微生物菌肥对辣椒地连作障碍的治理效果研究*
2023-06-27石惠惠张旭升
石惠惠 张旭升
(浙江省金华市经济特产技术推广站,浙江 金华 321000)
近年来,浙江省金华市的辣椒种植面积逐渐扩大,2020年辣椒种植面积达1 646.7 hm2,并相继引进了衢椒、杭椒、中椒等系列品种,金华市已成为浙江省辣椒主产区之一。由于长期连作,土壤连作障碍发生明显,土壤板结酸化程度逐年加重,严重影响了辣椒的生长发育,降低了辣椒的产量和品质,给椒农带来较大的经济损失。
微生物菌肥是含有一种或多种功能菌株,能为植物提供养分或具有防治病虫害作用的菌剂,又称植物根际促生菌,简称PGPR[1]。有些PGPR 通过抢占湿度大、根系分泌物多的作物根际部位,争夺根系分泌物和根际土壤的营养,从而抑制致病菌的繁殖。此外,PGPR 还可分泌抗生素,如吩嗪、硝基吡咯菌素、苯二酚等,对土壤致病微生物的生长繁殖同样有抑制作用。唐艳领[2]研究表明,微生物菌肥可促进辣椒生长发育,提高根系活力和叶绿素含量,提高辣椒过氧化物酶(POD)、氧化氢酶(PAL)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性,能明显抑制疫霉病的发生;施用微生物菌肥可提高土壤有机质含量,降低土壤酸化和盐渍化程度。
微生物菌肥对土壤的改良效果与土壤修复剂相似。土壤修复剂的作用机制是针对连作障碍严重的地块,在土壤含水率饱和的条件下,采用生物强化处理技术,促使土壤pH 快速提升,降低土壤电导率和土壤氧化还原电位,从而有效杀灭土壤病原微生物,改良土壤理化性状,改善土壤生态环境,调控土壤微生物区系,减轻土壤连作障碍。
目前,市场上微生物菌剂类产品繁多,质量良莠不齐,不利于应用推广。为此,我们于2021 年以4 种微生物菌剂为试验材料,以辣椒为研究对象,开展不同微生物菌剂对辣椒生长发育和根腐病发病率的影响试验,以筛选出在辣椒上应用效果较好的微生物菌剂。同时结合闷棚等措施,采用应用效果最好的微生物菌剂、土壤生态修复剂处理连作障碍地块,研究其对土壤的改良效果。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试微生物菌剂有复合微生物菌剂(浙江道济农业科技发展有限公司和山东省科学院生态研究所联合研发)、麻博士多种微量元素菌剂(北京鑫鑫盛达生物工程技术有限公司研发)、纯矿源微生物菌剂(河北省邯郸市源沃肥业科技有限公司研发)、真旺微生物菌剂(山东金惠农生物科技有限公司研发),土壤生态修复剂(原起科技(杭州)有限公司生产)。复合微生物菌剂的主要成分为高效多功能木霉菌和萎缩芽孢杆菌,含有效活菌数≥2.0亿/g;麻博士多种微量元素菌剂的主要成分为多种微生物菌株,含有效活菌数≥1.0亿/g;纯矿源微生物菌剂的主要成分为枯草芽孢杆菌、哈茨木霉菌等,有机质含量≥50%,含有效活菌数≥10亿/g;真旺微生物菌剂的主要成分为拮抗菌、促生菌等多功能高亲和性菌群,含有效活菌数≥5.0亿/g。供试辣椒品种为鸡爪×吉林。
1.2 试验方法
1.2.1 不同微生物菌剂在辣椒上的应用效果
试验于2021 年3 月设在金华市婺城区蒋堂镇下汪村七彩天宏家庭农场的种植基地。试验地每667 m2施复合肥30 kg、商品有机肥1 500 kg 作基肥。试验设5 个处理,分别为复合微生物菌剂(每667 m2用量20 kg)、麻博士多种微量元素菌剂(每667 m2用量50 kg)、纯矿源微生物菌剂(每667 m2用量40 kg)、真旺微生物菌剂(每667 m2用量40 kg)及不施微生物菌剂(ck)。试验采用大区对比法,不设重复,小区面积为20 m2。将微生物菌剂同基肥一同施入。辣椒定植株距30 cm、行距40 cm,每小区栽166 株。辣椒生长期间调查株高、植株开展度、果实长度和横径等指标。采收时每小区随机选10 株统计单株产量,计算小区产量,并折算每667 m2产量。定植后至采收结束分3次统计根腐病发病株数,计算发病率。
