黃腐酸與化肥配施對(duì)設(shè)施辣椒根區(qū)土壤環(huán)境及氮磷鉀利用效率的影響

張曉宇,高原,劉彩娟,李劍,艾希珍,2,畢煥改,2*

黃腐酸與化肥配施對(duì)設(shè)施辣椒根區(qū)土壤環(huán)境及氮磷鉀利用效率的影響

張曉宇1,高原1,劉彩娟1,李劍3,艾希珍1,2,畢煥改1,2*

1. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院, 山東 泰安 271018 2. 作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 山東 泰安 271018 3. 山東云農(nóng)智德檢驗(yàn)檢測(cè)有限公司, 山東 泰安 271000

本文以‘長(zhǎng)劍’辣椒為試材，研究黃腐酸（FA）肥料替代部分化肥對(duì)設(shè)施辣椒根區(qū)環(huán)境、氮代謝、不同器官中的氮磷鉀含量及其利用效率的影響。試驗(yàn)包括5個(gè)處理，分別為CK：100%化肥，不加黃腐酸肥料；T1：減施45%化肥+600 kg·hm-2黃腐酸肥料；T2：減施30%化肥+600 kg·hm-2黃腐酸肥料；T3：減施15%化肥+600 kg·hm-2黃腐酸肥料；T4：不減施化肥+600 kg·hm-2黃腐酸肥料。結(jié)果表明，與CK相比，T1、T2、T3和T4處理的根區(qū)土壤酶活性和微生物數(shù)量多顯著增加，但T1處理的根系活力較CK顯著下降，T3處理的顯著增加，T2和T4處理則與CK無(wú)差異；T3和T4辣椒葉片葉的全氮、蛋白氮和非蛋白氮含量明顯高于CK，而T1、T2與CK差異不顯著；T3的可溶性蛋白質(zhì)含量顯著高于CK，T1明顯低于CK，而T2和T4與CK差異不顯著。T3、T4的游離氨基酸含量分別比CK高36.4%和40.9%，T1、T2雖然低于T4，但顯著高于CK。硝酸還原酶(NR)活性以T3處理最高，T1、T2和T4其次，均顯著高于CK。T2、T3、T4處理的谷氨酸合成酶（GOGAT）分別比CK高33.4%、39.8 %、25.6%，T1與CK差異不顯著。T1、T2、T3、T4的谷氨酰胺合成酶（GS）活性依次升高，且均顯著高于CK。谷氨酸脫氫酶（GDH）活性以T3處理最高，明顯大于CK，T1、T2、T3均與CK無(wú)顯著差異；T1、T2、T3和T4辣椒不同器官中的氮、磷、鉀含量多高于CK。與CK相比，T1、T2、T3和T4處理的氮素利用效率增加37.2%～62.2%，磷素利用效率增加38.6%～69.5%，鉀素利用效率增加24.7%～56.8%。在本試驗(yàn)條件下，黃腐酸與減施不同比例的化肥配施可改善根區(qū)土壤環(huán)境，促進(jìn)氮代謝進(jìn)而增加元素利用效率，且以T3處理即FA與減施15%化肥配施的效果最好。

辣椒; 施肥; 元素利用效率

設(shè)施蔬菜生產(chǎn)多屬于反季節(jié)栽培，栽培過(guò)程中過(guò)量施肥現(xiàn)象突出，且以速效性化學(xué)肥料為主，例如尿素、磷酸二氫鉀等，加之，設(shè)施栽培茬口密集，連作嚴(yán)重，因此長(zhǎng)期大量施用種類單一的化學(xué)性肥料不僅會(huì)加重氮、磷、鉀等元素的流失、污染環(huán)境、降低其利用效率，更是導(dǎo)致設(shè)施土壤板結(jié)、有機(jī)質(zhì)含量下降，次生鹽漬化、酸化的主要原因[1-3]，反而引起設(shè)施蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育不良，產(chǎn)量和品質(zhì)大幅下降，成為限制設(shè)施蔬菜安全優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)的重要限制因子。

