袁祖華 殷武平 * 彭 瑩 童 輝 楊 曉 李 培 林 萱
(1.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,長沙 410125;2.湖南省蔬菜研究所,長沙 410125;3.湖南湘研種業(yè)有限公司,長沙 410000)
辣椒(Capsicum annuumL.)屬茄科辣椒屬,一年或有限多年生草本植物,原產(chǎn)于南美洲和中美洲等熱帶地區(qū)。作為一種重要的蔬菜作物和調(diào)味品,辣椒營養(yǎng)豐富,含有多種維生素、胡蘿卜素、葉酸、鎂、鉀等營養(yǎng)成分,風(fēng)味多樣,深受消費(fèi)者喜歡。其類型較多,可以鮮食,也可加工,具有重要的產(chǎn)業(yè)價(jià)值[1]。近年來,我國辣椒年播種面積穩(wěn)中有升,占全國蔬菜總播種面積的10 %左右,產(chǎn)值約2 500 億元,播種面積和產(chǎn)值均居蔬菜首位[2]。
隨著辣椒種植面積的擴(kuò)大,農(nóng)民盲目過量施用化肥,肥料利用率逐年降低,導(dǎo)致辣椒產(chǎn)量、品質(zhì)下降及農(nóng)業(yè)環(huán)境污染等問題日漸突顯[3-4],嚴(yán)重制約著辣椒產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。研究表明,我國蔬菜化肥養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)用量是全國農(nóng)作物化肥養(yǎng)分用量的3.3 倍,其中露地蔬菜化肥養(yǎng)分用量是全國農(nóng)作物化肥養(yǎng)分用量的 2.6 倍[5]。作為農(nóng)業(yè)和人口大國,亟需尋求一條兼顧糧食、資源與環(huán)境安全的可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展之路,而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵是充分科學(xué)地利用有機(jī)和無機(jī)養(yǎng)分資源,改善土壤現(xiàn)狀,提高土壤質(zhì)量,減少養(yǎng)分損失[6]。研究表明,施用微生物菌劑對(duì)土壤的全氮、堿解氮、速效磷和有效鉀的含量均有一定程度的增加作用,能夠有效改善土壤的供肥能力,有利于作物的生長[7],對(duì)減施化肥具有重要作用。
在長江中下游地區(qū),露地辣椒生產(chǎn)經(jīng)常遭遇春季播種期低溫陰雨,秋季播種期高溫干旱,播種期和定植期均處于天氣比較惡劣的時(shí)期;兩茬辣椒上市期分別集中在6 月初—7 月中旬、9 月中旬—10 月下旬,兩茬口之間有較長時(shí)間的供應(yīng)“淡季”[8]。露地辣椒“越夏延秋”長季節(jié)栽培技術(shù)可以解決“淡季”問題,但辣椒露地長季節(jié)生產(chǎn)容易出現(xiàn)越夏高溫死株、后期植株根系衰敗肥水吸收能力低、植株生長勢(shì)弱等現(xiàn)象。如何提高根系活力,增強(qiáng)植株長勢(shì),是解決露地辣椒長季節(jié)栽培上述問題的關(guān)鍵。而通過施用有機(jī)肥和微生物菌劑來改善土壤環(huán)境,是提升辣椒根系肥水吸收能力的可行手段,但其具體施肥措施還不清楚。因此,本研究通過田間小區(qū)試驗(yàn),開展了露地辣椒栽培基肥化肥減施增施有機(jī)肥、根施微生物菌劑以及葉面噴施蕓苔素內(nèi)酯的綜合方案對(duì)辣椒長季節(jié)栽培的提質(zhì)增效研究,旨在建立露地辣椒栽培高效施肥技術(shù)模式。
