氮磷与硅钙肥配施对辣椒产量和品质的影响

李子双; 王薇; 张世文; 贺洪军; 赵同凯; 黄元仿

doi:10.11674/zwyf.2015.0221

氮磷与硅钙肥配施对辣椒产量和品质的影响

1.
德州市农业科学研究院,山东德州 253015;
2.
安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南 231001,
3.
中国农业大学资源与环境学院,农业部华北耕地保育重点实验室,国土资源部农用地质量与监控重点实验室,北京 100094

作者简介: 李子双(1979—)，女，山东平原县人，硕士研究生，主要从事土壤水分、养分模型与植物营养方面研究。
E-mail:zishuangli@163.com。;

基金项目:
山东省现代农业产业技术体系项目(SDAIT-02-022-03);国家公益性农业行业专项(201103004);国家自然科学基金(41071153, 41471186);农业部科研杰出人才及创新团队资助项目(2012)资助。
中图分类号: S641.3;S606⁺.2

Effect of nitrogen, phosphorus and silicon calcium fertilizer on yield and quality of pepper

1.
Dezhou Academy of Agricultural Sciences,Dezhou,Shandong 253015,China;
2.
School of Earth and Environment,Anhui University of Science and Technology,Huainan Anhui 232001,China;
3.
College of Resources and Environmental Sciences,China Agricultural University,Key Laboratory of Arable Land Conservation North China,Ministry of Agriculture,Key Laboratory of Agricultural Land Quality,Monitoring and Control,the Ministry of Land and Resources,Beijing 100094,China
CLC number: S641.3;S606⁺.2

