化肥减量配施生物菌肥对辣椒生长的影响

2024-07-04万珏

中国农业文摘·农业工程 2024年3期

万珏

摘要：【目的】探究化肥减量配施生物菌肥对辣椒生长的影响，确定生物菌肥与化肥合理施用比例，为辣椒种植产业提供参考及借鉴。【方法】以“长研青香”为试验材料，设置5个不同的施肥处理，比较不同处理辣椒生长、光合特性、品质、产量及经济效益。【结果】化肥减量配施生物菌肥对辣椒的生长存在显著影响，用生物菌肥替代20%化肥，辣椒植株株高、主茎粗、果实纵径、单果质量明显高于其余处理，最有利于辣椒的生长；化肥减量配施生物菌肥能够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%化肥范围内，辣椒净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度差异不显著，其中净光合速率、蒸腾速率明显高于其余处理，胞间CO2浓度明显低于其余处理；适量生物菌肥的施入能够有效提升辣椒果实品质，在生物菌肥替代20%化肥-生物菌肥替代30%化肥范围内，辣椒营养品质最高；生物菌肥的施入能够有效提升辣椒种植经济效益，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%化肥处理分别较常规施肥处理增收57.66%、52.60%、27.68%、24.07%。【结论】在普迹镇的“长研青香”辣椒种植过程中，采用生物菌肥替代20%化肥时，辣椒生长、产量、品质及种植效益为最佳，是最适宜当地的施肥组合。

关键词：生物菌肥；化肥；辣椒；影响

辣椒作为一种草本植物，具有较高的食用价值及医用价值[1]。湖南是我国重要的辣椒产区之一，其辣椒种植面积达到了12万hm2，年产量超过了300万t，约占全国辣椒总产量的5%[2]。近年来，湖南地区辣椒种植面积日益扩大，当地也构建了一套完善的辣椒加工体系，提升辣椒产量及质量已成为当地辣椒产业升级的必经之路[3]。

随着农业的快速发展，连茬种植及过量施入化肥造成了严重的土壤板结、土传病害等问题，这不仅导致蔬菜品质及产量的降低，还容易引发生态环境污染，影响蔬菜产业的发展，如何改变这一现状已成为蔬菜种植产业迫切需要解决的问题[4]。生物菌肥是根据土壤微生态学原理、植物营养学原理、现代有机农业为基础而研制出来的，以活性（可繁殖）微生物的生命活动帮助作物获取所需养分的一种新型肥料生物制品，是一种纯天然、低碳、无毒、无害、无污染的有机肥料[5]。相较于化肥，生物菌肥对环境友好，可有效减少农业污染，有利于绿色生产的实现[6]。近年来，已有部分学者开始研究生物菌肥在蔬菜栽培中的应用，钱彩霞等[7]以合作88号品种马铃薯为试验材料，研究了生物菌肥代替部分化肥对马铃薯产量及品质的影响，发现生物菌肥代替部分化肥能够有效提升马铃薯品质、产量及种植经济效益，其中生物菌肥代替 20% 化肥为较佳的施肥模式；郑剑超[8]在设施栽培条件下，以番茄品种园艺504为材料，设计了5个不同的施肥处理，研究了减施化肥配施生物菌肥和黄腐酸钾对番茄生长发育和肥料利用率的影响，结果表明，在适当增施生物菌肥和黄腐酸钾的条件下，减少基施化肥40%或者减少追肥20%对设施番茄生长发育和产量影响不大；王东歧等[9]于2019年研究了不同生物菌肥在大田白菜上的应用效果，发现生物菌肥部分替代化肥作为基肥，并在生长期追施生物菌肥，不影响白菜产量，并可提升白菜品质，优于单一施用化学肥料；王广印等[10]研究了生物菌肥、土壤调理剂和配施处理对大棚春黄瓜生长、产量及病虫害的影响，发现生物菌肥、土壤调理剂和配施处理都对黄瓜生长表现一定的促进作用，可使株高和茎粗增加、节间缩短，其中“EM+968+调理剂”配施处理的促进效果显著。为探究生物菌肥在辣椒生产过程中的应用，笔者以“长研青香”为试验材料，研究了化肥减量配施生物菌肥对辣椒生长的影响，以确定生物菌肥与化肥合理施用的比例，希望能够为当地辣椒施肥提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于湖南长沙市浏阳市普迹镇，主要采取大棚促成栽培方式。当地属亚热带季风湿润气候，年平均气温为17.5℃，年平均降雨量为74.3mm，无霜期为227日。试验地土壤含有机质2.39g/kg、全氮1.08g/kg、有效磷22.8mg/kg、速效钾220.73mg/kg。

1.2 试验材料

试验用辣椒品种为“长研青香”；试验用生物菌肥（有效活菌物≥0.2亿/g，有机物≥40%）由陕西金农丰生物科技有限公司提供；试验用复合肥（15‥15‥15）由湖北新洋丰肥业股份有限公司提供；试验用农家肥由当地鸡粪腐熟发酵而成。

