氮肥施用量对辣椒生长农艺性状及产量的影响
2020-05-20任朝辉廖卫琴周安韦
田 浩,任朝辉,廖卫琴,周安韦
(遵义市农业科学研究院,贵州 遵义 563000)
辣椒在我国南北区域广泛种植,现已成为我国栽培面积最大的蔬菜作物之一[1]。氮肥是世界化肥生产和使用量最大的肥料品种,氮素供应在很大程度上影响着植物的生长发育状况,适宜的氮肥用量对提高作物产量、改善农产品质量有重要作用[2]。目前,关于氮肥的研究大多集中在粮食作物,有关氮肥对辣椒生长发育的影响研究报道较少。本试验通过设计不同的氮肥施用水平,拟对氮肥与辣椒生长发育的关系进行探索,为优化氮肥的施用和获得高效的辣椒生产提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验在贵州省遵义市新蒲新区试验地(N 27°47′13.57″,E 107°14′56.55″)内进行。试验区年平均降水量1 000~1 300 mm,全年平均气温15 ℃,最高气温约38 ℃,最低气温-5 ℃。该试验地耕层土壤基础养分含量分别为pH 7.43,有机质含量49.9 g/kg,全氮含量902 mg/kg,全磷含量0.106%,碱解氮含量150.8 mg/kg,速效磷含量3.3 mg/kg,缓效钾215.37 mg/kg,全钾含量0.45%,速效钾114.00 mg/kg。地势平整,土壤肥力均匀一致,水源条件充足。
1.2 试验材料
供试氮肥为尿素(总氮≥46.2%),磷肥为过磷酸钙(P2O5≥16.0%),钾肥为农用硫酸钾(K2O≥52%);供试品种为骄阳1号,由遵义市农业科学研究院育成。
1.3 试验方法
试验采用随机区组设计。设氮肥施用量共计6个处理,3次重复,小区面积7.2 m2。将各处理组的氮肥与7.5 kg/667 m2过磷酸钙和15 kg/667 m2硫酸钾,混匀后作为底肥一次性施入,起垄覆膜。采用漂浮育苗,3月18日播种,5月18日移栽定植,厢面双行定植,每穴定植1株,株距30 cm,整个生育期内的栽培管理同一般大田生产。
表1 氮肥施用量各处理设计量
处理施用量(kg/667m2)10.0212.5325.0437.5550.0662.5
辣椒果实成熟后,每个试验小区随机选取辣椒植株10株,测定株高、株幅、茎粗、果长、果肩宽、单株结果数、单果鲜重、单株果实鲜重等农艺性状;一次性全部采收测定小区产量鲜重,观察和记录方法依照《辣椒种质资源描述规范和数据标准》进行[3]。利用Excel 2003软件和DPS软件进行数据处理与统计分析,方差显著性分析采用Duncan新复极差法。
2 结果与分析
2.1 氮肥施用量对辣椒株高、株幅、茎粗的影响
从表2可知,在不同的氮肥处理下,辣椒植株株高、株幅、茎粗长势不同,通过多重比较,部分处理之间达到极显著和显著差异。在处理2氮肥施用量为12.5 kg/667 m2时,株高、株幅、茎粗最高;处理6氮肥施用量为62.5 kg/667 m2时,株高、株幅、茎粗最低。
表2 氮肥各处理辣椒株高、株幅、茎粗数据
处理株高(cm)株幅(cm2)茎粗(cm)194.78±2.82Bb2351.40±89.48Bb3.58±0.08Ab2105.02±2.48Aa2683.92±115.75Aa3.84±0.10Aa393.16±3.20Bb2544.37±101.95ABa3.18±0.17Bc478.68±1.59Cc1642.03±97.36Cc2.74±0.08Cd562.58±2.61Dd959.99±109.41Dd2.16±0.06De651.64±1.54Ee663.38±95.48Ee1.64±0.11Ef
通过表2,拟合株高、株幅、茎粗随着施氮量增加而变化的曲线公式如下:
Y株高=-0.016 831x2+0.159 636x+102.227 1,(R2=0.882 0); …………(1)
Y株幅=-0.693 019x2+8.49x+2 470.92,(R2=0.924 2); …………(2)
Y茎粗=-0.063 9x2+0.013 8x+3.778,(R2=0.963 8)。 …………(3)
从图1和公式(1)可知,随着氮肥施用量的增加,株高呈先增长后降低的趋势,求公式最大值,在施氮量4.74 kg/667 m2时,株高达到最大,为102.61 cm。从图2和公式(2)可知,随着氮肥施用量的增加,株幅呈先增长后降低的趋势,求公式最大值,在施氮量6.13 kg/667 m2时,株幅达到最大,为2 496.92 cm2。从图3和公式(3)可知,随着氮肥施用量的增加,求公式最大值,茎粗呈先增长后降低的趋势,在施氮量0.11 kg/667 m2时,茎粗达到最大,为3.78 cm。
2.2 氮肥施用量对果长、果肩宽、单果鲜重的影响
从表3可以看出,不同的氮肥处理对辣椒果实的果长、果肩宽、单果鲜重有明显影响,通过多重比较,部分处理之间存在极显著差异和显著差异。随着氮肥施用量的增加,果长、果肩宽、单果鲜重呈先增长后降低的趋势,在氮肥施用量为12.5 kg/667 m2时果长、果肩宽、单果鲜重最高;氮肥施用量为62.5 kg/667 m2时,果长、果肩宽、单果鲜重最低。
表3 氮肥各处理辣椒果长、果肩宽、单果鲜重数据
