有機肥替代化肥對辣椒生長及土壤理化性質的影響

中圖分類號：S146.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2025）03-0042-05

引用格式：，等.有機肥替代化肥對辣椒生長及土壤理化性質的影響[J].湖南農業科學，2025（3）：42-46.DOI：10.16498/j.cnki.hnnykx.2025.003.008

Replacing Chemical Fertilizer with Organic Fertilizer Affects Capsicum Growth and Soil Physicochemical Properties

OU Xi-xian1，LIU Xin-yu1，HUANG Hai-yuan2，WU ，LI Hao4，XIAO Feng4，HE Hong-rui ，FEI Jiang-chi

（1.CollegeofocalUsilbtofftUtifol

Resources，Changsha428，C;2.XingtanCountyBureauofgicultureandRuralAffairs，Xiangtan41228，C;3eple's Government of Meitanba Town， Ningxiang 41o6o9，PRC; 4. Anhua County Bureau ofAgriculture and Rural Affairs， Anhua 413599，PRC; 5. Guangdong Carbon Source Biotechnology Co.，Ltd.，Zhuhai 519060，PRC）

Abstract：Field plotexperiments wereconductedtoexplore theefectsofcompletereplacementofchemical fertilizer withorganic fertilizerontheyield，qualitydiseaseandpest incidenceofcapsicumsandthephysicochemical propertiesofsoil.Fourtreatments weredesigned，cudingpuremicalfertiler（CK）ganicrtileganirtir2ndganicrtilir3.iel， solublesugarcontent，solubleproteincontent，trateontent，anddseaseandpesticidenceofapsicmsandthephysicoceical propertiesofsoilweredeterined.TeresultssowedthatcomparedwithCKrganicftilizersicreasedteyield，solublesgar content， and soluble protein content of capsicumsby 3 7 . 7 6 % - 4 2 . 5 4 % ， 3 8 . 1 0 % - 5 1 . 0 7 % ，and 2 0 . 0 3 % - 2 5 . 2 9 % ，respectively，while decreasingthe nitrate content by 8 . 4 7 % - 2 4 . 3 7 % .However，theeffectof organic fertilizer on reducing the incidence of diseases and pests was not obvious. Soil organic matter and alkali-hydrolyzed nitrogen were increased by 9 . 7 2 % - 1 1 . 7 4 % and 2 . 6 8 % - 1 0 . 0 4 % respectively.Thecompletereplacementofchemicalfertizerwithorganicfertilizerimprovedtheyieldandqualityofcapsicumsand thephysicochemical propertiesof soil， and organic fertilizer3（ 1 . 9 9 % N， 2 . 2 9 % 0 1 . 3 6 % ，and 2 5 . 7 6 % moisture）had the best effect.

Key words：organic fertilizer; capsicum; yield;quality;soil physical and chemical properties

辣椒（CapsicumannuumL.）營養價值高，含有豐富的胡蘿卜素、維生素和礦物質[]，且種植風險低，加工方式多樣[2]，可應用于食品、醫療、軍事等行業[3]，是我國種植最廣泛的作物之一。為了滿足消費者對辣椒高產量及高品質的需求[4]，農戶在種植辣椒時會施用化肥來增加辣椒產量[5]。但是為追求產量而過量施用化肥反而會導致土壤鹽漬化、土壤板結、土壤酸化等各種土壤污染環境[6-8]

為解決以上問題，施用有機肥是一種有效措施[。有機肥具有改善土壤結構、增強土壤微生物的活性、激活土壤養分及提高作物品質的功能[1]，并且推廣有機肥替代化肥還能合理且高效地利用禽畜糞便，從而降低禽畜糞便引起的農業面源污染[11]。目前，已有較多報道研究了有機肥配施化肥對作物產量和品質的有益影響，如高奎松[12]研究發現，有機肥完全代替化肥提高了西紅柿的維生素C、可溶性糖和硝酸鹽含量；吳江[13]研究發現，有機肥替代 2 5 % 化肥時，辣椒產量比純化肥處理高，超過 2 5 % 則產量下降；楊娟[14的研究表明，隨著有機肥的替代化肥處理下的‘線椒10號’產量高于純化肥處理；張洋等[15]研究發現，施用有機肥能提高黃瓜可溶性蛋白及可溶性糖含量；Mishra等[1的研究表明， 7 5 % 有機肥 + 2 5 % 印楝油餅的施肥方式能夠顯著減少秋葵的病害發病率和害蟲數量。而石聲瓊等[1]的研究表明，隨著有機肥替代化肥的比例升高，與常規施肥相比，‘卓椒8號’辣椒的辣椒病毒病和疫病病情指數不僅呈現出先降低后增加的規律，而且，當有機肥替代2/3的化肥時，辣椒病毒病和疫病病情指數均高于常規施肥，但該試驗有機肥替代化肥的最高比例僅為2/3，有機肥用量并未完全替代化肥