參試?yán)苯菲贩N為‘興蔬215’。肥料為深圳市芭田生態(tài)工程股份有限公司生產(chǎn)的復(fù)合肥(N ∶P2O5∶K2O 質(zhì)量比為17 ∶17 ∶17),寧鄉(xiāng)豐裕生物科技有限公司生產(chǎn)的“炭河里”有機(jī)肥,南寧漢和生物科技股份有限公司生產(chǎn)的微生物菌劑(型號(hào):歐神菌加富,有效活菌數(shù)≥100 億/mL),江西威敵生物科技有限公司生產(chǎn)的28-高蕓苔素內(nèi)酯(28-HBR)。試驗(yàn)菜田土壤為河流沖積母質(zhì)發(fā)育的沖積土。
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2021 年11 月—2022 年11 月在湖南省長沙縣高橋鎮(zhèn)湖南省蔬菜研究所科研試驗(yàn)基地進(jìn)行。2021 年11 月15 日播種,2022年4 月7 日定植。基于前期預(yù)試驗(yàn),本試驗(yàn)設(shè)置2種施肥模式(表1):常規(guī)施肥對(duì)照處理(CK);綜合施肥處理(T):在化肥減量30%的基礎(chǔ)上,增施有機(jī)肥500 kg,微生物菌劑灌根3 次,葉面噴施28-高蕓苔素內(nèi)酯5 次。兩組處理中的化肥、有機(jī)肥、菜枯發(fā)酵肥在辣椒定植前作為基肥均勻撒施,然后翻耕0~ 20 cm 深土層,后期不追肥。2022 年4—6月期間,綜合施肥處理微生物制劑單株灌根,對(duì)照灌根等量清水;7—8 月期間,綜合施肥處理采用生物制劑28-高蕓苔素內(nèi)酯葉面噴施越夏,對(duì)照噴施等量清水;兩組處理其他田間管理措施一致。每個(gè)處理設(shè)3 個(gè)重復(fù)小區(qū),每個(gè)小區(qū)面積120 m2(30 m×4 m),隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)間距3 m,區(qū)組間距1.5 m,四周保護(hù)行寬1 m。
表1 不同施肥試驗(yàn)處理
1.2.2 育苗及管理 試驗(yàn)采用漂浮育苗,選用66 cm×34 cm×5.5 cm 規(guī)格的200 格泡沫漂浮盤,漂浮池寬1.40 m,育苗基質(zhì)選用蔬菜育苗基質(zhì),播種后漂浮池中灌水至8~10 cm 深,確?;|(zhì)吸水充足均衡。棚內(nèi)應(yīng)采取嚴(yán)格的保溫措施,并保證幼苗整齊一致。晴天中午,若棚內(nèi)溫度高于30 ℃,應(yīng)及時(shí)將棚膜兩側(cè)打開,通風(fēng)排濕,下午及時(shí)蓋膜,以防溫度驟降傷害幼苗。整個(gè)育苗過程中,大棚要經(jīng)常通風(fēng)排濕,使苗床表面有水平氣流。當(dāng)幼苗達(dá)到成苗要求時(shí),及時(shí)進(jìn)行通風(fēng)煉苗,移栽前7 d,幼苗要間隔性斷水,并揭開薄膜。移栽前3 d,從營養(yǎng)液中取出育苗盤,大棚晝夜通風(fēng)。辣椒壯苗標(biāo)準(zhǔn)為節(jié)間短粗,根系發(fā)達(dá),葉片大而肥厚、深綠有光澤,無病蟲害。
在生育期內(nèi)觀察記錄采收期,并逐次分批測(cè)定產(chǎn)量,經(jīng)濟(jì)效益依市場(chǎng)價(jià)格計(jì)算而得。辣椒生育期即從播種到采收結(jié)束的天數(shù)。辣椒采收期即從第一批果實(shí)采收到最后一批果實(shí)采收完的天數(shù)。小區(qū)產(chǎn)量即小區(qū)采收辣椒的總產(chǎn)量。
利用軟件 Excel 和 DPS 7.5 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析。
從表2 中可以看出,綜合施肥(T)生育期為363 d,比常規(guī)施肥(CK)辣椒生育期延長了20 d,前者生育期顯著長于后者。T 處理辣椒采收期長達(dá)165 d,其中始收期比CK 提早8 d,采收終期較CK延長20 d,總采收期較CK 延長了28 d,兩者采收期差異達(dá)到顯著水平。