黃腐酸（Fulvic Acid，F(xiàn)A）是腐殖酸中一種灰褐色、粉末狀芳香族類物質(zhì)，極易溶于水。加之，其結(jié)構(gòu)較為特殊，含有羧基、酚羥基和醌基等多種活性官能團(tuán)，具有較強(qiáng)的絡(luò)合、螯合和表面吸附能力，可以提高元素的固定，增加元素利用效率，促進(jìn)土壤中土壤酶活性和微生物的構(gòu)成，有效改良土壤的結(jié)構(gòu)[4,5]。研究發(fā)現(xiàn)，增施黃腐酸可顯著增加土壤中≥0.25 mm的土壤團(tuán)粒數(shù)量，增加土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，顯著改善土壤的物理性質(zhì)[6]。同時(shí)，黃腐酸鹽的緩沖能力強(qiáng)，能夠在土壤中產(chǎn)生離子交換作用，從而提高酸性土壤的pH，降低堿性土壤的pH。因此，黃腐酸可被加工成改善土壤理化性質(zhì)的改良劑。鄭懷云等[7]的試驗(yàn)中研究發(fā)現(xiàn)，在黃瓜栽培過(guò)程中噴施黃腐酸液，可顯著降低其含鹽量和pH值。而在設(shè)施番茄種植過(guò)程中增施黃腐酸鉀肥料，可顯著減低設(shè)施土壤的容重，約下降4%左右，且隨著黃腐酸鉀用量的增多其作用效果顯著增加[8]。研究發(fā)現(xiàn)，腐殖酸類肥料可顯著提高冬小麥栽培地塊的土壤肥力，其機(jī)制是腐殖酸可顯著增加土壤中有益微生物數(shù)量和土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和過(guò)氧化氫酶活性[9]，葉協(xié)鋒等[10]在研究腐殖酸肥料在烤煙上的應(yīng)用效果時(shí)也得出了相似的結(jié)果。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，增施黃腐酸可顯著提高土壤中速效氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)含量，養(yǎng)分含量明顯增加[11]，且當(dāng)黃腐酸與控釋尿素配合施用時(shí)不僅可以促進(jìn)小麥對(duì)氮的吸收，還可以提高拔節(jié)期小麥對(duì)磷元素的需求，顯著提高元素的利用效率[12]。柳瑞等[13]研究指出，增施稻稈生物炭減施氮肥可以有效保持土壤養(yǎng)分，降低硝態(tài)氮的流失，提高水稻的氮素利用率。那么，在增施黃腐酸的基礎(chǔ)上減施一定量的化肥是否還可以有效改良土壤，提高肥料利用效率？目前還不是很清楚?；诖?，本文以設(shè)施主栽蔬菜辣椒（L.）為試材，在增施黃腐酸的基礎(chǔ)上，分別減施45%、30%、15%和0%的速效化肥總量，研究不同處理下根區(qū)土壤環(huán)境、土壤酶和土壤微生物、氮代謝以及氮磷鉀利用效率的變化，為設(shè)施辣椒栽培過(guò)程中化肥減量和黃腐酸的高效利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2017-2018年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)站進(jìn)行，供試?yán)苯菲贩N為‘長(zhǎng)劍’，在2018年3月6日定植于日光溫室內(nèi)，供試土壤的基本理化性質(zhì)如下：pH值7.0，EC值0.3 ms/cm，堿解氮75 mg/kg，速效磷71 mg/kg，速效鉀135 mg/kg。

試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理，以600 kg·hm-2黃腐酸肥料作為底肥，分別為CK：100%化肥，不加黃腐酸肥料；T1：減施45%化肥+600 kg·hm-2黃腐酸肥料；T2：減施30%化肥+600 kg·hm-2黃腐酸肥料；T3：減施15%化肥+600 kg·hm-2黃腐酸肥料；T4：不減施化肥+600 kg·hm-2黃腐酸肥料，供試小區(qū)面積為9 m2，重復(fù)3次。