目前，有機肥完全替代化肥對‘湘研15號’辣椒品種的品質影響的研究較少，且暫無有機肥完全替代化肥對‘湘研15號’辣椒品種病蟲害發病率的具體影響的研究。基于此，筆者以‘湘研15號’作為研究材料，以純化肥作為對照，進行小區試驗，以期探明有機肥完全替代化肥對辣椒產量、品質、土壤理化性質的影響，為土壤高效培肥和辣椒綠色種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點位于湖南省長沙市望城區白若鋪鎮長塘村甜蜜農業發展有限公司（東經 ，北緯 ），屬中亞熱帶季風濕潤氣候，氣候溫和，熱量豐富。該地年平均氣溫 1 7 % ，年平均日照 1 6 1 0 h ，無霜期 2 7 4 d ，年均降雨量 1 4 1 0 . 8 m m 年均蒸發量 。試驗地土壤基本理化性質為有機質含量 2 4 . 1 1 g / k g ，總氮含量 2 . 3 6 g / k g ，總磷含量 0 . 8 6 g / k g ，總鉀含量 9 . 5 5 g / k g ，有效磷含量3 5 . 9 0 m g / k g ，有效鉀含量 9 5 . 6 9 m g / k g 值為5.53。

1.2 供試材料

供試辣椒品種為‘湘研15號’。

供試肥料主要有化肥（ ），有機肥1（ N 2 . 5 4 % 、 ！ ，含水量 2 6 . 9 5 % ），有機肥2（ ！ ！ 1 . 7 8 % ，含水量 2 6 . 3 6 % ），以及有機肥3（ 、 、 ，含水量 2 5 . 7 6 % ）。

1.3 試驗設計

采用田間小區試驗，小區面積 。該試驗共設計4個處理，即CK（純化肥， ）、T1（有機肥 ）T2（有機肥2， ）、T3（有機肥3， ），各處理養分投人量（ ）均為 ，每處理3次重復，隨機區組排列，田間操作均采用當地常規操作。

1.4 測定項目與方法

在辣椒收獲后，采用S形五點取樣法，取0＼～20cm土層土樣，去除土壤入侵物后混勻，用四分法取約 1 k g 的土樣回實驗室自然風干后，研磨后過20目與100目篩，過篩后的土樣用塑料袋保存備用。土壤有機質采用重鉻酸鉀－濃硫酸外加熱法測定；土壤pH采用上海儀電PHS-3CpH儀測定；土壤全氮含量采用凱氏定氮法測定；土壤全磷與全鉀采用高氯酸-濃硫酸法測定；堿解氮采用堿解擴散法測定；速效磷采用 鉬銻抗比色法測定；速效鉀采用 浸提－火焰光度計法測定。

在辣椒盛果期（2023年10月10日），測定辣椒病株數，并通過公式（1）和（2）計算發病率及蟲害發生率。在辣椒收獲期分3次（2023年10月10日、10月20日和11月10日）測產并取鮮樣，測定辣椒可溶性糖、可溶性蛋白質及硝酸鹽含量。辣椒可溶性糖含量采用硫酸蒽酮比色法測定；辣椒可溶性糖含量采用硫酸蒽酮比色法測定；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍法測定；辣椒硝酸鹽含量采用紫外分光光度法測定。根據公式（1）（2）計算發病率和病情指數。

