化肥減量配施生物菌肥對辣椒生長的影響

萬玨

摘 要：【目的】探究化肥減量配施生物菌肥對辣椒生長的影響，確定生物菌肥與化肥合理施用比例，為辣椒種植產(chǎn)業(yè)提供參考及借鑒?！痉椒ā恳浴伴L研青香”為試驗材料，設(shè)置5個不同的施肥處理，比較不同處理辣椒生長、光合特性、品質(zhì)、產(chǎn)量及經(jīng)濟效益?！窘Y(jié)果】化肥減量配施生物菌肥對辣椒的生長存在顯著影響，用生物菌肥替代20%化肥，辣椒植株株高、主莖粗、果實縱徑、單果質(zhì)量明顯高于其余處理，最有利于辣椒的生長；化肥減量配施生物菌肥能夠有效提升辣椒光合特性，在生物菌肥替代20%化肥-生物菌肥替代40%化肥范圍內(nèi)，辣椒凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度差異不顯著，其中凈光合速率、蒸騰速率明顯高于其余處理，胞間CO2濃度明顯低于其余處理；適量生物菌肥的施入能夠有效提升辣椒果實品質(zhì)，在生物菌肥替代20%化肥-生物菌肥替代30%化肥范圍內(nèi)，辣椒營養(yǎng)品質(zhì)最高；生物菌肥的施入能夠有效提升辣椒種植經(jīng)濟效益，其中生物菌肥替代20%化肥、生物菌肥替代30%化肥、生物菌肥替代40%化肥、生物菌肥替代10%化肥處理分別較常規(guī)施肥處理增收57.66%、52.60%、27.68%、24.07%?！窘Y(jié)論】在普跡鎮(zhèn)的“長研青香”辣椒種植過程中，采用生物菌肥替代20%化肥時，辣椒生長、產(chǎn)量、品質(zhì)及種植效益為最佳，是最適宜當(dāng)?shù)氐氖┓式M合。

關(guān)鍵詞：生物菌肥；化肥；辣椒；影響

辣椒作為一種草本植物，具有較高的食用價值及醫(yī)用價值[1]。湖南是我國重要的辣椒產(chǎn)區(qū)之一，其辣椒種植面積達到了12萬hm2，年產(chǎn)量超過了300萬t，約占全國辣椒總產(chǎn)量的5%[2]。近年來，湖南地區(qū)辣椒種植面積日益擴大，當(dāng)?shù)匾矘?gòu)建了一套完善的辣椒加工體系，提升辣椒產(chǎn)量及質(zhì)量已成為當(dāng)?shù)乩苯樊a(chǎn)業(yè)升級的必經(jīng)之路[3]。

