利用功能型混合微生物菌劑替代部分化肥對日光溫室辣椒生長及品質的影響

侯棟， 蒯佳琳， 岳宏忠， 李亞莉， 張東琴， 姚拓

(1.甘肅省農業科學院 蔬菜研究所，甘肅 蘭州 730070； 2.甘肅農業大學 草業學院，甘肅 蘭州 730070)

微生物菌劑是經過特殊工藝制成的含有活菌并用于植物的生物制劑或活菌制劑，具有增加土壤肥力、增強植物對養分的吸收、提高作物抗病能力、減少環境污染等多種功能[1]。目前，隨著生態農業和綠色食品生產的興起和發展，微生物菌肥作為農業生產的一類重要肥源和土壤修復制劑已引起重視，并在番茄[2-3]、草莓[4-5]、玉米[6]等多種作物上得到廣泛應用，同時微生物菌劑對土壤鹽漬化[7]及連作障礙[3,8]也具有一定的修復功能。

在溫室生產中，由于復種指數高，土壤利用強度大，導致土壤微生物多樣性降低，微生物群落失衡，土壤鹽漬化、酸化嚴重，作物產量和品質降低[9]。辣椒是日光溫室栽培的主要蔬菜之一，有關微生物菌劑在設施辣椒栽培中的應用研究主要集中在單純的生物菌劑篩選試驗上[10-12]，對于微生物菌劑替代部分化學肥料的研究并不多見。為了解微生物菌劑對日光溫室辣椒產量品質及土壤肥力的影響，通過化肥與生物菌劑的配施，尋找生物菌劑與化肥之間的最佳配施方式，為日光溫室辣椒生產中減少化肥施用提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

辣椒品種為37-94(瑞克斯旺公司)。試驗地設在甘肅省武威市涼州區清水鎮王盛村，土質為灰黃平土。

供試肥料。化肥為甘肅省農業科學院土壤肥料與節水農業研究所研制的蔬菜硫基長效肥(N∶P∶K含量為18∶16∶14)，667 m2施用量為160 kg；菌劑由甘肅農業大學草業學院微生物實驗室提供的菌株P2、P4、P19、P35，項目組分別單獨培養后按體積等比例混合接種到專用載體基質，在28 ℃條件下培養7 d制成。其中，菌株P2為雷氏普羅威登斯菌Providenciarettgeri(GenBank登錄號:MN615664)，菌株P4為克什米爾小陌生菌Advenellakashmirensis(GenBank登錄號:MN615708)，菌株P19為醋酸鈣不動桿菌Acinetobactercalcoaceticus(GenBank登錄號:MN615712)，菌株P35為腐敗沙雷菌Serratiaplymuthica(GenBank登錄號:MN615709)。4種菌株都具有固氮和溶解有機和無機磷功能，P2、P4具有分泌IAA功能，P35具有生防功能。

1.2 方法

1.2.1 處理設計

以667 m2為施肥單位，本試驗共設10個處理。T1為施用全量化肥；T2～T4分別為減施20%、40%、60%化肥，增施功能型混合微生物菌劑2 kg；T5僅施用功能型混合微生物菌劑2 kg；T6為對照，未施用任何肥料；T7～T10均減施60%化肥，分別增施功能型混合微生物菌劑4、6、8、10 kg。

試驗于2017年8月15日育苗，10月2日施基肥起壟，10月10日定植，株距35 cm。10月21日覆膜，12月22日始收，2018年1月29日采收果實進行品質測定，2018年6月18日終收，6月20日開始拉秧，共計采收11次。

1.2.2 測定項目及方法

植株長勢測定。盛果期每處理隨機選取60株，測量株高和莖粗。

辣椒產量測定。每處理小區全區測產，每次采摘果實稱重后記錄，直至拉秧。在辣椒盛果期采集每小區相同部位的果實30個，測量單果重。

辣椒品質測定。本研究測定葉綠素含量、VC、可溶性糖、可溶性蛋白質共4項品質指標，其分析測試工作均在甘肅省農業科學院產品質量監督檢驗測試中心完成，各品質指標采用相應的國家標準作為測試方法。果實葉綠素含量、VC、可溶性糖和可溶性蛋白質分別采用紫外分光光度法、2，6-二氯靛酚滴定法、硫酸蒽酮法和茚三酮比色法測定。

1.2.3 數據分析

采用DPS數據處理系統V 7.0進行數據分析，采用Tukey法多重比較進行差異顯著性檢驗，采用Excel 2010軟件進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 對辣椒植株長勢的影響

