于晶
摘 要:通過田間試驗研究了寧夏日光節(jié)能溫室不同施氮量對辣椒生長、產(chǎn)量及經(jīng)濟效益的影響。結果表明:供試土壤速效磷、鉀含量豐富,速效氮則相對貧乏,設施內(nèi)高投肥已導致土壤輕度鹽漬化;氮素是決定辣椒生長發(fā)育的決定性指標,影響辣椒的葉綠素含量、莖粗、株高及產(chǎn)量;氮素的施用量決定83%的辣椒產(chǎn)量;不同氮肥施用量對辣椒的產(chǎn)量表現(xiàn)為典型的拋物線關系;施氮量為872kg·hm-2時,設施辣椒能獲得最高產(chǎn)量,氮肥施用量為791kg·hm-2時,經(jīng)濟效益最高。
關鍵詞:日光溫室;氮肥施用量;辣椒
中圖分類號 S641.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2014)22-59-03
設施蔬菜是近年來寧夏重點發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一,近年來得到迅速發(fā)展。辣椒因其栽培簡單、管理容易、銷路廣、經(jīng)濟效益高等優(yōu)勢,農(nóng)民種植的積極性高,成為寧夏各類設施內(nèi)栽培的主要蔬菜作物之一,占全部蔬菜類型的70%以上。由于辣椒養(yǎng)分含量高,生長期長,因而需肥絕對量較大,為高需肥蔬菜作物[1-2]。施肥是實現(xiàn)辣椒增產(chǎn)的一項重要措施,但如果施肥不當,尤其是氮肥施用過量,不但不能增產(chǎn),還會降低辣椒的品質(zhì)和污染環(huán)境。因此,探討適宜的施肥用量,特別是氮肥的適宜施用水平,成為寧夏設施辣椒在生產(chǎn)中應重點研究的問題。
1 材料和方法
1.1 試驗地概況 大田試驗位于永寧縣李俊鎮(zhèn)領鮮果業(yè)設施農(nóng)業(yè)基地。永寧縣位于銀川平原中部,土壤類型是典型的人為土壤-灌淤土。種植前其0~20cm表層土壤的基本理化性狀如下:全鹽1.93g·kg-1,速效磷212.10mg·kg-1,有機質(zhì)14.87g·kg-1,容重1.25g·cm-3,堿解氮72.57mg·kg-1,速效鉀270.75mg·kg-1,pH7.97。
1.2 供試材料 選用試驗辣椒為長劍1號。有機肥選用的是“玉泉”生物有機肥;氮肥選用的是尿素(含N 46%),磷肥施用的是含P2O5 46%的重過磷酸鈣,鉀肥選用的是含K2O 50%的硫酸鉀。
1.3 試驗設計 試驗設計為隨機區(qū)組單因素5水平;施用P2O5的量為240kg·hm-2,施用K2O肥的量為360kg·hm-2,施用N肥的量分別為0、300、600、900、1 200kg·hm-2,重復2次,隨機區(qū)組進行排列。施入有機肥3t·hm-2,溫棚進行起壟時將磷肥和有機肥作為基肥一次性施入。氮肥、鉀肥50%作為基肥施入,另外50%分3次在現(xiàn)蕾期、對椒膨大期、盛果期追施。
1.4 試驗過程 2月1日育苗,2月28日定植,7月28日拉秧,全生育期150d。采用雙行平壟栽培,壟的寬度1.2m,株距35cm,行距50cm,每壟2行,2壟為一個小區(qū),小區(qū)面積16.8m2,每個小區(qū)重復2次;在辣椒完整生育期內(nèi)采7次果,第一次采果為5月3日,最后一次采果為7月28日。
1.5 統(tǒng)計分析 pH值用SH-3酸度計進行測定,全鹽用電導率儀進行測定,用重鉻酸鉀滴定法測定有機質(zhì),用擴散法測定堿解氮,用硫酸鉬銻抗法測定速效磷,用火焰光度計法測定速效鉀,容重和田間持水量用環(huán)刀法測定[3]。采集設施辣椒盛果期的葉綠素含量、株高、莖粗等生長指標。用SPAD-502葉綠素計測定葉綠素含量,用鋼卷尺測定辣椒頂端到根基部的垂直高度為株高,用數(shù)顯游標卡尺測定辣椒的莖粗。試驗結果用Excel 2003和DPS軟件處理系統(tǒng)進行統(tǒng)計分析檢驗。
2 結果與分析
