氮磷钾配施对辣椒产量、品质的影响
2021-11-14聂金谭芷王军伟戴雄泽黄科
聂金 谭芷 王军伟 戴雄泽 黄科
摘 要:為探究湖南地区辣椒种植最佳施肥量,以青香品种为试验材料,运用“3414”肥效试验方案,分别以N 24、P2O5 15、K2O 28 kg·667 m-2为常规施肥水平,研究氮磷钾配施对辣椒的产量、品质、生长生理指标及养分利用率的影响。结果表明:施用氮磷钾肥对辣椒增产效果显著,T6(N2P2K2)的产量最高,为1 839.42 kg·667 m-2,较不施肥处理T1(N0P0K0)增产343.70%。氮磷钾配施不仅能促进单株辣椒生长发育的协调,提高果实可溶性蛋白含量,且适当降低果实中硝态氮的积累,但对维生素C含量的影响并不显著,由产量回归方程Y= 824.561 4 + 74.515 2 N + 69.192 3 P + 111.791 1 K - 4.341 2 N2 - 9.843 8 P2 - 3.277 0 K2 + 6.665 0 NP + 1.025 0 NK + 2.809 8 PK,得出本试验最佳施肥量为N 23.66 kg·667 m-2、P2O5 15.43 kg·667 m-2、K2O 27.37 kg·667 m-2。该施肥方案为湖南地区辣椒高产优质种植提供了技术支撑。
关键词:辣椒;“3414”肥效试验;产量;回归模型;最佳施肥量
中图分类号:S641.3 文献标志码:A 文章编号:1673-2871(2021)10-080-08
Effects of combined application of N, P and K on yield and quality of pepper
NIE Jin, TAN Zhi, WANG Junwei, DAI Xiongze, HUANG Ke
(Key Labortory for Vegetable Biology of Hunan Province/ERC for Horticultural Crop Germplasm Crertion and New Variety Breeding, Ministry of Education/College of Horticulture, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, Hunan, China)
Abstract: To explore the optimal fertilization rate for pepper cultivation in Hunan Province, Qingxiang variety was used as material, and the “3414” fertilizer efficiency test program was carried out, the conventional fertilization level (N 24 kg·667 m-2, P2O5 15 kg·667 m-2, K2O 28 kg·667 m-2) was used as control. the effects of combined application of nitrogen, phosphorus and potassium on the yield, quality, growth physiological indicators and nutrient utilization of pepper were studied. The results showed that the application of nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizers had a significant effect on increasing the yield of pepper. The yield of T6 (N2P2K2) was the highest(1839.42 kg·667 m-2), which increased by 343.70% compared with the treatment of T1 (N0P0K0). Combined application of nitrogen, phosphorus and potassium could not only promote the coordination of the growth and development of a single pepper plant, but also increase the soluble protein content of the fruit, and appropriately reduced the accumulation of nitrate nitrogen in the fruit, but the effect on vitamin C was not significant. From the yield regression equation: Y = 824.561 4 + 74.515 2 N + 69.192 3 P + 111.791 1 K-4.341 2 N2-9.843 8 P2-3.277 0 K2 + 6.665 0 NP + 1.025 0 NK + 2.809 8 PK, it was concluded that the optimal fertilizer rate in this experiment was N 23.66 kg·667m-2, P2O5 15.43 kg·667m-2, K2O 27.37 kg·667 m-2. This fertilization program provides technical support for high-yield and high-quality pepper production in Hunan Province.
