利用功能型混合微生物菌剂替代部分化肥对日光温室辣椒生长及品质的影响

侯栋， 蒯佳琳， 岳宏忠， 李亚莉， 张东琴， 姚拓

(1.甘肃省农业科学院 蔬菜研究所，甘肃 兰州 730070； 2.甘肃农业大学 草业学院，甘肃 兰州 730070)

微生物菌剂是经过特殊工艺制成的含有活菌并用于植物的生物制剂或活菌制剂，具有增加土壤肥力、增强植物对养分的吸收、提高作物抗病能力、减少环境污染等多种功能[1]。目前，随着生态农业和绿色食品生产的兴起和发展，微生物菌肥作为农业生产的一类重要肥源和土壤修复制剂已引起重视，并在番茄[2-3]、草莓[4-5]、玉米[6]等多种作物上得到广泛应用，同时微生物菌剂对土壤盐渍化[7]及连作障碍[3,8]也具有一定的修复功能。

在温室生产中，由于复种指数高，土壤利用强度大，导致土壤微生物多样性降低，微生物群落失衡，土壤盐渍化、酸化严重，作物产量和品质降低[9]。辣椒是日光温室栽培的主要蔬菜之一，有关微生物菌剂在设施辣椒栽培中的应用研究主要集中在单纯的生物菌剂筛选试验上[10-12]，对于微生物菌剂替代部分化学肥料的研究并不多见。为了解微生物菌剂对日光温室辣椒产量品质及土壤肥力的影响，通过化肥与生物菌剂的配施，寻找生物菌剂与化肥之间的最佳配施方式，为日光温室辣椒生产中减少化肥施用提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

辣椒品种为37-94(瑞克斯旺公司)。试验地设在甘肃省武威市凉州区清水镇王盛村，土质为灰黄平土。

供试肥料。化肥为甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所研制的蔬菜硫基长效肥(N∶P∶K含量为18∶16∶14)，667 m2施用量为160 kg；菌剂由甘肃农业大学草业学院微生物实验室提供的菌株P2、P4、P19、P35，项目组分别单独培养后按体积等比例混合接种到专用载体基质，在28 ℃条件下培养7 d制成。其中，菌株P2为雷氏普罗威登斯菌Providenciarettgeri(GenBank登录号:MN615664)，菌株P4为克什米尔小陌生菌Advenellakashmirensis(GenBank登录号:MN615708)，菌株P19为醋酸钙不动杆菌Acinetobactercalcoaceticus(GenBank登录号:MN615712)，菌株P35为腐败沙雷菌Serratiaplymuthica(GenBank登录号:MN615709)。4种菌株都具有固氮和溶解有机和无机磷功能，P2、P4具有分泌IAA功能，P35具有生防功能。

1.2 方法

1.2.1 处理设计

以667 m2为施肥单位，本试验共设10个处理。T1为施用全量化肥；T2～T4分别为减施20%、40%、60%化肥，增施功能型混合微生物菌剂2 kg；T5仅施用功能型混合微生物菌剂2 kg；T6为对照，未施用任何肥料；T7～T10均减施60%化肥，分别增施功能型混合微生物菌剂4、6、8、10 kg。

试验于2017年8月15日育苗，10月2日施基肥起垄，10月10日定植，株距35 cm。10月21日覆膜，12月22日始收，2018年1月29日采收果实进行品质测定，2018年6月18日终收，6月20日开始拉秧，共计采收11次。

1.2.2 测定项目及方法

植株长势测定。盛果期每处理随机选取60株，测量株高和茎粗。

辣椒产量测定。每处理小区全区测产，每次采摘果实称重后记录，直至拉秧。在辣椒盛果期采集每小区相同部位的果实30个，测量单果重。

辣椒品质测定。本研究测定叶绿素含量、VC、可溶性糖、可溶性蛋白质共4项品质指标，其分析测试工作均在甘肃省农业科学院产品质量监督检验测试中心完成，各品质指标采用相应的国家标准作为测试方法。果实叶绿素含量、VC、可溶性糖和可溶性蛋白质分别采用紫外分光光度法、2，6-二氯靛酚滴定法、硫酸蒽酮法和茚三酮比色法测定。

1.2.3 数据分析

采用DPS数据处理系统V 7.0进行数据分析，采用Tukey法多重比较进行差异显著性检验，采用Excel 2010软件进行绘图。

2 结果与分析

2.1 对辣椒植株长势的影响

不同处理对辣椒植株长势的影响不大，各处理间的株高、茎粗均无显著差异，其中株高在菌剂、化肥配施情况下无明显变化，茎粗则有规律变化。由图1～3可知，在667 m2菌剂施用量为2 kg的情况下，T2～T5茎粗随着化肥减施而逐渐变细，且全量化肥T1较不施肥T6粗0.365 mm，增幅2.81%。在化肥减施60%、配施菌剂(T4，T7～T10)的情况下，茎粗随着菌剂的增加而逐渐增加，当667 m2菌剂用量达到8 kg时达到最大，此后快速下降。茎粗(y)与菌剂用量(x)间的函数关系为y=-0.001 4x4+0.026 9x3-0.181 1x2+0.528 9x+12.208，R2=1。

