發酵羊糞與松土促根劑配施對土壤理化性狀及朝天椒品質和產量的影響

崔保偉,劉全永，秦廣利，朱俊朋

(1.商丘職業技術學院，河南 商丘 476000；2.國家面粉及制品質量監督檢驗中心，河南 商丘 476000)

我國畜禽養殖業發展迅猛，暴增的畜禽糞便排泄及其對生態環境的污染已成為普遍關注的熱點。但是我國糞便利用率普遍低，面對如此巨大的資源，如能變廢為寶，將畜禽糞便資源利用，將對發展我國農業經濟和環境保護具有重要意義。朝天椒是豫東地區著名的地標性辣椒品種，常年種植面積7萬hm2左右，被命名為“中國三櫻椒之鄉”，為該區農業經濟的持續提升發揮了重要作用[1-2]。近年來，朝天椒種植過量施用化學肥料，忽視有機肥施用，導致土壤生態環境破壞，出現土壤板結，肥力下降，耕性降低等問題，嚴重影響產量和品質[3]。松土促根劑可改善土壤結構，降低土壤容重，增加孔隙度，增強土壤微生物數量及酶活性，提高作物產量及品質[4-12]。畜禽糞便有機質含量高，養分豐富，肥效持久，施入土壤不僅可改善土壤理化性質，促進有益微生物的活動與繁殖，還能解決長期施用化肥對土壤的危害，提高養分的利用率[13-14]。但是，未經無害化處理的動物糞便含有激素及抗生素等有毒物質，施用后造成土壤鹽漬化和板結，并易將病蟲帶入土壤，影響作物生長發育。

羊糞是一種常見的熱性肥料，有機質含量高，具有肥效快、肥力足的優點。有關羊糞有機肥在作物上應用研究較少。馮煥德等[15]研究表明，羊糞有機肥能有效降低芒果園土壤容重，增加土壤總孔隙度與含量，提高芒果產量與品質。許蘭梅等[16]研究發現，施用羊糞有機肥有利于改善土壤物理性狀，提高玉米千粒質量和產量；李娟等[17]研究表明，羊糞有機肥施用可以促進甘藍生長，提高產量，改善土壤環境，提髙土壤肥力。但是，經無害化處理的發酵羊糞與松土促根劑配施在辣椒上的應用研究未見報道。為此，以純羊板糞經過180 d以上高溫殺菌腐熟后添加EM菌加工成生物發酵羊糞和松土促根劑為材料，研究二者配施對土壤理化性狀及朝天椒品質和產量的影響，以期為農業資源化有序有效利用、為辣椒無害化生產提供技術支持。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于2018年在河南省柘城縣張橋鄉種植基地進行，土壤類型為黃潮土，土質為黏壤土，前茬作物為玉米，土壤肥力均勻，耕層主要養分狀況：pH值7.14，有機質含量18.6 g/kg、堿解氮(N)含量86.4 mg/kg、有效磷(P2O5)含量21.6 mg/kg、速效鉀(K2O)含量109.8 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試朝天椒為當地推廣品種散生子彈頭。化肥為尿素(N 46%)、過磷酸鈣(P2O518%)、硫酸鉀(K2O 50%)；發酵羊糞由慶科生物肥料有限公司提供：含有機質36.15%，氮(N)2.31%、磷(P2O5)2.14%、鉀(K2O)1. 51%、水分26.15%，pH值8.41；松土促根劑由河南省火車頭農業技術有限公司提供，獲得國家發明專利產品(專利號：ZL201310067402.9)。

1.3 試驗設計

試驗設4個處理，分別為CK：化肥，T1: 化肥+松土促根劑，T2:化肥+發酵羊糞，T3:化肥+發酵羊糞+松土促根劑。化肥于整地前施入尿素225 kg/hm2，過磷酸鈣420 kg/hm2，硫酸鉀300 kg/hm2；發酵羊糞(22 500 kg/hm2)與松土促根劑(30 kg/hm2)作基肥，朝天椒盛果期一次追施化肥尿素150 kg/hm2。隨機區組排列，重復3次，小區面積30 m2(3 m×10 m)，區組間距0.6 m，共計12個小區。每小區定植10行，行距0.30 m，株距0.28 m，留苗密度為119 107株/hm2。3月5日播種，采用小拱棚雙膜覆蓋育苗，移栽時間為5月5日，各處理除施肥不同，其他管理同一般大田。

1.4 項目測定

1.4.1 土壤理化性質 土壤容重、孔隙度采用飽和浸提法測定，土壤機械組成、有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀含量參照《土壤農業化學分析方法》測定[18]，pH值采用酸度計測定。