隨著農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，連茬種植及過量施入化肥造成了嚴(yán)重的土壤板結(jié)、土傳病害等問題，這不僅導(dǎo)致蔬菜品質(zhì)及產(chǎn)量的降低，還容易引發(fā)生態(tài)環(huán)境污染，影響蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如何改變這一現(xiàn)狀已成為蔬菜種植產(chǎn)業(yè)迫切需要解決的問題[4]。生物菌肥是根據(jù)土壤微生態(tài)學(xué)原理、植物營養(yǎng)學(xué)原理、現(xiàn)代有機農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)而研制出來的，以活性（可繁殖）微生物的生命活動幫助作物獲取所需養(yǎng)分的一種新型肥料生物制品，是一種純天然、低碳、無毒、無害、無污染的有機肥料[5]。相較于化肥，生物菌肥對環(huán)境友好，可有效減少農(nóng)業(yè)污染，有利于綠色生產(chǎn)的實現(xiàn)[6]。近年來，已有部分學(xué)者開始研究生物菌肥在蔬菜栽培中的應(yīng)用，錢彩霞等[7]以合作88號品種馬鈴薯為試驗材料，研究了生物菌肥代替部分化肥對馬鈴薯產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)生物菌肥代替部分化肥能夠有效提升馬鈴薯品質(zhì)、產(chǎn)量及種植經(jīng)濟效益，其中生物菌肥代替 20% 化肥為較佳的施肥模式；鄭劍超[8]在設(shè)施栽培條件下，以番茄品種園藝504為材料，設(shè)計了5個不同的施肥處理，研究了減施化肥配施生物菌肥和黃腐酸鉀對番茄生長發(fā)育和肥料利用率的影響，結(jié)果表明，在適當(dāng)增施生物菌肥和黃腐酸鉀的條件下，減少基施化肥40%或者減少追肥20%對設(shè)施番茄生長發(fā)育和產(chǎn)量影響不大；王東歧等[9]于2019年研究了不同生物菌肥在大田白菜上的應(yīng)用效果，發(fā)現(xiàn)生物菌肥部分替代化肥作為基肥，并在生長期追施生物菌肥，不影響白菜產(chǎn)量，并可提升白菜品質(zhì)，優(yōu)于單一施用化學(xué)肥料；王廣印等[10]研究了生物菌肥、土壤調(diào)理劑和配施處理對大棚春黃瓜生長、產(chǎn)量及病蟲害的影響，發(fā)現(xiàn)生物菌肥、土壤調(diào)理劑和配施處理都對黃瓜生長表現(xiàn)一定的促進作用，可使株高和莖粗增加、節(jié)間縮短，其中“EM+968+調(diào)理劑”配施處理的促進效果顯著。為探究生物菌肥在辣椒生產(chǎn)過程中的應(yīng)用，筆者以“長研青香”為試驗材料，研究了化肥減量配施生物菌肥對辣椒生長的影響，以確定生物菌肥與化肥合理施用的比例，希望能夠為當(dāng)?shù)乩苯肥┓侍峁﹨⒖家罁?jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于湖南長沙市瀏陽市普跡鎮(zhèn)，主要采取大棚促成栽培方式。當(dāng)?shù)貙賮啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤氣候，年平均氣溫為17.5℃，年平均降雨量為74.3mm，無霜期為227日。試驗地土壤含有機質(zhì)2.39g/kg、全氮1.08g/kg、有效磷22.8mg/kg、速效鉀220.73mg/kg。

1.2 試驗材料

試驗用辣椒品種為“長研青香”；試驗用生物菌肥（有效活菌物≥0.2億/g，有機物≥40%）由陜西金農(nóng)豐生物科技有限公司提供；試驗用復(fù)合肥（15‥15‥15）由湖北新洋豐肥業(yè)股份有限公司提供；試驗用農(nóng)家肥由當(dāng)?shù)仉u糞腐熟發(fā)酵而成。

1.3 試驗設(shè)計

本試驗共設(shè)置5個處理，具體情況見表1。每個處理分別重復(fù)3次，共15個試驗小區(qū)，各試驗小區(qū)面積均為12m2（長4m、寬3m）。于2020年11月3日播種，2021年2月1日施肥基肥，2月15日移栽定植。單株定植以1.5m起壟，畦面寬1m，溝寬50cm，8m大棚作5畦，每畦栽2行，株距為40cm，栽植密度為39 000株/hm2。將全部農(nóng)家肥、60%復(fù)合肥和60%生物菌肥作基肥施入，40%復(fù)合肥及40%生物菌肥分別于辣椒開花坐果初期及盛期分次等量隨灌水沖施入。其余管理同當(dāng)?shù)卮笈锍Ｒ?guī)管理。

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1 辣椒生長指標(biāo)和產(chǎn)量

在辣椒結(jié)果后期，在每個試驗小區(qū)內(nèi)隨機選擇6株植株，分別測量植株株高、主莖粗，辣椒果實縱徑、橫徑，接著摘下全部果實，測量單株果數(shù)并稱重，計算單果質(zhì)量、辣椒。產(chǎn)量。

1.4.2 光合速率測量

在辣椒結(jié)實初期，于晴朗無云天氣，分別由辣椒植株從上往下數(shù)第3-4節(jié)位成熟葉片，采用LI-6400便攜式光合儀測量辣椒凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度等光合指標(biāo)[6]。

1.4.3 果實品質(zhì)

每個處理隨機選擇18個果實，采用碘滴定法測量果實維生素C含量[4]；苯酚法測量可溶性糖含量[11]；煤油－丙酮萃取、紫外分光光度法測量辣椒素含量[12]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003和SPSS 19.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 化肥減量配施生物菌肥對辣椒生長的影響

