有機肥替代化肥對辣椒生長及土壤理化性質(zhì)的影響

中圖分類號：S146.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2025）03-0042-05

引用格式：，等.有機肥替代化肥對辣椒生長及土壤理化性質(zhì)的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學，2025（3）：42-46.DOI：10.16498/j.cnki.hnnykx.2025.003.008

Replacing Chemical Fertilizer with Organic Fertilizer Affects Capsicum Growth and Soil Physicochemical Properties

OU Xi-xian1，LIU Xin-yu1，HUANG Hai-yuan2，WU ，LI Hao4，XIAO Feng4，HE Hong-rui ，F(xiàn)EI Jiang-chi

（1.CollegeofocalUsilbtofftUtifol

Resources，Changsha428，C;2.XingtanCountyBureauofgicultureandRuralAffairs，Xiangtan41228，C;3eple's Government of Meitanba Town， Ningxiang 41o6o9，PRC; 4. Anhua County Bureau ofAgriculture and Rural Affairs， Anhua 413599，PRC; 5. Guangdong Carbon Source Biotechnology Co.，Ltd.，Zhuhai 519060，PRC）

Abstract：Field plotexperiments wereconductedtoexplore theefectsofcompletereplacementofchemical fertilizer withorganic fertilizerontheyield，qualitydiseaseandpest incidenceofcapsicumsandthephysicochemical propertiesofsoil.Fourtreatments weredesigned，cudingpuremicalfertiler（CK）ganicrtileganirtir2ndganicrtilir3.iel， solublesugarcontent，solubleproteincontent，trateontent，anddseaseandpesticidenceofapsicmsandthephysicoceical propertiesofsoilweredeterined.TeresultssowedthatcomparedwithCKrganicftilizersicreasedteyield，solublesgar content， and soluble protein content of capsicumsby 3 7 . 7 6 % - 4 2 . 5 4 % ， 3 8 . 1 0 % - 5 1 . 0 7 % ，and 2 0 . 0 3 % - 2 5 . 2 9 % ，respectively，while decreasingthe nitrate content by 8 . 4 7 % - 2 4 . 3 7 % .However，theeffectof organic fertilizer on reducing the incidence of diseases and pests was not obvious. Soil organic matter and alkali-hydrolyzed nitrogen were increased by 9 . 7 2 % - 1 1 . 7 4 % and 2 . 6 8 % - 1 0 . 0 4 % respectively.Thecompletereplacementofchemicalfertizerwithorganicfertilizerimprovedtheyieldandqualityofcapsicumsand thephysicochemical propertiesof soil， and organic fertilizer3（ 1 . 9 9 % N， 2 . 2 9 % 0 1 . 3 6 % ，and 2 5 . 7 6 % moisture）had the best effect.

Key words：organic fertilizer; capsicum; yield;quality;soil physical and chemical properties

辣椒（CapsicumannuumL.）營養(yǎng)價值高，含有豐富的胡蘿卜素、維生素和礦物質(zhì)[]，且種植風險低，加工方式多樣[2]，可應用于食品、醫(yī)療、軍事等行業(yè)[3]，是我國種植最廣泛的作物之一。為了滿足消費者對辣椒高產(chǎn)量及高品質(zhì)的需求[4]，農(nóng)戶在種植辣椒時會施用化肥來增加辣椒產(chǎn)量[5]。但是為追求產(chǎn)量而過量施用化肥反而會導致土壤鹽漬化、土壤板結(jié)、土壤酸化等各種土壤污染環(huán)境[6-8]

為解決以上問題，施用有機肥是一種有效措施[。有機肥具有改善土壤結(jié)構(gòu)、增強土壤微生物的活性、激活土壤養(yǎng)分及提高作物品質(zhì)的功能[1]，并且推廣有機肥替代化肥還能合理且高效地利用禽畜糞便，從而降低禽畜糞便引起的農(nóng)業(yè)面源污染[11]。目前，已有較多報道研究了有機肥配施化肥對作物產(chǎn)量和品質(zhì)的有益影響，如高奎松[12]研究發(fā)現(xiàn)，有機肥完全代替化肥提高了西紅柿的維生素C、可溶性糖和硝酸鹽含量；吳江[13]研究發(fā)現(xiàn)，有機肥替代 2 5 % 化肥時，辣椒產(chǎn)量比純化肥處理高，超過 2 5 % 則產(chǎn)量下降；楊娟[14的研究表明，隨著有機肥的替代化肥處理下的‘線椒10號’產(chǎn)量高于純化肥處理；張洋等[15]研究發(fā)現(xiàn)，施用有機肥能提高黃瓜可溶性蛋白及可溶性糖含量；Mishra等[1的研究表明， 7 5 % 有機肥 + 2 5 % 印楝油餅的施肥方式能夠顯著減少秋葵的病害發(fā)病率和害蟲數(shù)量。而石聲瓊等[1]的研究表明，隨著有機肥替代化肥的比例升高，與常規(guī)施肥相比，‘卓椒8號’辣椒的辣椒病毒病和疫病病情指數(shù)不僅呈現(xiàn)出先降低后增加的規(guī)律，而且，當有機肥替代2/3的化肥時，辣椒病毒病和疫病病情指數(shù)均高于常規(guī)施肥，但該試驗有機肥替代化肥的最高比例僅為2/3，有機肥用量并未完全替代化肥

