有機肥與磷鉀肥配施對辣椒產量及土壤肥力的影響

張世標 韋壽蓮 劉永 周開

摘要：【目的】研究有機肥與磷鉀肥配施對辣椒產量及土壤肥力的影響，為氨基酸發酵廢液、畜禽糞便綜合利用及辣椒的綠色生產提供參考?！痉椒ā恳詽饪s的氨基酸發酵廢液和雞糞為原料制備有機肥，分別設置D區（空白，不施肥）、A區（有機肥+磷鉀肥）、B區（有機肥+磷鉀肥+氨基酸發酵廢液）、C區（氨基酸發酵廢液+磷鉀肥）4個處理區，進行辣椒種植試驗，其中N、P2O5和K2O肥施用量分別為18、11和21 g/m2?！窘Y果】在氮磷鉀總養分量相同的情況下，A區與C區相比，辣椒的株高、冠幅、產量分別增長13.7%、32.2%和79.7%；與不施肥處理的D區相比，A、B、C區的土壤最大有效氮含量分別增加94.9%、78.7%和38.2%?！窘Y論】有機肥和磷鉀肥的最佳配施方案為有機肥0.87 kg/m2、磷肥18.4 g/m2和鉀肥20.8 g/m2，能夠穩定土壤pH，顯著提高土壤有效氮含量， 改善土壤供氮能力，促進辣椒生長，提高辣椒產量，值得推廣應用。

關鍵詞： 有機肥；氨基酸發酵廢液；磷鉀肥；配施；辣椒；土壤肥力

中圖分類號： S143.665.1 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2016）07-1105-05

0 引言

【研究意義】以畜禽糞便為原料，經過發酵腐熟制成的有機肥所含氮素主要以有機氮形態存在，有機氮需經過土壤微生物的礦化才能轉化為無機氮形態供作物吸收利用，因而其氮素養分釋放緩慢，不能及時提供作物生長所需的氮素營養。氨基酸發酵廢液屬高濃度無機氨氮，易被作物吸收利用，但肥效短，氮素流失嚴重，長期施用易造成土壤酸化、板結，抑制植物生長。由此可見，氨基酸發酵廢液與有機肥配施可取長補短，緩急相濟，充分保證供給作物整個生長發育期間所需的氮素養分，提高作物產量。在規?；笄蒺B殖中，雞存欄量最大，且雞糞的利用率較高（約80%）。因此，以雞糞為原料，結合氨基酸發酵廢液制備有機肥并應用于農業生產，對提高氮素的利用率和作物品質、保護生態環境具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】為提高氨基酸發酵廢液的綜合利用率，許多學者提出各種方案并進行了示范應用，如將其制成液態氮肥噴施花卉、蔬菜等園藝作物（Cao et al.，2012），或將其濃縮、提取硫酸銨生產有機無機肥（沈根清，2006），采用噴漿造粒法或元盤造粒法制備有機無機復合肥（束松坡和王冰，2004；徐國華等，2008）和生物發酵肥（谷豐和劉云燕，2011）等。液態氮肥制備和使用方法簡便，但氮肥易流失；噴漿造粒法或元盤造粒法工藝復雜、能耗較高、需要大型工業化設備，不利于推廣應用；濃縮母液生產有機無機肥，制備工藝簡單，能配制不同作物需要的專用肥，適于推廣應用。辣椒是一種需氮磷鉀肥量均較多的蔬菜品種，特別是氮肥（王彥飛和曹國璠，2010；Campiglia et al.，2011）。氨基酸葉面肥已被證實能夠促進辣椒等多種作物的生長和肥沃土壤（Abdel-Mawgoud et al.，2011；Ghoname et al.，2012）。大量實踐也證明，有機肥與無機肥合理配合施用，養分全面，肥效持久，能有效提高辣椒產量和品質（Sileshi et al.，2011；Yang et al.，2013）?！颈狙芯壳腥朦c】創新性地以濃縮的氨基酸發酵廢液和雞糞、谷糠、氯化鎂為原料制備有機肥，開展有機無機復混肥對辣椒生長、產量和肥沃土壤等方面的研究，以解決生產實踐中氨基酸發酵廢液氮素易流失的難題，提高有機肥中無機氮形態?！緮M解決的關鍵問題】選擇需肥量較大的辣椒為研究對象，通過田間試驗，在氮磷鉀總養分量相同的情況下，研究有機肥、氨基酸發酵廢液分別與不同量磷鉀肥配施對辣椒生長狀況、產量及土壤性狀、肥力的影響，確定最佳配施方案，為氨基酸發酵廢液、畜禽糞便的綜合利用及辣椒的綠色生產提供參考。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

