谭 美,向铁军,江 涛,戴美玲,刘 文,卢胜杰
(湖南金叶众望科技股份有限公司,湖南 临湘 414300)
湖南省是我国辣椒的主产区之一,也是辣椒产业科技创新强省[1]。在实际生产过程中,由于偏施、滥施化学肥料和农药,造成土壤微生物严重失调,土壤板结,肥料有效利用率低,导致辣椒产量下降、品质降低、病虫害加重等问题,制约了湖南省辣椒产业的发展。如何通过科学施肥改良土壤,提高辣椒产量和降低辣椒病虫害一直都是辣椒生产中关注的重点。有研究表明,有机肥施用能有效提高蔬菜产量和品质,增加作物抗病虫害能力[2-4]。但不同类型有机肥对辣椒生长发育及抗病性的影响罕见报道。
鉴于此,笔者通过施用3种不同类型的“众望牌”有机肥,研究其对辣椒生长发育、产量、品质和抗病性的影响,旨在找出有利于辣椒高产优质栽培的肥料。
供试辣椒品种为湘研15 号。供试肥料由湖南金叶众望科技股份有限公司提供,分别为功能性生物有机肥、菜籽饼有机肥和腐植酸有机肥,3种有机肥w(总养分)≥8%、w(有机质)≥45%(按照NY/T 525—2021中新检测方法检测)。
试验在湖南金叶众望科技股份有限公司蔬菜基地进行,试验土壤为黄壤,0 ~30 cm土层w(有机质)为38.75 g/kg,w(全氮)为2.05 g/kg,w(速效磷)为0.17 g/kg,w(速效钾)为57.36 mg/kg,pH为5.5。
试验设9 个处理、1 个对照(不施肥CK)。A1、A2、A3处理,分别施用功能性生物有机肥1 500、2 250、3 000 kg/hm2;B1、B2、B3 处理,分别施用菜籽饼有机肥1 500、2 250、3 000 kg/hm2;C1、C2、C3 处理,分别施用腐植酸有机肥1 500、2 250、3 000 kg/hm2。试验采取随机区组设计,每个处理3 次重复,共30 个小区,每小区面积20 m2。各处理其他田间管理措施均相同。
试验于2021年5月至10月进行,5月12日选取长势相近的辣椒苗进行移栽,5 月30 日第1 次追肥,6月29日第2次追肥,8月2日第3次追肥。
每小区随机选取10 株辣椒作为测定植株,测量株高、开展度、主茎高和主茎直径。从第1花序坐果到完全成熟,采用单采单收方法,每次采摘果实称量以后做记录,直到所有植株果实采摘完全结束;于辣椒结果前期、结果中期和结果后期在每个小区的测定植株上采摘20 个长势一致的成熟辣椒,进行果长、果径、单果质量、果实营养品质的测定,综合3次结果计算每个小区的均值;于辣椒生育后期,统计立枯病病株率。
采用Excel 2016 和SPSS 2019 软件进行数据统计和分析。
不同有机肥处理对辣椒产量的影响见表1。由表1可知,不同施肥处理辣椒产量差异较大。施用相同的有机肥时辣椒产量随着施肥量的增加而增加,各处理增产率表现为A3>B3>A2>C3>B2>C2>A1>B1>C1;从不同有机肥品种来看,功能性生物有机肥对辣椒的增产效果最明显,比CK 增产20.91% ~56.51%;其次为菜籽饼有机肥,比CK增产15.59% ~47.94%;而腐植酸有机肥对辣椒的增产效果最小,比CK增产10.90% ~31.22%。这说明,单从产量考虑,功能性生物有机肥的肥效最佳,菜籽饼有机肥次之,腐植酸有机肥最差。
表1 不同有机肥处理对辣椒产量的影响
不同有机肥处理对辣椒生长性状的影响见表2。由表2 可知,不同施肥处理对辣椒生长性状存在显著影响。3 种有机肥处理的辣椒株高存在差异,菜籽饼有机肥处理辣椒株高最高,其次为功能性生物有机肥处理,最后为腐植酸有机肥处理;3种有机肥处理对主茎高影响不大,与CK 之间差异不显著;除B3 处理外,其他施肥处理与CK 相比,主茎直径差异不显著,3种有机肥处理之间,主茎直径差异不显著;辣椒开展度方面,施肥处理与CK 存在显著差异,功能性生物有机肥处理辣椒开展度最大,菜籽饼有机肥处理次之。从施肥量来看,随着施肥量的增加,辣椒株高和开展度明显增加,主茎高和主茎直径则增加不明显。
表2 不同有机肥处理对辣椒生长性状的影响
不同有机肥处理对辣椒果实感官品质的影响见表3。由表3可知,各施肥处理的辣椒果长显著大于对照处理;施肥量对辣椒果长存在显著影响,施肥水平在2 250 kg/hm2时,辣椒果长显著大于施肥水平1 500 kg/hm2,施肥水平3 000 kg/hm2与施肥水平2 250 kg/hm2之间辣椒果长差异不显著。除对照处理辣椒果实直径显著低于C2和C3处理外,各施肥处理之间辣椒果实直径差异不显著。不同施肥处理单果质量表现为A3>B3>C3>C2>A2>A1>C1>B1>B2,功能性生物有机肥对辣椒单果质量的增加效果最明显,其次为菜籽饼有机肥,而腐植酸有机肥最小,分别比CK增加6.06% ~12.27%、3.99% ~10.70%、4.32% ~9.84%。同一施肥水平下,不同有机肥处理单果质量差异不显著。