供試用黃腐酸肥料（黃腐酸≥20 %、有機(jī)質(zhì)≥45 %、Ca+Mg≥4 %），由山東泉林嘉有肥料有限責(zé)任公司提供，所用化肥為尿素（N 46.4 %），磷酸二氫鉀（P2O552 %，K2O 34 %），硝酸鉀（NO314.5 %，K2O 45.5 %）。黃腐酸肥料作為基肥一次性施用，化肥作為追肥分3次施入，從門椒坐果開始每20 d施一次，常規(guī)管理。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 土壤肥力和理化性質(zhì)在結(jié)果的盛期，用土鉆取辣椒根區(qū)0～20 cm土樣，自然風(fēng)干后磨碎過(guò)篩用于EC和pH值的測(cè)定。pH值采用雷磁pH計(jì)測(cè)定（土水比1:2.5），EC值采用電導(dǎo)法測(cè)定。環(huán)刀法測(cè)定土壤容重，并按照下式計(jì)算土壤總孔隙度：總孔隙度=（93.947-32.995×容重）×100%。

1.2.2 根系活力參照李合生等[14]TTC（氯化三苯基四氮唑）法測(cè)定根系活力。

1.2.3 土壤酶活性蔗糖酶活性采用3,5-二硝基水楊酸比色法，磷酸酶活性采用磷酸苯二鈉比色法，過(guò)氧化氫酶活性采用高錳酸鉀滴定法測(cè)定，脲酶活性采用關(guān)松蔭的[15]靛酚比色法測(cè)定。

1.2.4 根區(qū)土壤微生物數(shù)量土壤微生物數(shù)量參照張麗榮等[16]的稀釋平板法進(jìn)行測(cè)定。稱取10 g土樣放入90 mL無(wú)菌水中，后置于震蕩箱中震蕩10 min，靜置30 s得土壤原液，稀釋到不同濃度后均勻涂抹到牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基、馬丁氏瓊脂培養(yǎng)基（真菌）和改良高氏1號(hào)（放線菌）培養(yǎng)基，培養(yǎng)后分別統(tǒng)計(jì)細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量。

1.2.5 氮含量及氮代謝相關(guān)酶活性盛果期取辣椒功能葉片，參照鮑士旦[17]的方法測(cè)定葉片的全氮、蛋白氮和非蛋白氮含量，王學(xué)奎[18]的磺胺比色法測(cè)定硝酸還原酶活性，茚三酮比色法測(cè)定游離氨基酸含量，考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測(cè)定可溶性蛋白質(zhì)含量。

谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶活性參照王小純等[19]方法測(cè)定，谷氨酸脫氫酶活性按照湯章城[20]方法測(cè)定。

1.2.6 辣椒各器官中氮、磷、鉀含量將辣椒根、莖、葉、果在烘箱中烘干后，磨碎過(guò)60目篩，稱取0.1 g樣品，采用H2SO4-H2O2法消煮，分別采用凱式定氮法、鉬銻抗比色法和火焰光度法測(cè)定各器官的全氮、全磷和全鉀含量。

1.2.7 肥料利用率的計(jì)算以不施肥的為空白對(duì)照，按照下式分別計(jì)算元素利用效率。

氮肥利用率（%）=（施氮植株氮吸收量-不施氮植株氮吸收量）/氮肥施用量×100

磷肥利用率（%）=（施磷植株氮吸收量-不施磷植株磷吸收量）/磷肥施用量×100

鉀肥利用率（%）=（施鉀植株氮吸收量-不施鉀植株鉀吸收量）/鉀肥施用量×100

1.3 數(shù)據(jù)處理

文中數(shù)據(jù)均為3～5次重復(fù)的平均值，用Microsoft Excel軟件處理數(shù)據(jù)，Sigma Plot軟件作圖，DPS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，并運(yùn)用Duncan檢驗(yàn)法對(duì)差異顯著性（<0.05）進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 增施黃腐酸減施化肥對(duì)辣椒土壤理化性質(zhì)的影響