2.1 土壤肥力供應水平分析 土壤肥力供應水平?jīng)Q定施肥量的高低。經(jīng)過實驗測定得出的結果,試驗土壤中有機質(zhì)水平為4級水平(10~20g·kg-1),屬于中等偏低的[4];堿解氮水平也是4級水平(50~75mg·kg-1),屬于中等偏低;速效磷為極豐富的1級水平(>40mg·kg-1)[4];速效鉀也為極豐富的1級水平(>200mg·kg-1)[4]。表明供試土壤在前茬大量施用了速效性磷、鉀肥;供試土壤中速效性堿解氮并沒有同磷、鉀一樣達到極豐富水平,這是由于在溫室高溫、高濕的特殊環(huán)境下,氮的揮發(fā)損失較大,使得速效性氮含量相對偏低。而供試土壤全鹽含量高達1.93g·kg-1,達到了輕度鹽化水平[4],反映出供試土壤前茬設施果樹定植前大量施入化學肥料,在溫室高溫、高濕的條件下,使得土壤有效養(yǎng)分供應不平衡。
2.2 不同氮肥施用量對設施辣椒部分生長性狀的影響 一定量的氮肥對植物的生長發(fā)育是有利的,若氮素缺乏,植物就會出現(xiàn)生長速度緩慢,莖干細小,植株瘦弱,葉片小、發(fā)黃,并很早脫落等現(xiàn)象;而當?shù)适┯眠^量時,蔬菜會發(fā)育不良,有時嚴重的會出現(xiàn)毒害現(xiàn)象。不同配料比下,測定設施辣椒苗期(3月28日)生長指標進行多重比較結果列入表1。由表1可以看出,辣椒株高在一定范圍內(nèi),隨施氮量的增加而顯著增加,但施氮量高于600kg·hm-2后抑制了株高;葉綠素含量隨氮肥施用量增加而增加,氮肥施用量達到1 200kg·hm-2時,葉綠素含量顯著增加;施氮量達到600~900kg·hm-2時,促進了莖粗的顯著增長,進一步增加的施氮量抑制了莖粗。
2.3 不同施氮量對設施辣椒產(chǎn)量的影響 氮素是組成核酸、葉綠體、蛋白質(zhì)、酶和某些維生素的重要成分。蔬菜中葉綠素和蛋白質(zhì)是氮素的主要存在場所。植株全氮的80%~85%是蛋白態(tài)氮,蛋白質(zhì)中氮含量也達到16%~18%,因此氮是辣椒生長發(fā)育的關鍵因子。由于供試土壤速效氮含量相對較低,增施氮肥對促進辣椒產(chǎn)量有顯著作用,隨著氮肥施用量的增加,可以使葉片中增加葉綠素含量,加強光合作用,使果實中的有機養(yǎng)分迅速獲得補充,促進果實的生長發(fā)育,形成好的花器官,增加結果數(shù),提高產(chǎn)量[5]。圖1顯示,辣椒產(chǎn)量與施氮量表現(xiàn)為明顯的拋物線關系,即氮肥施用量低于900kg·hm-2時,增加施氮量,辣椒產(chǎn)量增加,但是此后再增加氮肥施用量,辣椒產(chǎn)量就會下降。
y=40031+34.736x-0.0199x2,R2=0.8305…(1)endprint
式(1)表明,氮肥的一次項為正系數(shù),而二次項為負系數(shù),呈拋物線相關,符合報酬遞減規(guī)律;從決定系數(shù)看出,辣椒的產(chǎn)量83%取決于氮肥施用量。
對辣椒產(chǎn)量與氮肥施用量的關系進行方差分析,得出表2結果。由表2可知,辣椒產(chǎn)量區(qū)組間差異不顯著,而處理間達到5%的顯著差異水平,說明辣椒的產(chǎn)量變化主要因氮肥施用量不同而引起,并可運用式(1)計算氮肥的合理施用量。依據(jù)邊際分析原理[6],?y/?x=0時,辣椒產(chǎn)量最高,計算得到辣椒獲得高產(chǎn)量時氮肥施用量Nmax=872.76kg·hm-2;而?y/?x=рx/py時,經(jīng)濟獲得最大效益,可以計算出最大氮肥施用量。該季節(jié)氮素的單價為рx=3.9元·kg-1,而辣椒單價僅py=2.0元·kg-1,可計算出最佳經(jīng)濟效益的氮肥施用量Nopt=791.11kg·hm-2。