表2 不同施肥處理下辣椒的采收期、生育期、產(chǎn)量及產(chǎn)值的比較
由表2 可知,2 種施肥處理辣椒的總產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平。其中,綜合施肥(T)的化肥用量減少30%,但其產(chǎn)量更高,達(dá)4 176.8 kg/667 m2,比常規(guī)施肥處理(CK)增產(chǎn)418.3 kg/667 m2,增幅達(dá)11.13 %。根據(jù)湖南省蔬菜價(jià)格監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供的湖南省辣椒產(chǎn)區(qū)批發(fā)價(jià)格趨勢(shì)計(jì)算各處理的產(chǎn)值,從表2 中可以看出,2 種施肥處理的產(chǎn)值差異達(dá)顯著水平。其中,以T 的產(chǎn)值較高,達(dá)11695.8 元/667 m2,比CK 增加2 299.3 元/667 m2,提高24.47%。
化學(xué)肥料的肥效較快,施肥后短期易被作物吸收利用,而有機(jī)肥分解緩慢,肥效較長,但不能滿足作物生長前期的養(yǎng)分需求,一定比例有機(jī)肥與化肥配施,可滿足作物生長并獲得較高產(chǎn)量[9]。本研究中,與常規(guī)施肥處理相比,綜合施肥可顯著延長辣椒植株的生長期,生育期達(dá)363 d,比常規(guī)施肥植株延長了20 d;此外,綜合施肥處理辣椒采收期長達(dá)165 d,較常規(guī)施肥處理延長了28 d。表明在化肥減施30%的基礎(chǔ)上,增施有機(jī)肥、根施微生物菌劑和葉面噴施28-高蕓苔素內(nèi)酯不僅可以確保辣椒正常的生長發(fā)育,還可以一定程度延長辣椒生育期和采收期。一方面是有機(jī)肥的養(yǎng)分緩釋效應(yīng),另一方面是生物菌劑通過微生物代謝活動(dòng),促進(jìn)辣椒植株生長或增加對(duì)植物的養(yǎng)分供應(yīng)量[10]。
與常規(guī)施肥相比,綜合施肥處理的辣椒產(chǎn)量和產(chǎn)值均顯著增加(P<0.05),其增幅分別為11.13%、24.47%,表明在化肥減施30%的基礎(chǔ)上,增施有機(jī)肥,并根施微生物菌劑+葉面噴施28-高蕓苔素內(nèi)酯可以明顯提高辣椒產(chǎn)量??赡苁俏⑸锞鷦?、有機(jī)肥、化肥配合施用起到了一定的互補(bǔ)作用[11],不僅可以顯著提高土壤中速效養(yǎng)分的含量,進(jìn)而提高作物水肥利用效率,還可以改善土壤理化性質(zhì),進(jìn)而有效提升作物產(chǎn)量及品質(zhì)[12]。同時(shí)根施微生物菌劑增加了土壤微生物數(shù)量和種類,有機(jī)肥能夠?yàn)橥寥牢⑸锾峁┏渥闾荚?,進(jìn)而增加微生物群落數(shù)量,達(dá)到活化土壤養(yǎng)分,調(diào)控土壤微生物區(qū)系、有效改善土壤結(jié)構(gòu),最終達(dá)到增加作物產(chǎn)量的目的。土壤中有益微生物種類與數(shù)量的增加可抑制有害微生物的繁殖,最終達(dá)到平衡根際土壤微生物區(qū)系的目的,這與黃文等[13]研究結(jié)果一致。馬慧媛等[7]、王梅等[14]研究表明化肥配施生物有機(jī)肥可有效刺激土壤中微生物的生長和活動(dòng),激發(fā)根系活力,進(jìn)而促進(jìn)植株生長和產(chǎn)量提高。
綜上所述,本試驗(yàn)采用化肥減量配施有機(jī)肥、根施微生物菌劑、葉面噴施生物制劑28-高蕓苔素內(nèi)酯的優(yōu)化施肥策略,可平衡土壤微生物區(qū)系,提高土壤養(yǎng)分活性,增強(qiáng)辣椒耐熱能力,有效延長辣椒生育期和采收期,提高辣椒產(chǎn)量及產(chǎn)值,是一種科學(xué)有效的施肥方式。