閆文濤，張建金，張 婧，劉天棟，李 靜，張瀟丹，頡建明

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院 蘭州 730070； 2.靖遠(yuǎn)縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 甘肅靖遠(yuǎn) 730600）

肥料是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，合理施肥是作物增產(chǎn)最有效的途徑，然而農(nóng)戶在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中為追求高產(chǎn)和高效益，不斷加大化肥投入導(dǎo)致肥料利用率降低、作物品質(zhì)下降、土壤板結(jié)等問題，不僅影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而且造成了環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。為改善化肥過量所導(dǎo)致的環(huán)境污染問題，農(nóng)業(yè)部于2015 年出臺(tái)了《到2020 年化肥使用量零增長行動(dòng)方案》，明確規(guī)定2020 年農(nóng)作物化肥施用零增長，提出采用有機(jī)肥部分替代化肥、精準(zhǔn)減量施肥等措施來解決化肥與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的平衡關(guān)系。在此背景下，生物有機(jī)肥對(duì)環(huán)境友好、綠色安全、資源節(jié)約等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。生物有機(jī)肥含有益微生物，可改善土壤理化性質(zhì)，調(diào)控土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，減少土傳病害的發(fā)生，并且具有肥效長久、營養(yǎng)全面和有機(jī)質(zhì)豐富的特點(diǎn)。已有研究表明，合理施用生物有機(jī)肥可促進(jìn)黃瓜根系生長、提高葉片葉綠素含量、顯著增加黃瓜產(chǎn)量。劉翠玲等研究表明，施用生物有機(jī)肥能有效促進(jìn)尖椒、油菜兩種蔬菜的發(fā)育，使其生長健壯，葉片深綠肥厚，與不施生物有機(jī)肥相比分別增產(chǎn)20.81%和24.06%。李杰等研究表明，與單施化肥相比，配施生物有機(jī)肥能夠明顯改善花椰菜的品質(zhì)、提高肥料利用率和光合效率，其中80%常規(guī)施肥+生物有機(jī)肥效果最佳。劉方春等研究表明，生物有機(jī)肥可增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、改善土壤環(huán)境、提高蔬菜品質(zhì)。Marcotel等研究發(fā)現(xiàn)，增施生物肥有利于改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤微生物數(shù)量及土壤轉(zhuǎn)化酶、磷酸酶、過氧化物酶和脲酶活性。

辣椒（L.）為茄科辣椒屬植物，其因豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和獨(dú)特的口感成為廣受大眾喜愛的蔬菜和調(diào)味品。過去10 年中，全球辣椒產(chǎn)量增長了35.34%，2019 年栽培面積共計(jì)199萬hm；其中我國辣椒占世界總面積的40%（FAO，2019），已成為全球最大的辣椒生產(chǎn)、消費(fèi)和出口國。隨著辣椒市場需求的逐漸增加，設(shè)施越冬栽培面積日益增大，但前人對(duì)其研究多集中在抗逆增產(chǎn)、緩解連作障礙等方面，關(guān)于增施生物有機(jī)肥對(duì)辣椒生長和品質(zhì)影響的研究鮮有報(bào)道。筆者以國內(nèi)設(shè)施栽培辣椒品種華美105 為試驗(yàn)對(duì)象，研究增施生物有機(jī)肥對(duì)辣椒生長、產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)的影響，為日光溫室辣椒生產(chǎn)中生物有機(jī)肥的合理施用提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于甘肅省白銀市靖遠(yuǎn)縣大壩高科技農(nóng)業(yè)園區(qū)，海拔約1418 m，屬于溫帶半干旱氣候，年均氣溫8.9 ℃左右，年均降水量240 mm，年蒸發(fā)量1634 mm，年均日照時(shí)數(shù)2696 h，無霜期165 d。日光溫室辣椒生產(chǎn)為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。

