辣根素水乳劑對(duì)連作辣椒生長(zhǎng)及土壤酶活性的影響

高晶霞　吳雪梅　牛勇琴　高昱　謝華

摘要： 通過對(duì)20%的辣根素水乳劑進(jìn)行不同劑量的調(diào)制，分析不同藥量處理對(duì)連作辣椒生長(zhǎng)、光合特性以及土壤酶活性的影響。結(jié)果顯示，施加不同體積質(zhì)量分?jǐn)?shù)的辣根素水乳劑改善了連作辣椒的生長(zhǎng)特性，提高了辣椒株高、莖粗等生物量;同時(shí)改善了土壤酶活性，有效提升了連作辣椒的生長(zhǎng)活力;不同體積質(zhì)量分?jǐn)?shù)辣根素水乳劑對(duì)土壤及辣椒植株生長(zhǎng)的改善能力不同，需要科學(xué)調(diào)配到最優(yōu)體積質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

關(guān)鍵詞： 辣根素;連作;辣椒;光合特性;土壤酶活性

中圖分類號(hào)： S641.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1000-4440（2021）01-0116-05

Effect of athomin water emulsion on growth and soil enzyme activities of continuous cropping pepper

GAO Jing-xia1， WU Xue-mei2， NIU Yong-qin2， GAO Yu2， XIE Hua1

（1. Institute of Germplasm Resources， Ningxia Academy of Agricultural and Forestry Sciences， Yinchuan 750002， China;2.Vegetable Industry Development Service Center of Pengyang County， Ningxia Hui Autonomous Region， Pengyang 756500， China）

Abstract： In this study， the effects of different doses of 20% athomin water emulsion on growth， photosynthetic characteristics and soil enzyme properties of continuous cropping pepper were analyzed after preparing the solutions with different doses. The results showed that the growth characteristics and indexes like plant height， stem thick of continuous cropping pepper were improved by applying athomin water emulsion with different ratios of volume to mass. The athomin water emulsion with different ratios of volume to mass also improved soil enzyme activities and promoted the growth vatality of pepper effectively. Since the improvement ability of athomin water emulsion with different ratios of volume to mass on soil and pepper is different， it is necessary to optimize the ratio of volume to mass.

Key words： athomin;continuous cropping;pepper;photosynthetic characteristics;soil enzyme activity

在目前蔬菜種植中，困擾農(nóng)戶的主要問題是辣椒連作的問題，辣椒連作容易導(dǎo)致土壤酶活性降低、菌群失調(diào)以及病蟲害增加，從而導(dǎo)致土壤的整體生產(chǎn)能力下降，與此同時(shí)，過多的農(nóng)藥以及化肥在土壤中殘留，進(jìn)一步破壞了土壤的修復(fù)能力，造成了嚴(yán)重的環(huán)境生態(tài)問題，這些因素都是辣椒連作帶來的連鎖反應(yīng)，嚴(yán)重影響了辣椒作物的生長(zhǎng)發(fā)育[1-3]。針對(duì)這種情況，目前常用的做法是對(duì)土壤進(jìn)行消毒，恢復(fù)土壤的自我修復(fù)能力。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)土壤的消毒措施可以提升土壤酶活性，降低土壤病蟲害，為部分經(jīng)濟(jì)作物的連作提供了基礎(chǔ)保障[4-6]。也有學(xué)者通過混合多種農(nóng)藥，通過調(diào)節(jié)農(nóng)藥成分，盡可能修復(fù)土壤酶活性，降低土壤病蟲害等影響，同時(shí)研究混合農(nóng)藥對(duì)土壤酶活性的影響[7]。

目前學(xué)者主要通過施用各種調(diào)配農(nóng)藥來實(shí)現(xiàn)辣椒等連作經(jīng)濟(jì)作物的土壤修復(fù)，較少涉及對(duì)連作經(jīng)濟(jì)作物本身生長(zhǎng)特性的分析，同時(shí)沒有考慮植物性農(nóng)藥對(duì)連作經(jīng)濟(jì)作物土壤的修復(fù)能力。為此，本研究以改善土壤酶活性為研究視角，選擇辣根素為研究對(duì)象。辣根素作為一種植物性農(nóng)藥，區(qū)別于化學(xué)合成性農(nóng)藥，辣根素對(duì)自然環(huán)境的傷害效應(yīng)低，環(huán)保特性高，同時(shí)作為土壤處理劑能夠有效殺滅多種土壤中的多種病菌，殘留量低，副作用小[8-9]。通過對(duì)20%的辣根素水乳劑進(jìn)行不同劑量的調(diào)制，分析不同藥量處理對(duì)連作辣椒的光合特性以及土壤酶活性的影響，為連作辣椒土壤的修復(fù)及病蟲害防治提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