Key words: Pepper; “3414” fertilizer test; Yield; Regression model; Optimal amount of fertilizer
辣椒(Capsicum annuum L.)为茄科(Solanaceae)辣椒属(Capsicum L.)的一年生或有限多年生植物,是一種广泛种植的调味料作物,也是我国人民喜食的一种蔬菜。目前世界辣椒种植面积为370万hm?,产量为3700万t,是世界上种植面积最大的调味料作物。截止到2020年,我国辣椒年种植面积133.34万hm?,年产干椒25万t左右,年产鲜椒约2700万t,在蔬菜作物中种植规模仅次于白菜,产值和效益则高于白菜,居蔬菜作物首位,辣椒已成为我国许多省、市、县的主要经济支柱作物。种植面积超过6.7万hm?的有江西、贵州、湖南、河南、四川、河北、陕西和湖北等8大省份,湖南是辣椒的消费大省,每年人均消费的辣椒量在50 kg左右,湖南地区著名的辣椒产区为隆回县和龙山县[1-2]。
近年来,随着辣椒种植规模的扩大和消费需求的增加,辣椒种植行业快速发展。为了提高辣椒产量,过量的施肥现象十分常见,2010年我国已成为化肥生产和施用的大国。有研究表明[3-4],过量施入的化肥并不能被作物有效地吸收利用,尤其是损失的氮、磷元素最终会流入河流水体,成为水体中氮磷污染的主要来源,严重破坏了我国水体资源的生态平衡。其次,氮、磷、钾等元素易被土壤固结,形成化学盐分,这些盐分积累在土壤中,对土壤物理性状及养分结构易造成不利影响,甚至导致有害病菌泛滥以及重金属的富集。更重要的是,过量施化肥会导致蔬菜产量和品质的显著下降,贺会强等[5]在研究日光温室不同施肥水平对番茄品质的影响时指出,过量施化肥降低了番茄果实的可溶性固形物和可溶性糖含量,番茄产量不但没有提升反而下降。这一结论与前人在樱桃番茄[6] 、莴苣[7]上的结果相似。因此,优化氮磷钾施用比例、研制化肥减施方案,提高养分利用效率,改善土壤理化性质成为目前设施蔬菜高产、优质、安全生产的重要途径。笔者以辣椒青香品种为试验材料,精准施肥,以化肥减施、提高肥料利用率为目的,结合“3414”肥料试验方案,研究氮、磷、钾配施对辣椒产量、品质及生理指标和养分利用率的影响,以期得到在湖南地区栽培种植辣椒的最佳施肥量,为湖南地区的辣椒栽培提供理论指导。
1 材料与方法
1.1 材料
供试肥料:氮肥(尿素,含N 46%)、磷肥(钙镁磷肥,含P2O5 12%)来自湖北三宁化工股份有限公司,钾肥(硫酸钾型复合肥,含K2O 50%)来自山东海蕾化工有限公司。供试品种:辣椒青香品种,由长沙春润种业公司提供。试验于2020年3—7月在湖南农业大学耘园基地(28°07′58″N,113°17′32″E,海拔57 m)进行,试验地属亚热带季风气候带,气候温和,降水充沛,雨热同期,年均温16.8~17.2 ℃,年均降水量1 422.4 mm[8]。2020年3月采集试验基质进行理化性质测定:pH值为6.04,有机质含量(w,后同)50.6 g·kg-1,全氮、全钾、全磷含量分别为10.12、1.43、2.01 g·kg-1,碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为 99.7、148.6、297 mg·kg-1。
1.2 方法
