王熊飛劉存法祁君鳳張珂龍笛笛李博賑李曉

(1海南省土壤肥料總站海南海口571100;2海南省澄邁縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心海南澄邁571900)

海南省農(nóng)田耕作制度以“稻－稻－菜”為主，這種耕作制度使得晚稻與冬季瓜菜之間的茬口間隔時(shí)間極為緊湊，晚稻收割10 d后冬季蔬菜種植開始，早的甚至在收割3 d后開始種植。近年來，海南省普及晚稻機(jī)械收割，且稻草大多就地還田。研究表明，辣椒采用地膜加稻草覆蓋栽培技術(shù)，不僅能改善根部環(huán)境，而且還可以減少人工投入，降低農(nóng)事操作對(duì)植物的傷害；在冬季低溫環(huán)境下，能促進(jìn)辣椒正常生長(zhǎng)，有效緩解翌年溫度回升對(duì)根系造成傷害［1］。然而，在實(shí)際生產(chǎn)中，由于晚稻和冬季蔬菜的茬口銜接緊湊，為趕時(shí)節(jié)和方便整地，種植戶往往對(duì)稻草采取就地焚燒。焚燒稻草不但引發(fā)環(huán)境污染［2］，而且降低土壤有機(jī)質(zhì)和微生物含量［3-5］。為保障良好的生態(tài)環(huán)境，海南省農(nóng)業(yè)行政主管部門已明令禁止焚燒稻草，并且推行稻草綜合利用［6］。為此，結(jié)合當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)現(xiàn)狀，在辣椒種植主產(chǎn)區(qū)開展了田間試驗(yàn)，通過不同的農(nóng)藝措施，為海南辣椒的增產(chǎn)、農(nóng)戶的增收提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

辣椒品種：‘南方1號(hào)’。當(dāng)年晚稻收割的水稻秸稈。

秸稈腐熟劑，有效活菌素≥4.05×1010個(gè)/g，有效活菌包括枯草芽孢桿菌、綠木霉等；粉劑，海南金雨豐生物工程有限公司提供；尿素，N≥46.4%，國(guó)產(chǎn)；復(fù)合肥，N-P2O5-K2O：15-15-15，國(guó)產(chǎn)；高鉀復(fù)合肥，N-P2O5-K2O：12-10-24，國(guó)產(chǎn)；有機(jī)肥，有機(jī)質(zhì)≥45%，N＋P2O5＋K2O≥5%，國(guó)產(chǎn)。

試驗(yàn)于2018年10月至2019年3月在海南省澄邁縣黃嶺村的“稻－稻－菜”傳統(tǒng)種植農(nóng)田區(qū)進(jìn)行。試驗(yàn)地位置N19°42′41.68″，E110°11′13.16″，H 25 m，土壤為潮沙泥田，土壤理化性質(zhì)為pH 5.18，有機(jī)質(zhì)21.10 g/kg，全氮1.44 g/kg，有效磷217.42 mg/kg，速效鉀132.72 mg/kg。試驗(yàn)期間氣溫與降雨量如圖1［7］。由圖1可以看到，降雨量隨著辣椒生育期延長(zhǎng)逐漸降低，辣椒季的總降雨量為171.6 mm，而氣溫在2018年12月至2019年1月處于較低水平，辣椒季的積溫為137.9°C。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

圖1試驗(yàn)點(diǎn)月平均氣溫和降雨量

試驗(yàn)設(shè)7個(gè)處理，分別為CK、T1、T2、T3、T4、T5、T6，詳見表1。CK，10 d移栽辣椒苗；T1，稻草還田后10 d移栽辣椒苗；T2，稻草還田后20 d移栽辣椒苗；T3，稻草還田后30 d移栽辣椒苗；T4，稻草還田后10 d移栽辣椒苗；T5，稻草還田后20 d移栽辣椒苗；T6，稻草還田后30 d移栽辣椒苗。所有處理均覆蓋地膜，采用大區(qū)設(shè)計(jì)，不設(shè)重復(fù)，大區(qū)面積334.0 m2，移栽辣椒苗1 400株。每一處理雖有10～30 d的操作時(shí)間，但移栽辣椒苗的時(shí)間節(jié)點(diǎn)是相同的，即同一天內(nèi)完成每一處理的辣椒苗移栽工作。晚稻收獲后，將稻草切短，約10 cm長(zhǎng)，與尿素、腐熟劑一起施入土壤并進(jìn)行翻土混合，深度約15 cm，混好后在表面溝施底肥（復(fù)合肥、有機(jī)肥），每一處理根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的天數(shù)進(jìn)行操作。辣椒開始掛果后進(jìn)行追施高鉀復(fù)合肥，分4次追施，每10 d追施一次。每一處理除設(shè)計(jì)不同外，其他措施保持一致。