從表1可以看出，與CK相比，T1和T2處理顯著增加了土壤容重，降低了土壤孔隙度，但T3、T4處理對(duì)容重和土壤孔隙度影響不大，與CK無(wú)顯著差異；辣椒根區(qū)的電導(dǎo)率以T1最低，T4和T2其次，三者均明顯低于CK，T3最高，且顯著高于對(duì)照。pH值以T1最高，其余處理間無(wú)顯著差異（表1）?？梢?jiàn)，本試驗(yàn)條件下，增施600 kg·hm-2黃腐酸肥料對(duì)土壤的理化性質(zhì)影響不大，但各處理的容重、孔隙度、電導(dǎo)率和pH值均在辣椒正常生長(zhǎng)范圍。

表 1 不同處理下根區(qū)土壤理化性質(zhì)

注：表中數(shù)據(jù)為各重復(fù)均值±標(biāo)準(zhǔn)差(=3)，不同小寫字母標(biāo)識(shí)表示處理間差異顯著(<0.05)，下同。

Note: All values shown are mean±SD (=3). Different small letters indicate that mean values are significantly different between treatments (<0.05),the same below.

2.2 增施黃腐酸減施化肥對(duì)辣椒根區(qū)土壤酶活性的影響

從圖1A可以看出，與CK相比，T1、T2、T3和T4處理的過(guò)氧化氫酶（CAT）活性分別增加10.1%、2.7%、12.2%和6.1%。T3、T4處理的蔗糖酶活性最高，二者差異不大，但均顯著高于CK；T1處理的蔗糖酶活性明顯低于CK，T2與CK差異不顯著（圖1B）。T3處理顯著提高了脲酶活性，較CK增加了21.3%，T1和T4處理略高于CK，T2略低于CK，但差異均未達(dá)顯著水平（圖1C）。

堿性磷酸酶活性變化趨勢(shì)與CAT相似，即表現(xiàn)為T3>T1>T4>T2>CK，且差異顯著（圖1D）；與CK相比，T1、T2、T3和T4酸性磷酸酶的活性分別比CK提高15.6%、3.3%、26.2%和25.4%，但T2與CK差異不顯著（圖1E）?？梢?jiàn)，增施黃腐酸肥料可提高辣椒根區(qū)土壤酶活性，且以 T3效果最佳。

圖 1 黃腐酸肥料與化肥配施對(duì)辣椒根區(qū)土壤酶活性的影響

2.3 增施黃腐酸減施化肥對(duì)辣椒根際土壤微生物的影響

從圖2A可以看出，T3和T4處理的真菌數(shù)量顯著高于CK，T1、T2處理的真菌數(shù)量雖略有提高，但與CK差異不顯著或無(wú)差異；與CK相比，各處理的放線菌和細(xì)菌均顯著增加，其中T1、T2、T3和T4的放線菌數(shù)量分別增加35.1%、36.1%、96.9%和78.4%，細(xì)菌數(shù)量分別增加43.6%、29.5%、58.0%和38.3%，且處理間差異顯著（圖2B，C），這說(shuō)明增施黃腐酸肥料有利于增加設(shè)施辣椒根區(qū)土壤中微生物數(shù)量，且與減施15%的化肥配施時(shí)效果最佳。

圖 2 黃腐酸肥料與化肥配施對(duì)辣椒根區(qū)土壤微生物的影響

2.4 增施黃腐酸減施化肥對(duì)辣椒根系活力的影響

T3處理的根系活力比CK增加30.7%，T2和T4處理與CK差異不顯著，而T1處理顯著降低了根系活力，較CK下降了23.9%（圖3）。這說(shuō)明增施黃腐酸肥料減施45%量的速效化肥不利于根系生長(zhǎng)，活力顯著下降。

圖 3 黃腐酸肥料與化肥配施對(duì)辣椒根系活力的影響

2.5 對(duì)辣椒葉片氮代謝的影響

2.5.1 對(duì)氮含量的影響植株體內(nèi)氨基酸和蛋白質(zhì)主要來(lái)源于氮代謝。從表2可以看出，與CK相比，T3和T4處理的全氮、蛋白氮和非蛋白氮含量顯著增加，T1和T2處理無(wú)顯著變化；T1處理的可溶性蛋白含量顯著低于CK，T3處理的顯著高于CK，但T2和T4處理與 CK無(wú)差異；四個(gè)處理的游離氨基酸含量均顯著增加，分別較CK增加13.6、27.3、36.4和40.9個(gè)百分點(diǎn)。

