王燦 趙水靈 屈用函 袁恩平 王紹祥 李云 張雪廷



摘要:以文山州種植面積較大的朝天椒品種‘潤冠78為試驗材料,施加不同肥料為變量,進行朝天椒大田栽培試驗,通過測定植株形態、果實碳水化合物、脂肪、Vc等指標,研究不同有機菌肥對朝天椒生長質量、果實品質的影響。結果表明:在土壤養分和pH值比較中,D處理有效磷顯著高于其他處理;各處理pH值與原始土樣相比均顯著提高,但處理間無顯著差異。在果實比較中,C處理朝天椒果實品質最好,主成分綜合得分2.34.但產量顯著低于其他處理;產量最高的是CK處理,但果實品質評價綜合得分較低,為-1.37。因此認為生物有機肥可提高果實品質,但產量顯著低于復合肥料。
關鍵詞:朝天椒;肥料;生長質量;果實品質;產量
研究表明,施用生物有機肥可顯著提高農作物的品質和產量,長期施用可顯著提高土壤中有機質含量。生物有機肥料多以動植物殘體(如畜禽糞便、農作物秸稈等)為來源,經無害化處理、腐熟的有機物料復合而成的,并添加多種益生菌等,是一種兼具微生物肥料和有機肥效應的肥料。生物有機肥料具有增加耕地土壤的肥力、促進作物營養的吸收、改善土壤質地、增強作物抗病蟲害能力等。同時也緩解了因過量使用化肥導致耕地營養元素的缺失等問題。另外,隨著研究的深入,發現地下微生物群落多樣性與植物生長發育息息相關,肥料中添加了益生菌不僅可抑制土壤中有害微生物的繁殖,同時也可直接參與、調節土壤營養元素的代謝循環,促進有機質分解,提高土壤養分,促進植物生長。
辣椒(Capsicum annuum L),茄科辣椒屬一年或有限多年生草本植物。具有較高營養價值,含有維持人體正常生理機能和增強人體抗性、活力的多種化學物質。據研究報告,每100g鮮辣椒中含有1.6g蛋白質、0.2g脂肪、4.5g碳水化合物、0.7g粗纖維及Vc、核黃素、硫銨素、鈣、磷、鐵等,其中辣椒vc含量居蔬菜首位。辣椒不僅營養豐富,同時也是人民喜食的一種調味料和化工原料,種植面積較大,已成為除大白菜之外的第二大非主要農作物,產值則位居全國第一。辣椒作為云南省高原特色農作物之一,辣椒產業的發展將推動高原貧困地區的農民增收和區域經濟增長。
合理選擇適宜的肥料不僅提高辣椒產量及品質,而且也能保護當地土壤環境。因此,以當地市面上常用朝天椒品種‘潤冠78為試驗材料,施加不同品種的肥料進行大田露地栽培,比較篩選得出適宜朝天椒品種‘潤冠78生長發育的肥料,為當地朝天椒種植肥料施用提供新的選擇。
1 材料與方法
1.1供試材料
1.1.1供試辣椒。朝天椒品種‘潤冠78。
1.1.2供試肥料。日本星新礦物質肥(含硅酸的微量元素)市面上購買;暢領益生土壤衛士(主要菌種為芽孢菌、酵母菌、乳酸菌、光合菌、生物酶)由山東優普生物工程有限公司提供;暢領益生微生物菌劑有機肥(主要菌種為芽孢菌、酵母菌、乳酸菌、光合菌、微量元素和發酵羊糞)由山東優普生物工程有限公司提供;中澳菇渣有機肥由中澳公司生產提供(主要成分為菇渣);‘龍潭牌辣椒專用復合肥(N:P:K=11:7:12),由云南省玉溪化肥廠有限責任公司提供。
1.2田間試驗設計
供試地點為云南省文山州硯山縣江那鎮獅子山村(P04.3553°E,23.5797°N,海拔1528.2m)。土壤類型為紅色土,土壤初始養分特征如下:pH值5.57.有機質1.52%,有效磷12.89mg/kg,速效鉀140.63mg/kg,水解性氮106.82mg/kg。
試驗于2019年2月開始。田間小區試驗采用隨機區組設計,試驗共設5個處理,分別為:A:日本星新礦物質肥;B:暢領益生土壤衛士;C:暢領益生微生物菌劑有機肥;D:中澳菇渣有機肥;CK:‘龍潭牌辣椒專用復合肥。每個處理設3次重復,1個小區為1次重復,每小區2廂,廂寬1.3m包溝(溝寬50cm)、長9.5m包溝(溝寬50cm)。試驗區四周設保護行、試驗區內小區間設隔離行,田間管理按當地常規方式進行。
1.3測試項目
1.3.1田間農藝性狀調查。通過卷尺、游標卡尺測量辣椒植株株高、莖粗、株幅;分別統計個小區辣椒產量,動態記產。
1.3.2果實品質檢測。辣椒素采用HPLC測定(GB/T2166-2007),碳水化合物采用加法,淀粉加糖的總和(GB/Z 21922-2008),蛋白質采用凱氏定氮法測定(GB5009.5-2016),粗纖維采用酸堿消煮法(GB/T5009.10-2003),Vc采用熒光法(GB5009.86-2016),總糖以葡萄糖統計采用酸水解-萊因-埃農氏法(GB5009.8-2016),脂肪采用酸水解法(GB 5009.6-2016),以上指標均由云南商測質量檢驗技術服務有限公司代測。