发病率(%)=(发病株数/调查总株数)×100
1.2.2 不同处理对土壤理化性状的影响
试验地点、辣椒品种和种植方式同1.2.1。试验设5 个处理,即“淹水闷棚+复合微生物菌剂(每667 m2用量20 kg)”“土壤生态修复剂(每667 m2用量1 t)+复合微生物菌剂(每667 m2用量20 kg)”、土壤生态修复剂(每667 m2用量1 t)、高温闷棚及空白对照(ck)。2021 年入秋后,受持续高温影响,试验田干旱缺水,辣椒生长受阻,致使辣椒的农艺性状和产量数据无法正常采集,因此仅采集土样进行分析。2021年8月,分别于处理前后采集0~20 cm深的表层土1~2 kg,测定土壤pH值、EC值、真菌数量,每小区随机取样。
2 结果与分析
2.1 不同微生物菌肥对辣椒生长发育和根腐病发病率的影响
不同微生物菌肥对辣椒生长发育和根腐病发病率的影响见表1。
表1 不同微生物菌肥对辣椒生长发育和根腐病发病率的影响
由表1 可知,真旺微生物菌剂处理辣椒的株高和植株开展度最大,分别为76.1 cm 和90.8 cm,其次为复合微生物菌剂处理(株高73.5 cm,植株开展度86.1 cm),再次为纯矿源微生物菌剂处理(株高72.2 cm,植株开展度85.1 cm),麻博士多种微量元素菌剂处理和不施微生物菌剂(ck)辣椒的株高和植株开展度较小;真旺微生物菌剂处理辣椒的果实最长(14.1 cm),其次为复合微生物菌剂处理(13.8 cm)和纯矿源微生物菌剂处理(13.7 cm),不施微生物菌剂(ck)和麻博士多种微量元素菌剂处理辣椒的果实长度较短;复合微生物菌剂、真旺微生物菌剂和纯矿源微生物菌剂处理辣椒的果实横径较大,为1.7~1.8 cm,不施微生物菌剂(ck)和麻博士多种微量元素菌剂处理辣椒的果实横径较小;真旺微生物菌剂和复合微生物菌剂处理辣椒的根腐病发病率较低,分别为5.00%和6.67%,其次为纯矿源微生物菌剂处理(8.33%),不施微生物菌剂(ck)和麻博士多种微量元素菌剂处理辣椒的根腐病发病率较高。综合来看,真旺微生物菌剂和复合微生物菌剂的田间应用效果相对较好,辣椒表现为植株长势旺盛、果实性状优良、根腐病发病率较低。
2.2 不同微生物菌肥对辣椒产量的影响
不同微生物菌肥对辣椒产量的影响见表2。
表2 不同微生物菌肥对辣椒产量的影响
由表2 可知,真旺微生物菌剂处理辣椒的产量最高(每667 m2产量为2 307 kg),较不施微生物菌剂(ck)增产9.18%;其次为复合微生物菌剂处理(每667 m2产量为2 250 kg)和纯矿源微生物菌剂处理(每667 m2产量为2 173 kg),分别较不施微生物菌剂(ck)增产6.48%和2.84%;麻博士多种微量元素菌剂处理辣椒的产量最低(每667 m2产量为2 070 kg),较不施微生物菌剂(ck)减产2.04%。可见,真旺微生物菌剂和复合微生物菌剂对辣椒的增产效果明显。
2.3 不同处理对土壤理化性状的影响
不同处理对土壤理化性状的影响见表3。
表3 不同处理对土壤理化性状的影响
由表3可知,“土壤生态修复剂+微生物复合菌剂”处理的土壤pH值较高(7.06)、EC值最低(636)、土壤真菌数最多(15 055 CFU/g)。可见,使用“土壤生态修复剂+微生物菌剂”对改良土壤理化性状、改善土壤生态环境、调控土壤微生物区系的效果最好。
3 小结
试验结果表明,真旺微生物菌剂和复合微生物菌剂在辣椒上的应用效果较好,表现为辣椒植株长势旺盛、果实商品性好、产量高、根腐病发病率低;使用“土壤生态修复剂+复合微生物菌剂”对改良土壤理化性状、改善土壤生态环境、调控土壤微生物区系的效果好,可减轻土壤连作障碍,有利于提高辣椒的产量和品质。