1.2.1 试验设计 试验为盆栽试验,栽植盆高20 cm,宽15 cm,每盆栽植1株,采用50孔穴盘育苗,穴盘规格为40 cm×15 cm。14个处理,42个小区,每小区5盆,共210盆,株距40 cm,行距40 cm,小区面积为0.8 m?,每盆装入10 L基质,随机区组排列。施肥方案采用“3414”肥料因子方案设计,0水平指不施肥,2水平指当地最佳施肥量,1水平=2水平×0.5,3水平=2水平×1.5(该水平为过量施肥水平)。2水平为:氮(N)24 kg·667 m-2、磷(P2O5)15 kg·667 m-2、钾(K2O)28 kg·667 m-2,施肥时将氮、磷、钾肥用作基肥全部一次性施入,按照小区面积换算成小区实际施肥量,各处理的施肥水平及施肥量见表1。
1.2.2 测试指标及方法 于5月16日(结果期)进行第一次产量测定,具体做法:在辣椒颜色变为墨绿色时进行采摘,称质量,计算各处理总产量和单株平均产量并换算成667 m2产量(注:本试验产量换算667 m2产量采用667 m2 定植2500株的标准,667 m2产量=单株平均产量×2500株)。5月16日、5月24日、6月1日、6月10日、6月20日、7月2日共进行了6次测产。
本试验品质指标果实维生素C、硝态氮、可溶性蛋白含量均采用科铭公司试剂盒进行测定。维生素C含量用2,6-二氯酚靛酚染色法测定;硝态氮含量用水杨酸-硫酸比色法测定;可溶性蛋白含量用考马斯-G250溶液法测定。
14个处理区进入结果期后,每个小区选取3株测定株高、株幅、茎粗、叶片SPAD值。其中株高、株幅采用卷尺测量,茎粗采用数显游标卡尺测量,叶片SPAD值采用PJ-4N叶绿素测定仪测量。测定标准依照《辣椒种质资源描述规范和数据标准》 [9]。对于全株取样则在第6次测产结束后每个小区选取1株,清水洗净,对辣椒植株的根、茎、叶鲜质量分别称量,于烘箱105 ℃杀青30 min,最后80 ℃烘干并测定其中的氮、磷、钾含量,以此来计算养分利用效率。
养分利用效率[10]:根据辣椒产量、地上部养分吸收量、肥料施用量等来计算肥料贡献率、吸收利用率(RE,%)、农学利用率(AE,kg·kg-1)、偏生产力(PFP,kg·kg-1)。计算公式如下:吸收利用率/%=(施肥区地上部养分吸收量-不施肥区地上部养分吸收量)/施肥量×100;农学利用率(kg·kg-1)=(施肥区产量-不施肥区产量)/施肥量;偏生产力(kg·kg-1)=施肥区产量/施肥量;肥料贡献率/%=(施肥处理产量-不施肥处理产量)/施肥处理产量×100。
本试验所用的主要仪器有千分之一天平、低温离心机、全自动研磨仪、涡旋振荡器、水浴锅、Spark酶标仪、叶绿素仪等。
1.3 数据分析
采用EXCEL 2019版本软件进行数据前处理,采用SPSS 20.0版本软件进行单因素方差分析并采用Duncan`s法进行显著性差异分析,采用Graphpad Prism 8.0版本软件、Origin8.0版本软件进行制图,采用DPS 9.5版本软件进行线性回归统计学相关分析。
2 结果与分析
2.1 氮、磷、钾配施对产量的影响
由DPS软件得出产量回归方程:Y = 824.561 4 + 74.515 2 N + 69.192 3 P + 111.791 1 K - 4.341 2 N2 - 9.843 8 P2 - 3.277 0 K2 + 6.665 0 NP + 1.025 0 NK + 2.809 8 PK(回归方程检验见表2),由方程可知交互作用大小次序为NP>PK>NK,且都为正向效应,这说明交互作用中,氮磷起主要作用,其次为磷与钾、氮与钾。规划求解此三元二次方程,得到产量最佳施肥量为N 23.66、P2O5 15.43、K2O 27.37 kg·667 m-2。
