秸秆还田技术对红干椒植株以及土壤中微量元素的影响

于 淼，王志学，吴红艳，方 新

(辽宁省微生物科学研究院，辽宁朝阳 122000)



秸秆还田技术对红干椒植株以及土壤中微量元素的影响

于 淼，王志学，吴红艳，方 新

(辽宁省微生物科学研究院，辽宁朝阳 122000)

[目的]研究秸秆还田技术对红干椒植株以及土壤中微量元素的影响。[方法]通过连续采样，测定使用秸秆生物降解技术的红辣椒植株和土壤，通过原子吸收测定其中部分微量元素的含量变化且分析其关系。[结果]秸秆生物降解技术对红干椒的果实品质和土壤中微量元素的含量均有重要作用。该技术的使用，明显增加了土壤有效铜的含量，提高了红干椒植株中的铜元素含量；而该技术对土壤有效锰、锌、铁含量影响不明显，但促进了辣椒植株对这3种元素的吸收，从而提高作物产量。[结论]此项技术值得继续推广，有利于改善辣椒品质，提高土壤微量元素含量。

秸秆还田技术；红辣椒；植株；土壤；微量元素

我国是个农业大国，农作物秸秆数量大、种类多、分布广，每年秸秆产量9亿t左右。近年来，随着农民生活水平的提高、农村能源结构改善，以及秸秆收集、整理和运输成本等因素，秸秆综合利用经济性差、商品化和产业化程度低[1]。最近几年在辽宁省朝阳地区秸秆生物降解技术已经开始推广，解决了农民秸秆无处安放的问题，避免了环境污染，且在一定程度上增加了农民的经济收入。2013年朝阳北票马友营地区的红干椒种植地使用秸秆生物降解技术，笔者在此对使用该技术的辣椒植株以及土壤中部分微量元素的变化进行测定和比较。

1 材料与方法

1.1 供试作物辣椒，品种为北京红，试验时间为2013年5～10月份，样品采自朝阳北票马友营地区使用秸秆生物降解技术后不同生育期的辣椒植株。该试验分用肥料用秸秆(处理)、未用秸秆用肥料(对照)2种处理，土样同样采自该地区。

1.2 试验方法植物样品采摘后低温杀青后，105 ℃烘干，研磨，用粉碎机粉碎，土壤样品采用常规方法前处理，两者测定方式为原子吸收光谱法[2]。

2 结果与分析

2.1 秸秆生物降解技术对辣椒吸收、分配铜的影响由表1可见，对照区各器官中铜含量均随时间变化呈上升趋势，栽培结束时，铜含量叶>果>根>茎；处理区铜含量除果实外，其他器官铜含量也是随时间变化呈上升趋势，果实中铜含量则是随时间变化呈下降趋势。处理区与对照区相比，根、茎、叶片中铜含量始终是处理区高于对照区，而铜对叶绿素有稳定作用，且参与植物光化学反应，尤其是叶片中铜含量高能明显促进光合作用，合成更多的产物；而果实中铜含量大多数时间低于对照区，尤其是栽培结束时，处理区果实中铜含量明显比对照区低(低1.9%)，铜属于重金属，果实中铜含量低，食用更安全。处理区与对照区相比，处理区所有器官中铜的累积量均高于对照区，尤其在茎、叶中的累积量明显高于对照区，分别比对照区高47.1%和50.1%(表2)。

表1 不同处理区铜在辣椒苗不同器官中含量变化 μg/g

从不同处理区土壤铜含量变化测试结果(表3)可以看出，不同处理区铜含量有一定差异，初期对照区土壤铜含量高于处理区，后期处理区土壤有效铜含量略高于对照区，而处理区辣椒苗从土壤中吸收铜数量明显高于对照区，由此说明，秸秆生物降解技术的使用明显增加了土壤有效铜的含量。

