陳修斌，楊彬，許耀照，李翊華，祖廷勛

(河西學(xué)院 農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，甘肅 張掖 734000)

張掖市地處河西走廊中部，屬溫帶大陸性氣候，境內(nèi)地勢平坦，土地肥沃，日照充足，年均日較差14 ℃，年均氣溫7.7 ℃，≥10 ℃的活動積溫2 980 ℃，是典型的綠洲農(nóng)業(yè)和大型灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)[1]，發(fā)展日光溫室為主的設(shè)施農(nóng)業(yè)有著得天獨厚的自然條件。隨著農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，日光溫室蔬菜種植已成為農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收的支柱產(chǎn)業(yè)。辣椒(Capsicumannuum)是當(dāng)?shù)厝展鉁厥疑a(chǎn)中的主栽作物。近年來，在辣椒的種植過程中，普遍存在重氮磷肥、輕有機肥的現(xiàn)象[2]。大量有機肥因得不到有效利用和妥善處理，而從養(yǎng)分資源變?yōu)槲廴驹碵3-4]。同時，不合理施肥導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氮磷鉀施用比例極不平衡，蔬菜作物營養(yǎng)失調(diào)、硝酸鹽和亞硝酸鹽嚴(yán)重超標(biāo)[5-6]、品質(zhì)下降，制約溫室辣椒的高效可持續(xù)發(fā)展。

研究表明：施用有機肥能夠降低土壤硝酸鹽的積累[7-8]，并可提高蔬菜產(chǎn)量和改善蔬菜品質(zhì)[9]。有機肥與化肥配合施用，可協(xié)調(diào)化肥供肥過程，有效提高氮、磷肥的利用率[10-11]。張靖等[12]研究了有機無機肥配施對蠶豆產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收量及肥料利用率的影響，認(rèn)為在N 180 kg·hm-2、P2O5120 kg·hm-2的投入水平下，有機無機配施及單施有機肥的肥效均高于無機肥配施及單施無機肥；高偉等[13]研究了有機無機肥料配合施用對設(shè)施條件下芹菜產(chǎn)量、品質(zhì)及硝酸鹽淋溶的影響，并提出了有機無機肥料配合施用的理想模式；付利波等[14]研究了氮磷減施對滇池周邊香石竹產(chǎn)量、地下水氮磷含量的影響，提出環(huán)境友好型養(yǎng)分最佳用量。國內(nèi)學(xué)者大多從植物的形態(tài)指標(biāo)、土壤養(yǎng)分變化等角度研究有機無機肥料配施對作物生長的影響；而在氮磷減量配施有機肥條件下，從植物葉片生理活性變化角度探討不同施肥模式對辣椒產(chǎn)量品質(zhì)影響尚缺少系統(tǒng)報道。本研究立足河西走廊綠洲溫室辣椒生產(chǎn)，探討不同氮磷減量配施有機肥處理對溫室辣椒葉片生長潛在活性及產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，以期為設(shè)施蔬菜高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 土壤狀況

試驗于2017年1—9月在張掖市甘州區(qū)黨寨鎮(zhèn)日光溫室蔬菜生產(chǎn)基地內(nèi)進行。供試土壤為灌漠土，有機質(zhì)含量11.02 g·kg-1，堿解氮58.32 mg·kg-1，速效磷7.63 mg·kg-1，速效鉀167.42 mg·kg-1，pH值7.02，全鹽0.98 g·kg-1，容重1.13 g·cm-3，總孔隙度51.73%，質(zhì)地砂壤。

1.2 處理設(shè)計

參考廖義善等[15]方法，設(shè)6個處理：A1，空白對照，不施化肥，單施有機肥45.0 t·hm-2；A2，經(jīng)驗施肥，依據(jù)張掖市甘州、高臺、臨澤等縣(區(qū))的8個溫室辣椒生產(chǎn)基地的肥料用量確定，施用尿素600.0 kg·hm-2、過磷酸鈣675.0 kg·hm-2、硫酸鉀525.0 kg·hm-2、有機肥45.0 t·hm-2；A3，尿素和過磷酸鈣的施用量在A2基礎(chǔ)上減10%，有機肥在A2基礎(chǔ)上增施10%，即施用尿素540.0 kg·hm-2、過磷酸鈣607.5 kg·hm-2、硫酸鉀525.0 kg·hm-2、有機肥49.5 t·hm-2；A4：尿素和過磷酸鈣在A2基礎(chǔ)上減施20%，有機肥在A2基礎(chǔ)上增施施20%，即施用尿素480.0 kg·hm-2、過磷酸鈣540.0 kg·hm-2、硫酸鉀525.0 kg·hm-2、有機肥54.0 t·hm-2；A5，尿素和過磷酸鈣在A2基礎(chǔ)上減施30%，有機肥在A2基礎(chǔ)上增施30%，即施用尿素420.0 kg·hm-2、過磷酸鈣472.5 kg·hm-2、硫酸鉀525.0 kg·hm-2、有機肥58.5 t·hm-2； A6：尿素和過磷酸鈣在A2基礎(chǔ)上減施40%，有機肥在A2基礎(chǔ)上增施40%，即施用尿素360.0 kg·hm-2、過磷酸鈣405.0 kg·hm-2、硫酸鉀525.0 kg·hm-2、有機肥63.0 t·hm-2。