表3 不同有机肥处理对辣椒果实感官品质的影响
不同有机肥处理对辣椒果实营养品质的影响见图1。不同施肥处理之间可溶性蛋白质含量存在较大差异,不同处理辣椒果实可溶性蛋白质含量表现为C3>A3>B3>C2>C1>A2>B1>B2>A1>CK;除C2和C3处理外,不同有机肥处理辣椒果实可溶性总糖含量与对照处理无显著差异,各有机肥施肥处理之间可溶性总糖含量差异不显著,不同处理辣椒果实可溶性总糖含量表现为C3>C2>A2>B3>C1>A3>B2>B1>A1>CK;C2、C3 和A3 处理辣椒果实维生素C含量与对照存在显著差异,各施肥处理之间维生素C含量差异不显著,不同处理辣椒果实维生素C 含量表现为C3>C2>A3>A2>B1>C1>B3>A1>B2>CK;不同有机肥处理辣椒果实辣椒素含量与对照存在显著差异,不同处理辣椒果实辣椒素含量表现为C3>A3>C2>C1>B3>A2>B1>B2>A1>CK。以上说明,单从辣椒果实营养品质考虑,腐植酸有机肥肥效最佳,功能性生物有机肥次之,菜籽饼有机肥最差。
图1 不同有机肥处理对辣椒果实营养品质的影响
不同有机肥处理对辣椒抗病性的影响见表4。由表4 可知,有机肥能有效降低辣椒病害发生率,有机肥施肥量在1 500 ~3 000 kg/hm2时减轻辣椒病害作用依次递增。
表4 不同有机肥处理对辣椒抗病性的影响
施用功能性生物有机肥、菜籽饼有机肥和腐植酸有机肥都能不同程度地降低辣椒病株率。功能性生物有机肥降低辣椒病害效果最明显,病株率比CK 降低21.69 ~27.49 个百分点;菜籽饼有机肥效果最差,病株率比CK 降低7.49 ~8.40 个百分点。这说明,单从辣椒病害情况考虑,功能性生物有机肥肥效最佳,腐植酸有机肥次之,菜籽饼有机肥最差。
有机肥在矿化过程中会释放出有效氮,从而促进作物生长。土壤中加入有机肥可以提高土壤通气性、疏松度,能明显增加有机质含量,提供给作物一定量的营养元素,进而改善作物的生长发育条件,在一定程度上能促进作物生长[5-6]。
从辣椒生长发育情况来看,本试验中设定的施肥范围内,3 种有机肥处理的辣椒株高、开展度、产量均随施肥量增加而增加,说明有机肥能有效促进作物生长,提高作物产量,这与孙弘宇[7]对桃枝叶的研究、唐雪[8]对水稻的研究和李吉进等[9]对番茄的研究结果相似。3种有机肥中功能性生物有机肥对辣椒产量影响最大,影响最小的为腐植酸有机肥。这是由于生物有机肥可通过提高土壤中有益菌的活性来促进有机质转化,有效促进土壤中的养分释放,同时还能够活化土壤中难溶养分,提高土壤保肥供肥能力,促进作物生长[10-11]。
从辣椒果实品质来看,有机肥施用能显著提高辣椒果长、果实直径和单果质量,本试验中功能性生物有机肥对辣椒单果质量的增加效果最明显,其次为菜籽饼有机肥,而腐植酸有机肥对辣椒单果质量的增加效果最小。同一施肥水平下,不同有机肥处理单果质量差异不显著。试验以辣椒果实中含有的可溶性蛋白质、可溶性总糖、维生素C和辣椒素作为辣椒果实营养品质的衡量指标,试验结果表明,腐植酸有机肥处理辣椒果实营养品质最佳,其次为功能性生物有机肥,菜籽饼有机肥最差。这是因为腐植酸有机肥处理可提高土壤脲酶、过氧化氢酶、磷酸酶、蔗糖酶等土壤酶活性,通过调控植物代谢相关重要基因的表达和酶活性来提升农作物产量并改善农作物品质[12-14]。
从辣椒抗病性来看,有机肥施入土壤后可改变微生物的多样性,降低植物致病的微生物数量,增加植物抗性及对有害病菌的拮抗和杀灭作用等,从而不同程度地降低了植物病情指数和病株率,提高了植物的抗病性[15-17]。试验中3种有机肥处理均能不同程度地降低辣椒病株率。功能性生物有机肥降低辣椒病害效果最明显,病株率比CK 减少21.69 ~27.49 个百分点;其次为腐植酸有机肥,病株率比CK减少10.80 ~13.23个百分点,菜籽饼有机肥效果最差,病株率比CK 减少7.49 ~8.40 个百分点。这是因为功能性生物有机肥是将合适的营养载体与抑病促生功能菌群共同发酵,施用后可调节作物根系土壤微生物菌落多样性,从而减少土传病害,同时生物有机肥能通过提高植株体内防御性相关酶活性来提高辣椒对病害的抗性。这在棉花[15]、黄瓜[16]和番茄[17]等作物研究上得到验证。
综上所述,3 种有机肥中功能性生物有机肥效果最佳,在提高辣椒产量的同时,保证了辣椒果实品质,降低辣椒病害,是辣椒高产优质栽培的首选有机肥。