不同處理辣椒農(nóng)藝性狀指標(biāo)，見表2。

由表2可知，不同處理辣椒植株株高、主莖粗、果實縱徑、單果質(zhì)量差異顯著，但是果實橫徑差異不顯著。具體而言，隨著生物菌肥施入量的增加，辣椒植株株高呈現(xiàn)出先升高、后降低的變化趨勢，由CK處理的35.28cm逐漸升高至T2處理的42.83cm，并在此時達到最大值，隨著生物菌肥施入量的進一步增加，辣椒植株株高開始降低，在T4處理時降低至37.61cm；從不同處理辣椒植株主莖粗情況來看，CK處理最低（1.33cm），T2處理最高（1.90cm），其余幾個處理辣椒莖粗居中，T3處理與T4處理辣椒植株主莖粗差異不顯著，其余各個處理間均差異顯著；生物菌肥施入量由CK處理增加至T2處理時，辣椒果實縱徑呈逐漸增長趨勢，由15.38cm逐漸增長至20.42cm，隨著生物菌肥施入量的進一步增加，辣椒果實縱徑無明顯變化趨勢，T2處理、T3處理、T4處理辣椒果實縱徑在19.12-20.42cm；不同處理辣椒果實橫徑無明顯差異，在本試驗條件下4個施肥處理辣椒果實橫徑在2.84-3.48cm之間；不同處理辣椒果實單果質(zhì)量由高到低排序依次為T2、T3、T4、T1、CK處理，其中T2處理與T3處理辣椒果實單果質(zhì)量差異不顯著，其余處理辣椒果實單果質(zhì)量差異顯著。

2.2 化肥減量配施生物菌肥對辣椒光合特性的影響

不同處理辣椒植株光合特性指標(biāo)，見表3。

由表3可知，不同處理辣椒凈光合速率、胞間CO2濃度、蒸騰速率存在顯著差異，氣孔導(dǎo)度差異不顯著。隨著生物菌肥施入量的增加，辣椒凈光合速率呈增長趨勢，由CK處理的15.66μmol/m2·s增長至T2處理的18.37μmol/m2·s，隨著生物菌肥施入量的繼續(xù)增加，辣椒凈光合速率無明顯變化趨勢，維持在18.24-18.56μmol/m2·s之間；從胞間CO2濃度情況來看，隨著生物菌肥施入量的增加，辣椒胞間CO2濃度由CK處理的274.66μmol/mol逐漸降低至T2處理的244.67μmol/mol，隨著生物菌肥施入量的進一步增加，辣椒胞間CO2濃度無明顯變化趨勢，T2處理、T3處理、T4處理辣椒胞間CO2濃度維持在241.26-244.67μmol/mol之間；在本試驗條件下，不同處理辣椒氣孔導(dǎo)度不存在顯著差異，維持在0.33-0.42mol/m2·s之間；從辣椒蒸騰速率情況來看，T1、T2、T3、T4處理辣椒蒸騰速率差異不顯著，在3.52-3.82mmol/m2·s，CK處理與T1處理辣椒蒸騰速率差異不顯著，T2、T3、T4處理辣椒蒸騰速率明顯高于CK處理。

2.3 化肥減量配施生物菌肥對辣椒品質(zhì)的影響

不同處理辣椒果實營養(yǎng)物質(zhì)含量，見表4。

由表4可知，不同處理辣椒果實維生素C含量、辣椒素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量均存在顯著差異。其中，T2處理的維生素C含量最高，達到了169.43mg/kg，接著依次為T3、T4、T1、CK處理，其中T2與T3處理辣椒果實維生素C含量差異不顯著，T1、T3、T4處理辣椒果實維生素C含量差異不顯著；生物菌肥的施入能夠有效提升辣椒果實辣椒素含量，可以看出CK處理辣椒果實辣椒素含量在6.94g/kg，在施入生物菌肥后，辣椒果實辣椒素含量逐漸升高至T2處理的7.43m/kg，隨著生物菌肥施入量的進一步增加，辣椒果實辣椒素含量無明顯變化趨勢，維持在7.39-7.43g/kg之間；從辣椒果實可溶性糖含量情況來看，T1、T2、T3處理辣椒果實可溶性糖含量差異不顯著，在328.02-329.92mg/kg之間，明顯高于T4處理的30.5.70mg/kg和CK處理的289.38mg/kg；隨著生物有機肥施入量的增加，辣椒果實可溶性蛋白含量呈現(xiàn)出先升高、后降低趨勢，由CK處理的1.38mg/g增長至T3處理的2.91mg/g后，降低至T4處理的2.30mg/g，其中T2與T3處理辣椒果實可溶性蛋白含量不存在顯著差異，其余處理相互間差異顯著。