1.2.2 數(shù)據(jù)采集及分析

辣椒掛果前，在每一小區(qū)隨機(jī)圈出3個(gè)面積4.0 m2的小塊，再從每小塊隨機(jī)選取具有代表性的辣椒植株20株，測(cè)量株高和莖粗，株高采用卷尺測(cè)量，莖粗采用游標(biāo)卡尺測(cè)量。隨后將測(cè)量植株樣品全株采出，帶回實(shí)驗(yàn)室在70℃烘干至恒重，并稱重，平均值作為各處理的植株單株干重。成熟期收獲前，每一大區(qū)隨機(jī)抽取20株記錄單株掛果數(shù)、20個(gè)單果重。生育期每次采摘辣椒重量之和為總產(chǎn)量，換算為實(shí)產(chǎn)。數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS 18.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)冬季辣椒苗葉色的影響

如圖2所示，辣椒掛果前，將不同處理的葉片與pantone色卡比對(duì)，發(fā)現(xiàn)各處理葉片存在差異，總體表現(xiàn)為T6、T5＞T4＞T3、CK＞T1、T2，其中T5和T6均在濃綠4水平，其次為T4在濃綠3水平，CK和T3在綠色2水平，而T1和T2葉色最淺，均在淺綠1水平。

表1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

圖2辣椒掛果前葉片的葉色值

2.2 不同處理對(duì)辣椒生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

如表2所示，不同處理對(duì)辣椒株高、莖粗、單株干重、單株果數(shù)、單果重均具有顯著的影響。就株高來看，與CK處理相比，稻草還田條件下的T3、T4、T5、T6處理顯著增加，增幅分別為0.55%、0.89%、2.65和3.21%，僅稻草還田處理的T2與CK處理無顯著差異，稻草還田處理的T1處理顯著降低，降幅為1.82%。在相同移栽天數(shù)條件下，即分別在10、20、30 d移栽，稻草還田＋尿素＋腐熟劑處理的T4、T5、T6處理株高分別較僅稻草還田處理的T1、T2、T3顯著增加，增幅分別為2.76%、2.58%、2.64%。另外，隨移栽天數(shù)的推遲，株高均呈顯著增加的趨勢(shì)。莖粗與株高的趨勢(shì)基本一致，僅稻草還田且10 d移栽的處理，莖粗顯著低于CK和其他稻草還田處理。

表2各處理的辣椒生長(zhǎng)指標(biāo)

從單株果數(shù)來看，稻草還田＋尿素＋腐熟劑的T4、T5、T6各處理均較其他處理高，顯著高于稻草還田＋10 d移栽的T1處理，增幅均為2.73%。從單果重來看，稻草還田＋尿素＋腐熟劑＋30 d移栽的T6處理最高，且顯著高于其他處理，T3、T4、T5、T6處理均顯著高于CK處理，增幅分別為1.39%、1.47%、1.75%和2.27%，相同移栽天數(shù)條件下的稻草還田＋尿素＋腐熟劑的T4、T5、T6均較僅稻草還田T1、T2、T3處理高；單株干重也表現(xiàn)出相似的趨勢(shì)，即T5、T6處理最高，僅稻草還田且10 d移栽的處理最低，低于CK處理。

2.3 不同處理對(duì)辣椒產(chǎn)量的影響

辣椒總產(chǎn)量如圖3所示。

圖3各處理的辣椒總產(chǎn)量

從圖3可以看到，各處理辣椒總產(chǎn)變幅為31.78～32.68 t/hm2。與CK處理相比，其他各處理辣椒總產(chǎn)均呈不同程度的增加，增幅為1.09%～2.87%，其中以T6處理（稻草還田＋尿素＋腐熟劑＋30 d移栽）增產(chǎn)最高。另外，稻草還田＋施用尿素＋腐熟劑的T4～T6處理均高于僅稻草還田的T1～T3處理，相同天數(shù)移栽，即10、20和30 d移栽條件下，稻草還田＋施用尿素和腐熟劑處理較僅稻草還田處理的辣椒產(chǎn)量分別增加1.44%、