表2 不同处理区辣椒苗不同器官中铜累积量变化 μg

表3 不同处理区土壤铜含量变化测试结果 μg/g

2.2 秸秆生物降解技术对辣椒吸收、分配锰的影响由表4可见，不同处理区锰含量均是叶>茎>根>果，且叶片中锰含量明显高于其他器官中的含量；根、茎中锰随时间变化含量变化不大，基本稳定；叶片中锰含量在初期含量低，生长中期达到最高，后期又逐渐下降；果实中锰含量则是初期高，以后逐渐降低，栽培结束时果实中锰含量最低。对照区与处理区相比，根中锰含量差异不大；处理区茎中锰含量一直明显高于对照区，且差异显著；8月20日之前，处理区叶片中锰含量高于对照区，之后，处理区叶片中锰含量低于对照区；处理区果实中锰含量始终低于对照区。锰主要参与植物的光合作用，锰含量高，有利于作物合成更多的产物。

从表5可以看出，不同器官中锰的累积量明显不同，依次为叶>茎>果>根。茎、叶中累积量一直上升，根中累积量先上升后下降，在8月20日达最高；果实中锰累积量在9月11日达最高，结束时累积量明显下降；处理区与对照区相比，处理区各器官中锰的累积量始终高于对照区，根、茎、叶中锰的累积量差异明显，尤其是叶片中锰的累积量差异甚大，在8月20日时，处理区锰的累积量比对照区高130.2%，差异极显著。锰的累积量高，除了可以增加光合产物外，还能减少果实中硝酸盐含量。

表4 不同处理区锰在辣椒苗不同器官中含量变化 μg/g

表5 不同处理区辣椒苗不同器官中锰累积量变化 μg

从不同处理区土壤锰含量变化测试结果(表6)来看，对照区土壤中有效锰含量呈先上升后下降趋势，锰含量在8月20日达最高，以后逐渐下降；处理区土壤中锰含量则一直处于下降趋势。栽培结束时，处理区土壤中锰含量明显低于对照区，说明秸秆生物降解技术对土壤有效锰含量影响不大，但促进了根对锰的吸收。

2.3 秸秆生物降解技术对辣椒吸收、分配锌的影响由表7可见，辣椒苗不同生长期叶片中锌含量始终最高，其次是果实，最后是根和茎。除果实外，其他器官锌含量随时间改变变化不大；栽培结束时，辣椒苗不同器官的锌含量最低，其他时间均略高于栽培结束期；不同处理区比较，处理区与对照区的根、茎、叶含量差异不大。表8显示，根中锌累积量呈先上升后略下降趋势，在8月20日锌的累积量最高；茎中锌累积量一直呈上升趋势，前期上升快，后期累积量增加数量少；叶片中锌累积量在7月30日～8月20日达最高，以后大幅度下降；不同处理区比较，处理区不同器官中锌的累积量始终高于对照区，且差异明显。锌主要参与生长素的合成和某些酶系统的活动，与体内含锌量有关的碳酸酐酶主要存在于叶绿体中，参与叶绿体的合成。锌累积量高，明显可以促进作物的光合作用及养分合成，促进作物的生长繁殖。

表6 不同处理区土壤锰含量变化测试结果 μg/g

表7 不同处理区锌在辣椒苗不同器官中含量变化 μg/g

表8 不同处理区辣椒苗不同器官中锌累积量变化 μg

不同处理土壤锌含量变化测试结果(表9)表明，土壤中锌含量随时间变化不大，栽培中期含量略高；不同处理区比较，处理区含量始终低于对照区，说明秸秆生物降解技术的使用没有有效提高土壤中有效锌的含量，但促进了辣椒对锌的吸收。