1.3.3土壤養分檢測。土壤基質有機質含量測定參照重鉻酸鉀氧化-容量法測定;土壤氮含量參照凱氏定氮法測定;土壤磷含量參照H2SO4-H2O2,消煮-釩鉬黃比色法;土壤鉀含量參照氫氟酸消解法GB 9836-88測定,pH值采用pH儀測定。
1.4數據處理
試驗數據采用Excel 2007、SPSS 20.0、Origin9.1、DPS7.5和R語言進行統計分析。
2 結果與分析
2.1不同肥料對土壤養分含量的影響
不同肥料對土壤有機質、N、P、K含量影響見表1.在有機質比較中,D處理有機質含量最高為1.73%,但各處理間均無顯著差異。D處理有效磷含量最高為40.7mg/kg,顯著高于其他處理,最低的是C處理為8.80mg/kg,但與A、B、CK和初始土樣無顯著差異。在速效鉀比較中,各處理均無顯著差異。在氮含量比較中,CK處理N含量最高為162.24mg/kg顯著高于C處理91.13mg/kg,但與其他處理間無顯著差異。在土壤pH比較中,C處理pH值最高為6.51.與各處理間無顯著差異,但均高于初始土樣5.57。
2.2不同肥料對朝天椒農藝性狀的影響
從表2可知,不同肥料對朝天椒株高無顯著差異,最高的是B處理為60.33cm;在莖粗的比較中B處理最高為13.88mm,顯著高于D處理,最低的是D處理為12.66mm;B處理的株幅最高為5783.95cm2,顯著高于A、C處理,但與D、CK處理無顯著差異,最低的是A處理,僅4210.45cm2。
2.3不同肥料對朝天椒果實辣椒素的影響
在不同有肥料對朝天椒果實辣椒素的影響中(圖1),B處理辣椒素最高為0.40g/kg,與D處理差異顯著,與A、C、CK之間無顯著差異。
2.4不同肥料對朝天椒產量的影響
在產量對比中,CK處理產量最高為705.49kg/667m2,除B處理660.60kg/667m2外,顯著高于其他處理;最低的是C處理542.77kg/667m2,顯著低于其他處理。
2.5不同肥料對朝天椒果實品質的影響
由表3可知,C處理碳水化合物最高為5.25g/100g,顯著高于A、B、D處理,但與CK處理無顯著差異;在蛋白質比較中,最高的是D處理4.21g/100g,除C處理外,顯著高于其他處理,最低的是A處理,僅3.20g/100g;維生素C及脂肪比較中,各處理間無顯著差異;A處理總糖最高為3.50g/100g,顯著高于B處理,與C、D、CK無顯著差異;D處理纖維素最高為9.9%,顯著高于CK處理8.73%,但與其他處理無顯著差異。
2.6不同肥料對朝天椒果實品質主成分分析
圖3反映了不同肥料處理對辣椒果實品質的主成分分析結果,前3個特征值(Eigenval-ues)大于1.且累計方差貢獻率達到90.2%,因此提取了前3個主成分。相連點之間距離越近,代表其相似度越高,第一主成分貢獻率達42.9%,將其處理分別投影到第一主成分軸上,可以看出:B、D處理相近,A、CK處理相近,但均與C處理相遠,說明C處理辣椒果實品質與其他處理差別較大。
2.7不同肥料對朝天椒果實品質主成分分析綜合得分
由于提取的前3個主成分足以反映原始變量的絕大部分信息,因此根據綜合主成分函數模型,計算綜合得分對不同肥料處理的辣椒果實品質做出評價圖(圖4)。不同肥料處理的辣椒果實品質綜合得分表現不同。其中C處理表現得分為2.34.其次是D處理1.31.其余處理均為負分。綜上所述C處理辣椒果實品質最好,其次是D處理,最差的是B處理-1.55。
3 結論
通過對朝天椒‘潤冠78農藝性狀、辣椒素、產量、果實品質及土壤養分的綜合分析得出:C處理(暢領益生微生物菌劑有機肥)朝天椒果實品質最好,但產量卻顯著低于其他處理;另外產量最高的是CK處理(‘龍潭牌辣椒專用復合肥),其果實品質評價綜合得分則較低。在土壤養分比較中,D處理有效磷顯著高于其他處理;在有機質、速效鉀、水解性氮中各處理則與原始土樣無顯著差異,但在pH值比較中均顯著高于原始土樣。
該試驗通過大田露地栽培,比較分析辣椒產量及相關果實指標,結果與前人一致:生物有機菌肥可改善果實品質;但試驗中產量卻顯著低于CK對照復合肥。這可能是由于生物有機肥中的益生菌改善根際土壤微生物群落,提高了土壤肥力和土壤酶活性,但土壤本身供辣椒生長發育所需元素較少,因此產量較低。本試驗研究結果對進一步開發、探究文山州朝天椒綠色高效栽培模式研究有一定的指導意義,為下一步肥料試驗奠定基礎。