不同種類肥料對(duì)朝天椒生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)的影響

王 燦，趙水靈，屈用函，袁恩平，王紹祥，李 云，張雪廷*

（文山壯族苗族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，云南文山 663000）

研究表明，施用生物有機(jī)肥可顯著提高農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量，長(zhǎng)期施用可顯著提高土壤中有機(jī)質(zhì)含量[1]。生物有機(jī)肥料多以動(dòng)植物殘?bào)w（如畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等）為來(lái)源，經(jīng)無(wú)害化處理、腐熟的有機(jī)物料復(fù)合而成的，并添加多種益生菌等，是一種兼具微生物肥料和有機(jī)肥效應(yīng)的肥料。生物有機(jī)肥料具有增加耕地土壤的肥力、促進(jìn)作物營(yíng)養(yǎng)的吸收、改善土壤質(zhì)地、增強(qiáng)作物抗病蟲(chóng)害能力等[2]。同時(shí)也緩解了因過(guò)量使用化肥導(dǎo)致耕地營(yíng)養(yǎng)元素的缺失等問(wèn)題。另外，隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)地下微生物群落多樣性與植物生長(zhǎng)發(fā)育息息相關(guān)，肥料中添加了益生菌不僅可抑制土壤中有害微生物的繁殖，同時(shí)也可直接參與、調(diào)節(jié)土壤營(yíng)養(yǎng)元素的代謝循環(huán)，促進(jìn)有機(jī)質(zhì)分解，提高土壤養(yǎng)分，促進(jìn)植物生長(zhǎng)[2-3]。

辣椒（Capsicum annuum L.），茄科辣椒屬一年或有限多年生草本植物。具有較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，含有維持人體正常生理機(jī)能和增強(qiáng)人體抗性、活力的多種化學(xué)物質(zhì)[4]。據(jù)研究報(bào)告，每100g 鮮辣椒中含有1.6g 蛋白質(zhì)、0.2g 脂肪、4.5g 碳水化合物、0.7g 粗纖維及Vc、核黃素、硫銨素、鈣、磷、鐵等，其中辣椒Vc 含量居蔬菜首位[5]。辣椒不僅營(yíng)養(yǎng)豐富，同時(shí)也是人民喜食的一種調(diào)味料和化工原料，種植面積較大，已成為除大白菜之外的第二大非主要農(nóng)作物，產(chǎn)值則位居全國(guó)第一。辣椒作為云南省高原特色農(nóng)作物之一，辣椒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將推動(dòng)高原貧困地區(qū)的農(nóng)民增收和區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

合理選擇適宜的肥料不僅提高辣椒產(chǎn)量及品質(zhì)，而且也能保護(hù)當(dāng)?shù)赝寥拉h(huán)境。因此，以當(dāng)?shù)厥忻嫔铣Ｓ贸旖菲贩N‘潤(rùn)冠78’為試驗(yàn)材料，施加不同品種的肥料進(jìn)行大田露地栽培，比較篩選得出適宜朝天椒品種‘潤(rùn)冠78’生長(zhǎng)發(fā)育的肥料，為當(dāng)?shù)爻旖贩N植肥料施用提供新的選擇。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試?yán)苯?。朝天椒品種‘潤(rùn)冠78’。

1.1.2 供試肥料。日本星新礦物質(zhì)肥（含硅酸的微量元素）市面上購(gòu)買；暢領(lǐng)益生土壤衛(wèi)士（主要菌種為芽孢菌、酵母菌、乳酸菌、光合菌、生物酶）由山東優(yōu)普生物工程有限公司提供；暢領(lǐng)益生微生物菌劑有機(jī)肥（主要菌種為芽孢菌、酵母菌、乳酸菌、光合菌、微量元素和發(fā)酵羊糞）由山東優(yōu)普生物工程有限公司提供；中澳菇渣有機(jī)肥由中澳公司生產(chǎn)提供（主要成分為菇渣）；‘龍?zhí)丁评苯穼Ｓ脧?fù)合肥（N∶P∶K=11∶7∶12），由云南省玉溪化肥廠有限責(zé)任公司提供。

1.2 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試地點(diǎn)為云南省文山州硯山縣江那鎮(zhèn)獅子山村（104.3553°E，23.5797°N，海拔1528.2m）。土壤類型為紅色土，土壤初始養(yǎng)分特征如下：pH 值5.57，有機(jī)質(zhì)1.52%，有效磷12.89mg/kg，速效鉀140.63mg/kg，水解性氮106.82mg/kg。