目前，有機肥完全替代化肥對‘湘研15號’辣椒品種的品質(zhì)影響的研究較少，且暫無有機肥完全替代化肥對‘湘研15號’辣椒品種病蟲害發(fā)病率的具體影響的研究?；诖?，筆者以‘湘研15號’作為研究材料，以純化肥作為對照，進行小區(qū)試驗，以期探明有機肥完全替代化肥對辣椒產(chǎn)量、品質(zhì)、土壤理化性質(zhì)的影響，為土壤高效培肥和辣椒綠色種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點位于湖南省長沙市望城區(qū)白若鋪鎮(zhèn)長塘村甜蜜農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司（東經(jīng) ，北緯 ），屬中亞熱帶季風濕潤氣候，氣候溫和，熱量豐富。該地年平均氣溫 1 7 % ，年平均日照 1 6 1 0 h ，無霜期 2 7 4 d ，年均降雨量 1 4 1 0 . 8 m m 年均蒸發(fā)量 。試驗地土壤基本理化性質(zhì)為有機質(zhì)含量 2 4 . 1 1 g / k g ，總氮含量 2 . 3 6 g / k g ，總磷含量 0 . 8 6 g / k g ，總鉀含量 9 . 5 5 g / k g ，有效磷含量3 5 . 9 0 m g / k g ，有效鉀含量 9 5 . 6 9 m g / k g 值為5.53。

1.2 供試材料

供試辣椒品種為‘湘研15號’。

供試肥料主要有化肥（ ），有機肥1（ N 2 . 5 4 % 、 ！ ，含水量 2 6 . 9 5 % ），有機肥2（ ！ ！ 1 . 7 8 % ，含水量 2 6 . 3 6 % ），以及有機肥3（ 、 、 ，含水量 2 5 . 7 6 % ）。

1.3 試驗設計

采用田間小區(qū)試驗，小區(qū)面積 。該試驗共設計4個處理，即CK（純化肥， ）、T1（有機肥 ）T2（有機肥2， ）、T3（有機肥3， ），各處理養(yǎng)分投人量（ ）均為 ，每處理3次重復，隨機區(qū)組排列，田間操作均采用當?shù)爻Ｒ?guī)操作。

1.4 測定項目與方法

在辣椒收獲后，采用S形五點取樣法，取0＼～20cm土層土樣，去除土壤入侵物后混勻，用四分法取約 1 k g 的土樣回實驗室自然風干后，研磨后過20目與100目篩，過篩后的土樣用塑料袋保存?zhèn)溆?。土壤有機質(zhì)采用重鉻酸鉀－濃硫酸外加熱法測定；土壤pH采用上海儀電PHS-3CpH儀測定；土壤全氮含量采用凱氏定氮法測定；土壤全磷與全鉀采用高氯酸-濃硫酸法測定；堿解氮采用堿解擴散法測定；速效磷采用 鉬銻抗比色法測定；速效鉀采用 浸提－火焰光度計法測定。

在辣椒盛果期（2023年10月10日），測定辣椒病株數(shù)，并通過公式（1）和（2）計算發(fā)病率及蟲害發(fā)生率。在辣椒收獲期分3次（2023年10月10日、10月20日和11月10日）測產(chǎn)并取鮮樣，測定辣椒可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)及硝酸鹽含量。辣椒可溶性糖含量采用硫酸蒽酮比色法測定；辣椒可溶性糖含量采用硫酸蒽酮比色法測定；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍法測定；辣椒硝酸鹽含量采用紫外分光光度法測定。根據(jù)公式（1）（2）計算發(fā)病率和病情指數(shù)。