1.2 材料

供試?yán)苯菲贩N為華美105，由酒泉市華美種子有限責(zé)任公司提供，該品種耐寒性好，適宜設(shè)施越冬栽培。供試生物有機(jī)肥由甘肅綠能農(nóng)業(yè)科技股份有限公司生產(chǎn)（有效活菌數(shù)≥0.2 億CFU·g，有機(jī)質(zhì)≥40%，水分≤30%）；施用化肥為硫酸鉀復(fù)合肥（N∶PO∶KO=30∶5∶5，總養(yǎng)分≥40%）和磷酸二銨（N∶PO∶KO=18∶46∶0，總養(yǎng)分≥64%，海藻酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥500 mg·kg），以上肥料作基肥。追肥為氨基酸水溶肥（氨基酸≥100 g·L）和氨基酸復(fù)合肥（N∶PO∶KO=16∶6∶26），供試土壤理化性狀：pH值7.32，EC 值250.2 μs·cm，堿解氮含量（，后同）17.78 mg·kg，速效磷含量23.9 mg·kg，速效鉀含量179.73 mg·kg。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置5 個(gè)處理，以不施有機(jī)肥為對(duì)照（CK），設(shè)置增施300 kg·667 m（T1）、600 kg·667 m（T2）、900 kg·667 m（T3）、1200 kg·667 m（T4）共4 個(gè)生物有機(jī)肥用量。小區(qū)面積為9.62 m，每處理4 次重復(fù)。各處理于2021年2 月24 日追施氨基酸水溶肥30 kg·667 m，于3月10 日、3 月23 日、4 月6 日、4 月21 日、5 月5日、5 月19 日各追施氨基酸水溶肥30 kg·667 m和氨基酸復(fù)合肥15 kg·667 m?；视昧颗c當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)用量一致，見表1。

表1 試驗(yàn)各處理施肥量 （kg·667 m-2）

于2020 年9 月17 日育苗。定植前（10 月15日）將生物有機(jī)肥作基肥一次性施入，并翻入土壤。采用壟膜栽培，壟寬0.90 m，壟高0.24 m，壟長7.40 m。于11 月27 日進(jìn)行一壟雙行定植，株距0.37 m，每壟定植41 株。選取長勢一致的植株掛牌，于定植后30 d（2020 年12 月27 日）開始測定相關(guān)指標(biāo)，每30 d 測定1 次。

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1 生長指標(biāo) 采用卷尺、電子游標(biāo)卡尺測定株高、莖粗和果實(shí)橫縱徑。

1.4.2 葉綠素?zé)晒鈪?shù) 采用葉綠素?zé)晒獬上駜x（IMAPING-PAM，德國）測定各處理辣椒生長點(diǎn)以下第5 片葉片的最大光化學(xué)效率（）、實(shí)際光化學(xué)效率（）、非光化學(xué)淬滅系數(shù)（NPQ）和光化學(xué)淬滅系數(shù)（）。

1.4.3 光合參數(shù)測定 在植株開花期，選擇生長朝向一致的3 片真葉（植株生長點(diǎn)以下第4 片葉），利用光合儀（CIRAS-2，英國）測定其凈光合速率（）、蒸騰速率（）、氣孔導(dǎo)度（）、胞間CO濃度（）。

1.4.4 果實(shí)品質(zhì)指標(biāo) 于盛果期（定植后90 d）選取成熟度一致的果實(shí)測定品質(zhì)指標(biāo)，采用2，6-二氯酚靛酚鈉染色法測定維生素C 含量，采用考馬斯亮藍(lán)G-250 溶液法測定可溶性蛋白含量，采用蒽酮－硫酸比色法測定可溶性糖含量。

1.4.5 產(chǎn)量 在辣椒采收期，收獲并記錄每個(gè)處理的產(chǎn)量折算成每667 m產(chǎn)量，統(tǒng)計(jì)果實(shí)數(shù)量，計(jì)算單果質(zhì)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用IBM SPSS Statistics 26.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，利用Excel 2021 進(jìn)行制圖和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生物有機(jī)肥施肥量對(duì)辣椒生長的影響

由圖1 可以看出，與CK 相比，生物有機(jī)肥處理后辣椒株高有不同程度的提升，定植60 d 后，生物有機(jī)肥處理的辣椒株高均高于CK。由圖1-A 所示，定植后120 d，T1～T4 處理的辣椒株高均與CK達(dá)到差異顯著水平，分別提高3.14%、6.00%、12.46%和9.82%。由圖1-B 所示，定植30～60 d 時(shí)，與CK 相比，各生物有機(jī)肥處理對(duì)辣椒莖粗無顯著影響。定植后120 d，T3 和T4 處理辣椒莖粗增長幅度顯著高于CK 處理，分別增加8.91%和7.44%。

