GPIT生物制剂对露地甜椒的试验效果

2018-08-17 03:16王星玉杨红军那郅烨元改香王树红元慕田
山西农业科学 2018年8期
关键词:甜椒生物制剂露地

王 纶,王星玉,杨红军,那郅烨,元改香,王树红,元慕田

(1.山西省农业科学院农作物品种资源研究所,农业部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室,山西 太原 030031;2.云南生态农业研究所,云南 昆明 650106;3.山西省奥圣农业开发有限公司,山西 太原 030001)

甜椒又名青椒、菜椒。露地甜椒是人们夏秋喜欢食用的蔬菜种类之一。由于甜椒根系不发达,又分布在土壤浅层,因此,耐旱性较差,加之根系又好氧,也不耐涝,在苗期水分过多,会因根部缺氧,引起呼吸减弱,生长缓慢和形成弱苗;在生长盛期水分过剩又会引起烂根,以及落叶、落花和落果的“三落”病害[1]。而且甜椒又易感染各种病毒和真菌引发的各种病害,这些因素严重影响和制约着甜椒的产量[2]。

为了提高甜椒的抗逆和抗病能力,从而提高甜椒的产量和质量,为山西省大田GPIT生物制剂在露地甜椒的推广利用中提供参考依据,本研究于2015年在太原市晋源区翠岛农业生态园区(山西奥圣农业开发有限公司试验基地)进行了GPIT生物制剂在露地甜椒上的试验研究,进一步验证GPIT生物制剂在高光效的作用下,在露地甜椒上产生的效果。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试甜椒品种为二猪嘴,为山西省甜椒生产上曾经大面积种植多年的地方品种。GPIT制剂由山西省奥圣农业开发有限公司提供。

1.2 试验方法

1.2.1 苗床育苗和移栽 于2015年4月3日把经过清水浸种和催芽处理的试验甜椒种,播种于温室秧畦内,4月18日在温室内分苗移栽,株行距10cm,每穴2株,5月17日又移栽定植于大田[3]。试验用地 667 m2,其中,333.5 m2为处理,另 333.5 m2为对照。处理和对照均为行距66 cm,穴距33 cm,每穴2苗,均为1 500穴,3 000株苗。定植试验地每公顷施4 000 kg腐熟人粪尿加60 kg过磷酸钙和15 kg硫酸钾作为底肥[4]。定植8 d后对处理和对照中移栽后未成活的幼苗进行补栽。生育期间各项管理措施均相同。

1.2.2 GPIT生物制剂处理 以幼苗移栽定植前和移栽定植后分段处理。在分苗移栽和移栽定植前2 d分别用GPIT生物制剂原液1∶80和1∶100的稀释浓度进行茎叶的根外喷施,使多余的制剂溶液流入根部,同时起到浇根的作用;待定植成活后初椒期以1∶200倍的稀释浓度对茎叶喷施,在盛椒期以1∶250倍的稀释浓度对茎叶喷施。作为对照(CK)的幼苗和成株,在定植前后均不作任何处理。