選用的辣椒品種為巨豐1號(hào)，試驗(yàn)田位于寧夏彭陽縣新集鄉(xiāng)辣椒核心試驗(yàn)基地，面積為100 m2，分為4個(gè)小區(qū)，每小區(qū)面積25 m2。土壤基本參數(shù)如下：pH值8.37，堿解氮78.2 mg/kg，有效磷18.3 mg/kg，速效鉀406.0 mg/kg，有機(jī)質(zhì)38.7 g/kg。試驗(yàn)田地勢(shì)平緩，澆灌設(shè)施齊全，土壤的養(yǎng)分含量及病蟲害水平處于平均值，試驗(yàn)田的土壤管理參照正常管理。20%辣根素水乳劑由中農(nóng)齊民（北京）科技發(fā)展有限公司提供。對(duì)照組采用的50%多菌靈可濕性粉劑購自寧夏尚博農(nóng)植物保護(hù)有限公司。所用的肥料為經(jīng)濟(jì)作物專用的果蔬有機(jī)肥，主要購自寧夏銀川市益力特種苗有限公司。試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)排列，在測(cè)試過程中不進(jìn)行藥劑噴灑。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)分成5組進(jìn)行處理，利用文丘里系統(tǒng)滴灌施藥，滴灌時(shí)間約30～40 min，確保施藥均勻。前3組（處理1、2、3）的辣根素水乳劑施藥量分別為0.008 L/m2、0.013 L/m2、0.016 L/m2，處理4和5為對(duì)照，分別為50%多菌靈可濕性粉劑對(duì)照和空白對(duì)照。試驗(yàn)中各藥劑按照不同的施藥處理進(jìn)行精準(zhǔn)噴灌施藥，并進(jìn)行土壤表面覆膜，覆膜3～5 d后進(jìn)行種植;空白組僅對(duì)辣椒植株進(jìn)行覆膜，不作其他處理，覆膜3～5 d后進(jìn)行種植。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 生長(zhǎng)指標(biāo) 在種植30 d后，測(cè)量辣椒植株的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)，其中辣椒的株高采用杜克ls-p激光測(cè)距儀測(cè)量，莖粗用游標(biāo)卡尺測(cè)量，植株生物量采用梅特勒托樂多ME204/02物理電子天平測(cè)量。

1.3.2 辣椒的葉綠素含量及光合作用指標(biāo) 辣椒植株的葉綠素含量采用丙酮乙醇混合液法[10]測(cè)量，隨機(jī)選擇5株種植30 d的辣椒植株，在每株上選取中部葉片各1片，去除葉脈， 稱取0.3 g放入三角瓶中， 加入提取試劑， 使葉片完全浸入提取液中，測(cè)定各提取液中葉綠素含量。利用美國產(chǎn)OPTI-SCIENCES OS-5p+便攜式脈沖調(diào)制葉綠素?zé)晒鈨x測(cè)量PSII最大量子產(chǎn)量（Fv/Fm）、PSII 實(shí)際量子產(chǎn)量[Y（II）]、光化學(xué)淬滅系數(shù)（qP）等參數(shù)。

1.3.3 土壤指標(biāo) 采用pH測(cè)量?jī)x、細(xì)菌培養(yǎng)法以及比色法等方法，分別測(cè)量連作辣椒土壤的pH、電導(dǎo)率、土壤微生物以及酶活性等參數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用EXCEL和SPSS 11.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，顯著水平為P<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施藥量辣根素處理對(duì)連作辣椒植株生長(zhǎng)的影響

圖1為不同施藥量辣根素處理后，種植30 d的辣椒植株的株高和莖粗變化。從圖1中可以發(fā)現(xiàn)，辣椒植株的株高和莖粗在經(jīng)過不同施藥量辣根素處理后，均大于不處理的空白對(duì)照（處理5）。特別是處理3對(duì)辣椒植株莖粗和株高的影響最為顯著，2個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)增長(zhǎng)明顯，辣椒在定植30 d時(shí)株高和莖粗分別增加了15.73%、6.67%。處理1和處理2對(duì)辣椒植株株高和莖粗增長(zhǎng)的促進(jìn)作用低于處理4（50%多菌靈可濕性粉劑）。說明辣根素水乳劑處理對(duì)促進(jìn)辣椒植株生長(zhǎng)的促進(jìn)作用有顯著影響。

不同辣根素處理對(duì)連作辣椒干質(zhì)量的影響如表1所示。從表1中可以發(fā)現(xiàn)，處理1和處理2的辣椒總質(zhì)量均顯著高于空白對(duì)照，同時(shí)處理1對(duì)辣椒莖的生長(zhǎng)有顯著促進(jìn)作用，處理2對(duì)辣椒根的生長(zhǎng)有顯著促進(jìn)作用。另外，處理1和處理2的辣椒總干質(zhì)量均高于處理4，但差異不顯著。同時(shí)從表1中還可以看到，相比于處理4和處理5，處理3對(duì)辣椒生長(zhǎng)發(fā)育的影響不顯著，特別是辣椒莖部干質(zhì)量顯著低于處理4和處理5，總質(zhì)量也低于處理4和處理5處理。