1.3 试验设计

本试验共设置5个处理，具体情况见表1。每个处理分别重复3次，共15个试验小区，各试验小区面积均为12m2（长4m、宽3m）。于2020年11月3日播种，2021年2月1日施肥基肥，2月15日移栽定植。单株定植以1.5m起垄，畦面宽1m，沟宽50cm，8m大棚作5畦，每畦栽2行，株距为40cm，栽植密度为39 000株/hm2。将全部农家肥、60%复合肥和60%生物菌肥作基肥施入，40%复合肥及40%生物菌肥分别于辣椒开花坐果初期及盛期分次等量随灌水冲施入。其余管理同当地大棚常规管理。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 辣椒生长指标和产量

在辣椒结果后期，在每个试验小区内随机选择6株植株，分别测量植株株高、主茎粗，辣椒果实纵径、横径，接着摘下全部果实，测量单株果数并称重，计算单果质量、辣椒。产量。

1.4.2 光合速率测量

在辣椒结实初期，于晴朗无云天气，分别由辣椒植株从上往下数第3-4节位成熟叶片，采用LI-6400便携式光合仪测量辣椒净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等光合指标[6]。

1.4.3 果实品质

每个处理随机选择18个果实，采用碘滴定法测量果实维生素C含量[4]；苯酚法测量可溶性糖含量[11]；煤油－丙酮萃取、紫外分光光度法测量辣椒素含量[12]。

1.5 数据分析

采用Excel 2003和SPSS 19.0软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 化肥减量配施生物菌肥对辣椒生长的影响

不同处理辣椒农艺性状指标，见表2。

由表2可知，不同处理辣椒植株株高、主茎粗、果实纵径、单果质量差异显著，但是果实横径差异不显著。具体而言，随着生物菌肥施入量的增加，辣椒植株株高呈现出先升高、后降低的变化趋势，由CK处理的35.28cm逐渐升高至T2处理的42.83cm，并在此时达到最大值，随着生物菌肥施入量的进一步增加，辣椒植株株高开始降低，在T4处理时降低至37.61cm；从不同处理辣椒植株主茎粗情况来看，CK处理最低（1.33cm），T2处理最高（1.90cm），其余几个处理辣椒茎粗居中，T3处理与T4处理辣椒植株主茎粗差异不显著，其余各个处理间均差异显著；生物菌肥施入量由CK处理增加至T2处理时，辣椒果实纵径呈逐渐增长趋势，由15.38cm逐渐增长至20.42cm，随着生物菌肥施入量的进一步增加，辣椒果实纵径无明显变化趋势，T2处理、T3处理、T4处理辣椒果实纵径在19.12-20.42cm；不同处理辣椒果实横径无明显差异，在本试验条件下4个施肥处理辣椒果实横径在2.84-3.48cm之间；不同处理辣椒果实单果质量由高到低排序依次为T2、T3、T4、T1、CK处理，其中T2处理与T3处理辣椒果实单果质量差异不显著，其余处理辣椒果实单果质量差异显著。

2.2 化肥减量配施生物菌肥对辣椒光合特性的影响

不同处理辣椒植株光合特性指标，见表3。

由表3可知，不同处理辣椒净光合速率、胞间CO2浓度、蒸腾速率存在显著差异，气孔导度差异不显著。随着生物菌肥施入量的增加，辣椒净光合速率呈增长趋势，由CK处理的15.66μmol/m2·s增长至T2处理的18.37μmol/m2·s，随着生物菌肥施入量的继续增加，辣椒净光合速率无明显变化趋势，维持在18.24-18.56μmol/m2·s之间；从胞间CO2浓度情况来看，随着生物菌肥施入量的增加，辣椒胞间CO2浓度由CK处理的274.66μmol/mol逐渐降低至T2处理的244.67μmol/mol，随着生物菌肥施入量的进一步增加，辣椒胞间CO2浓度无明显变化趋势，T2处理、T3处理、T4处理辣椒胞间CO2浓度维持在241.26-244.67μmol/mol之间；在本试验条件下，不同处理辣椒气孔导度不存在显著差异，维持在0.33-0.42mol/m2·s之间；从辣椒蒸腾速率情况来看，T1、T2、T3、T4处理辣椒蒸腾速率差异不显著，在3.52-3.82mmol/m2·s，CK处理与T1处理辣椒蒸腾速率差异不显著，T2、T3、T4处理辣椒蒸腾速率明显高于CK处理。