1.3 测定项目及方法

调查项目分为2个部分,一是GPIT生物制剂对露地甜椒特征、特性的影响;二是GPIT生物制剂对露地甜椒根质量、产量因子和产量的影响。

第1部分调查项目共有12项,分别是成活率、株高、初椒期、椒长、横径、椒肉厚、外观、可溶性糖含量、病毒病、真菌病、“三落”病害、收获期。各项内容的调查方法和标准分别为:(1)成活率。在移栽定植7 d后,分别调查处理和对照成活和死苗的株数,计算出成活率(按1穴2株计算)。(2)株高。在盛椒期处理和对照分别取样10株,测量茎顶部到基部的距离,取平均值。(3)初椒期。第1次采摘可供食用甜椒的日期。(4)椒长。在盛椒期,各选取处理和对照最大、中大、最小的甜椒20个,用卡尺测量长度,并取平均值。(5)横径。测定椒长后,同步测量椒中部的长度,取平均值。(6)椒肉厚。以甜椒的横切面同步测量椒肉的厚度,取平均值。(7)外观。盛果期随机取处理和对照的甜椒样品,比较外观的差异,分为鲜亮和灰暗。(8)可溶性糖含量。在盛椒期分别挤出3个处理和对照甜椒的汁液,用测糖仪测定,取平均值。(9)病毒病。在初椒期记录处理和对照植株矮化、叶花畸形、生长缓慢的退化植株数,计算出所占百分率。(10)真菌病。在盛果期记录处理和对照因真菌引发的各种病害植株数,计算出所占百分率。(11)“三落”病害。观察定植后全生育期处理和对照的整体植株落叶、落花、落果的程度,分为轻、中、重3级。(12)收获期。处理和对照植株枯萎后最后的一次收获日期。

第2部分调查项目共有4项,有根质量、单椒质量、单穴质量和产量等。各项内容的调查方法和标准为:(1)根质量。收获后各取处理和对照10穴(20株)30 cm土层内的根系,实验室烘干后称质量,取平均值。(2)单椒质量。在盛椒期随机取处理和对照20个甜椒称质量,并取平均值。(3)单穴质量。从处理和对照第1次收获到最后1次收获,均分别计质量,以总质量除以实际穴数,得出处理和对照的单穴质量。(4)产量。通过计算得出每公顷产量、增产量和增产率等。

2 结果与分析

GPIT生物制剂在甜椒上的试验表明,GPIT生物制剂在甜椒上所发挥的作用,主要体现在对甜椒特征、特性和根质量、产量性状和产量上所引起的不同变化,归纳起来也就是使甜椒在质量和数量性状上的变化。在分苗移栽和移栽定植前,2次高浓度GPIT生物制剂的处理,对甜椒根的发育已开始发挥作用,这为今后甜椒的生长发育奠定了良好的基础,再加之在生育期间2次中等浓度的根外喷施,使经过处理的甜椒植株首先在特征、特性的数量性状上比对照占有明显优势,这就为处理产量性状和最终的产量优势创造了条件。所以,GPIT生物制剂的作用使处理在最终产量上体现也绝非偶然。处理的特征、特性数量性状的改变是前提,它的改变又导致了处理质量性状高于对照。

2.1 GPIT生物制剂对露地甜椒特征、特性的影响

2.1.1 成活率 对于育苗移栽的甜椒来说,成活率的大小对最终产量的高低也有着不可估量的影响,尽管可以采取补苗措施,但甜椒生长的“节令”是不允许人为改变的,经过补苗的甜椒,错过了最佳的生长发育期,改变了生长发育的规律,最终会导致减产。由表1可知,在处理的1 500穴3 000株中,成活植株为2 967株,成活率达98.9%,而对照的成活植株只有2 661株,成活率为88.7%,处理比对照的成活率提高10.2百分点。甜椒的根系不发达,根量少,分布在土壤的浅层内,特别是幼苗,根的再生能力差,在移苗定植时尽管通过分苗稀植移栽的过程,在一定程度上减少了对根系的损伤,但对幼苗根系仍然会造成一定破坏,移栽定植后出现较多死苗[5]。GPIT生物制剂具有促进幼苗根系再生的能力,而且能使根系发育良好,改变甜椒原有根系不发达的性状,所以,在甜椒移栽定植前,对甜椒幼苗叶面喷施和浇根的处理,能使幼苗在移栽定植后,不仅能使移栽过程中遭受破坏的根系迅速得到恢复,而且还能支生出更多的须根系来,使甜椒幼苗在移栽定植后,能及时得到土壤中的水分和养料的补充。这是造成处理比对照成活率提高的主要原因。