各處理種植一畦，采用隨機區(qū)組排列設(shè)計，每處理重復(fù)3次，處理之間用塑料薄膜隔離，埋深40 cm。作畦的規(guī)格為畦長9 m、寬1.1 m。

試驗用尿素含N 46%、過磷酸鈣含P2O514.5%、硫酸鉀含K2O 33%，有機肥為商品有機肥(主要成分為豬糞)，養(yǎng)分含量(N、P2O5、K2O)為1.8%、1.2%、1.4%，有機質(zhì)含量26.7%，水分20.6%。

于2017年1月5日采用72孔穴盤在日光溫室進行育苗。供試?yán)苯菲贩N為隴椒3號，3月25日定植，株距40 cm，667 m2保苗數(shù)2 964株。有機肥、磷肥、40%的氮肥和60%的鉀肥作基肥施入，撒施深翻30 cm，剩余60%的氮肥和40%的鉀肥分別在辣椒開花坐果的初期與盛期，分二次等量隨灌水沖施。其他管理同日光溫室常規(guī)管理。

1.3 指標(biāo)測定

1.3.1 葉片最大量子產(chǎn)額和潛在活性

分別于辣椒開花結(jié)果初期(6月15日)、中期(7月15日)、末期(8月15日)上午10:00—12:00，選取辣椒自上而下第4片功能葉夾入葉室，用Handy PEA植物效率分析儀自帶光源照光，光量子通量密度為(924±5)μmol·m-2·s-1，在充分暗適應(yīng)20 min后測定葉片暗適應(yīng)下PSⅡ(光合系統(tǒng)Ⅱ)的最大量子產(chǎn)額和葉片PSⅡ潛在活性，每個處理隨機測定6株，取平均值。

1.3.2 植株生物學(xué)性狀及產(chǎn)量測定

在辣椒結(jié)果后期(8月20日)，每個處理選擇標(biāo)定的6株，用卷尺測定株高、株幅。每次收獲時統(tǒng)計植株的結(jié)果數(shù)和單株產(chǎn)量，按不同處理分別計產(chǎn)。

1.3.3 果實品質(zhì)測定

每個處理隨機選取18個果實，測定其可溶性糖、可溶性固形物、Vc、可溶性蛋白質(zhì)和游離氨基酸含量。其中，Vc含量測定采用鉬藍比色法，可溶性蛋白質(zhì)含量測定采用紫外分光光度法，游離氨基酸含量測定采用茚三酮法，可溶性糖含量測定采用苯酚法，用手持折光儀測定可溶性固形物含量[16-19]。每項指標(biāo)測定均重復(fù)3次，取平均值。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用DPS 9.50和Microsoft Excel 2003軟件進行數(shù)據(jù)整理與分析，對有顯著差異的處理采用Duncan法進行多重比較，顯著性水平設(shè)置為α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對辣椒葉片最大量子產(chǎn)額和潛在活性的影響

從圖1可以看出，辣椒葉片在開花結(jié)果初期、中期、末期的最大量子產(chǎn)額(Fv/Fm)均以A5處理最高，顯著高于其他處理。整體來看，不同處理間辣椒葉片最大量子產(chǎn)額表現(xiàn)為A5>A3>A4>A6>A2>A1，同一處理間表現(xiàn)為開花結(jié)果中期>初期>末期。

從圖2可以看出，不同處理辣椒葉片開花結(jié)果初期、中期、末期的潛在活性(Fv/Fo)變化與最大量子產(chǎn)額相似，同樣以A5處理最高，且顯著高于其他處理。

2.2 不同處理對辣椒生物學(xué)性狀及產(chǎn)量的影響

從表1可以看出，辣椒株高、株幅、單株結(jié)果數(shù)、單株產(chǎn)量和667 m2產(chǎn)量均以A5處理下最高，較A1處理分別增加19.59 cm、14.42 cm、5.76個、0.24 kg和710.69 kg，較A2處理分別增加14.72 cm、11.60 cm、4.44個、0.16 kg和472.43 kg。說明在本試驗條件下，隨著氮磷施用量減少、有機肥用量增加，辣椒植株表現(xiàn)更強的生長勢與結(jié)果能力，但在A5處理的施用水平之上繼續(xù)減氮磷增有機，辣椒生產(chǎn)力降低、產(chǎn)量下降。這一結(jié)果說明在本試驗條件下，A5處理的供肥模式效果較理想。