处理果长(cm)果肩宽(cm)单果鲜重(g)17.62±0.17Bb1.28±0.12Aab3.95±0.17Aab28.69±0.12Aa1.31±0.13Aa4.20±0.12Aa38.68±0.15Aa1.24±0.10Aab4.04±0.12Aab47.68±0.18Bb1.19±0.16Aab3.82±0.19Ab57.13±0.19Cc1.09±0.10Aab2.89±0.12Bc66.30±0.21Dd1.04±0.15Ab2.72±0.14Bc
通过表3,拟合果长、果肩宽、单果鲜重随着施氮量增加而变化的曲线公式如下:
Y果长=-0.001 515x2+0.070 303x+7.603 6,(R2=0.854 5); …………(4)
Y果肩宽=-0.009 3x2+0.010 4x+1.296,(R2=0.962 6); …………(5)
Y单果鲜重=-0.000 526x2+0.010 483x+3.980 5,(R2=0.923 6)。 …………(6)
从图4和公式(4)可知,随着氮肥施用量的增加,果长呈先增长后降低的趋势。在施氮量为23.20 kg/667 m2时,株高达到最大,为8.42 cm。从图5和公式(5)可知,随着氮肥施用量的增加,果肩宽呈先增长后降低的趋势,在施氮量0.56 kg/667 m2时,果肩宽达到最大,为1.30 cm。从图6和公式(6)可知,随着氮肥施用量的增加,单果鲜重呈先增长后降低的趋势,在施氮量9.96 kg/667 m2时,茎粗达到最大,为4.03 cm。
2.3 氮肥施用量对辣椒单株结果数、单株果实鲜重、小区产量鲜重的影响
从表4可以看出,不同的氮肥处理条件下,辣椒单株结果数、单株果实鲜重、小区产量鲜重有明显差异,通过多重比较,部分处理间达到极显著和显著差异。
表4 氮肥各处理辣椒单株产量鲜重、单株结果数和小区产量鲜重数据
处理单株果实鲜重(g)单株结果数(个)小区产量鲜重(g)1134.17±6.73Dd39.4±1.70Cc5166.42±185.71Cc2223.70±6.77Aa67.4±2.01Aa8928.79±184.93Aa3176.62±7.26Bb46.8±2.07Bb6341.56±129.97Bb4155.47±7.70Cc43.6±2.44BCb5235.98±126.88Cc568.15±5.88Ee24.0±1.63Dd1956.35±135.82Dd659.26±4.84Ee23.6±1.90Dd1422.24±162.40Ee
随氮肥施用量的增加,单株结果数、单株果实鲜重、小区产量鲜重先增长后降低,在氮肥施用量为12.5 kg/667 m2时均达到最高;氮肥施用量为62.5 kg/667 m2时均最低。
通过表4,拟合单株果实鲜重、单株结果数、小区产量鲜重随着施氮量增加而变化的曲线公式如下:
Y单株果实鲜重=-0.070 914x2+2.434x+160.119,(R2=0.780 6); …………(7)
Y单株结果数=-0.014 695x2+ 0.406x+ 50.005 6,(R2= 0.646 6); …………(8)
Y小区产量鲜重=-2.693 7x2+80.772x+6 308.301 2,(R2=0.771 8)。 …………(9)
从图7和公式(7)可知,随着氮肥施用量的增加,单株果实鲜重呈先增长后降低的趋势,在施氮量为17.16 kg/667 m2时,单株果实鲜重达到最大,为181.00 g。从图8和公式(8)可知,随着氮肥施用量的增加,单株结果数呈先增长后降低的趋势,在施氮量为13.81 kg/667 m2时,单株结果数达到最大,为52.81个。从图9和公式(9)可知,随着氮肥施用量的增加,小区产量鲜重呈先增长后降低的趋势,在施氮量为14.99 kg/667 m2时达到最大,为6 913.80 g,鲜椒折合产量为1 281.83 kg/667 m2。
3 小结与讨论
试验结果表明,不同氮肥处理的辣椒株高、株幅、茎粗、果长、果肩宽、单果鲜重、单株果实鲜重、单株结果数、小区产量鲜重有显著差异,呈先增长后降低的趋势。通过拟合曲线,以小区产量鲜重为目标,在施氮量14.99 kg/667 m2时达到最大,为6 913.80 g,鲜椒折合产量为1 281.83 kg/667 m2。在以追求产量目标的前提下,按照14.99 kg/667 m2施用氮肥,可以获得最高的产量。
当氮肥施用量在12.5 kg/667 m2以下时,氮肥施用量从小到大逐渐增加,辣椒营养生长和生殖生长越来越好。这主要是由于氮素参与了辣椒体内主要代谢过程,对光合产物的形成和运转起到积极的作用。辣椒生长发育主要靠含氮化合物,氮水平的提高能增加氮素的代谢,故对辣椒生长发育所需含氮有机化合物的合成有利。
当氮肥施用量从12.5 kg/667 m2逐渐增加,辣椒营养生长和生殖生长越来越差。可能是由于超量的氮肥在辣椒根部形成高浓度氮素环境,对根系生长不利,从而影响植株的营养吸收,造成对植株的毒害作用。本实验研究表明,施用过多氮肥,会阻碍辣椒生长和产量减少。当前辣椒栽培中普遍存在偏重施用氮肥的现象,盲目的施用氮肥不仅造成肥料资源的浪费,生产上的产投比降低,而且会引起辣椒的经济效益下降,甚至造成生态环境的恶化[4]。