2.1.1 氮、磷、钾单因子对产量的影响 氮、磷、钾肥单因子对产量的影响由图1-A可知,产量与氮肥施用量曲线相关,抛物线开口向下,峰值为23.66 kg·667 m-2,2水平的氮肥施用量为24 kg·667 m-2。由图1-B、图1-C可知,磷、钾肥与产量之间的关系与氮肥相似均为曲线相关,抛物线开口向下,磷肥曲線峰值为15.43 kg·667 m-2,钾肥曲线峰值为27.37 kg·667 m-2。由表3可知,当施肥处于中等水平时,缺氮、磷、钾处理T2(N0P2K2)、T4(N2P0K2)、T8(N2P2K0)的产量最低,折合667 m2产量分别为689.87、672.83、666.60 kg,与不施肥处理T1(N0P0K0)相比平均增产261.87 kg,而全素处理T3(N1P2K2)、T5(N2P1K2)、T6(N2P2K2)、T7(N2P3K2)、T9(N2P2K1)、T10(N2P2K3)、T11(N3P2K2)、T12(N1P1K2)、T13(N1P2K1)、T14(N2P1K1)平均产量为1 568.51 kg·667 m-2,与不施肥处理T1(N0P0K0)相比,平均增产1 153.95 kg·667 m-2,表明氮、磷、钾配施对辣椒增产有明显影响。施氮处理(T2 N0P2K2、T3 N1P2K2、T6 N2P2K2、T11 N3P2K2)、施磷处理(T4 N2P0K2、T5 N2P1K2、T6 N2P2K2、T7 N2P3K2)、施钾处理(T8 N2P2K0、T9 N2P2K1、T6 N2P2K2、T10 N2P2K3)的平均增产分别为1 008.81、1 026.66、994.64 kg·667 m-2,由此可以看出氮、磷、钾对辣椒产量影响的大小顺序为磷>氮>钾,磷肥的增产能力最高,氮肥次之,钾肥最低。
2.1.2 氮、磷、钾互作对产量的影响 氮钾互作关系表明(图1-D):在磷肥正常施用的条件下,低氮低钾区域,单施二者任一种肥料都能提高产量;高氮低钾区域,产量随氮肥施用量的增加开始下降,随着钾肥施用量的增加而增加;低氮高钾区域,产量随钾肥施用量的增加而下降,随氮肥施用量的增加而增加;高氮高钾区域,产量随着二者施用量的持续增加开始下降,氮、钾之间存在一个最佳的交互点,此时氮、钾肥施用量分别为23.0、27.0 kg·667 m-2。氮磷互作关系表明(图1-E):在钾肥正常施用的条件下,低氮低磷区域,固定二者中任一种肥料水平,随着另一种肥料水平的上升,产量都会随着增加;高氮低磷区域,产量随着氮肥施用量的增加而降低,随着磷水平的增加而增加;低氮高磷区域,产量随着氮水平的增加而增加,随着磷水平的增加而下降;高氮高磷区域,产量随着二者施用量的持续增加开始显著下降,氮、磷之间存在一个最佳的交互点,此时氮、磷肥施用量分别为24.0、15.5 kg·667 m-2。磷钾互作关系表明(图1-F):在氮肥正常施用的条件下,低磷低钾区域,固定二者任意一种肥料水平,随着另一种肥料水平的上升,产量都随之增加;高磷低钾区域,产量随着磷水平的增加而下降,随着钾水平的增加而上升;低磷高钾区域,产量随着磷水平的增加而增加,随着钾水平的增加而下降;高磷高钾区域,产量随着二者施用量的持续增加开始显著下降,磷、钾之间存在一个最佳的交互点,此时磷、钾肥施用量分别为15.5、27.0 kg·667 m-2。
由F检验值得出,氮钾互作关系、氮磷互作关系、磷钾互作关系都达到正向显著水平,这说明在综合施肥的条件下,产量的提高并不是各种单因素肥料增产曲线的线性累加,各肥料间存在配合作用,这种配合施肥比单独施肥的增产作用更为明显。每个交互作用都有其最佳交互区,不同的产量目标有不同的最佳交互区,而最佳交互区内存在着最佳交互点,因此,在辣椒种植中,可以根据种植户本身的经济预算和目标产量来选择最佳的施肥配比方案。