1.4.2 農藝性狀 朝天椒收獲之前，每小區隨機抽取10株測定莖粗、株高、分枝數。株高采用卷尺測量，莖粗采用游標卡尺測量，分枝數按條記載。

1.4.3 產量 朝天椒果實生理成熟后分批多次采摘，稱量鮮果質量，曬干后統計各小區產量，測定椒果含水量，按標準含水量(%)折算干果質量。

1.4.4 品質 朝天椒果實硝酸鹽含量采用酚二磺酸分光光度法測定[19]，游離氨基酸含量采用茚三酮顯色法測定[19],Vc含量采用熒光法測定[20]，還原糖含量采用蒽酮比色法測定[20]。

1.5 數據分析

試驗數據采用Microsoft Excel 2010及SPSS 17.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對土壤養分含量的影響

由表1可知，施用松土促根劑、發酵羊糞可以有效提高土壤有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀含量，均以T3處理最高，分別比常規施化肥CK處理顯著提高24.08%,18.08%,14.80%,15.56%。有機質含量，T2、T3處理均顯著高于常規施化肥CK處理，T3處理顯著高于其他處理(P<0.05)，T1處理與常規施化肥CK處理無顯著差異(P>0.05)；堿解氮、速效鉀含量，兩者表現趨勢相同，T2、T3處理間差異不顯著，均顯著高于T1、常規施化肥CK處理，T1處理與常規施化肥CK處理差異顯著(P<0.05)；對于有效磷含量，T1、T2、T3處理間差異不顯著，均與常規施化肥CK處理達到顯著差異(P<0.05)，具體表現為T3>T2>T1>CK。

2.2 不同處理對土壤理化性質的影響

土壤容重和孔隙度是反映土壤疏松狀況的重要指標。由表2可知，施用松土促根劑、發酵羊糞可以有效降低土壤容重，提高土壤孔隙度，以T3處理土壤容重最低、土壤孔隙度最大，且不同施肥處理間均達到顯著差異。施用松土促根劑、發酵羊糞后，土壤黏粒各處理降低差異不顯著，土壤砂粒，T1處理比常規施化肥CK處理降低不顯著，T2、T3處理顯著降低，二者之間差異不顯著；土壤粉粒呈現增加趨勢，以T3處理最高，T1～T3處理土壤粉粒比常規施化肥CK處理顯著提高2.61%～9.05%。說明在常規施化肥基礎上增施發酵羊糞、松土促根劑可以疏松土壤，改良板結，二者配合施用效果最佳。

表1 不同處理對土壤養分含量的影響Tab.1 Effects of different treatments on soil nutrient content

表2 不同處理對土壤理化性質的影響Tab.2 Effects of different treatments on soil physical and chemical properties

2.3 不同處理對朝天椒農藝性狀的影響

由表3可知，施用松土促根劑、發酵羊糞處理朝天椒株高、莖粗、有效分枝數均高于常規施化肥CK處理,均以T3處理最高，具體表現為T3>T2>T1>CK。T1～T3處理朝天椒株高比常規施化肥CK處理顯著提高9.24%～25.71%，且各處理間差異顯著(P<0.05)；莖粗顯著提高5.63%～20.69%，有效分枝數顯著提高14.21%～28.81%，其中T1處理與T2處理差異不顯著，其他處理間差異均達到顯著水平(P<0.05)。綜上可見，施用松土促根劑、發酵羊糞能夠顯著增加朝天椒株高、莖粗、有效分枝數，以兩者配施處理效果最佳。

表3 不同處理對朝天椒農藝性狀的影響Tab.3 Effects of different treatments on agronomic characteristics of red cluster pepper

2.4 不同處理對朝天椒產量性狀的影響

在本試驗條件下，施用松土促根劑、發酵羊糞能有效提高朝天椒單株結果數和單果鮮質量及干質量(表4)。T3處理單株結果數達69.12個，比常規施化肥CK處理增加29.05%，比T2處理和T1處理增加8.78%～15.08%，且與其他處理均達到顯著差異(P<0.05)；各處理朝天椒單果鮮質量及干質量表現趨勢一致，均以T3處理最高，T1～T3處理單果鮮質量、單果干質量比常規施化肥CK處理顯著提高11.21%～17.04%，12.63%～18.94%，且各處理間差異不顯著(P>0.05)。

