.630.422常规区150(农家肥)无无无无无

表2 辣椒氮肥总量

Table 2 Amount control of nitrogen fertilizer in chili pepper(kg/667 m2)

注: 0 水平指不施该种养分：1水平适合于当地生产条件下的推荐值的70%：2水平:指适合于当地生产条件下的推荐值：3水平:为2水平氮肥适宜推荐量的1.3 倍

Note: "0" refers no fertilizer; "1" refers 70% level of the recommended value which was sui Table to the local condition; "2" refers to the recommended value which was sui Table to the local condition; "3" refers to 1.3 times fertilizer based on level "2"

表3 辣椒氮肥总量控制试验小区施肥量
Table 3 The amount of fertilizer applied in the experimental plot of the total amount control of nitrogen fertilizer in chili pepper

试验编号Test numbe试验内容Test content处理Handle尿素Urea重过磷酸钙Heavy phosphorus Acid calcium硫酸钾Potassium sulphate基施40%追肥60%基肥基施60%追肥40%1无氮区N0P2K2000.91182.4121.6270 %的优化氮区N1P2K21221820.91182.4121.63优化氮区N2P2K21742610.91182.4121.64130 %的优化氮区N3P2K22263390.91182.4121.6

注：按每小区29 m2计算

Note: each trial calculated 29 m2

1.2.2 田间管理

2017年3月14日移栽定值，株行距为35 cm×50 cm，株数为2 300株/667 m2。2017年5月15日辣椒坐果期按试验方案要求施用氮肥、钾肥做开沟追肥。全生育期灌水4次，分别在3月17日、4月25日、5月4日、5月27日，每次灌水量30～50 m3/667 m2。收获时间分期测产6月18日、6月24日、7月3日、7月11日、7月19日、7月25日、8月12日。

2 结果与分析

2.1 不同处理对辣椒植株生长的的影响

研究表明，优化施肥区无论在株高、单株结果数及单株产量方面均优于常规施肥区。在株高方面处理4虽然植株长势比较旺盛0.72 m，和其他处理间有显著差异，但单株结果数和单株产量较低；处理3虽然是植株比较矮化，但是单株结果数和单株产量表现良好，比其他3个处理产量高；单株结果数有19.5，单株产量4.3 kg，其他处理间差异显著，其次处理2，单株结果数有19，单株产量4.2 kg，而处理1在各方面表现一般。处理1(无氮区)和处理4在每个重复植株生长情况波动较大，不稳定；表现较为突出并稳定的是处理3(优化区)，其次处理2，看出辣椒氮肥的最佳用量。表4

2.2 不同处理对辣椒产量的影响

研究表明，在产量方面所有待测项目间均有极显著差异。其中，产量最高的是优化施肥区，3 153.6 kg/667 m2，其次为处理3和处理2，分别为3 057.7和2 818.6 kg/667 m2，和其他处理间差异显著，处理1和处理4产量较低，2 643.9、2 558.8 kg/667 m2，产量最低的是常规施肥区，2 233.5 kg/667 m2，和其他品种差异极显著，在一定范围内的辣椒肥料里面加入氮肥，会使辣椒产量有大幅度增加，如果其氮肥的数量超过一定限度，对增产的效用就会大大减少。表5～8

表5 产量结果
Table 5 Yield result table

试验处理Experimental treatment小区面积Area area(m2)小区产量 Plot yield(kg)重复1Repeat 1重复2Repeat 2重复3Repeat 3平均Average产量Yield(kg/667 m2)位次Precedence常规施肥区Conventional fertilization area100335.36335.362 233.56优化施肥区Optimal fertilization area100473.51473.513 153.61处理1Handle130105.32126.49124.95118.922 643.94处理2Handle230113.25137.49129.57126.772 818.63处理3Handle330106.84146.26159.49137.533 057.72处理4Handle430108.37125.66111.24115.092 558.85

表6 辣椒“2+X”田间试验方差
Table 6 ANOVA of a "2+X" field test in a chili pepper

变异来源Source of variation平方和Sum of squares自由度Freedom均方Mean squareF值F value显著水平Significant level区组间 Nter group5 160.704 222 599.606 45.8870.046 7处理间 Processing room880.185 33304.749 20.6080.655 6误差 Error2 874.320 77477.025 9总变异 Total variation9 047.688 011

表7 多重比较(下三角为均值差，上三角为显著水平)
Table 7 More than 2 Comparison(The lower triangle is the mean difference，The upper triangle is a significant level)

No.均值Mean value32143240.328 000.595 40.385 40.292 82211.511 7410.867 50.725 50.556 91209.652 6719.886 18.281 60.899 64199.424 1722.357 912.467 83.465 3

表8 辣椒“2+X”田间试验不同处理间的多重比较
Table 8 Multiple comparative letter marking results of different treatments in the field test of "2+X" in chili pepper

处理Handle均值Mean value5%显著水平5% Significant level1%极显著水平1% Extremely significant level3242.021 99aA2220.506 45aA1221.853 50aA4208.587 18aA

3 讨 论

在植物的生长过程中，尤其需要补充充足的氮元素，它也是植物在生长过程中尤其需要的一种元素。充足的氮元素不仅会使植物生长得更好，而且也会对植物品质的提升有很重要的影响[14]。在一定的程度内，如果向青花菜内部施加氮肥，那么其产量会有所增加，但超过一定量，则会起反作用。此试验设计：无氮区、70%的优化氮区、优化氮区、130%的优化氮区，试验结果表明，无氮区无论在辣椒植株生长发育和产量方面变现不理想，植株矮化，结果率较低，产量也低，130%的优化区虽然植株长势旺盛，但是结果率较低，单株产量和667 m2产量也相应较低，而优化区在各方面表现良好，结果率高，在每个重复的产量最高，比较稳定，其他处理间的差异极显著，所以可以肯定如果能够在一定范围内的蔬菜肥料里面加入氮肥，会使蔬菜的产量有大幅度的增加， 但是如果其氮肥的数量超过一定限度，其发挥的效用就会大大减少。

4 结 论

4.1 4个处理对比产量差异均已达到极显著水平，但其中差异极显著水平由高至低的排列顺序为优化氮区(处理3)产量最高，平均产量为3 057.7 kg/667 m2，70%优化氮区为处理2，平均产量为2 818.6 kg/667 m2，无氮区为处理1，平均产量为2 643.9 kg/667 m2，130%的优化氮区为处理4，平均产量为2 558.8 kg/667 m2，说明优化辣椒的氮元素施肥均有显著增产的特点，其中优化氮区产量最高，而130%的优化氮区产量则相对最低。

4.2 用常规和优化施肥区进行对比，常规施肥区平均产量为2 233.5 kg/667 m2，优化施肥区辣椒平均产量为3 153.6 kg/667 m2，比常规施肥每667 m2增产17.8%。