供試土壤取自廣東省肇慶市良種示范中心3區6號田，其基本理化性狀如下：全氮1.22 g/kg，全磷2.00 g/kg，速效磷14.3 mg/kg，速效鉀131.1 mg/kg，土壤有機質21.5 g/kg，pH 6.5。供試肥料：有機肥（N 2.03%，P2O5 1.01%，K2O 0.98%）、氨基酸發酵廢液（N 1.53%， P2O5 0.05%，K2O 0.04%）、過磷酸鈣（P2O5 12%）、氯化鉀（K2O 60%）。供試辣椒品種為江山一椒（廣州華葉種苗有限公司）。

1. 2 試驗方法

試驗于2013年在廣東省肇慶市良種示范中心進行。以濃縮的氨基酸發酵廢液和雞糞、谷糠、氯化鎂為原料，并加入各種發酵菌制備有機肥（圖1）。

試驗設4個處理區：D區，不施肥；A區，有機肥+磷鉀肥；B區，有機肥+磷鉀肥+氨基酸廢液；C區，氨基酸廢液+磷鉀肥。每處理重復3次，采用隨機區組排列。如表1所示設計配方施肥試驗，各試驗區的水施用量相等；除D區外，其他各試驗區的N、P2O5和K2O肥施用量均為18、11和21 g/m2。每試驗小區面積1 m×4 m，株距為40 cm，行距45 cm（壟上）～50 cm（壟溝），種植密度為5株/m2。辣椒苗于2013年8月31日移栽，田間管理按常規進行。氮肥總量的50%作基肥，25%作第1次追肥，25%作第2次追肥；磷肥全部作基肥；鉀肥總量的60%作基肥，剩余40%作第2次追肥；注意夏季要避開高溫，早晚追肥。第1期采收完成時（10月19日）進行第1次追肥；辣椒的第3期采收完成時（11月21日）且雨季結束進入復壯期后，進行第2期追肥，可澆水，以水調肥。

1. 3 測定項目及方法

1. 3. 1 土壤及有機肥養分含量測定 分別于移栽后30（9月27日）、50（10月18日）、80（11月20日）和110 d（12月20日）采集0～20 cm的土壤，自然風干。有機質含量采用K2Cr2O7外加熱法測定，土壤有效氮含量采用堿解擴散法測定，土壤全氮、全磷、有效氮、速效磷和速效鉀含量等均采用常規方法測定（鮑士旦，2000）。

1. 3. 2 辣椒生長性狀和產量測定 辣椒移栽后每試驗區定點定株，每10～15 d觀測記錄1次，每個試驗區觀測20株。觀測內容包括株高、冠幅、果長、果重等指標。每次采摘辣椒時均按試驗區計產，每試驗區總產量為各次收獲辣椒之總和，以辣椒的鮮重計算，同時測定平均棵重、平均果重及平均果長。