2.2 氮、磷、钾配施对辣椒果实品质的影响
2.2.1 氮、磷、钾配施对果实维生素C含量的影响
不同处理果实维生素C含量(w,后同)由表4可知,T5(N2P1K2)最高,为736.70 μg·g-1,较不施肥处理T1(N0P0K0)显著提高9.48%,其次是T7(N2P3K2),为735.67 μg·g-1,较T1(N0P0K0)显著提高9.33%,T8最低,为598.72 μg·g-1,较T1(N0P0K0)显著下降11.02%,缺氮、磷、钾处理T2(N0P2K2)、T4(N2P0K2)、T8(N2P2K0)均较低,较不施肥处理T1(N0P0K0)分别显著下降10.86%、10.68%、11.02%,表明缺素不利于辣椒果实维生素C的积累。当施肥量处于中等水平时,果实维生素C含量随施氮量(N0P2K2、N1P2K2、N2P2K2、N3P2K2)、施钾量(N2P2K0、N2P2K1、N2P2K2、N2P2K3)增加呈先上升后下降的趋势,随施磷量(N2P0K2、N2P1K2、N2P2K2、N2P3K2)增加呈先上升后基本保持不变的趋势,说明高水平的氮、钾肥施用量不利于维生素C的积累,磷肥施用量的增加对维生素C含量并无显著影响。
2.2.2 氮、磷、钾配施对果实可溶性蛋白含量的影响 不同处理果实可溶性蛋白含量由表4可知,T6(N2P2K2)最高为161.46 mg·kg-1,与其他处理差异均显著,最低是T4(N2P0K2),为106.89 mg·kg-1,不施肥处理T1(N0P0K0)为116.36 mg·kg-1,T6(N2P2K2)相比T1(N0P0K0)显著提高38.76%。除T1(N0P0K0)外,缺氮、磷处理T2(N0P2K2)、T4(N2P0K2)的可溶性蛋白含量显著低于其他处理。分别对比施氮(N0P2K2、N1P2K2、N2P2K2、N3P2K2)、施磷(N2P0K2、N2P1K2、N2P2K2、N2P3K2)、施钾(N2P2K0、N2P2K1、N2P2K2、N2P2K3)处理,发现可溶性蛋白含量均呈先上升后下降的趋势,且磷、氮肥效果较钾肥明显。
2.2.3 氮、磷、钾配施对果实硝态氮含量的影响 不同处理果实硝态氮含量由表4可知,T11(N3P2K2)最高,为39.16 mg·kg-1,较不施肥处理T1(N0P0K0)升高78.65%,其次是T8(N2P2K0)、T10(N2P2K3),分别为38.72、38.04 mg·kg-1,较T1(N0P0K0)分别显著升高76.64%、73.54%,T1(N0P0K0)最低,为21.92 mg·kg-1。当施肥量处于中等水平时,硝态氮含量随施氮量(N0P2K2、N1P2K2、N2P2K2、N3P2K2)增加而上升,说明硝态氮含量与氮肥施用量呈显著正相关。随施磷量(N2P0K2、N2P1K2、N2P2K2、N2P3K2)、施钾量(N2P2K0、N2P2K1、N2P2K2、N2P2K3)增加呈先下降后上升的趋势,说明合理施用磷钾肥可以适当降低硝态氮在果实中的积累,但过高则会使这种效果失效甚至提高果实中硝态氮含量。
2.3 氮、磷、钾配施对辣椒生理生长的影响