發病率 病株數/調查總株數 × 1 0 0 %

病情指數 （病株數 × 病級數值）/（調查總株數 × 最高病級數值） ] × 1 0 0 （2）

1.5 數據處理

試驗數據采用Excel2023和SPSS22軟件系統進行數據處理分析，用Origin2021軟件進行繪圖。

2 結果與分析

2.1不同施肥處理對辣椒產量、品質的影響2.1.1有機肥完全替代化肥對辣椒產量的影響由表1可知，在辣椒收獲期（2023年10月10日、10月20日和11月10日）摘取鮮樣，在第1次測產的數據中，除T1外各處理辣椒產量較CK均有所提高，但僅有T2的產量與CK相比顯著提高了，增產率達 4 3 . 9 8 % ；在第2次測產的數據中，各處理的棘椒產量均比CK高，并且除T2外，其他處理的產量與CK 相比有了顯著提高，增產率為 7 3 . 7 4 %～8 8 . 7 4 % ;而在第3次測產時各處理的辣椒產量與CK之間無顯著差異；從總產量來看，各處理的辣椒總產量均顯著高于CK，T1、T2和T3的增產率分別為4 0 . 7 4 % 、 3 7 . 7 6 % 和 4 2 . 5 4 % ，T3的辣椒總產量比T1、T2分別提高了 1 . 2 7 % 和 3 . 4 7 % ，但各有機肥處理之間的差異不顯著。

2.1.2有機肥完全替代化肥對辣椒品質的影響由圖1a可知，各有機肥處理之間的可溶性糖含量差異不顯著，但與CK相比差異均達到顯著水平，T1、T2和T3的可溶性糖含量較CK分別增加了 3 8 . 9 3 % 3 8 . 1 0 % 和 5 1 . 0 7 % 。

由圖1b可知，各有機肥處理的可溶性蛋白質含量均比CK高，T1提高了 2 5 . 1 9 % （ P lt; 0 . 0 5 ），T2提高了 2 0 . 0 3 % ，T3提高了 2 5 . 2 9 % （ P lt; 0 . 0 5 ）。

由圖1c可知，與CK相比，T1的硝酸鹽含量顯著降低了 2 4 . 3 7 % （ P lt; 0 . 0 5 ），T2的含量降低了8 . 4 7 % ，T3的含量降低了 2 0 . 6 3 % ，各有機肥處理間的差異不顯著。

2.2不同施肥處理對辣椒病蟲害發病率、土壤理化性質的影響

由表2可知，在各有機肥處理中，T3的辣椒疫病發病率比CK低1.04個百分比，T2與T3疫病病情指數分別比CK低0.42和1.87；各個處理病毒病情指數之間無顯著差異；T2的辣椒蟲害發生率比CK低1.04個百分點（ P lt; 0 . 0 5 ），T3的蟲害發生率高達 3 5 . 4 2 % 。

2.3 不同施肥處理對土壤理化性質的影響

由表3可知，各有機肥處理與CK的 p H 值，以及全氮、全磷、速效磷、全鉀和速效鉀含量差異不顯著；各有機肥處理之間的有機質含量差異不顯著，但與CK之間的差異均達到了顯著水平，T1、T2和T3的有機質含量比CK分別提高 9 . 7 2 % 、 1 1 . 7 4 % 和 1 0 . 9 3 %。

T2與T1和T3之間的堿解氮含量差異不顯著，但T1與T3之間的堿解氮含量呈現差異顯著水平，且各有機肥處理的堿解氮含量均比CK高，與CK相比，T1的土壤堿解氮含量提高了 ，T2的含量提高了 4 . 4 2 % ，T3的含量提高了 2 . 6 8 % 。

3 討論與結論

本研究表明，有機肥完全替代化肥能顯著提高‘湘研15號’辣椒品種的產量，這與Imran等[18]的研究結果相同。有研究表明，有機肥之所以能夠使作物增產，是因為有機肥能夠提高硝酸還原酶、亞硝酸還原酶，促進作物養分利用和積累，從而達到增產的目的[19]。也有研究表明，有機肥的施用，可以促進辣椒根、莖、葉以及果實對氮、磷、鉀、鎂、鈣等養分的吸收，從而使得辣椒增產[20]。以上研究報道均可為解釋本試驗中辣椒增產現象。