1. 4 統計分析

采用Excel 2007、SAS 9.3和Origin 6.0進行統計分析。

2 結果與分析

2. 1 不同試驗區辣椒產量分析

2. 1. 1 不同試驗區辣椒生長性狀 由表2可以看出，各施肥試驗區辣椒在整個生長期內的株高、冠幅、單株掛果明顯高于不施肥的D區，其中以A區最高。與C區相比，A區的株高、冠幅、單株掛果數、果長和果粗分別提高13.7%、32.2%、80.0%、1.5%和16.0%。經統計檢驗，A區和C區間的株高、冠幅、果長和果粗差異不顯著（P>0.05，下同），但其單株掛果數差異顯著（P<0.05，下同），說明在氮磷鉀總養分量相同的條件下，有機肥、氨基酸廢液分別與不同配比的磷鉀肥配合施用對辣椒的株高、冠幅、果長和果粗等生長指標無明顯影響，但對辣椒的單株掛果數有顯著影響。

2. 1. 2 不同試驗區辣椒產量 產量是衡量辣椒生長的重要指標。如圖2所示，A、B、C、D各試驗區在整個生長期內所得辣椒總產量分別為16616、14516、9247和8156 g。經統計檢驗，C區與D區間產量差異不顯著（C區比D區增產13.4%），說明氨基酸廢液與磷鉀肥配施不能有效提高辣椒產量。而A區、B區與C區間產量差異顯著，分別增產79.7%和57.0%，說明在氮磷鉀總養分量相同的條件下，用有機肥與磷鉀肥配合施用能有效提高辣椒產量。

2. 2 施用不同配方肥對土壤肥力的影響分析

2. 2. 1 對耕層土壤表觀性狀和pH的影響 土壤表觀性狀和pH反映土壤的物理和化學性質，與土壤養分密切相關（呂貽忠和李保國，2006）。在辣椒生長期內，各試驗區土壤的濕潤度、疏松程度順序為A>

B>D>C。由表3可知，A區土壤的pH在辣椒生長期內變化不明顯；B區土壤的pH前3個月變化很小，第4個月下降較明顯，然后趨于穩定；C區土壤的pH第2個月急劇下降，然后趨于穩定。B區和C區的配方肥均含氨基酸廢液，可能是氨基酸廢液NH4+濃度高，偏酸性，導致其土壤酸化。

2. 2. 2 對土壤全氮量的影響 土壤全氮反映土壤累積氮含量的多少，是衡量土壤肥力高低的指標之一，也是影響辣椒產量的主要因素。由圖3可知，A、B、C試驗區土壤的全氮量均高于D區土壤的全氮量。D區土壤全氮量在整個辣椒生長期不斷減少且一直處于低水平。這是因為D區沒有施肥，氮主要來源于土壤本身，而土壤本身的氮含量有限，因此，隨著植物生長、吸收導致土壤全氮量不斷減少且始終維持在較低水平。A、B、C試驗區土壤全氮量的變化趨勢一致：在施用配方肥后30 d時達最高值，然后不斷減少，在50 d時降至最低值；追肥后，土壤全氮量又開始增加，80 d時達到一個極值，此后不斷減少。當土壤的全氮量達極值時，A、B、C試驗區土壤的全氮量比不施肥的D區分別增加113.0%、71.7%和28.4%。

2. 2. 3 對土壤有效氮含量的影響 土壤有效氮含量的高低反映當季作物可利用氮含量的多少，是衡量土壤供氮能力的指標。由圖4可知，與不施肥的D區相比，配方施肥均可增加土壤有效氮含量。除D區外，A、B、C試驗區土壤有效氮含量的變化趨勢一致：施肥后，隨著辣椒植株的生長，A、B、C試驗區土壤有效氮含量不斷減少，30 d后又逐漸增加，50 d時達最大值，隨后逐漸降低，至80 d后又緩慢上升。當各試驗區土壤有效氮量達最大值時，A、B、C試驗區土壤有效氮量比D區分別增加94.9%、78.7%和38.2%。