表 2 黃腐酸肥料與化肥配施對(duì)辣椒葉片氮含量的影響

2.5.2 對(duì)氮代謝相關(guān)酶活性的影響與單施化肥相比，黃腐酸與不同量速效化肥配施處理的NR活性、GS活性、GOGAT活性和GDH活性多顯著增加或與CK相比無(wú)差異，這說(shuō)明增施黃腐酸減施15%～45%速效化肥仍可保持較高的氮代謝關(guān)鍵酶活性，且以T3處理綜合表現(xiàn)最好，其NR、GS、GOGAT和GDH活性分別較CK增加55.8%、62.6%、39.8%和100.8%（圖4）。

圖 4 黃腐酸肥料與化肥配施對(duì)辣椒葉片氮代謝相關(guān)酶活性的影響

2.6 對(duì)辣椒各器官氮磷鉀吸收量的影響

從圖5可以看出，與單施速效化肥相比，增施黃腐酸的T4處理根、莖、葉和果中的全氮含量均顯著增加，在此基礎(chǔ)上減施15%～45%的速效化肥后對(duì)莖中的全氮含量無(wú)影響，根和葉中的全氮含量出現(xiàn)下降，但仍顯著高于或與CK差異不顯著；T1、T2和T3處理果中的全氮含量與T4相比均顯著下降，但除T1處理顯著低于CK外，T2和T3處理與CK相比無(wú)差異。

與CK相比，T1處理根中的全磷含量無(wú)顯著變化，T2、T3和T4處理下根中的全磷含量分別增加20.6%、38.1%和40.4%；各處理莖中的磷含量無(wú)顯著差異；T1、T2、T3、T4處理葉片中的全磷含量分別比CK高39.7%、24.1%、37.9%、41.4%；果實(shí)中全磷含量除T4處理顯著低于單施化肥處理外，其余三個(gè)處理的全磷含量均顯著高于CK，且以T3處理最高（圖6）。

圖 5 黃腐酸肥料與化肥配施對(duì)辣椒各器官全氮含量的影響

圖 6 黃腐酸肥料與化肥配施對(duì)辣椒各器官全磷含量的影響

與CK相比，T1處理根中的全鉀含量顯著增加，T2和T3處理無(wú)變化，T4處理的則顯著下降；與根中鉀含量不同的是，T1、T2、T3和T4處理莖中的全鉀含量分別較CK增加了4.2%、6.8%、6.8%和4.2%，達(dá)顯著水平；葉片中的全鉀含量以T3處理的最高，其次為T4處理，且二者均高于CK，T1和T2處理次之，但與CK相比無(wú)差異；與單施化肥相比，T1、T2和T3處理顯著增加了果實(shí)中的全鉀含量，而T4處理下的全鉀含量卻無(wú)變化（圖7）。這說(shuō)明增施黃腐酸肥料可促進(jìn)設(shè)施辣椒對(duì)氮、磷、鉀的吸收，減施15%～30%化肥與不減施的T4相比差異不顯著或促進(jìn)作用增強(qiáng)。

圖 7 黃腐酸肥料與化肥配施對(duì)辣椒各器官全鉀含量的影響

2.7 對(duì)氮磷鉀利用效率的影響

增施黃腐酸肥料顯著增加了氮、磷、鉀利用效率。與CK相比，T1處理的氮、磷、鉀利用效率分別增加13.15%、9.84%、10.96%，T2分別增加11.53%、9.22%、8.38%，T3分別增加10.42%、8.66%、6.94%，T4分別增加7.86%、5.81%和4.77%（表3）。說(shuō)明增施黃腐酸肥料可以促進(jìn)植株對(duì)氮、磷、鉀的吸收，增加肥料利用效率。