圖1 不同生物有機(jī)肥施肥量對(duì)辣椒株高、莖粗的影響

2.2 不同生物有機(jī)肥施肥量對(duì)辣椒光合作用的影響

由表2 可看出，與CK 相比，生物有機(jī)肥處理辣椒葉片凈光合速率（）、氣孔導(dǎo)度（）均有所提高，胞間CO濃度（）則呈降低趨勢。T2、T3 和T4 處理下辣椒葉片的凈光合速率和氣孔導(dǎo)度均與CK 達(dá)到差異顯著水平，其中T3 處理最高，較CK 分別增加35.25%和84.80%。T2、T3 和T4 處理辣椒胞間CO濃度顯著低于CK，其中T4 胞間CO濃度最低，較CK 降低7.04%。生物有機(jī)肥處理下，辣椒葉片蒸騰速率（）隨生物有機(jī)肥用量的增加呈上升趨勢，但各處理間無顯著差異。

表2 辣椒光合參數(shù)

2.3 不同生物有機(jī)肥施肥量對(duì)辣椒葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

由圖2 所示，隨著生物有機(jī)肥用量的增加，辣椒葉片的葉綠素?zé)晒鈪?shù)F、、均有不同程度的提高，NPQ 則呈降低趨勢。與CK 相比，生物有機(jī)肥處理辣椒葉片的F、、分別增加4.28%～7.36%、2.63%～7.60%和4.14%～6.73%。其中T3 處理辣椒F、、均高于其他處理，且顯著高于CK。T2、T3 和T4 處理的辣椒葉片NPQ 顯著低于CK，分別降低9.99%、11.19%和13.89%。

圖2 辣椒葉綠素?zé)晒鈪?shù)

2.4 不同生物有機(jī)肥施肥量對(duì)辣椒外觀品質(zhì)的影響

由表3 可以看出，生物有機(jī)肥處理對(duì)辣椒外觀品質(zhì)均有不同程度的影響。辣椒果實(shí)縱、橫徑在T3處理下均顯著高于CK 與T1，較CK 分別增加24.81%和15.87% ，較T1 分別增加22.52%和15.76%。T3 處理下辣椒單果質(zhì)量最大，顯著高于CK，較CK 增加20.28%。

表3 不同生物有機(jī)肥施肥量對(duì)辣椒外觀品質(zhì)的影響

2.5 不同生物有機(jī)肥施肥量對(duì)辣椒營養(yǎng)品質(zhì)的影響

由表4 可知，生物有機(jī)肥可有效改善辣椒果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)。生物有機(jī)肥處理的辣椒果實(shí)維生素C、可溶性糖和可溶性蛋白含量均顯著高于CK。其中T3 處理的辣椒果實(shí)維生素C、可溶性蛋白和可溶性糖含量均最高，較CK 分別增加7.26%、31.67%和40.83%。

表4 不同生物有機(jī)肥施肥量對(duì)辣椒營養(yǎng)品質(zhì)的影響

2.6 不同生物有機(jī)肥施肥量對(duì)辣椒產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

從表5 可以看出，增施300～1200 kg·667 m生物有機(jī)肥可不同程度提高辣椒產(chǎn)量，其中T3 處理產(chǎn)量最高，較CK 增產(chǎn)13.56%，T4 處理較T3 處理產(chǎn)量略有降低，但無顯著性差異。表明在一定施用范圍內(nèi)，適宜生物有機(jī)肥用量有助于辣椒產(chǎn)量的提高。

表5 不同施肥處理對(duì)辣椒產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益的影響

與CK 相比，各生物有機(jī)肥處理純收入均顯著高于CK，分別提高6.75%、7.27%、8.33%和6.18%。

3 討論與結(jié)論

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，合理有效地施肥是為了促進(jìn)作物生長，提高作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)。張奇等研究表明，生物有機(jī)肥充足的養(yǎng)分有利于作物養(yǎng)分吸收，從而促進(jìn)作物生長并提高產(chǎn)量。閆鵬科等研究發(fā)現(xiàn)，合理施加生物有機(jī)肥可顯著提高枸杞產(chǎn)量，改善枸杞品質(zhì)，從而獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。本試驗(yàn)結(jié)果表明，生物有機(jī)肥處理下的辣椒較對(duì)照常規(guī)施肥的株高、莖粗、單果質(zhì)量和產(chǎn)量都有所提高，表明生物有機(jī)肥能促進(jìn)辣椒生長，提高產(chǎn)量，這與孔祥波等、劉玉英等和羅希榕等的研究結(jié)果一致。其原因可能是生物有機(jī)肥提高了土壤微生物區(qū)系豐度，從而產(chǎn)生更多影響植物生長和健康的可利用營養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)作物生長。