不同施肥处理对辣椒生理生长的影响由表5可知,不施肥处理T1(N0P0K0)的株高、株幅、茎粗以及叶片SPAD值表现均不理想,分别观察氮肥(N0P2K2、N1P2K2、N2P2K2、N3P2K2)、磷肥(N2P0K2、N2P1K2、N2P2K2、N2P3K2)和钾肥(N2P2K0、N2P2K1、N2P2K2、N2P2K3)对辣椒生理生长的影响,发现株高、茎粗、株幅随氮、磷、钾施用量的增加呈先增加后减少的趋势。叶片SPAD值随氮施用量的增加而上升,氮肥对株高、叶片SPAD值的影响最大,对株幅、茎粗影响相对较小,磷肥对株高影响相比其他指标较大。综合发现施氮磷钾肥对植株株高、叶片SPAD值影响明显,对株幅、茎粗影响相对较小,同时,过量施肥会抑制辣椒植株个体生长发育,导致其在株高、株幅和叶片等性状表现上的不协调性,其中以T6(N2P2K2)表现最优。
2.4 氮、磷、钾配施对果实养分积累量及养分利用率的影响
2.4.1 氮、磷、钾配施对鲜辣椒养分积累量的影响 由表6可知,氮、磷、钾配施可以显著提高鲜辣椒中氮、磷、钾元素的积累量,其中T6(N2P2K2)的鲜辣椒氮、钾积累量最高,与其他处理均差异显著,磷积累量最高,与T3(N1P2K2)、T5(N2P1K2)、T10(N2P2K3)差异不显著,与其他处理差异显著。T6(N2P2K2)氮积累量为3.38 kg·667 m-2、磷积累量为1.20 kg·667 m-2、钾积累量为5.28 kg·667 m-2,相比不施肥处理T1分别提高436.51%、344.44%、393.46%。由表7可知,各养分利用率也以T6(N2P2K2)处理为最高,这表明合理的肥料配施能够显著的提高辣椒果实的养分积累,进而提高植株的养分利用率。
2.4.2 氮、磷、钾配施对养分利用率的影响 各处理养分利用率由表7可知,T6(N2P2K2)的氮、磷、鉀吸收利用率与其他处理相比均差异显著,氮肥利用率为32.56%、磷肥利用率为16.53%、钾肥利用率为42.08%。肥料贡献率除不施肥处理与缺素处理外,其他处理差异不显著,T6(N2P2K2)肥料贡献率达到77.49%,为所有处理最高。观察发现T2(N0P2K2)、T4 (N2P0K2)、T8(N2P2K0)3个缺素处理的养分利用率及肥料贡献率均显著低于其他全素处理,表明合理的配施能够促进植物对养分的吸收和利用,有效提高植物的养分利用率和肥料贡献率。
肥料农学利用率及偏生产力是衡量肥料对于产量形成有效性的重要指标,对比本试验氮肥T2(N0P2K2)、T3(N1P2K2)、T6(N2P2K2)、T11(N3P2K2)处理、磷肥T4(N2P0K2)、T5(N2P1K2)、T6(N2P2K2)、T7(N2P3K2)处理及钾肥T8(N2P2K0)、T9(N2P2K1)、T6(N2P2K2)、T10(N2P2K3)处理,结果由图2可知,氮、磷、钾3种肥料偏生产力及农学利用率在肥料水平1到3水平区间呈下降趋势且之间均差异显著,同时发现磷肥的偏生产力下降趋势尤为明显。
3 讨论与结论
合理施肥是提高农作物产量与品质的重要措施,氮、磷、钾科学的配施技术既能促进植物生长发育,提高作物产量,又能改善其内在品质[11]。本试验研究结果表明,合理的氮、磷、钾配施能够显著提高辣椒产量,氮磷钾肥对产量的影响大小顺序为磷>氮>钾,说明磷肥增产效果最好,氮肥次之,钾肥最差,但施氮、磷、钾肥对辣椒增产均具有重要的影响,在实际生产中需要配合施用。得出的试验结果表明,叶片SPAD值与产量呈显著相关性,最佳处理均为T6(N2P2K2),氮水平对SPAD值影响较突出,在低氮水平增施氮肥对SPAD值有明显提高,而氮肥到达高水平后这种作用趋势开始减缓甚至下降,与产量变化趋势基本一致。这可能是由于氮是构成叶绿素、蛋白质、氨基酸和酶等生理代谢物质的重要元素,当氮素充足时,植物叶面积增大,叶绿素含量升高,光合速率加快,从而能够提高蔬菜的产量 [12-13]。过量施肥不仅会导致辣椒产量降低,也不利于果实维生素C、可溶性蛋白的积累,还增加了硝态氮的含量,导致品质的下降,这与前人研究结果基本一致[14-15]。