從表2中可以看到，相比于處理5，處理1和處理2能有效促進(jìn)辣椒根系的生長(zhǎng)發(fā)育，辣椒根系的長(zhǎng)度、根系表面積以及體積顯著增長(zhǎng)。其中處理2的效果最好，辣椒植株的根系長(zhǎng)度、根系表面積、根系體積以及根尖數(shù)相比空白對(duì)照組分別增加了24.49%、46.62%、76.92%以及31.63%，辣椒植株根系整體生長(zhǎng)發(fā)育最好。同時(shí)從表2中還可以看到，處理1和處理2相比于處理4，辣椒根系的長(zhǎng)度、根系表面積以及體積有一定程度的增長(zhǎng)，但差異并不顯著。另外從表2中可以看到，處理3對(duì)辣椒根系的影響與處理5幾乎一致，并且小于處理4對(duì)辣椒根系生長(zhǎng)的促進(jìn)作用。

2.2 不同施藥量辣根素處理對(duì)連作辣椒植株光合能力的影響

從表3中可以看到，相比于處理4和處理5，處理3對(duì)辣椒植株光合作用的影響顯著，能夠有效促進(jìn)辣椒植株的光合作用，PSII最大量子產(chǎn)量（Fv/Fm）、PSII 實(shí)際量子產(chǎn)量[Y（II）]、光化學(xué)淬滅系數(shù)（qP）等參數(shù)均有顯著的提高。同時(shí)從表3中可以看到，處理1和處理2相比于處理4和處理5，對(duì)辣椒植株光合作用有一定的促進(jìn)作用，但不顯著。處理4相比于處理5，也均有一定程度的促進(jìn)作用，但同樣不顯著。

2.3 不同施藥量辣根素處理對(duì)連作辣椒植株葉綠素含量的影響

從表4中可以看到，相比于處理4和處理5，處理3顯著增加辣椒植株葉綠素含量，這與處理3促進(jìn)辣椒植株光合作用有關(guān)。處理3葉綠素a、葉綠素b與葉綠素a+b含量相比于處理5分別增長(zhǎng)了17.03%、19.25%及22.56%。另外從表4中可以看到，處理1和處理2相比于處理4和處理5，對(duì)辣椒植株葉綠素含量有一定的提升作用，但不顯著。

2.4 不同施藥量辣根素處理對(duì)連作辣椒土壤酶活性的影響

從表5中可以看到，處理1和處理2對(duì)土壤酶活性有顯著增強(qiáng)作用，土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶及多酚氧化酶活性相比于處理4和處理5均顯著增加。特別是處理2，上述幾種土壤酶的活性分別比處理5增加了66.63%、88.11%、120.00%及174.70%，說明處理2對(duì)辣椒連作土壤酶活性有顯著改善作用。同時(shí)從表5中可以看到，與處理4和處理5相比，處理3對(duì)這幾個(gè)土壤酶活性的改善作用較小，無顯著影響。

3 討論

辣椒等經(jīng)濟(jì)作物連作對(duì)土壤的影響較為顯著，容易造成土壤酶活性降低，土壤菌群失調(diào)，導(dǎo)致種植植物的病蟲害增加。通過采用多種化學(xué)肥料及原料處理連作土壤，可以改善連作土壤酶活性，提高抗病蟲害能力[11-13]。這些研究結(jié)果與本研究結(jié)論較為一致。本研究通過加入不同施藥量辣根素水乳劑改善了辣椒的生長(zhǎng)特性，提高了辣椒株高、莖粗等生物量特性。

植物葉綠素含量等參數(shù)是衡量植物光合作用的主要參數(shù)。本研究結(jié)果表明，用辣根素水乳劑處理連作土壤增強(qiáng)了辣椒植株的光合作用及連作辣椒的葉綠素含量，增強(qiáng)了辣椒的根系活性，提升了辣椒作物的生長(zhǎng)能力及抗病毒能力。同時(shí)在農(nóng)作物種植過程中，適當(dāng)改善土壤酶活性可以有效提升農(nóng)作物的生長(zhǎng)活力。在本試驗(yàn)中，土壤中添加辣根素水溶劑能夠改善土壤酶活性，但不同施藥量辣根素水乳劑對(duì)土壤及辣椒植株的改善能力不同，辣根素水乳劑的最優(yōu)施藥量還需進(jìn)一步研究。

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（責(zé)任編輯：張震林）

收稿日期：2020-06-15

基金項(xiàng)目：國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目（CARS-23-G24）;全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新示范項(xiàng)目（QCYL-2018-03）;寧夏農(nóng)林科學(xué)院科技先導(dǎo)資助項(xiàng)目（NKYJ-17-28）;寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)自主科技創(chuàng)新項(xiàng)目（NKYJ-17-04）

作者簡(jiǎn)介：高晶霞（1984-），女，寧夏銀川人，碩士，助理研究員，主要從事蔬菜栽培及育種等研究工作。（E-mail）wz13rh@163.com