2.4 不同氮肥施用量對設施辣椒經(jīng)濟效益的影響 施肥是促進作物增產(chǎn)的主要手段,而施肥成本占農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的50%左右,提高肥料的經(jīng)濟效益就能夠提高種植業(yè)的收益。本試驗中每kg肥料成本:N 3.9元,P2O5 6.2元,K2O 8.4元;辣椒平均售價2.0元·kg-1。設施辣椒在不同氮肥施用量下經(jīng)濟效益見表3。從表3可知,試驗土壤物理性狀良好,只施入有機肥和磷肥、鉀肥作底肥時,該季度設施辣椒的產(chǎn)投比也比較高,但是收益率最低;這是因為辣椒產(chǎn)量的決定性因子是氮素,氮肥施用量在300kg·hm-2時,產(chǎn)出投入比值最高,但是收益率比較低;增施氮肥后,提高了總收益率,產(chǎn)投比維持穩(wěn)定;但是在高的施氮量(1 200kg·hm-2)下,辣椒減產(chǎn),導致產(chǎn)投比與經(jīng)濟效益都急速下降。故得出最佳施氮量為600kg·hm-2。
表3 不同施氮量對設施辣椒經(jīng)濟效益的影響
[施氮量
(kg·hm-2)\&產(chǎn)量
(kg·hm-2)\&增產(chǎn)率
(%)\&肥料成本
(元·hm-2)\&產(chǎn)值
(元·hm-2)\&增產(chǎn)值
(元·hm-2)\&經(jīng)濟效益
(元·hm-2)\&產(chǎn)投比\&0\&36713.73\&0\&4800\&44056.47\&0\&39256.47\&9.18 \&300\&47500.24\&29.38\&5970\&57000.28\&12943.82\&51030.28\&9.55 \&600\&51268.49\&39.64\&7140\&61522.18\&17465.71\&54382.18\&8.62 \&900\&59526.34\&62.14\&8310\&71431.60\&27375.14\&63121.60\&8.60 \&1200\&51203.38\&39.47\&9480\&61444.05\&17387.59\&51964.05\&6.48 \&]
合理的肥料施用量可以保證耕層土壤的肥力水平,讓農(nóng)民既可少施肥又可以獲得高產(chǎn),在不污染環(huán)境的前提下獲得經(jīng)濟效益。由表3得出,施用氮肥量最高時,產(chǎn)出和投入的比值以及經(jīng)濟效益都大幅度下降。因此,考慮到成本投入和獲得的經(jīng)濟效益,在一定面積上取得相同經(jīng)濟效益的情況下,比較理想的方案是低投入的肥料組合。
3 結論與討論
(1)供試土壤供肥特點表現(xiàn)為低氮、高磷、高鉀,且因施肥量大排水不暢,土壤表現(xiàn)為輕度鹽漬化特征。
(2)不同施氮量對辣椒生長指標有明顯的影響,氮肥對辣椒株高和產(chǎn)量的影響符合肥效遞減率;葉綠素含量隨施氮量增加有增加的趨勢,但氮肥施用量達到1 200kg·hm-2時,葉綠素含量顯著增加。適量施氮量為600~900kg·hm-2,促進了辣椒莖粗的顯著增長。
(3)溫室辣椒的產(chǎn)量83%依賴于氮素施用水平,辣椒對氮肥投入的反映表現(xiàn)為典型的拋物線式,符合報酬遞減規(guī)律。
(4)寧夏引黃灌區(qū)日光溫室辣椒最高產(chǎn)量施氮量為872kg·hm-2,最大經(jīng)濟效益施氮量為791kg·hm-2。
參考文獻
[1]王文軍,張辛未,劉楓,等.蔬菜的營養(yǎng)特點和施肥配方的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,1996,24(2):175-178.
[2]張竹青.辣椒優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)施肥技術研究進展[J.辣椒雜志,2007,2:36-39.
[3]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000.
[4]全國土壤普查辦公室. 中國土壤[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1998.
[5]趙美令.不同肥料配比對辣椒生長產(chǎn)量的影響[J].現(xiàn)代園藝,2007,12:43-45.
[6]譚金芳.作物施肥原理與技術[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學出版社,2003.