表 3 黃腐酸肥料與化肥配施對(duì)辣椒氮磷鉀利用效率的影響

3 討論

土壤環(huán)境是保證植物正常生長(zhǎng)的根本，土壤孔隙度、土壤容重、EC和pH值等均是反應(yīng)土壤環(huán)境健康與否的重要指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)，黃腐酸液體肥可以改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤中團(tuán)聚體數(shù)目，有效改善土壤化學(xué)性質(zhì)，使土壤pH保持在一個(gè)合理的水平[21-23]。本試驗(yàn)中，以T3處理的土壤孔隙度最大，通透性最好，T1、T2和T4處理的孔隙度和EC值低于對(duì)照，但均在辣椒生長(zhǎng)合理的范圍內(nèi)，這說(shuō)明黃腐酸替代部分化肥是可行的。根系活力是判斷根系生長(zhǎng)狀況的一個(gè)重要指標(biāo)，根系活力越高對(duì)水分和營(yíng)養(yǎng)成分的吸收能力就越強(qiáng)。本試驗(yàn)中，T3處理的根系活力顯著高于CK，這與前人研究結(jié)果一致，即黃腐酸浸種或與磷肥配施可以顯著增加根系長(zhǎng)度和活力[24,25]；T2和T4處理的根系活力與CK無(wú)差異，但T1顯著低于CK，這可能是由于T1處理下化肥施用量太少導(dǎo)致土壤容重增加孔隙度降低的原因。

土壤酶是土壤中活躍的有機(jī)成分之一，是土壤中微生物活性的總和，在土壤養(yǎng)分循環(huán)以及植物生長(zhǎng)所需養(yǎng)分的供給過(guò)程中起著重要作用，常作為評(píng)價(jià)土壤肥力高低的重要指標(biāo)[26-28]。本研究結(jié)果表明，增施黃腐酸肥料后可以顯著增加土壤中過(guò)氧化氫酶活性、蔗糖酶活性、酸性磷酸酶活性、堿性磷酸酶活性和脲酶活性，與前人研究結(jié)果一致[29]，且在此基礎(chǔ)上減施15～45%化肥總量仍可保持黃腐酸對(duì)酶活性的促進(jìn)效應(yīng)，且多以T3處理的土壤酶活性最高。土壤微生物也是反映土壤肥力的重要指標(biāo)之一。劉佳歡等[30]研究指出，增施黃腐酸肥料可以顯著增加小麥根際土壤微生物數(shù)量和多樣性。本試驗(yàn)中，黃腐酸與不同量化肥配施處理下的細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量顯著高于常規(guī)施肥處理，這可能是因?yàn)辄S腐酸肥料中含有豐富的有機(jī)質(zhì)，進(jìn)而刺激了根區(qū)土壤酶活性，也促進(jìn)了微生物的繁殖，從而加速有機(jī)質(zhì)分解[31]，最終改善辣椒根區(qū)的土壤環(huán)境。

增施黃腐酸可以提高植物對(duì)氮、磷、鉀元素的利用效率[32,33]。研究表明，與單施氮肥處理相比，黃腐酸與氮肥配施處理下的氮素利用效率可增加8.0%～10.5%，黃腐酸與磷肥配施處理下的磷素利用效率較單施磷肥處理增加1倍以上[34,35]。在本試驗(yàn)中，黃腐酸肥料與不同量化肥配施后，辣椒植株根、莖、葉和果中的氮、磷、鉀含量都有不同程度的升高，且利用效率顯著增加，這是因?yàn)辄S腐酸作為一種優(yōu)良的絡(luò)合劑，可以促進(jìn)土壤酶活性增加，減少土壤對(duì)磷酸根和鉀素的吸附，進(jìn)而提高磷、鉀素利用效率[36,37]；同時(shí)，顯著上調(diào)氮代謝關(guān)鍵酶硝酸還原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）、谷氨酸脫氫酶（GDH）活性，加速氮代謝進(jìn)程，促進(jìn)氮素吸收，這與龐強(qiáng)強(qiáng)等[38]的研究結(jié)果一致，可能是辣椒各器官中氮積累增加，氮素利用效率提高的主要原因。