2.1.2 株高 处理和对照的株高也有差异(表1)。处理的株高比对照低4.3 cm,经GPIT生物制剂处理后的甜椒植株,由于早期的发育主要促进根系的生长发育,使茎的生长发育和对照相比,相对缓慢,这是造成处理比对照植株较矮的主要原因。但是植株的矮化并非坏事,而相反在早期根系发育良好的前提下,又使处理的植株根深叶茂,茎秆粗壮,木质化程度加大,为光合效率的提高创造了条件,奠定了基础,形成了一套良性循环的体系。这也充分体现了GPIT生物制剂的应用在甜椒生长发育的过程中,对甜椒的营养生长和生殖生长进行了更加合理的调整,使甜椒植株的株型为光能的吸收和产量的提高创造了更加有利的条件。

表1 GPIT生物制剂对露地甜椒的特征、特性的影响

2.1.3 初椒期 在同时育苗、分苗移栽、移苗定植和同等田间管理的条件下,处理的初椒采摘期比对照提前5 d(表1),这个变化与GPIT生物制剂在定植前对甜椒幼苗的处理密不可分,经处理的植株在短时间内水分和养料首先调整到根系的生长发育上,待根系向土壤纵深发展后,又迅速促进茎叶的快速生长,茎叶的快速生长又促进了光合效率的提高,光合效率的提高又加速了碳水化合物的合成,这种环环相扣的生长发育过程,加速了处理比对照光合作用的提前到位,这是GPIT生物制剂处理在甜椒产量形成后和对照差异的最初体现。

2.1.4 椒长 椒长是影响单椒质量大小的主要因素,但不是唯一因素。椒长与横径和椒肉的厚度共同决定着单椒质量的大小。单椒质量的大小又影响着单穴质量的大小,单穴质量的大小又直接关系到产量的高低。因此,单椒的长度也不能忽视,如果单椒长度短,就会对单椒质量的形成造成影响。结果表明,处理的单椒比对照的单椒长0.9 cm(表1),说明处理在单椒的长度上已表现出优势,只要在横径的大小上,同步比对照占有优势,就会出现处理的单椒在个头的大小上比对照出现比较明显的差异,如果在椒肉的厚度上处理比对照再出现正值的情况下,处理比对照的单椒质量就会明显提高。

2.1.5 横径 横径即单个甜椒的平均直径,横径的大小对甜椒个头的大小起着很重要的作用。横径与椒长不可分离,二者共同决定着甜椒个头的大小。表1表明,处理甜椒的横径比对照多0.7 cm,说明处理比对照在横径的比较上与椒长的比较是一致的,在椒长和横径的比较上,处理比对照均占有优势,表明处理比对照的甜椒个头明显要大。但并不能就由此说明处理比对照的单椒质量大,还得看椒肉的厚薄才能决定。椒肉的厚薄不是在特殊缺乏营养或病害的情况下,其厚薄的程度也是随着甜椒个头的大小来改变的,个头越大,椒肉也越厚。这样看来,甜椒横径的大小不仅决定着甜椒个头的大小,而且对椒肉的厚薄也起着重要的调整作用。

2.1.6 椒肉厚 椒肉的厚薄不仅对单椒质量的大小起着重要的作用,而且是人们最终要食用的部分,椒肉厚的品种相对来说适口性好、营养价值高,因此,椒肉的厚薄又常常作为人们衡量甜椒营养品质和口感品质的一项重要指标。表1表明,处理比对照椒肉厚0.2 cm,在椒长、横径处理比对照均占优势,表现出处理的甜椒个头明显大于对照的前提下,处理的椒肉厚又明显大于对照,最终决定了处理的单椒质量要大于对照,为最终处理比对照产量的提高奠定了基础。在甜椒的品质上,由于处理比对照椒肉厚的增加,使处理的甜椒在营养品质和口感品质上也比对照得到了提高和改善。因此,处理椒肉厚的增加,实际上对甜椒起到了产量的提高和品质改善的双重作用。