光合作用是植物生長過程中生理代謝及物質(zhì)積累的基本途徑。本試驗(yàn)結(jié)果表明，增施600～1200 kg·667 m生物有機(jī)肥可顯著提高辣椒葉片的光合速率，其原因可能是施加生物有機(jī)肥可有效促進(jìn)CO在土壤中的釋放，從而提高了辣椒葉片的光合速率。此外，增施生物有機(jī)肥對(duì)辣椒葉片氣孔導(dǎo)度均有不同程度的提高，可能的原因是增施生物有機(jī)肥可促進(jìn)CO更易進(jìn)入葉肉細(xì)胞，對(duì)CO底物進(jìn)行有效供應(yīng)。氣孔因素和非氣孔因素是造成光合作用速率降低的原因，若光合速率和氣孔導(dǎo)度與胞內(nèi)CO濃度變化方向相反，則說明光合速率下降受到非氣孔因素限制。本試驗(yàn)中，增施生物有機(jī)肥600～1200 kg·667 m可顯著提高凈光合速率和氣孔導(dǎo)度，與胞間CO濃度變化趨勢相反，表明增施生物有機(jī)肥可能是通過調(diào)節(jié)非氣孔因素進(jìn)而提高辣椒的光合作用效率，這與李杰等和李蒙等的研究結(jié)果一致。

葉綠素?zé)晒馓匦允欠从持参锶~片在光合作用過程中光系統(tǒng)對(duì)光能的吸收、傳遞及轉(zhuǎn)化的變量或常數(shù)值，反映植物的內(nèi)在性的特點(diǎn)。研究表明在葉綠素?zé)晒鈪?shù)的變化中，值越大，植株最大光化學(xué)量子產(chǎn)量越高；反映了光系統(tǒng)Ⅱ反應(yīng)中心的開放程度，值越大，植株獲得的最大光能轉(zhuǎn)換效率越高，NPQ 反映了光系統(tǒng)Ⅱ反應(yīng)中心通過熱能形式耗散的光能。本試驗(yàn)結(jié)果表明，生物有機(jī)肥處理的辣椒葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)和值均顯著高于CK，而NPQ 值相對(duì)于CK 處理均有所降低，說明生物有機(jī)肥能有效增大辣椒葉片PSII 反應(yīng)中心的開放程度與活性，增強(qiáng)PSII 的電子傳遞能力，減少光合作用中熱能形式的耗散，保證了辣椒葉片光合作用的高效運(yùn)行，在一定范圍內(nèi)促進(jìn)光合產(chǎn)物的合成，這與張朝軒等、陳娜等的研究結(jié)果相似。

蔬菜品質(zhì)與施肥密切相關(guān)，養(yǎng)分的不足或過量均對(duì)蔬菜的生長發(fā)育及品質(zhì)產(chǎn)生不利影響，通過調(diào)整施肥量及改變施肥方式可有效改善蔬菜品質(zhì)。李停鋒等在研究生物有機(jī)肥對(duì)土壤肥力及西瓜品質(zhì)的影響中發(fā)現(xiàn)，生物有機(jī)肥可有效改善土壤的理化性質(zhì)，緩解土壤肥力，可顯著提升西瓜的維生素C、可溶性糖和可溶性蛋白含量?？紫椴ǖ妊芯勘砻?，生物有機(jī)肥可顯著促進(jìn)生姜植株生長，改善生姜品質(zhì)，提高根莖干物質(zhì)和揮發(fā)油等的含量。本試驗(yàn)結(jié)果表明，相較于CK，生物有機(jī)肥處理辣椒維生素C 含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量均有不同程度的提升，這與張俊峰等的研究結(jié)果相似。其原因可能是生物有機(jī)肥提高了必需元素濃度，促進(jìn)了辣椒果實(shí)次生代謝產(chǎn)物的合成與積累，并且生物有機(jī)肥肥效緩慢，N 養(yǎng)分以NH或氨基酸形式供給作物吸收，減少了光合產(chǎn)物和能量消耗，增加了營養(yǎng)物質(zhì)積累，從而提高了作物產(chǎn)量與品質(zhì)。

綜上所述，增施生物有機(jī)肥可有效促進(jìn)日光溫室辣椒植株生長，增強(qiáng)光合作用能力，提高果實(shí)產(chǎn)量，改善品質(zhì)。在保證辣椒高產(chǎn)、高品質(zhì)的同時(shí)，增施900 kg·667m生物有機(jī)肥（T3）能夠獲得最大經(jīng)濟(jì)收益。