图1 不同处理对辣椒株高的影响

图2 不同处理对辣椒茎粗的影响

图3 菌剂用量对辣椒茎粗的影响

2.2 对辣椒产量、单果重的影响

不同处理间没有相同小写字母表示差异显著(P<0.05)。同图6。图4 不同处理对辣椒产量的影响

图5 菌剂用量对辣椒产量的影响

由图6可知，不同处理对辣椒单果重的影响也较大。在P=0.05水平下，除T6和T7外，各处理均与对照存在显著差异，增幅2.44%～18.54%。在菌剂定量配施化肥的情况下，辣椒单果重随着化肥的减量而逐渐减小(T1～T5)；在化肥减施60%并配施菌剂的情况下，辣椒单果重随着菌剂用量的增加而表现出逐渐增加的趋势(T4，T7～T10)，且单果重与菌剂用量间存在正相关关系(图7)。

图6 不同处理对辣椒单果重的影响

图7 菌剂用量与单果重之间的关系

2.3 对辣椒品质的影响

表1反映了不同施肥处理下辣椒品质构成差异。叶绿素含量是表征植株氮素供应状况的指标之一。在本试验中，菌剂替代部分化肥处理下的叶绿素含量均高于不施菌剂的T1和T6，在化肥减施60%配施菌剂的情况下(T4，T7～T10)，总体上是菌剂用量越多，叶绿素含量越高。

表1 不同处理对辣椒品质的影响

VC、可溶性糖、可溶性蛋白质是衡量蔬菜产品营养品质的主要指标。相比于全量化肥T1，配施菌剂各处理的VC含量和可溶性蛋白质含量均高于T1，VC增幅达6.69%～44.01%，可溶性蛋白质增幅达6.07%～22.27%，说明减少化肥添加微生物菌剂可以促进辣椒果实品质的改善。

3 小结与讨论

利用功能型混合微生物菌剂替代部分化肥后，辣椒植株长势在各处理间无显著差异，株高无明显变化。在667 m2菌剂定量2 kg的情况下，主杆茎粗随着化肥减施而逐渐变细，在化肥减施60%的情况下，随着菌剂的增加茎粗表现出先增加后降低的趋势，667 m2最佳菌剂用量为8 kg。

利用功能型混合微生物菌剂替代部分化肥后，各处理的辣椒产量与全量化肥处理间无显著差异，表明利用功能型微生物菌剂替代部分化肥是日光温室辣椒栽培化肥减施的有效途径，但仍表现出明显变化趋势。在菌剂定量配施化肥的情况下，辣椒产量随着化肥的减施而表现出逐渐下降的趋势，且以667 m2化肥减施20%配施微生物菌剂2 kg效果最好；在化肥定量减施60%的情况下配施菌剂，辣椒产量随着菌剂用量的增加表现出先增后降的趋势，化肥减施60%配施微生物菌剂以667 m2为8 kg处理最好。实现增产的化肥减施与微生物菌剂最优组合、长期施用功能型混合微生物菌剂对日光温室辣椒连作障碍消减作用及生长影响还需进一步试验研究。

利用功能型混合微生物菌剂替代部分化肥后，各处理的辣椒单果重间存在显著差异，在667 m2菌肥定量为2 kg的情况下配施化肥，辣椒单果重随着化肥的减量而逐渐减小，在化肥减施60%的情况下配施菌剂，辣椒单果重随着菌剂用量的增加而表现出逐渐增加趋势，单果重与菌剂用量间存在正相关关系。

利用功能型混合微生物菌剂替代部分化肥后，辣椒植株叶片的叶绿素含量、辣椒果实的VC和可溶性蛋白质含量均较全量化肥高。在秋冬季日光温室短日照、弱光环境条件下，植株叶绿素含量的增加有利于提高光合速率，添加微生物菌剂可以提高植株氮素供应、促进辣椒果实品质的改善。

综合考虑辣椒植株长势、辣椒果实产量及品质构成等因素，本试验条件下，每667 m2施蔬菜硫基长效肥64 kg、添加8 kg微生物菌剂对促进辣椒生长、改善果实品质的效果最好，可以作为西北地区日光温室越冬辣椒化肥减量增效的一种技术参考。