4 結(jié)論

綜上所述，增施600 kg·hm-2黃腐酸減施速效化肥，仍可改善設(shè)施辣椒土壤環(huán)境，提高氮磷鉀利用效率，其中以黃腐酸與減施15%量化肥配施的表現(xiàn)效果最好，建議在設(shè)施辣椒栽培過(guò)程中推廣應(yīng)用。

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Effects of Combining Application of Fulvic Acid and Chemical Fertilizers on Soil Environment and Nitrogen, Phosphorus and Potassium Utilization Efficiency of Pepper in Greenhouse

ZHANG Xiao-yu1, GAO Yuan1, LIU Cai-juan1, LI Jian3, AI Xi-zhen1,2, BI Huan-gai1,2*

1.271018,2.271018,3.271000,

The 'Changjian' pepper was used as the material and a field experiment was designed to study the effect of fulvic acid fertilizer replacing some of the chemical fertilizer on the root soil environment, nitrogen metabolism, the contents of nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) in different organs as well as their utilization efficiency of pepper in solar-greenhouse. There were five treatments, includingcontrol (100% chemical fertilizer and no fulvic acid fertilizer), T1 (reduce chemical fertilizer 45%+600 kg·hm-2fulvic acid fertilizer), T2 (reduce chemical fertilizer 30%+600 kg·hm-2fulvic acid fertilizer), T3 (reduce chemical fertilizer 15%+600 kg·hm-2fulvic acid fertilizer), T4 (100% chemical fertilizer+600 kg·hm-2fulvic acid fertilizer) respectively. The results showed that enzyme activities and microbial quantity in rhizosphere soil of T1,T2,T3,T4 treatments mostly increased compared with the control. Root activity was distinctly lower in T1 while significantly higher in T3 than in the control; no differences were observed in root activity between T2,T4 and the control. The contents of total nitrogen, protein nitrogen, non-protein nitrogen was significantly higher in T3 and T4 leaves, whereas, no distinct difference was observed in above parameters among T1, T2 and the control leaves. The soluble protein content was distinctly higher in T3 leaves, while significantly lower in T1 leaves than in the control leaves; no obvious differences were found in soluble protein content among T2, T4 and the control leaves. The free amino acid content in T3 and T4 leaves increased by 36.4% and 40.9% respectively compared with the control plants. T1 and T2 leaves showed significantly lower content of free amino acid than T4 leaves, but they revealed distinctly higher content than the control plants. The nitrate reductase (NR) activity was higher obviously in T3, T1, T2 and T4 than in control plants. The glutamate synthase (GOGAT) activity also increased by 33.4%, 39.8%, 25.6% in T2, T3 and T4 plants compared with the control plants, but no significant difference was observed between T1 and control plants. The glutaminase (GS) activity of T1, T2, T3 and T4 decreased gradually, and all higher than those of the control. The glutamate dehydrogenase (GDH) of T3 was the highest among all treatments, and apparently higher than that of the control. However, no significant difference was found in GDH activity among T1, T2, T3 and the control.The nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) contents in different organs of T1, T2, T3 and T4 plants were mostly higher than those of the control and the utilization efficiency of N in T1, T2, T3 and T4 increased by 37.2%～62.2%, utilization efficiency of P increased by 38.6%～69.5% and utilization efficiency of K increased by 24.7%～56.8%, respectively. Under the condition of this experiment, the application of fulvic acid fertilizer combined with different reduced chemical fertilizer improved root soil environment, promoted nitrogen metabolism and increased element utilization efficiency and T3 treatment, the reduce chemical fertilizer 15% and combined application of fulvic acid fertilizer, showed the best results.

Pepper; fertilization; element utilization efficiency

S641.3

A

1000-2324(2021)06-0893-010

2021-07-16

2021-07-27

山東省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(2019GNC106047);山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)(SDAIT-05-10);山東“雙一流”獎(jiǎng)補(bǔ)資金 (SYL2017YSTD06);山東省重大科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目(2019JZZY010707,2019JZZY010715)

張曉宇(1997-),女,碩士研究生,專業(yè)方向:蔬菜栽培生理. E-mail:18864805565@163.com

通訊作者:Author for correspondence. E-mail:bhg@sdau.edu.cn