配施蚯蚓粪对辣椒生长·根际土壤微环境的影响以及产量效益分析

李腾飞，王爱杰，李 华，王静静，贺洪军，张禄祺，韩梅梅，张自坤*

(1.德州市农业科学研究院，山东德州 253015;2.平原县蔬菜和水产业发展中心，山东德州 253000)

辣椒(L.)为茄科辣椒属一年或有限多年生草本植物。全国辣椒种植面积约213.33万hm。山东省露地辣椒种植面积 14.67万hm(数据来自山东省辣椒协会)，是辣椒种植大省，由于常年种植，山东露地辣椒主产区存在辣椒病害加重、产量和品质下降的风险。蚯蚓粪可以高效促进作物生长，增加土壤微生物生物量碳氮，提高土壤中脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和多酚氧化酶的活性，也增加了土壤有机质含量，提高土壤碳水化合物、多聚类、羧酸类、氨基酸类、胺类及酚类碳源的利用水平，改善根际区域的微生态环境。

蚯蚓粪复合基质改善了辣椒的出苗率和幼苗叶片叶绿素含量，显著促进幼苗植株的生长发育。目前，关于蚯蚓粪在辣椒上的报道，集中在辣椒苗期或设施蔬菜上的研究。在露地辣椒栽培中，采用穴施方式，研究配施蚯蚓粪对露地辣椒的影响鲜有报道。因此，为了指导农业生产，促进农业提质增效，开展配施蚯蚓粪在露地辣椒上的应用意义重大。

1 材料与方法

试验于2021年3—9月在山东省德州市农业科学研究院示范园基地开展。土壤质地为壤土，试验地地势平坦，灌排方便，0～20 cm 耕层全氮766.21 g/kg，速效氮59.73 mg/kg，速效磷85.8 mg/kg，速效钾86.47 mg/kg，有机质28.35 g/kg。

辣椒为簇生朝天椒“日本三樱椒”，品种由英潮种业有限公司提供，硫酸钾型复合肥(N∶PO∶KO为15∶15∶15，总养分含量≥45%)，购自史丹利化肥平原有限公司；蚯蚓粪(N+PO+KO≥5%，有机质≥37%)，购自希森三和集团蚯蚓养殖加工有限公司。

2021年3月20日穴盘育苗，2021年5月15日起垄栽培，一穴双株定植，行距为60 cm，株距25 cm，种植密度为133 400株/hm，小区面积是16 m，每处理3次重复，随机区组排列，试验肥料全部基肥施入，硫酸钾型复合肥采用基肥一次性撒施，蚯蚓粪采用基肥一次性穴施，对照为当地常规施肥，其他管理方式按常规田间管理进行。设6个处理，对照(CK)硫酸钾型复合肥1 500 kg/hm，处理①硫酸钾型复合肥1 500 kg/hm+蚯蚓粪(50 g/穴，即3 335.25 kg/hm)，处理②硫酸钾型复合肥1 500 kg/hm+蚯蚓粪(100 g/穴，即6 670.5 kg/hm)，处理③硫酸钾型复合肥1 500 kg/hm+蚯蚓粪(150 g/穴，即10 005.75 kg/hm)，处理④硫酸钾型复合肥1 500 kg/hm+蚯蚓粪(200 g/穴，即13 341 kg/hm)，处理⑤硫酸钾型复合肥1 500 kg/hm+蚯蚓粪(250 g/穴，即16 676.25 kg/hm)。

在辣椒盛果期(2021年8月10日)对辣椒根际土壤微环境相关指标取样，在辣椒收获期(2021年9月22日)对辣椒农艺性状、产量进行调查。

农艺性状。株高和植株开展度用米尺测量；果长、果宽、果肉厚和茎粗用游标卡尺测量；调查辣椒植株分枝数；选取20个均匀一致的辣椒，用百分之一天平秤称重，来测定单果鲜重。

辣椒根际土壤微环境。采用抖动法采集根际土壤，根际土壤氧化氢酶活性、脲酶活性、蔗糖酶活性以及磷酸酶活性分别采用高锰酸钾滴定法、苯酚钠一次氯酸钠比色法、3，5—二硝基水杨酸比色法以及磷酸苯二钠比色法测定。采用稀释平板法测定土壤中真菌、细菌、放线菌的数量。