試驗(yàn)于2019 年2 月開(kāi)始。田間小區(qū)試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，試驗(yàn)共設(shè)5 個(gè)處理，分別為：A：日本星新礦物質(zhì)肥；B：暢領(lǐng)益生土壤衛(wèi)士；C：暢領(lǐng)益生微生物菌劑有機(jī)肥；D：中澳菇渣有機(jī)肥；CK：‘龍?zhí)丁评苯穼Ｓ脧?fù)合肥。每個(gè)處理設(shè)3 次重復(fù)，1 個(gè)小區(qū)為1 次重復(fù)，每小區(qū)2 廂，廂寬1.3m 包溝（溝寬50cm）、長(zhǎng)9.5m 包溝（溝寬50cm）。試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)保護(hù)行、試驗(yàn)區(qū)內(nèi)小區(qū)間設(shè)隔離行，田間管理按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)方式進(jìn)行。

1.3 測(cè)試項(xiàng)目

1.3.1 田間農(nóng)藝性狀調(diào)查。通過(guò)卷尺、游標(biāo)卡尺測(cè)量辣椒植株株高、莖粗、株幅；分別統(tǒng)計(jì)個(gè)小區(qū)辣椒產(chǎn)量，動(dòng)態(tài)記產(chǎn)。

1.3.2 果實(shí)品質(zhì)檢測(cè)。辣椒素采用HPLC 測(cè)定（GB/T 2166-2007），碳水化合物采用加法，淀粉加糖的總和（GB/Z 21922-2008），蛋白質(zhì)采用凱氏定氮法測(cè)定（GB5009.5-2016），粗纖維采用酸堿消煮法（GB/T 5009.10-2003），Vc 采用熒光法（GB 5009.86-2016），總糖以葡萄糖統(tǒng)計(jì)采用酸水解-萊因-埃農(nóng)氏法（GB 5009.8-2016），脂肪采用酸水解法（GB 5009.6-2016），以上指標(biāo)均由云南商測(cè)質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)服務(wù)有限公司代測(cè)。

1.3.3 土壤養(yǎng)分檢測(cè)。土壤基質(zhì)有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定參照重鉻酸鉀氧化-容量法測(cè)定[6]；土壤氮含量參照凱氏定氮法測(cè)定[7]；土壤磷含量參照H2SO4-H2O2消煮-釩鉬黃比色法[8]；土壤鉀含量參照氫氟酸消解法GB 9836-88測(cè)定[9]，pH 值采用pH 儀測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007、SPSS 20.0、Origin9.1、DPS7.5 和R 語(yǔ)言進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同肥料對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響

不同肥料對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、N、P、K 含量影響見(jiàn)表1，在有機(jī)質(zhì)比較中，D 處理有機(jī)質(zhì)含量最高為1.73%，但各處理間均無(wú)顯著差異。D 處理有效磷含量最高為40.7mg/kg，顯著高于其他處理，最低的是C 處理為8.80mg/kg，但與A、B、CK 和初始土樣無(wú)顯著差異。在速效鉀比較中，各處理均無(wú)顯著差異。在氮含量比較中，CK 處理N 含量最高為162.24 mg/kg 顯著高于C處理91.13mg/kg，但與其他處理間無(wú)顯著差異。在土壤pH 比較中，C 處理pH 值最高為6.51，與各處理間無(wú)顯著差異，但均高于初始土樣5.57。

表1 不同肥料對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響

2.2 不同肥料對(duì)朝天椒農(nóng)藝性狀的影響

從表2 可知，不同肥料對(duì)朝天椒株高無(wú)顯著差異，最高的是B 處理為60.33cm；在莖粗的比較中B 處理最高為13.88mm，顯著高于D 處理，最低的是D 處理為12.66mm；B 處理的株幅最高為5783.95cm2，顯著高于A、C 處理，但與D、CK 處理無(wú)顯著差異，最低的是A 處理，僅4210.45cm2。

表2 不同肥料對(duì)朝天椒農(nóng)藝性狀的影響

2.3 不同肥料對(duì)朝天椒果實(shí)辣椒素的影響

在不同有肥料對(duì)朝天椒果實(shí)辣椒素的影響中（圖1），B 處理辣椒素最高為0.40 g/kg，與D 處理差異顯著，與A、C、CK 之間無(wú)顯著差異。