由表4可知，不同施肥處理鮮椒產量均高于常規施化肥CK處理，且差異均達到顯著水平，產量依次為T3>T2>T1>CK。T1～T3處理鮮椒產量比常規施化肥CK處理增產1 915.58～6 744.16 kg/hm2，增幅達到10.72%～37.75%，T3處理增產效果最佳，達到24 607.21 kg/hm2。干椒產量表現趨勢與鮮椒產量一致，T1～T3處理干椒產量比常規施化肥CK處理增產387.06～1 656.91 kg/hm2，增幅達到9.21%～39.43%，T3處理增產效果最佳，達到5 858.86 kg/hm2。說明松土促根劑和發酵羊糞單施或配施均能提高朝天椒產量，以二者配施效果較佳。

表4 不同處理對朝天椒果實性狀及產量的影響Tab.4 Effects of different treatments on the fruit characters and yield of red cluster pepper

2.5 不同處理對朝天椒果實品質的影響

由表5可知，施用松土促根劑、發酵羊糞對朝天椒果實Vc和還原糖含量的影響顯著，但對硝酸鹽和游離氨基酸含量影響不顯著。從Vc和還原糖含量來看，與常規施化肥CK處理相比，T1～T3處理果實Vc含量顯著提高6.75%～19.91%，還原糖含量顯著提高6.12%～20.77%，Vc和還原糖含量均以T3處理最高，分別達到1.026 8 mg/g，24.65 g/kg，且各處理間均達顯著差異水平。不同處理朝天椒果實品質指標均表現T3>T2>T1>CK，以T3處理品質最佳。

表5 不同處理對朝天椒果實品質的影響Tab.5 Effects of different treatments on the fruit quality of red cluster pepper

3 結論與討論

羊糞養分濃度高，水分含量少，有機質含量多，營養全面，是優質農家有機肥,關于施用羊糞有機肥對土壤的改良已有相關報道[21-23]。丁闊等[22]研究表明,施用黑炭和羊糞能有效改變果園土壤顆粒組成，改善土壤物理性質，提高土壤有機質及速效養分含量;吳紅等[23]利用羊糞作為葡萄園基肥施用，可顯著提高土壤有機質含量，且全氮、堿解氮、有效磷和速效鉀含量隨著羊糞施用量增加而提高。本研究結果表明，種植朝天椒在常規施用化肥基礎上，增施松土促根劑、發酵羊糞可以有效提高土壤肥力，顯著降低土壤容重，增加土壤孔隙度，這與前人研究結果相似[22-23]。所有處理中，以松土促根劑與發酵羊糞配施的T3處理效果最好，該處理土壤有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀含量較常規施用化肥(CK)分別顯著提高24.08%，18.08%，14.80%，15.56%，土壤粉粒顯著提高9.05%。

良好的土壤條件有利于作物生長發育，是獲得高產優質的基礎。相關研究結果表明，施用松土促根劑、發酵羊糞可促進作物生長發育，增加作物產量和改善農產品品質。謝迎新等[24]研究表明，施用松土促根劑能夠增加冬小麥成穗數和穗粒數,提高小麥產量和改善小麥籽粒淀粉品質；張兆揚等[25]通過煙草試驗研究表明，施用松土促根劑可促進烤煙根系生長發育,增加煙葉經濟效益,改善煙葉化學成分的協調性,提高煙葉品質；杜中平等[26]研究表明，羊糞作為基肥施用可以提高番茄的生長勢，顯著增加番茄果實的可溶性蛋白質、Vc、可溶性總糖含量和產量，同時也能顯著降低番茄果實亞硝酸鹽含量。楊正濤等[27]研究表明，菌渣與土壤改良劑配合施用能明顯增加馬鈴薯株高、莖粗、主莖數，提高產量，提升淀粉、還原糖、Vc及粗蛋白含量。本研究結果表明，施用松土促根劑、發酵羊糞可促進朝天椒生長發育，提高朝天椒產量，改善朝天椒品質，這與前人研究結果相似[24-26]。所有處理中，以松土促根劑與發酵羊糞配施的T3處理效果最好，與常規施用化肥(CK)相比，朝天椒株高、莖粗、有效分枝數分別顯著提高25.71%，20.69%，28.81%，單株結果數、單果鮮質量及干質量分別提高29.05%，17.04%，18.94%，鮮椒顯著增產37.75%，干椒顯著增產39.43%，朝天椒果實Vc、還原糖含量分別顯著提高19.91%，20.77%，但對硝酸鹽和游離氨基酸含量無顯著影響。

在本試驗條件下，綜合考慮松土促根劑、發酵羊糞配施對朝天椒生長發育、產量與品質的影響及改良土壤效果，T3處理(化肥+發酵羊糞+松土促根劑)效果最佳，在朝天椒生產中增施松土促根劑與發酵羊糞是一項值得推廣的技術。