辣椒产量。每个处理小区产量按实际收获产量计算。

采用 Microsoft Excel 2007软件进行数据处理，使用DPS 7.05软件对试验数据进行方差分析和多重比较(Duncan新复极差法)。

2 结果与分析

由表1可知，与对照相比，茎粗增加了2.35%～25.73%，开展度增加了11.59%～34.03%，分枝数增加了4.13%～25.00%，果长增加了8.81%～29.56%，果宽增加了22.55%～29.19%，果肉厚增加了5.13%～19.23%，单果重增加了1.39%～18.28%，结果数增加了7.57%～57.57%，方差分析结果表明，各处理与对照相比，株高、茎粗、分枝数、果肉厚差异不显著，开展度、果长、果宽差异显著。除处理①外，单果重、结果数与对照差异显著。其中，处理④的农艺性状综合表现最好，有利于辣椒增产丰收。

表1 不同处理对辣椒农艺性状的影响Table 1 Effects of different treatments on agronomic traits of chili

由表2可知，与对照相比，细菌数量增加了11.44%～49.15%，真菌数量降低了7.48%～12.70%，放线菌数量增加了25.22%～109.05%，B/F增加了20.37%～70.99%，方差分析结果表明，各处理与对照相比，细菌数量、放线菌数量、B/F显著高于对照，真菌数量显著低于对照，其中处理④细菌、放线菌数量最多，真菌数量最少，B/F最高。

表2 不同处理对辣椒根际土壤微生物数量的影响Table 2 Effects of different treatments on microbial quantity of chili rhizosphere soil

由表3可知，与对照相比，脲酶活性增加了12.72%～63.58%，磷酸酶活性增加了28.33%～58.33%，蔗糖酶活性增加了11.80%～60.93%，多酚氧化酶活性增加了10.48%～32.38%，方差分析结果表明，各处理与对照相比，脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性均显著高于对照，除处理①外，其他各处理多酚氧化酶活性均显著高于对照。其中，处理④的土壤酶活性最高。

表3 不同处理对辣椒根际土壤酶活性的影响Table 3 Effects of different treatments on enzyme activities in chili rhizosphere soil mg/g

由表4可知，与对照相比，各处理产量均有所提高，产量增加了9.06%～86.38%，处理①净收益比对照降低了13.00%，其他各处理净收益比对照增加了31.24%～132.02%，处理④产量为29 614.27 kg/hm，净收益为33 710.24元/hm，效益最好。

3 结论与讨论

蚯蚓粪能促进作物生长发育，前人在薄皮甜瓜、西瓜、番茄、黄瓜、苹果、草莓、生菜等上的试验表明，不同方式配施蚯蚓粪能够增加果蔬的产量。该试验结果显示，与对照相比，配施蚯蚓粪增加了辣椒植株的茎粗、开展度、分枝数，辣椒果长、果宽、果肉厚、单果重和结果数也有提高，表明配施蚯蚓粪改善了辣椒植株的农艺性状，增加了辣椒产量，与前人在其他作物上的研究结果一致。其中，处理④的农艺性状综合表现最好，有利于辣椒增产丰收。

表4 不同处理辣椒产量及经济效益Table 4 Yield and economic benefit of chili under different treatments

施用蚯蚓粪具有提高土壤酶和微生物活性的双重作用。李继蕊等研究表明，蚯蚓粪对土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性有促进作用；张宁研究蚯蚓粪对西瓜和番茄生长的影响时发现，添加蚯蚓粪后，土壤细菌和放线菌数量均随蚯蚓粪用量的增加逐渐增多，而真菌数量呈下降趋势，细菌数/真菌数增加。该试验结果显示，与对照相比，根际土壤细菌数量和放线菌数量显著高于对照，根际土壤真菌数量显著低于对照，B/F显著高于对照。其中处理④细菌、放线菌数量最多，真菌数量最少，B/F最高。

与对照相比，处理①产量虽然增加，但净收益降低，其他各处理在摘鲜辣椒成本和肥料成本增加的情况下，净收益比对照多4 538.87～19 181.12元/hm，处理④产量为29 614.27 kg/hm，净收益为33 710.24元/hm，效益最好，大幅提高了辣椒净收益，能够带动农民和新型经营主体的种植积极性，达到种植辣椒增加收益的目的。