2.4 化肥減量配施生物菌肥對辣椒產(chǎn)量及種植經(jīng)濟效益的影響。

不同處理辣椒果實產(chǎn)量、種植經(jīng)濟效益見表5。

由表5可以看出，不同處理辣椒產(chǎn)量存在顯著差異，由高到低依次排序為T2、T3、T4、T1、CK處理，其中T2、T3、T4、T1處理產(chǎn)量分別比CK增加了10 648.32、9622.76、4876.83、4431.62kg/hm2。通過計算不同處理辣椒種植經(jīng)濟效益，可以看出生物菌肥的施入能夠有效提升辣椒種植經(jīng)濟效益，其中T2、T3、T4、T1分別較CK處理增收57.66%、52.60%、27.68%、24.07%。

3 討論

在作物生長過程中，肥料是必不可少的養(yǎng)分來源?；士蔀檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來經(jīng)濟效益，但是長期過量施用化肥容易導(dǎo)致土壤板結(jié)及酸化，改變土壤微生態(tài)環(huán)境，最終影響農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量及質(zhì)量[13]?；始吧锞实目茖W(xué)配比施入，可改善土壤環(huán)境，在確保不影響經(jīng)濟效益的情況下改善農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量及品質(zhì)。本研究發(fā)現(xiàn)，化肥減施并配合施入適量生物菌肥，可促進辣椒植株生長，提升辣椒產(chǎn)量及品質(zhì)，這與李金玲等[14]、石磊等[15]的研究結(jié)果一致。這主要是由于土壤由礦物質(zhì)、有機質(zhì)和微生物三部分組成，土壤內(nèi)有益微生物可直接參與土壤中物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化、腐殖質(zhì)的形成及分解、養(yǎng)分的釋放。生物菌肥的施入能夠有效提升土壤內(nèi)有益微生物數(shù)量，提升土壤內(nèi)微生物活性，從而提高土壤肥力，這有助于提升作物的抗病能力，提升作物產(chǎn)量及品質(zhì)[16]。

光合作用是評價植物生長狀況的重要指標(biāo)，它與植物的光合生產(chǎn)力直接相關(guān)[17]。薛磊等[18]發(fā)現(xiàn)施用生物菌肥在一定程度上增強了鼓節(jié)竹葉片對光能的利用效率；黃鵬等[19]發(fā)現(xiàn)，施用生物菌肥可提升小麥的光能利用效率。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著生物菌肥施入量的增加，辣椒凈光合速率、蒸騰速率明顯增加，胞間CO2濃度有所降低，這表明生物菌肥的施入能夠有效提升辣椒對光能的利用效率，這可能是由于生物菌肥的施入能夠有效提升植株的葉綠素含量，這有利于植物的光合作用，可增加有機肥的儲備[20]。

4 結(jié)論

綜上所述，化肥減少量配施生物菌肥對辣椒生長、光合特性、品質(zhì)、產(chǎn)量及種植經(jīng)濟效益影響顯著。在生物菌肥替代20%化肥時，最有利于辣椒的生長；在生物菌肥替代20%化肥-生物菌肥替代40%化肥范圍內(nèi)，辣椒光合特性較好；在生物菌肥替代20%化肥-生物菌肥替代30%化肥范圍內(nèi)，辣椒營養(yǎng)品質(zhì)最高；在生物菌肥替代20%化肥時辣椒種植經(jīng)濟效益最高。因而，在普跡鎮(zhèn)“長研青香”辣椒種植過程中，采用生物菌肥替代20%化肥時，辣椒生長、產(chǎn)量、品質(zhì)及種植效益為最佳，是最適宜當(dāng)?shù)氐氖┓式M合。

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