2. 3 經濟效益核算

A區配方施肥所需的有機肥、磷肥、鉀肥的量分別為（以4 m2計算）：有機肥3.48 kg，磷肥73.6 g，鉀肥83.2 g。由此可對其成本投入和經濟效益進行估算：磷肥2.0元/kg，鉀肥6.0元/kg，折合A區的投入成本為0.6元，其他材料及人工折合費用為21.6元。A區的產量為16616 g，當前辣椒的價格為6.0～8.0元/kg，即辣椒產值為99.6～132.8元，除去成本投入，即辣椒凈產值為77.4～ 110.6元。換算為公頃（ha），即辣椒凈產值為193797.5～ 279939.0元/ha。以相同的換算方式可分別得出：B區辣椒的凈產值為161325.0～233865.0元/ha；C區辣椒的凈產值為81067.5～127305.0元/ha；D區辣椒的凈產值為68287.5～109057.5元/ha?？梢?，A區配方施肥的經濟效益最高。

3 討論

本研究結果表明，與氨基酸發酵廢液和磷鉀肥配施相比，有機肥和磷鉀肥配施所得辣椒產量增產79.7%。有機肥和磷鉀肥配合施用能更好地促進辣椒生長，提高其產量。這與有機肥、氨基酸發酵廢液的特性緊密相關。雖然氨基酸發酵廢液中氨氮濃度高，但其氮素屬速效氮，氮容易流失，土壤有效氮量低，加上溶液偏酸性易使土壤酸化、板結，不利于辣椒的生長發育；而有機肥中氮素屬緩效氮，土壤有效氮含量高，能夠給辣椒提供充足的養分，加上有機肥中含大量的有機質，施入土壤后改善了土壤的結構，使土壤疏松、濕潤，能有效增強辣椒根系的呼吸作用，促進辣椒對有機質、氮素等養分的吸收，從而促進辣椒的生長，提高辣椒產量（要曉瑋等，2011）。

本研究結果還表明，有機肥與磷鉀肥配施能夠濕潤、疏松土壤，對土壤pH具有較強的緩沖作用，能有效穩定土壤pH，與Azeez等（2010）的研究結果一致。因此，在實際生產中對于土壤的酸化可通過增施有機肥予以抑制。此外，有機肥和磷鉀肥配合施用能顯著提高土壤全氮量和有效氮量，但氨基酸發酵廢液與磷鉀肥配合施用對提高土壤全氮量和有效氮含量不明顯。在氮磷鉀養分量一致的情況下，施入的有機肥越多，土壤全氮量和有效氮含量累積越多，土壤供氮能力越強，土壤肥力越高。這可能是氨基酸發酵廢液中的氮素屬速效形態，施入土壤后短時間內快速釋放，而辣椒在生長初期需氮量少，土壤微生物固氮的能力又低，加上氨基酸廢液是液體，過多的氮素易隨氨揮發和雨水淋失造成浪費。而有機肥中的氮是緩效氮，在辣椒生長中后期經礦化才變成有效氮釋放出以供辣椒吸收利用，故在土壤中積累相對較多（許仙菊等，2009）。因此，有機肥與磷鉀肥配施更能促進土壤肥力的保持和提升。

氨基酸發酵廢液氨氮濃度高，溶液偏酸性，直接用于園藝植物施肥，易造成土壤酸化、板結，氮素易流失，造成浪費。以濃縮的氨基酸發酵廢液、畜禽糞便等為原料制備有機肥料能回收有機資源，減小環境污染，實現發酵廢液和畜禽糞便的生態效益，值得推廣應用。

4 結論

有機肥和磷鉀肥的最佳配施方案為有機肥0.87 kg/m2、磷肥18.4 g/m2和鉀肥20.8 g/m2，能夠穩定土壤pH，顯著提高土壤有效氮含量，改善土壤供氮能力，促進辣椒生長，提高辣椒產量，值得推廣應用。

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（責任編輯 鄧慧靈）