不同柱上無相同小寫字母的表示處理間差異顯著。圖2同。圖1 不同處理對辣椒葉片最大量子產(chǎn)額的影響

圖2 不同處理對辣椒葉片潛在活性的影響

表1 不同處理對辣椒生物學(xué)性狀及產(chǎn)量的影響

注：同列數(shù)據(jù)后無相同字母的表示差異顯著。表2同。

2.3 不同處理對辣椒品質(zhì)的影響

從表2可以看出，辣椒可溶性糖、可溶性固形物和Vc含量均以A5處理最高。這說明，在本試驗條件下，隨著氮磷施用量減少、有機肥用量增加，辣椒可溶性糖、可溶性固形物和Vc含量也表現(xiàn)出先增加而后降低的趨勢。從可溶性蛋白質(zhì)和游離氨基酸含量來看，以A2處理最高，隨著無機氮磷肥用量降低和有機肥用量增加，辣椒中的可溶性蛋白質(zhì)和游離氨基酸含量呈現(xiàn)下降趨勢。這可能是因為，氮是構(gòu)成氨基酸的基本物質(zhì)，而氨基酸通過合成轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)，隨著無機氮肥使用量減少，可溶性蛋白質(zhì)和游離氨基酸含量也表現(xiàn)出下降的趨勢，這與左文博等[20]的研究結(jié)果一致。

表2 不同處理對辣椒品質(zhì)的影響

3 討論

本試驗中，采用經(jīng)驗施肥的處理A2與不施化肥的處理A1相比，其辣椒葉片的最大量子產(chǎn)額和潛在活性要高，處理A3～A6隨著氮磷用量減少、有機肥用量增加，辣椒葉片的最大量子產(chǎn)額和潛在活性呈現(xiàn)結(jié)果中期>初期>末期的規(guī)律，不同處理下均表現(xiàn)為A5>A3>A4>A6>A2>A1的趨勢，說明適度的化肥減量及配施有機肥，可協(xié)調(diào)平衡養(yǎng)分供應(yīng)，滿足作物整個生育期對養(yǎng)分的需求。隨著植株生長，至結(jié)果后期，植株生長減弱，對養(yǎng)分的吸收能力降低，因此表現(xiàn)出葉片的最大量子產(chǎn)額和潛在活性降低。這與黃東風(fēng)等[18]的研究結(jié)果一致。

合理的有機無機肥料配合施用可以提高作物產(chǎn)量，并促進植株對氮素的吸收[19]。從本試驗結(jié)果看，A5處理的辣椒株高、株幅、單株結(jié)果數(shù)、單株產(chǎn)量、667 m2產(chǎn)量等性狀均表現(xiàn)最優(yōu)，說明A5處理的營養(yǎng)配比最適宜于辣椒生長，因此辣椒表現(xiàn)出較強的代謝水平與結(jié)果能力。

可溶性糖是植物光合作用的重要產(chǎn)物，是碳水化合物短暫儲存和代謝的主要方式，在植物體物質(zhì)代謝中具有重要作用[20]。研究表明，可溶性固形物含量與可溶性糖具有相關(guān)性[21]，增加氮肥用量會導(dǎo)致蔬菜中Vc含量下降[22]，有機無機肥配施可以增加蔬菜Vc含量[23]。氮是構(gòu)成氨基酸的基本物質(zhì)，蛋白質(zhì)含量隨氮肥用量的增加而增加，但當(dāng)達到閾值后氮肥用量再增加則可能會導(dǎo)致蛋白質(zhì)含量下降[24]。本試驗結(jié)果與此類似：A5處理的辣椒中可溶性糖、可溶性固形物和Vc含量最高，隨著氮磷肥用量進一步減少，其值均又有所降低。從可溶性蛋白質(zhì)和游離氨基酸含量看，A2處理高于A1，但A2～A6處理隨著氮磷肥用量減少，其數(shù)值呈現(xiàn)降低趨勢。

本試驗結(jié)果表明，在本試驗條件下，采用尿素420.0 kg·hm-2、過磷酸鈣472.5 kg·hm-2、硫酸鉀525.0 kg·hm-2、有機肥58.5 t·hm-2的施肥量，辣椒葉片的最大量子產(chǎn)額和潛在活性最高，辣椒株高、株幅、單株結(jié)果數(shù)、單株產(chǎn)量和667 m2產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀表現(xiàn)最好，辣椒可溶性糖、可溶性固形物、Vc含量最高，適于當(dāng)?shù)販厥依苯吩耘?，可為?dāng)?shù)販厥依苯犯弋a(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)及科學(xué)使用肥料提供參考。