(責編:張宏民)endprint
式(1)表明,氮肥的一次項為正系數(shù),而二次項為負系數(shù),呈拋物線相關,符合報酬遞減規(guī)律;從決定系數(shù)看出,辣椒的產(chǎn)量83%取決于氮肥施用量。
對辣椒產(chǎn)量與氮肥施用量的關系進行方差分析,得出表2結果。由表2可知,辣椒產(chǎn)量區(qū)組間差異不顯著,而處理間達到5%的顯著差異水平,說明辣椒的產(chǎn)量變化主要因氮肥施用量不同而引起,并可運用式(1)計算氮肥的合理施用量。依據(jù)邊際分析原理[6],?y/?x=0時,辣椒產(chǎn)量最高,計算得到辣椒獲得高產(chǎn)量時氮肥施用量Nmax=872.76kg·hm-2;而?y/?x=рx/py時,經(jīng)濟獲得最大效益,可以計算出最大氮肥施用量。該季節(jié)氮素的單價為рx=3.9元·kg-1,而辣椒單價僅py=2.0元·kg-1,可計算出最佳經(jīng)濟效益的氮肥施用量Nopt=791.11kg·hm-2。
2.4 不同氮肥施用量對設施辣椒經(jīng)濟效益的影響 施肥是促進作物增產(chǎn)的主要手段,而施肥成本占農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的50%左右,提高肥料的經(jīng)濟效益就能夠提高種植業(yè)的收益。本試驗中每kg肥料成本:N 3.9元,P2O5 6.2元,K2O 8.4元;辣椒平均售價2.0元·kg-1。設施辣椒在不同氮肥施用量下經(jīng)濟效益見表3。從表3可知,試驗土壤物理性狀良好,只施入有機肥和磷肥、鉀肥作底肥時,該季度設施辣椒的產(chǎn)投比也比較高,但是收益率最低;這是因為辣椒產(chǎn)量的決定性因子是氮素,氮肥施用量在300kg·hm-2時,產(chǎn)出投入比值最高,但是收益率比較低;增施氮肥后,提高了總收益率,產(chǎn)投比維持穩(wěn)定;但是在高的施氮量(1 200kg·hm-2)下,辣椒減產(chǎn),導致產(chǎn)投比與經(jīng)濟效益都急速下降。故得出最佳施氮量為600kg·hm-2。
表3 不同施氮量對設施辣椒經(jīng)濟效益的影響
[施氮量
(kg·hm-2)\&產(chǎn)量
(kg·hm-2)\&增產(chǎn)率
(%)\&肥料成本
(元·hm-2)\&產(chǎn)值
(元·hm-2)\&增產(chǎn)值
(元·hm-2)\&經(jīng)濟效益
(元·hm-2)\&產(chǎn)投比\&0\&36713.73\&0\&4800\&44056.47\&0\&39256.47\&9.18 \&300\&47500.24\&29.38\&5970\&57000.28\&12943.82\&51030.28\&9.55 \&600\&51268.49\&39.64\&7140\&61522.18\&17465.71\&54382.18\&8.62 \&900\&59526.34\&62.14\&8310\&71431.60\&27375.14\&63121.60\&8.60 \&1200\&51203.38\&39.47\&9480\&61444.05\&17387.59\&51964.05\&6.48 \&]
合理的肥料施用量可以保證耕層土壤的肥力水平,讓農(nóng)民既可少施肥又可以獲得高產(chǎn),在不污染環(huán)境的前提下獲得經(jīng)濟效益。由表3得出,施用氮肥量最高時,產(chǎn)出和投入的比值以及經(jīng)濟效益都大幅度下降。因此,考慮到成本投入和獲得的經(jīng)濟效益,在一定面積上取得相同經(jīng)濟效益的情況下,比較理想的方案是低投入的肥料組合。
3 結論與討論
(1)供試土壤供肥特點表現(xiàn)為低氮、高磷、高鉀,且因施肥量大排水不暢,土壤表現(xiàn)為輕度鹽漬化特征。
(2)不同施氮量對辣椒生長指標有明顯的影響,氮肥對辣椒株高和產(chǎn)量的影響符合肥效遞減率;葉綠素含量隨施氮量增加有增加的趨勢,但氮肥施用量達到1 200kg·hm-2時,葉綠素含量顯著增加。適量施氮量為600~900kg·hm-2,促進了辣椒莖粗的顯著增長。
(3)溫室辣椒的產(chǎn)量83%依賴于氮素施用水平,辣椒對氮肥投入的反映表現(xiàn)為典型的拋物線式,符合報酬遞減規(guī)律。
(4)寧夏引黃灌區(qū)日光溫室辣椒最高產(chǎn)量施氮量為872kg·hm-2,最大經(jīng)濟效益施氮量為791kg·hm-2。
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[6]譚金芳.作物施肥原理與技術[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學出版社,2003.