维生素C作为植物体内最重要的抗氧化剂,对保护叶绿体免于氧化损伤有重要作用,对人体极为有益,同时也是衡量蔬菜品质的重要指标之一。本试验结果表明,不合理的施肥会降低果实中维生素C含量,对维生素C积累有促进作用的最佳处理为T5(N2P1K2),相比于不施肥处理T1(N0P0K0)提高了9.48%,这表明合理的氮、磷、钾配施也能够提高果实的维生素C含量,但并不明显。黄科等[16]研究发现,辣椒果实维生素C的积累与钾肥水平显著相关,本实验结果与其不完全一致,总体来说,施肥对维生素C含量的提升并不明显,且发现不合理地施肥会阻碍维生素C在果实中的积累,这与刘遂飞等[17]研究结果相似。硝态氮含量是衡量蔬菜品质的指标之一,本试验研究结果表明,硝态氮含量与氮使用量呈正相关,这与前人研究结果一致[18-21],合理施用磷钾肥可以适当降低硝态氮在果实中的积累,但过高则会使这种效果消失。可溶性蛋白是植物体内的重要物质,其含量常作为衡量蔬菜品质的指标之一,本试验研究结果表明,施肥均增加了果实中可溶性蛋白含量,但过高的施肥量则会使这种效果消失,且发现氮、磷对可溶性蛋白影响较钾肥显著,这可能是因为N、P是蛋白的重要组成元素,氮、磷肥的施用促进了植物体内蛋白的合成,从而促进了可溶性蛋白在果实中的积累[22],这与吴春燕等[23]研究结果一致。本试验研究结果表明,氮磷钾配施有利于辣椒协调发育,经过施肥处理的各生理指标均优于不施肥处理,其中株高、株幅、叶片SPAD值对施肥响应明显,以T6(N2P2K2)表型性状最优。多项研究[24-25]指出超量的肥料施用量会抑制蔬菜植株的生长发育,造成生长不协调和产量降低。
养分资源合理利用是推动蔬菜产业可持续发展的有效途径,合理施肥不仅能提高产量和养分利用效率,降低肥料损失,还能防止因化肥过量施用而造成的环境问题。本试验研究结果表明,合理的施肥水平能够促进植物对养分的吸收和利用,有效提高植物的养分利用率和肥料贡献率。由张发宝等[26]的研究可知,辣椒常规施肥的氮、磷、钾利用率分别为26.42%~35.46%、14.55%~28.15%、31.74%~48.50%,对比发现本试验氮、钾肥利用率相对较高,但磷肥利用率偏低。各处理养分利用率以T6(N2P2K2)为最佳,氮、磷、钾的利用率分别为32.56%、16.53%、42.08%,肥料贡献率为77.49%,同时对比氮、磷、钾三者的农学利用率和偏生产力发现,随着施肥量的增加均呈现出降低趋势且较为明显。岳超等[27]、王顺妮等[28]的研究表明,马铃薯的氮素农学效率和氮素偏生产力均随施氮量的增加而呈降低趋势,其经济效益也随之下降。因此生产过程中应适当减少氮肥及磷肥的施用量,实现经济效益与环境保护的统一。
由产量回归方程Y = 824.561 4 + 74.515 2 N + 69.192 3 P + 111.791 1 K - 4.341 2 N2 - 9.843 8 P2 - 3.277 0 K2 + 6.665 0 NP + 1.025 0 NK + 2.809 8 PK,得出最佳施肥方案为N 23.66、P2O5 15.43、K2O 27.37 kg·667 m-2,此时理论产量为2019.57 kg·667 m-2。此方案能达到一定的增产目的并能提高辣椒品质、改善辣椒生理生长状况、提高养分利用率,可为湖南地区辣椒种植者提供技术支撑。
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