2.3 化肥减量配施生物菌肥对辣椒品质的影响

不同处理辣椒果实营养物质含量，见表4。

由表4可知，不同处理辣椒果实维生素C含量、辣椒素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量均存在显著差异。其中，T2处理的维生素C含量最高，达到了169.43mg/kg，接着依次为T3、T4、T1、CK处理，其中T2与T3处理辣椒果实维生素C含量差异不显著，T1、T3、T4处理辣椒果实维生素C含量差异不显著；生物菌肥的施入能够有效提升辣椒果实辣椒素含量，可以看出CK处理辣椒果实辣椒素含量在6.94g/kg，在施入生物菌肥后，辣椒果实辣椒素含量逐渐升高至T2处理的7.43m/kg，随着生物菌肥施入量的进一步增加，辣椒果实辣椒素含量无明显变化趋势，维持在7.39-7.43g/kg之间；从辣椒果实可溶性糖含量情况来看，T1、T2、T3处理辣椒果实可溶性糖含量差异不显著，在328.02-329.92mg/kg之间，明显高于T4处理的30.5.70mg/kg和CK处理的289.38mg/kg；随着生物有机肥施入量的增加，辣椒果实可溶性蛋白含量呈现出先升高、后降低趋势，由CK处理的1.38mg/g增长至T3处理的2.91mg/g后，降低至T4处理的2.30mg/g，其中T2与T3处理辣椒果实可溶性蛋白含量不存在显著差异，其余处理相互间差异显著。

2.4 化肥减量配施生物菌肥对辣椒产量及种植经济效益的影响。

不同处理辣椒果实产量、种植经济效益见表5。

由表5可以看出，不同处理辣椒产量存在显著差异，由高到低依次排序为T2、T3、T4、T1、CK处理，其中T2、T3、T4、T1处理产量分别比CK增加了10 648.32、9622.76、4876.83、4431.62kg/hm2。通过计算不同处理辣椒种植经济效益，可以看出生物菌肥的施入能够有效提升辣椒种植经济效益，其中T2、T3、T4、T1分别较CK处理增收57.66%、52.60%、27.68%、24.07%。

3 讨论

在作物生长过程中，肥料是必不可少的养分来源。化肥可为农业生产带来经济效益，但是长期过量施用化肥容易导致土壤板结及酸化，改变土壤微生态环境，最终影响农产品的产量及质量[13]。化肥及生物菌肥的科学配比施入，可改善土壤环境，在确保不影响经济效益的情况下改善农产品的产量及品质。本研究发现，化肥减施并配合施入适量生物菌肥，可促进辣椒植株生长，提升辣椒产量及品质，这与李金玲等[14]、石磊等[15]的研究结果一致。这主要是由于土壤由矿物质、有机质和微生物三部分组成，土壤内有益微生物可直接参与土壤中物质和能量转化、腐殖质的形成及分解、养分的释放。生物菌肥的施入能够有效提升土壤内有益微生物数量，提升土壤内微生物活性，从而提高土壤肥力，这有助于提升作物的抗病能力，提升作物产量及品质[16]。

光合作用是评价植物生长状况的重要指标，它与植物的光合生产力直接相关[17]。薛磊等[18]发现施用生物菌肥在一定程度上增强了鼓节竹叶片对光能的利用效率；黄鹏等[19]发现，施用生物菌肥可提升小麦的光能利用效率。本研究发现，随着生物菌肥施入量的增加，辣椒净光合速率、蒸腾速率明显增加，胞间CO2浓度有所降低，这表明生物菌肥的施入能够有效提升辣椒对光能的利用效率，这可能是由于生物菌肥的施入能够有效提升植株的叶绿素含量，这有利于植物的光合作用，可增加有机肥的储备[20]。

4 结论

综上所述，化肥减少量配施生物菌肥对辣椒生长、光合特性、品质、产量及种植经济效益影响显著。在生物菌肥替代20%化肥时，最有利于辣椒的生长；在生物菌肥替代20%化肥-生物菌肥替代40%化肥范围内，辣椒光合特性较好；在生物菌肥替代20%化肥-生物菌肥替代30%化肥范围内，辣椒营养品质最高；在生物菌肥替代20%化肥时辣椒种植经济效益最高。因而，在普迹镇“长研青香”辣椒种植过程中，采用生物菌肥替代20%化肥时，辣椒生长、产量、品质及种植效益为最佳，是最适宜当地的施肥组合。

参考文献

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[2] 向琳娜，聂莉莎，杨鸥，等.湖南辣椒主要病虫害绿色防控技术[J].长江蔬菜，2021（11）：52-54.

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[8] 郑剑超.化肥减量配施生物菌肥和黄腐酸钾对番茄生长及肥料利用率的影响[J].黑龙江农业科学，2022（8）：106-110.

[9] 王东歧，杨柳，耿妍，等.生物菌肥与化肥组合施用可有效提升白菜品质[J].农业与技术，2020，40（20）：4-7.

[10] 王广印，郭卫丽，陈碧华，等.生物菌肥和土壤调理剂对大棚春黄瓜生长、产量和病害的影响[J].中国农学通报，2017，33（36）：58-62.

[11] 中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所.农产品质量安全检测手册：果蔬及制品卷[M].北京：中国标准出版社，2008.