不同處理對辣椒植株長勢的影響不大，各處理間的株高、莖粗均無顯著差異，其中株高在菌劑、化肥配施情況下無明顯變化，莖粗則有規律變化。由圖1～3可知，在667 m2菌劑施用量為2 kg的情況下，T2～T5莖粗隨著化肥減施而逐漸變細，且全量化肥T1較不施肥T6粗0.365 mm，增幅2.81%。在化肥減施60%、配施菌劑(T4，T7～T10)的情況下，莖粗隨著菌劑的增加而逐漸增加，當667 m2菌劑用量達到8 kg時達到最大，此后快速下降。莖粗(y)與菌劑用量(x)間的函數關系為y=-0.001 4x4+0.026 9x3-0.181 1x2+0.528 9x+12.208，R2=1。

圖1 不同處理對辣椒株高的影響

圖2 不同處理對辣椒莖粗的影響

圖3 菌劑用量對辣椒莖粗的影響

2.2 對辣椒產量、單果重的影響

不同處理間沒有相同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。同圖6。圖4 不同處理對辣椒產量的影響

圖5 菌劑用量對辣椒產量的影響

由圖6可知，不同處理對辣椒單果重的影響也較大。在P=0.05水平下，除T6和T7外，各處理均與對照存在顯著差異，增幅2.44%～18.54%。在菌劑定量配施化肥的情況下，辣椒單果重隨著化肥的減量而逐漸減小(T1～T5)；在化肥減施60%并配施菌劑的情況下，辣椒單果重隨著菌劑用量的增加而表現出逐漸增加的趨勢(T4，T7～T10)，且單果重與菌劑用量間存在正相關關系(圖7)。

圖6 不同處理對辣椒單果重的影響

圖7 菌劑用量與單果重之間的關系

2.3 對辣椒品質的影響

表1反映了不同施肥處理下辣椒品質構成差異。葉綠素含量是表征植株氮素供應狀況的指標之一。在本試驗中，菌劑替代部分化肥處理下的葉綠素含量均高于不施菌劑的T1和T6，在化肥減施60%配施菌劑的情況下(T4，T7～T10)，總體上是菌劑用量越多，葉綠素含量越高。

表1 不同處理對辣椒品質的影響

VC、可溶性糖、可溶性蛋白質是衡量蔬菜產品營養品質的主要指標。相比于全量化肥T1，配施菌劑各處理的VC含量和可溶性蛋白質含量均高于T1，VC增幅達6.69%～44.01%，可溶性蛋白質增幅達6.07%～22.27%，說明減少化肥添加微生物菌劑可以促進辣椒果實品質的改善。

3 小結與討論

利用功能型混合微生物菌劑替代部分化肥后，辣椒植株長勢在各處理間無顯著差異，株高無明顯變化。在667 m2菌劑定量2 kg的情況下，主桿莖粗隨著化肥減施而逐漸變細，在化肥減施60%的情況下，隨著菌劑的增加莖粗表現出先增加后降低的趨勢，667 m2最佳菌劑用量為8 kg。

利用功能型混合微生物菌劑替代部分化肥后，各處理的辣椒產量與全量化肥處理間無顯著差異，表明利用功能型微生物菌劑替代部分化肥是日光溫室辣椒栽培化肥減施的有效途徑，但仍表現出明顯變化趨勢。在菌劑定量配施化肥的情況下，辣椒產量隨著化肥的減施而表現出逐漸下降的趨勢，且以667 m2化肥減施20%配施微生物菌劑2 kg效果最好；在化肥定量減施60%的情況下配施菌劑，辣椒產量隨著菌劑用量的增加表現出先增后降的趨勢，化肥減施60%配施微生物菌劑以667 m2為8 kg處理最好。實現增產的化肥減施與微生物菌劑最優組合、長期施用功能型混合微生物菌劑對日光溫室辣椒連作障礙消減作用及生長影響還需進一步試驗研究。

利用功能型混合微生物菌劑替代部分化肥后，各處理的辣椒單果重間存在顯著差異，在667 m2菌肥定量為2 kg的情況下配施化肥，辣椒單果重隨著化肥的減量而逐漸減小，在化肥減施60%的情況下配施菌劑，辣椒單果重隨著菌劑用量的增加而表現出逐漸增加趨勢，單果重與菌劑用量間存在正相關關系。

利用功能型混合微生物菌劑替代部分化肥后，辣椒植株葉片的葉綠素含量、辣椒果實的VC和可溶性蛋白質含量均較全量化肥高。在秋冬季日光溫室短日照、弱光環境條件下，植株葉綠素含量的增加有利于提高光合速率，添加微生物菌劑可以提高植株氮素供應、促進辣椒果實品質的改善。

綜合考慮辣椒植株長勢、辣椒果實產量及品質構成等因素，本試驗條件下，每667 m2施蔬菜硫基長效肥64 kg、添加8 kg微生物菌劑對促進辣椒生長、改善果實品質的效果最好，可以作為西北地區日光溫室越冬辣椒化肥減量增效的一種技術參考。