發(fā)病率 病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù) × 1 0 0 %

病情指數(shù) （病株數(shù) × 病級數(shù)值）/（調(diào)查總株數(shù) × 最高病級數(shù)值） ] × 1 0 0 （2）

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel2023和SPSS22軟件系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理分析，用Origin2021軟件進行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1不同施肥處理對辣椒產(chǎn)量、品質(zhì)的影響2.1.1有機肥完全替代化肥對辣椒產(chǎn)量的影響由表1可知，在辣椒收獲期（2023年10月10日、10月20日和11月10日）摘取鮮樣，在第1次測產(chǎn)的數(shù)據(jù)中，除T1外各處理辣椒產(chǎn)量較CK均有所提高，但僅有T2的產(chǎn)量與CK相比顯著提高了，增產(chǎn)率達 4 3 . 9 8 % ；在第2次測產(chǎn)的數(shù)據(jù)中，各處理的棘椒產(chǎn)量均比CK高，并且除T2外，其他處理的產(chǎn)量與CK 相比有了顯著提高，增產(chǎn)率為 7 3 . 7 4 %～8 8 . 7 4 % ;而在第3次測產(chǎn)時各處理的辣椒產(chǎn)量與CK之間無顯著差異；從總產(chǎn)量來看，各處理的辣椒總產(chǎn)量均顯著高于CK，T1、T2和T3的增產(chǎn)率分別為4 0 . 7 4 % 、 3 7 . 7 6 % 和 4 2 . 5 4 % ，T3的辣椒總產(chǎn)量比T1、T2分別提高了 1 . 2 7 % 和 3 . 4 7 % ，但各有機肥處理之間的差異不顯著。

2.1.2有機肥完全替代化肥對辣椒品質(zhì)的影響由圖1a可知，各有機肥處理之間的可溶性糖含量差異不顯著，但與CK相比差異均達到顯著水平，T1、T2和T3的可溶性糖含量較CK分別增加了 3 8 . 9 3 % 3 8 . 1 0 % 和 5 1 . 0 7 % 。

由圖1b可知，各有機肥處理的可溶性蛋白質(zhì)含量均比CK高，T1提高了 2 5 . 1 9 % （ P lt; 0 . 0 5 ），T2提高了 2 0 . 0 3 % ，T3提高了 2 5 . 2 9 % （ P lt; 0 . 0 5 ）。

由圖1c可知，與CK相比，T1的硝酸鹽含量顯著降低了 2 4 . 3 7 % （ P lt; 0 . 0 5 ），T2的含量降低了8 . 4 7 % ，T3的含量降低了 2 0 . 6 3 % ，各有機肥處理間的差異不顯著。

2.2不同施肥處理對辣椒病蟲害發(fā)病率、土壤理化性質(zhì)的影響

由表2可知，在各有機肥處理中，T3的辣椒疫病發(fā)病率比CK低1.04個百分比，T2與T3疫病病情指數(shù)分別比CK低0.42和1.87；各個處理病毒病情指數(shù)之間無顯著差異；T2的辣椒蟲害發(fā)生率比CK低1.04個百分點（ P lt; 0 . 0 5 ），T3的蟲害發(fā)生率高達 3 5 . 4 2 % 。

2.3 不同施肥處理對土壤理化性質(zhì)的影響

由表3可知，各有機肥處理與CK的 p H 值，以及全氮、全磷、速效磷、全鉀和速效鉀含量差異不顯著；各有機肥處理之間的有機質(zhì)含量差異不顯著，但與CK之間的差異均達到了顯著水平，T1、T2和T3的有機質(zhì)含量比CK分別提高 9 . 7 2 % 、 1 1 . 7 4 % 和 1 0 . 9 3 %。

T2與T1和T3之間的堿解氮含量差異不顯著，但T1與T3之間的堿解氮含量呈現(xiàn)差異顯著水平，且各有機肥處理的堿解氮含量均比CK高，與CK相比，T1的土壤堿解氮含量提高了 ，T2的含量提高了 4 . 4 2 % ，T3的含量提高了 2 . 6 8 % 。

3 討論與結(jié)論

本研究表明，有機肥完全替代化肥能顯著提高‘湘研15號’辣椒品種的產(chǎn)量，這與Imran等[18]的研究結(jié)果相同。有研究表明，有機肥之所以能夠使作物增產(chǎn)，是因為有機肥能夠提高硝酸還原酶、亞硝酸還原酶，促進作物養(yǎng)分利用和積累，從而達到增產(chǎn)的目的[19]。也有研究表明，有機肥的施用，可以促進辣椒根、莖、葉以及果實對氮、磷、鉀、鎂、鈣等養(yǎng)分的吸收，從而使得辣椒增產(chǎn)[20]。以上研究報道均可為解釋本試驗中辣椒增產(chǎn)現(xiàn)象。