表9 不同处理土壤锌含量变化测试结果 μg/g

2.4 秸秆生物降解技术对辣椒吸收、分配铁的影响从表10可看出，辣椒根中铁含量在不同生长期变化不大；茎中铁含量呈先上升后下降趋势，且下降明显；叶片中铁含量前期高，以后逐渐下降，下降幅度不大；果实中铁含量一直呈下降趋势，且下降明显。不同处理间比较，不同处理对根、茎中铁含量没有明显影响；辣椒苗生长前期，处理区叶片中铁含量略高于对照区，后期差异不大；对照区果实中铁含量始终高于处理区。经分析(表11)，对照区根中铁累计量不断增高，栽培结束时累积量最高；茎中铁累积量在9月11日达最高，栽培结束时略有下降；叶片中铁累积量在7月30日达最高，以后大幅度下降。处理区根、叶片中铁累积量在8月20日达最高，以后下降明显；茎中铁累积量在7月30日达最高，以后开始下降。2个处理间比较，处理区各器官中铁累积量始终高于对照区。而铁是合成叶绿素所必需的营养元素，在叶绿素合成过程中，需要含铁酶进行催化，铁还与植物体内硝酸还原起作用，且参与植物的呼吸作用。铁的累积量高，明显促进作物生长，且减少作物体内硝酸盐含量。叶片是作物光合作用的主要器官，处理区叶片中铁的累积量明显高于对照区，且处理区叶片累积量的高峰期晚于对照区，比较8月20日不同处理间叶片铁累积量，处理区叶片累积量比对照区高135.4%，说明在8月20日时对照区叶片光合作用已经开始下降，而处理区正处于旺盛光合作用期，且差异极显著。

表10 不同处理区铁在辣椒苗不同器官中含量变化 μg/g

土壤铁含量变化测试结果(表12)表明，不同处理区的土壤中有效铁含量均呈上升趋势；处理区与对照区相比，处理区土壤有效铁含量均略低于对照区，处理区辣椒苗吸收铁数量明显高于对照区，说明秸秆生物降解技术对土壤有效铁含量影响不明显，但促进了辣椒苗对铁的吸收。

表11 不同处理区辣椒苗不同器官中铁累积量变化 μg

表12 不同处理区土壤铁含量变化测试结果 μg/g

3 结论与讨论

秸秆生物降解技术的使用，明显增加了土壤有效铜的含量，提高了红干椒植株中的铜元素含量；而该技术对土壤有效锰、锌、铁含量影响不明显，但促进了辣椒植株对这3种元素的吸收，通过促进微量元素的吸收，从而达到增加光合作用、提高作物产量、减少果实中硝酸盐含量等作用。该技术作用良好，值得继续推广研究。

[1] 陈子爱，邓小晨.微生物处理利用秸秆的研究进展[J].中国沼气，2006，24(3)：31-35.

[2] 范息英，任绣花.山豆根中的微量元素含量分析[J].微量元素与健康研究，2005(5)：69.

Effect of the Straw Returning Technology on Red Pepper Plants and Trace Elements in Soil

YU Miao, WANG Zhi-xue, WU Hong-yan et al

(Liaoning Scientific Research Academy of Microbiology, Chaoyang, Liaoning 122000)

[Objective] The research aimed to study the effect of the straw returning technology on hot pepper plants and trace elements in soil. [Method] Through continuous sampling, the red pepper plants and soil of using the straw biodegradable technology were measured and the concentrations of some trace elements and their relationship were analyzed by atomic absorption. [Result] Straw biodegradable technology for the trace elements of red pepper fruit quality and soil had an important role. Using this technique, the available copper content in soil had significant increase, and the copper content in red pepper plants was improved. The technology on the content of available manganese, zinc and iron in soil were not obvious, but the absorption of these three elements of pepper plants was promoted, thereby improving crop yields. [Conclusion] This technology deserves to be promoted, and is conducive to improve the quality of hot pepper and increase the content of soil trace elements.

Straw returning technology; Red pepper; Plant; Soil; Trace elements

于淼(1982-)，女，满族，辽宁朝阳人，中级研究员，硕士，从事农业微生物方向的研究。

2014-11-19

S 216.2

A

0517-6611(2015)02-032-04