2.1.7 可溶性糖含量 甜椒是辣椒中辣椒素含量极低的类型,味甜,主要作为鲜食菜用。甜椒品质的好坏,除了椒肉的厚薄能够衡量外,可溶性糖含量的高低也是一项重要的指标。可溶性糖含量高的甜椒品种不仅口感更加可口,而且营养价值也更高。试验表明(表1),处理比对照的可溶性糖含量提高1.2百分点,说明经处理的甜椒也和椒肉厚的增加起到同样的效果,使甜椒营养品质和口感品质均得到提高。只是区别在口感味觉上和对照的比较出现明显突出的差异。造成这种结果的原因与GPIT生物制剂高光效机理是密不可分的。和所有的作物一样,经过GPIT生物制剂处理后,在高光效的作用下,随着昼夜温差跨度较大的变化,总会或多或少的把剩余的、来不及转化成碳水化合物的可溶性糖贮存在果实中,甜椒自然也不例外。

2.1.8 外观 甜椒外观个头大小的均匀度和鲜亮度,决定着甜椒的商品品质。和任何作物一样,商品品质不容忽视,是决定价值高低的衡量指标[6]。试验结果表明,经处理的甜椒不仅个头大小比较均匀,而且色泽浓绿鲜亮,对照仅是绿色、暗淡无光(表1)。造成这种情况的原因与GPIT生物制剂在高光效的作用下,与营养生长和生殖生长的合理调控不无关系,这是一种在优越和良性的生存状态下,在甜椒外观上的鲜明体现。

2.1.9 病毒病 病毒病是甜椒的常见病害,特别是生产上种植多年的品种,发病率较高,主要以蚜虫传播病毒,病株表现为生长缓慢、矮化丛生,落叶、落花、落果的“三落”病害严重,是对甜椒产量造成较大影响的病害。本研究供试品种二猪嘴由于种植多年,在对病毒病的抗性上表现出明显的弱势,而经过GPIT生物制剂的处理,又使其抗病毒的性能大大提升。试验表明,处理比对照的发病率降低了7.1百分点(表1),说明GPIT生物制剂的处理,使甜椒在高光效的作用下植株更加健壮,强化了生理代谢的功能,激发出甜椒原本就具有的潜在的抗病毒病的抗性,这是使其发病率降低的主要原因。

2.1.10 真菌病 甜椒因真菌引发的病害较多,如炭疽病、灰霉病等,由病菌感染的植株,叶片果实等都要受到不同程度的危害。但经GPIT生物制剂处理,真菌病害的发病率也明显降低,表1表明,处理比对照发病率降低8.8百分点。究其原因,与GPIT生物制剂导致甜椒强壮的植株是分不开的,病菌的侵染往往是选择那些发育不良、弱小的植株才会繁殖致病。而在枝叶茂盛、发育良好的植株面前,各种因真菌引发的病害也会在强大的抗性面前止步不前[7]。由此可见,GPIT生物制剂的处理,在对甜椒抵抗各种真菌病的能力上也间接地发挥了作用。

2.1.11“三落”病害 甜椒的“三落”即落叶、落花、落果。造成“三落”的原因是多方面的,如在甜椒生长发育的过程中,水、肥、气、热条件的不利和各种病虫害的发生等均是造成“三落”的主要原因。本试验在处理和对照各项栽培管理措施均相同的情况下,却出现了处理“三落”病害轻微和对照严重的明显差异(表1),特别是生殖生长阶段对照比处理“三落”病害严重的现象就更加突出。说明GPIT生物制剂的处理,在甜椒营养生长阶段先发根后发苗的调整起到了明显的作用,使植株水、肥、气、热条件因此而得到明显改善,导致植株更加健壮,而健壮的植株又大大减轻病毒病、真菌病的发病率,这就为减轻“三落”病害创造了条件。

而“三落”病害的减轻又导致了甜椒在生殖生长阶段,特别是秋季随着气温的逐渐下降,处理的甜椒植株不会因为气温下降而明显的降低生命力;而对照却不然,和处理相比,本就光合效率较低,在病害较严重及各方面没有优势的植株,较早的表现出早衰的症状,这是对照比处理,特别是在生殖生长阶段出现“三落”病害更加严重的主要原因。