可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量及硝酸鹽含量是評價辣椒品質(zhì)高低的重要指標之一[21]，在本研究中發(fā)現(xiàn)，有機肥完全替代化肥在顯著提高‘湘研15號’辣椒品種的可溶性糖及可溶性蛋白質(zhì)含量的同時，還能降低辣椒硝酸鹽含量。在閆佳會等[22的研究中，當有機肥完全替代化肥時，甘藍的可溶性糖含量和可溶性蛋白質(zhì)含量與化肥處理相比顯著增加。辣椒果實中的可溶性糖主要由葡萄糖、果糖和蔗糖組成，也是植物光合作用的產(chǎn)物之一[23]，有研究表明，有機肥可以增強了作物的光合色素合成、光系統(tǒng)II的活性以及促進了蔗糖的合成[24]，而蛋白質(zhì)也是作物光合作用的產(chǎn)物之一[25]，因此辣椒可溶性蛋白的增加，可能是因為有機肥促進了作物的光合作用，從而增加了作物的蛋白質(zhì)含量。辣椒中的硝酸鹽含量，主要來源于化學氮肥的過量施用[2，有研究表明，施用有機肥，可以通過延緩土壤中的氮向硝態(tài)氮轉(zhuǎn)變的速率，從而降低作物硝酸鹽含量[27]。

有機肥完全替代化肥對降低‘湘研15號’辣椒品種發(fā)病率及蟲害發(fā)生率的作用較小，可能是由于各有機肥處理的氮投入量的差異所致。Shen等[28]研究結(jié)果表明，減少氮施肥量，能夠顯著降低煙草花葉病、煙草黑脛病及煙草青枯病的發(fā)病率，Gomez-Trejo等[2的研究也顯示，植物蟲害的發(fā)生率往往會隨著氮肥的增加而增加。筆者在本試驗中發(fā)現(xiàn)，氮投入量越高的土壤，其辣椒發(fā)病率就越高，T3的氮投入量與純化肥處理（CK）的最接近，同時也是3個有機肥處理中氮投入量最少的處理；又有研究表明，較高的磷投入量會提高辣椒蚜蟲和葉蟬等吸吮昆蟲的發(fā)生率，而較高的鉀肥的施用量能夠降低蟲害發(fā)生率[30，這可能是導致T3的疫病及病毒病發(fā)病率在3個有機肥處理中最低，而蟲害發(fā)生率最高的原因。

本試驗的結(jié)果表明，有機肥完全替代化肥使土壤有機質(zhì)及堿解氮的含量分別提高了 9 . 7 2 % ～ 1 1 . 7 4 % 和 2 . 6 8 %～1 0 . 0 4 % ，但對其他土壤理化性質(zhì)指標影響較小。喬丙穎等[31]的研究發(fā)現(xiàn)有機肥完全替代化肥時，能提高土壤的有機質(zhì)的含量，而對其他土壤全氮含量的影響不顯著，而陳凱威等[32]研究發(fā)現(xiàn)，有機肥能夠提高土壤堿解氮的含量。有研究表明，有機肥可通過增加土壤中有機碳、腐殖質(zhì)和黃腐酸來提高土壤有機質(zhì)含量[33]。堿解氮主要是有無機氮和有機氮組成，而其中的有機態(tài)氮主要是指氨基酸、酰胺和易水解的蛋白質(zhì)[34]，有研究表明，施用有機肥能夠提高土壤谷氨酸氨基肽酶、賴氨酸氨基肽酶、丙氨酸氨肽酶和甘氨酸氨基肽酶的活性[35]，這可能是施用有機肥后，土壤有機質(zhì)增加的原因。

但本研究的局限在于，前期未系統(tǒng)評估不同比例有機肥替代化肥的影響，無法為‘湘研15號’辣椒品種在經(jīng)濟、高效、綠色施肥上提供新的見解，但對‘湘研15號’辣椒品種在實際生產(chǎn)中，實行有機肥替代化肥具有一定參考意義。

從本研究的結(jié)果來看，各有機肥完全替代化肥處理均能顯著提高‘湘研15號’辣椒品種的產(chǎn)量，在顯著提高辣椒可溶性糖與可溶性蛋白質(zhì)含量的同時，還能降低辣椒硝酸鹽含量。而在土壤理化性質(zhì)方面，各有機肥處理均能顯著增加土壤有機質(zhì)含量，其中施用有機肥1（ ）還能顯著提高土壤堿解氮的含量。但各有機肥處理在降低‘湘研15號’辣椒品種的病蟲害發(fā)病率這方面，效果不明顯，施用有機肥3（ ）的‘湘研15號’辣椒品種的疫病和病毒病情指數(shù)均較低，但與CK相比無顯著差異。綜上所述，有機肥完全替代化肥能夠提高‘湘研15號’棘椒品種產(chǎn)量及質(zhì)量，改善土壤理化性質(zhì)，但降低辣椒病蟲害的成效不顯著。

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（責任編輯：肖彥資）