1.43%和1.40%。

2.4 不同處理對(duì)辣椒經(jīng)濟(jì)效益的影響

各處理經(jīng)濟(jì)效益比較分析結(jié)果（表3）顯示，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值扣除尿素、腐熟劑、復(fù)合肥、用工等成 本，CK、T1、T2、T3、T4、T5、T6處理收入分別為13.56、13.74、13.77、13.79、13.86、13.89、13.91萬元/hm2，其中T6處理（稻草還田＋尿素＋腐熟劑＋30 d移栽）的增收最多，而T1處理（稻草還田＋10 d移栽）增收最少。與CK相比，T6處理增收最多，其次是T5、T4、T3、T2、T1，增收及排名見表3。另外，在相同移栽天數(shù)條件下，T4、T5、T6分別較T1、T2、T3增收1 258、1 236和1 191元/hm2。

表3各處理的辣椒經(jīng)濟(jì)效益

3 討論與結(jié)論

作物秸稈是農(nóng)作物生產(chǎn)系統(tǒng)中一項(xiàng)重要的生物資源，秸稈作為肥料利用，主要是秸稈直接粉碎還田［8］。大量研究表明，秸稈還田后可使作物吸收的大部分營(yíng)養(yǎng)元素歸還給土壤，增加土壤有機(jī)質(zhì)，對(duì)維持土壤養(yǎng)分平衡起著重要作用，同時(shí)還可改善土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)和理化性狀，增加土壤肥力，提高作物產(chǎn)量［9-11］。本研究的結(jié)果表明，稻草還田可提高辣椒產(chǎn)量，增產(chǎn)1.09%～2.87%。吳紅艷等［12］研究發(fā)現(xiàn)，秸稈還田能顯著提高辣椒的根系活力，增加葉片和果實(shí)的硅含量，足量的硅有利于辣椒的生長(zhǎng)和產(chǎn)量形成。邱傳明等［1］研究表明，采用稻草覆蓋種植，辣椒地水分蒸發(fā)量減少，灌溉次數(shù)降低，施藥次數(shù)減少，人工成本投入減少10%以上。

另外，本研究還發(fā)現(xiàn)，在秸稈還田條件下，配合施用尿素和腐熟劑，辣椒生長(zhǎng)明顯得到改善，產(chǎn)量提高的同時(shí)，經(jīng)濟(jì)收入也得到大幅增加。與不施用尿素和腐熟劑對(duì)比，產(chǎn)量提高了1.40%左右，凈收入增加了1 200元左右。添加秸稈腐熟劑是加速秸稈腐解的重要措施之一［13］。研究表明，連續(xù)兩季稻田施用秸稈腐熟劑，可以顯著增加水稻氮素回收率；施用秸稈腐熟劑可促進(jìn)秸稈腐解，縮短腐解轉(zhuǎn)化時(shí)間，增加養(yǎng)分釋放量［14］。但也有研究表明，腐熟劑對(duì)冬小麥秸稈腐解無明顯效果［15］，造成該現(xiàn)象的可能原因與微生物利用秸稈碳氮有關(guān)。秸稈碳氮比越高，秸稈腐解早期，由于微生物的增殖，會(huì)造成微生物與作物形成“爭(zhēng)氮”的現(xiàn)象。因此，在生產(chǎn)中往往在作物生長(zhǎng)前期適量增加氮肥的投入來解決秸稈還田對(duì)作物早期生長(zhǎng)的負(fù)面影響［16］。另外，移栽時(shí)間也不同程度提高了辣椒的產(chǎn)量。秸稈還田后的20～30 d內(nèi)還田對(duì)辣椒生長(zhǎng)較為有利，與前人研究相似。秸稈還田后到下茬作物種植前，秸稈有充足的腐解時(shí)間，對(duì)增加土壤養(yǎng)分含量有明顯的正效應(yīng)；如果較早進(jìn)行移栽，秸稈在短時(shí)間內(nèi)腐解率較低，而且還會(huì)產(chǎn)生一些對(duì)下茬作物生長(zhǎng)不利的物質(zhì)，如各種有機(jī)酸和CO2等，會(huì)對(duì)下茬作物產(chǎn)生部里影響［17］。綜上所述，秸稈還田配合尿素、腐植酸施用，并且在秸稈還田20～30 d內(nèi)進(jìn)行辣椒移栽更有利于提高該地區(qū)辣椒的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)收入。