2.1.12 收获期 收获期是指降霜前处理和对照停止生长,最后一次收获的日期。从表1可以看出,处理比对照停止生长,最后一次的收获期延长6 d。而且枝叶仍然没有变黄枯萎,落叶也并不严重,而对照却明显的表现出枯黄落叶停止生长的症状。这种情况不仅表明处理的甜椒具有更加旺盛的生命力,而且也表明处理对秋季低温的到来也具有更强的抗寒性[8]。收获期的延伸也是生育期的延长,在处理生育期比对照延长的情况下,对处理最终产量的提高也是一个十分有利的因素。

2.2 GPIT生物制剂对露地甜椒根质量、产量因子和产量的影响

2.2.1 根质量 甜椒的根系原本就不发达,主要分布在耕作层的30 cm土层内,但经GPIT生物制剂的处理,在先发根后发苗的作用下,使根系向土壤的纵深发展,这样使处理的根质量得到明显提高。表2表明,处理比对照的根质量提高12.5 g。根质量的提高是处理比对照表现出的一个明显特点,也是在这一特点的前提下,不仅为处理的植株提高了成活率,也为健壮植株的形成奠定了基础,从而又为提高植株的抗病和抗逆能力、也为光合效率的提高创造了条件,而光合效率的提高才最终使得处理产量和品质比对照均得到了提高和改善。由此说明,处理比对照根质量的提高,为甜椒全生育期良性的生长发育起到了至关重要的作用,也说明GPIT生物制剂对根系原本就不发达的作物其效果比根系发达的作物会更加明显。

表2 GPIT生物制剂对露地甜椒的根质量、产量因子和产量的影响

2.2.2 单椒质量 单椒质量是甜椒的一项重要的产量因子,其高低会影响到单穴质量的高低,单穴质量的高低又会影响到产量的高低,因此,单椒质量是甜椒最原始的产量构成单位。表2表明,处理的单椒质量比对照提高8.2 g,这就为处理比对照单穴质量的提高奠定了基础,也为处理比对照最终产量的提高创造了条件。不仅如此,处理的甜椒个头大小相差不大,以120 g左右的个体居多;对照的个体大小相差较大,最大个体180 g左右,最小个体只30 g左右。说明GPIT生物制剂在甜椒个体的形成过程中对营养也进行了更加合理的支配和调控,其在无形之中又起到了提升甜椒商品品质的作用。

2.2.3 单穴质量 甜椒的栽培和其他作物有所不同,一般以双苗移栽定植,一穴双苗,所以,甜椒的产量因子除单椒质量外,不是以单株质量为单位,而是以单穴质量为单位。表2表明,处理比对照的单穴质量提高0.53 kg。单穴质量的高低是决定单位面积产量的决定性产量因子。因此,单穴质量越高,单位面积的产量也就越高。处理的单穴质量比对照越大,处理比对照的增产幅度也就越大。

2.2.4 产量 从表2可以看出,处理公顷产量为67 950 kg;而对照只有44 100 kg。处理比对照每公顷增产23 850 kg,增产率为54.08%。由此可见,GPIT生物制剂的高光效作用对甜椒的增产效果是非常明显的。本试验选用的甜椒品种二猪嘴是在山西的甜椒生产上推广应用多年的地方品种,由于混杂退化比较严重,近年来已被培育的高产优质甜椒新品种取代,但二猪嘴原有的优良种性,仍然在山西的甜椒生产上得到部分菜农的认可,所以,尽管该品种退化严重,发病率较高,产量也越来越低,但生产上仍存在一定的种植面积。GPIT生物制剂对二猪嘴的处理,在高光效的作用下,能够激发出该品种原有的优良种性,改变因品种退化带来的各种不利因素。因此,增产效果就会更加明显。