摘要: 【目的】长期高纯度化肥施用导致作物其他养分供应的不平衡，中微量元素已成为越来越多作物产量和品质限制因子。本文旨在通过开展硅钙肥、氮肥和磷肥配施对辣椒产量和品质的影响研究，确定硅钙肥、氮肥和磷肥在干辣椒中最佳配施方案。【方法】借助于DPS软件，采用三因素二次饱和D-最优设计方法分析研究了氮磷与硅钙肥配施对辣椒产量和品质的影响，整个研究过程分为回归建模、模型解析和模型决策三个步骤，首先，根据2013年获得的辣椒产量和品质数据，进行优化多项式回归分析，得出辣椒产量、品质分别与硅钙肥、氮肥、磷肥之间的回归方程。其次，对两个方程进行F检验，对回归系数进行t检验，确定模型可行性，模型分析包括因子主效应分析、单因子效应分析和因子互作效应分析。最后进行模型决策，通过计算机模拟运算，提出辣椒高产与优质的施肥方案。【结果】通过对模型进行检验分析得出: 硅钙肥、氮肥、磷肥对辣椒的产量和品质均有显著的影响，并且因素间存在显著的互作效应。以硅钙肥、氮肥交互效应为例，在编码范围内，辣椒的产量较好的互作空间是中等的硅钙肥配较高氮肥水平;辣椒的品质较好的互作空间是较高的硅钙肥水平配中等的氮肥施用水平。三因素对产量的影响顺序为: 氮肥磷肥硅钙肥，而对品质影响则相反。在本研究区地力水平下，辣椒的产量和品质会随着硅钙肥、氮肥、磷肥的用量增加而升高;当用量过高，产量和品质反而会下降。通过计算机模拟运算，产量在45006000 kg/hm2之间，品质综合得分95分以上时，施肥方案为硅钙肥304.76398.24 kg/hm2，氮肥220.05263.26 kg/hm2，磷肥44.8064.50 kg/hm2。经边际效应分析，在经济效益和产量达到最大，即分别为80548.64元/hm2和5916.23 kg/hm2时，硅钙肥、氮肥、磷肥最佳施用量组合为332.66、250.58、57.75 kg/hm2，配施比例为1: 0.75: 0.17。【结论】硅钙肥、氮肥、磷肥具有提高辣椒产量和品质，调节辣椒营养元素吸收等功能，但应适量施用，过多施用反而会造成产量降低、品质下降等现象的产生。本文构建的模型可以详细地解释三种肥料对辣椒产量和品质的影响，通过模型模拟可以得到三种肥料之间的联系。
- 辣椒 /
- 氮肥 /
- 磷肥 /
- 硅钙肥 /
- 产量 /
- 品质 /
- 优化施肥
Abstract: 【Objectives】 Long-term unreasonable use of concentrated chemical fertilizers brings unbalance supply of other nutrients, calcium, magnesium, sulfur, silicon and other trace elements fertilizers emerge as crop yield limiting and quality factors. This article is aimed to determine the optimum fertilization of silicon-calcium fertilizer (SiCa), nitrogen fertilizer (N) and phosphate fertilizer (P) in pepper. 【Methods】 A secondary saturation D-optimal design with three factors was applied to analyze the effect of nitrogen, phosphorus and silicon calcium fertilizer on yield and quality of pepper using the DPS software. According to data of pepper yield and quality got in 2013, regression equation between the pepper yield and quality and nitrogen, phosphorus and silicon calcium fertilizers was set up through optimizing the polynomial regression analysis first. Then, the feasibility of model, including main and single factors and factor interaction, was tested using F test of the equations and t test of the regression coefficients. The model decision was finally simulated by computer, and the fertilization scheme was put forward for the high yield and good quality of the pepper. 【Results】 The results of model analyses show that the impacts of Si-Ca, N and P fertilizers on the yield and quality of pepper are significant, and the interaction between the any two factors are also significant. In the coding range, taking the interaction effect of Si-Ca and N for a case, the interaction space with higher pepper yield is medium Si-Ca level with high N level, while the interaction space with better pepper quality is high Si-Ca level with medium N level. The affected orders of three factors on pepper yield are: N P Si-Ca, while the influences on the quality are opposite. Pepper yield and quality are improved with the applied amounts of Si-Ca, N and P increasing under the soil fertility level, and decreased under the high fertilization level. Through the computer simulation, when the yield reaches 4500-6000 kg/ha and the comprehensive score of quality is above 95, the optimal fertilization amounts of Si-Ca, N and P are 304.76-398.24 kg/ha, 220.05-263.26 kg/ha and 44.80-64.50 kg/ha respectively. Considering marginal utility, when the yield reaches 5916.23 kg/ha and the maximum economic benefit is 80548.64 yuan/ha, the optimal fertilization amounts of SiCa, N and P are 332.66 kg/ha, 250.58 kg/ha, 57.75 kg/ha respectively, and the ratio is 1: 0.75: 0.17. 【Conclusions】 The proper application of Si-Ca, N and P can increase the yield and quality, and regulate pepper nutrient absorption and other functions, but excessive application can cause a reduced yield, quality and so on. The model constructed can explain in detail the influence of three kinds of fertilizers on the yield and quality of pepper, and the interaction of the three fertilizers can be obtained through the simulation model.
- pepper /
- nitrogen fertilizer /
- phosphate fertilizer /
- silicon calcium fertilizer /
- yield /
- quality /
- optimum fertilization

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氮磷与硅钙肥配施对辣椒产量和品质的影响

作者简介: 李子双(1979—)，女，山东平原县人，硕士研究生，主要从事土壤水分、养分模型与植物营养方面研究。
E-mail:zishuangli@163.com。;

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氮磷与硅钙肥配施对辣椒产量和品质的影响

作者简介:李子双(1979—)，女，山东平原县人，硕士研究生，主要从事土壤水分、养分模型与植物营养方面研究。
E-mail:zishuangli@163.com。

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氮磷与硅钙肥配施对辣椒产量和品质的影响

作者简介: 李子双(1979—)，女，山东平原县人，硕士研究生，主要从事土壤水分、养分模型与植物营养方面研究。E-mail:zishuangli@163.com。;

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氮磷与硅钙肥配施对辣椒产量和品质的影响

作者简介:李子双(1979—)，女，山东平原县人，硕士研究生，主要从事土壤水分、养分模型与植物营养方面研究。E-mail:zishuangli@163.com。

English Abstract

Effect of nitrogen, phosphorus and silicon calcium fertilizer on yield and quality of pepper

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作者简介: 李子双(1979—)，女，山东平原县人，硕士研究生，主要从事土壤水分、养分模型与植物营养方面研究。
E-mail:zishuangli@163.com。;

作者简介:李子双(1979—)，女，山东平原县人，硕士研究生，主要从事土壤水分、养分模型与植物营养方面研究。
E-mail:zishuangli@163.com。