圖1 不同肥料對(duì)朝天椒果實(shí)辣椒素的影響

圖2 不同肥料對(duì)朝天椒產(chǎn)量的影響

2.4 不同肥料對(duì)朝天椒產(chǎn)量的影響

在產(chǎn)量對(duì)比中，CK 處理產(chǎn)量最高為705.49kg/667m2，除B 處理660.60kg/667m2外，顯著高于其他處理；最低的是C 處理542.77kg/667m2，顯著低于其他處理。

2.5 不同肥料對(duì)朝天椒果實(shí)品質(zhì)的影響

由表3 可知，C 處理碳水化合物最高為5.25g/100g，顯著高于A、B、D 處理，但與CK 處理無(wú)顯著差異；在蛋白質(zhì)比較中，最高的是D 處理4.21g/100g，除C 處理外，顯著高于其他處理，最低的是A 處理，僅3.20g/100g；維生素C 及脂肪比較中，各處理間無(wú)顯著差異；A 處理總糖最高為3.50g/100g，顯著高于B 處理，與C、D、CK 無(wú)顯著差異；D 處理纖維素最高為9.9%，顯著高于CK 處理8.73%，但與其他處理無(wú)顯著差異。

表3 不同肥料對(duì)朝天椒果實(shí)品質(zhì)的影響

2.6 不同肥料對(duì)朝天椒果實(shí)品質(zhì)主成分分析

圖3 不同肥料對(duì)朝天椒果實(shí)品質(zhì)主成分分析三維結(jié)構(gòu)圖

圖3 反映了不同肥料處理對(duì)辣椒果實(shí)品質(zhì)的主成分分析結(jié)果，前3 個(gè)特征值（Eigenvalues）大于1，且累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到90.2%，因此提取了前3 個(gè)主成分。相連點(diǎn)之間距離越近，代表其相似度越高，第一主成分貢獻(xiàn)率達(dá)42.9%，將其處理分別投影到第一主成分軸上，可以看出：B、D處理相近，A、CK 處理相近，但均與C 處理相遠(yuǎn)，說(shuō)明C 處理辣椒果實(shí)品質(zhì)與其他處理差別較大。

2.7 不同肥料對(duì)朝天椒果實(shí)品質(zhì)主成分分析綜合得分

由于提取的前3 個(gè)主成分足以反映原始變量的絕大部分信息，因此根據(jù)綜合主成分函數(shù)模型[10]，計(jì)算綜合得分對(duì)不同肥料處理的辣椒果實(shí)品質(zhì)做出評(píng)價(jià)圖（圖4）。不同肥料處理的辣椒果實(shí)品質(zhì)綜合得分表現(xiàn)不同。其中C 處理表現(xiàn)得分為2.34，其次是D 處理1.31，其余處理均為負(fù)分。綜上所述C 處理辣椒果實(shí)品質(zhì)最好，其次是D 處理，最差的是B處理-1.55。

圖4 不同肥料對(duì)朝天椒果實(shí)品質(zhì)主成分分析綜合得分

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)朝天椒‘潤(rùn)冠78’農(nóng)藝性狀、辣椒素、產(chǎn)量、果實(shí)品質(zhì)及土壤養(yǎng)分的綜合分析得出：C 處理（暢領(lǐng)益生微生物菌劑有機(jī)肥）朝天椒果實(shí)品質(zhì)最好，但產(chǎn)量卻顯著低于其他處理；另外產(chǎn)量最高的是CK 處理（‘龍?zhí)丁评苯穼Ｓ脧?fù)合肥），其果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)綜合得分則較低。在土壤養(yǎng)分比較中，D 處理有效磷顯著高于其他處理；在有機(jī)質(zhì)、速效鉀、水解性氮中各處理則與原始土樣無(wú)顯著差異，但在pH 值比較中均顯著高于原始土樣。

該試驗(yàn)通過(guò)大田露地栽培，比較分析辣椒產(chǎn)量及相關(guān)果實(shí)指標(biāo)，結(jié)果與前人一致：生物有機(jī)菌肥可改善果實(shí)品質(zhì)[2,11-12]；但試驗(yàn)中產(chǎn)量卻顯著低于CK 對(duì)照復(fù)合肥。這可能是由于生物有機(jī)肥中的益生菌改善根際土壤微生物群落[13]，提高了土壤肥力和土壤酶活性，但土壤本身供辣椒生長(zhǎng)發(fā)育所需元素較少，因此產(chǎn)量較低。本試驗(yàn)研究結(jié)果對(duì)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)、探究文山州朝天椒綠色高效栽培模式研究有一定的指導(dǎo)意義，為下一步肥料試驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。