3 结论与讨论

GPIT生物制剂在甜椒上的试验,对甜椒的特征、特性、根质量、产量因子及产量的提高均产生了较大的影响,归纳起来本试验和以往的试验有2点不同之处,一是在栽培方法上不是采用直播的方法,而是采用育苗分苗移栽后又移苗定植的方法,并且分苗移栽和移苗定植均采用一穴双苗的种植方法;二是选用的供试品种材料不是新培育的高产品种,而是在生产上种植年代较久的地方品种。正是由于这2点不同之处使GPIT生物制剂在甜椒上的试验,得出了比以往的蔬菜试验中更高的增产幅度。其原因有2点:其一使分苗移栽和移苗定植成活率提高。甜椒自身的根系原本就不发达,根量也少,再加之根的再生能力也很差,对育苗移栽后成活率的提高带来很大障碍,是长期困扰菜农的一大难题,因此,不得不采取先分苗移栽,再移苗定植的方法,以提高成活率。尽管如此,仍然会出现不同程度的死苗现象。采用GPIT生物制剂对甜椒幼苗茎叶喷施和浇根后,会强化甜椒幼苗根系的提早发育,增强了因移苗造成根系破损的再生能力,使成活率得到较大幅度的提高,成活率的提高也省去了因重新移苗补栽造成的各项损失和麻烦,实际上也是处理比对照能够大幅度增产的原因之一。再就是一穴双苗的种植方法,并没有影响到GPIT生物制剂在甜椒上的使用效果。一穴双苗的栽培技术是长期以来人们在甜椒种植实践中总结出来的可以使甜椒充分利用水、肥、气、热的增产措施。GPIT生物制剂的使用,在光能利用提高的前提下使甜椒一穴双苗的增产技术,在水、肥、气、热的利用上得到更加充分的发挥,使处理比对照的增产效果更加明显。

其二是对在生产上种植多年、因混杂退化将被淘汰的品种,增产效果更加显著。本试验的品种二猪嘴是具有多种优良性状的山西地方品种,在山西以及周边省(区)的甜椒生产上曾经发挥过重大作用,但因混杂退化严重已逐渐被新品种取代。GPIT生物制剂的应用能够重新激发出它原有潜在的、隐性的优良性状,并且大大提高了其抗病毒病、真菌病和“三落”病害的能力,导致在甜椒的品质和产量上比对照大幅度提高。这是此次试验处理比对照增产幅度较大的另一主要原因。除此之外,甜椒和其他作物相比,又存在根部发育不良的缺陷,而GPIT生物制剂的应用在调整营养生长的阶段首先就体现在先发根后发苗的优势上,这就使甜椒的这一劣势得到迅速改变,在生长发育的过程中并不会因为根部发育的先天不足,使甜椒的品质和产量受到影响。从根质量处理和对照的比较上也可以看出,处理根质量比对照增加12.5 g,在一穴双苗的情况下,这个增加量是较大的。根质量的增加对于甜椒来说,由此而产生的效果要大于那些原本根系就发育良好,再经过GPIT生物制剂处理强化了根系发育所产生的效果。这也是导致GPIT生物制剂在甜椒上的应用,能够大幅增产的另一有利因素。根据以往GPIT生物制剂在其他蔬菜上的试验表明,对露地大白菜可增产22.53%;对露地西芹可增产36.41%[9];对露地番茄可增产32.70%[10];对露地胡萝卜可增产24.50%[11]。相比之下,GPIT生物制剂对甜椒的应用,比大白菜的增产幅度提高31.55百分点,比西芹的增产幅度提高17.67百分点,比番茄的增产幅度提高21.38百分点,比胡萝卜的增产幅度提高29.58百分点。

GPIT生物制剂对露地甜椒上的试验结果表明,对于和甜椒同样特点的辣椒来说,GPIT生物制剂的应用,也同样会起到增产幅度比其他蔬菜作物较大的效果,不论是露地或是大棚栽培的,也包括那些只要是特点基本一致的,甚至是其中有一点是相同或相似的各种作物。试验表明,在产量幅度大幅提高的前提下,在品质的改善和抗病、抗逆性上也会同步得到相应的提高。由此看来,GPIT生物制剂对甜椒、辣椒或类似特点作物的推广应用,将会有更大空间,出现更加广阔的应用前景[12-13]。

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