可溶性糖含量、可溶性蛋白質含量及硝酸鹽含量是評價辣椒品質高低的重要指標之一[21]，在本研究中發現，有機肥完全替代化肥在顯著提高‘湘研15號’辣椒品種的可溶性糖及可溶性蛋白質含量的同時，還能降低辣椒硝酸鹽含量。在閆佳會等[22的研究中，當有機肥完全替代化肥時，甘藍的可溶性糖含量和可溶性蛋白質含量與化肥處理相比顯著增加。辣椒果實中的可溶性糖主要由葡萄糖、果糖和蔗糖組成，也是植物光合作用的產物之一[23]，有研究表明，有機肥可以增強了作物的光合色素合成、光系統II的活性以及促進了蔗糖的合成[24]，而蛋白質也是作物光合作用的產物之一[25]，因此辣椒可溶性蛋白的增加，可能是因為有機肥促進了作物的光合作用，從而增加了作物的蛋白質含量。辣椒中的硝酸鹽含量，主要來源于化學氮肥的過量施用[2，有研究表明，施用有機肥，可以通過延緩土壤中的氮向硝態氮轉變的速率，從而降低作物硝酸鹽含量[27]。

有機肥完全替代化肥對降低‘湘研15號’辣椒品種發病率及蟲害發生率的作用較小，可能是由于各有機肥處理的氮投入量的差異所致。Shen等[28]研究結果表明，減少氮施肥量，能夠顯著降低煙草花葉病、煙草黑脛病及煙草青枯病的發病率，Gomez-Trejo等[2的研究也顯示，植物蟲害的發生率往往會隨著氮肥的增加而增加。筆者在本試驗中發現，氮投入量越高的土壤，其辣椒發病率就越高，T3的氮投入量與純化肥處理（CK）的最接近，同時也是3個有機肥處理中氮投入量最少的處理；又有研究表明，較高的磷投入量會提高辣椒蚜蟲和葉蟬等吸吮昆蟲的發生率，而較高的鉀肥的施用量能夠降低蟲害發生率[30，這可能是導致T3的疫病及病毒病發病率在3個有機肥處理中最低，而蟲害發生率最高的原因。

本試驗的結果表明，有機肥完全替代化肥使土壤有機質及堿解氮的含量分別提高了 9 . 7 2 % ～ 1 1 . 7 4 % 和 2 . 6 8 %～1 0 . 0 4 % ，但對其他土壤理化性質指標影響較小。喬丙穎等[31]的研究發現有機肥完全替代化肥時，能提高土壤的有機質的含量，而對其他土壤全氮含量的影響不顯著，而陳凱威等[32]研究發現，有機肥能夠提高土壤堿解氮的含量。有研究表明，有機肥可通過增加土壤中有機碳、腐殖質和黃腐酸來提高土壤有機質含量[33]。堿解氮主要是有無機氮和有機氮組成，而其中的有機態氮主要是指氨基酸、酰胺和易水解的蛋白質[34]，有研究表明，施用有機肥能夠提高土壤谷氨酸氨基肽酶、賴氨酸氨基肽酶、丙氨酸氨肽酶和甘氨酸氨基肽酶的活性[35]，這可能是施用有機肥后，土壤有機質增加的原因。

但本研究的局限在于，前期未系統評估不同比例有機肥替代化肥的影響，無法為‘湘研15號’辣椒品種在經濟、高效、綠色施肥上提供新的見解，但對‘湘研15號’辣椒品種在實際生產中，實行有機肥替代化肥具有一定參考意義。

從本研究的結果來看，各有機肥完全替代化肥處理均能顯著提高‘湘研15號’辣椒品種的產量，在顯著提高辣椒可溶性糖與可溶性蛋白質含量的同時，還能降低辣椒硝酸鹽含量。而在土壤理化性質方面，各有機肥處理均能顯著增加土壤有機質含量，其中施用有機肥1（ ）還能顯著提高土壤堿解氮的含量。但各有機肥處理在降低‘湘研15號’辣椒品種的病蟲害發病率這方面，效果不明顯，施用有機肥3（ ）的‘湘研15號’辣椒品種的疫病和病毒病情指數均較低，但與CK相比無顯著差異。綜上所述，有機肥完全替代化肥能夠提高‘湘研15號’棘椒品種產量及質量，改善土壤理化性質，但降低辣椒病蟲害的成效不顯著。

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（責任編輯：肖彥資）