(責編:張宏民)endprint
式(1)表明,氮肥的一次項為正系數(shù),而二次項為負系數(shù),呈拋物線相關,符合報酬遞減規(guī)律;從決定系數(shù)看出,辣椒的產(chǎn)量83%取決于氮肥施用量。
對辣椒產(chǎn)量與氮肥施用量的關系進行方差分析,得出表2結果。由表2可知,辣椒產(chǎn)量區(qū)組間差異不顯著,而處理間達到5%的顯著差異水平,說明辣椒的產(chǎn)量變化主要因氮肥施用量不同而引起,并可運用式(1)計算氮肥的合理施用量。依據(jù)邊際分析原理[6],?y/?x=0時,辣椒產(chǎn)量最高,計算得到辣椒獲得高產(chǎn)量時氮肥施用量Nmax=872.76kg·hm-2;而?y/?x=рx/py時,經(jīng)濟獲得最大效益,可以計算出最大氮肥施用量。該季節(jié)氮素的單價為рx=3.9元·kg-1,而辣椒單價僅py=2.0元·kg-1,可計算出最佳經(jīng)濟效益的氮肥施用量Nopt=791.11kg·hm-2。
2.4 不同氮肥施用量對設施辣椒經(jīng)濟效益的影響 施肥是促進作物增產(chǎn)的主要手段,而施肥成本占農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的50%左右,提高肥料的經(jīng)濟效益就能夠提高種植業(yè)的收益。本試驗中每kg肥料成本:N 3.9元,P2O5 6.2元,K2O 8.4元;辣椒平均售價2.0元·kg-1。設施辣椒在不同氮肥施用量下經(jīng)濟效益見表3。從表3可知,試驗土壤物理性狀良好,只施入有機肥和磷肥、鉀肥作底肥時,該季度設施辣椒的產(chǎn)投比也比較高,但是收益率最低;這是因為辣椒產(chǎn)量的決定性因子是氮素,氮肥施用量在300kg·hm-2時,產(chǎn)出投入比值最高,但是收益率比較低;增施氮肥后,提高了總收益率,產(chǎn)投比維持穩(wěn)定;但是在高的施氮量(1 200kg·hm-2)下,辣椒減產(chǎn),導致產(chǎn)投比與經(jīng)濟效益都急速下降。故得出最佳施氮量為600kg·hm-2。
表3 不同施氮量對設施辣椒經(jīng)濟效益的影響
[施氮量
(kg·hm-2)\&產(chǎn)量
(kg·hm-2)\&增產(chǎn)率
(%)\&肥料成本
(元·hm-2)\&產(chǎn)值
(元·hm-2)\&增產(chǎn)值
(元·hm-2)\&經(jīng)濟效益
(元·hm-2)\&產(chǎn)投比\&0\&36713.73\&0\&4800\&44056.47\&0\&39256.47\&9.18 \&300\&47500.24\&29.38\&5970\&57000.28\&12943.82\&51030.28\&9.55 \&600\&51268.49\&39.64\&7140\&61522.18\&17465.71\&54382.18\&8.62 \&900\&59526.34\&62.14\&8310\&71431.60\&27375.14\&63121.60\&8.60 \&1200\&51203.38\&39.47\&9480\&61444.05\&17387.59\&51964.05\&6.48 \&]
合理的肥料施用量可以保證耕層土壤的肥力水平,讓農(nóng)民既可少施肥又可以獲得高產(chǎn),在不污染環(huán)境的前提下獲得經(jīng)濟效益。由表3得出,施用氮肥量最高時,產(chǎn)出和投入的比值以及經(jīng)濟效益都大幅度下降。因此,考慮到成本投入和獲得的經(jīng)濟效益,在一定面積上取得相同經(jīng)濟效益的情況下,比較理想的方案是低投入的肥料組合。
3 結論與討論
(1)供試土壤供肥特點表現(xiàn)為低氮、高磷、高鉀,且因施肥量大排水不暢,土壤表現(xiàn)為輕度鹽漬化特征。
(2)不同施氮量對辣椒生長指標有明顯的影響,氮肥對辣椒株高和產(chǎn)量的影響符合肥效遞減率;葉綠素含量隨施氮量增加有增加的趨勢,但氮肥施用量達到1 200kg·hm-2時,葉綠素含量顯著增加。適量施氮量為600~900kg·hm-2,促進了辣椒莖粗的顯著增長。
(3)溫室辣椒的產(chǎn)量83%依賴于氮素施用水平,辣椒對氮肥投入的反映表現(xiàn)為典型的拋物線式,符合報酬遞減規(guī)律。
(4)寧夏引黃灌區(qū)日光溫室辣椒最高產(chǎn)量施氮量為872kg·hm-2,最大經(jīng)濟效益施氮量為791kg·hm-2。
參考文獻
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[6]譚金芳.作物施肥原理與技術[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學出版社,2003.
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