謝亞楠,顧啟玉,管夢(mèng)嬌,孫秀東,高榮廣
(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院,山東 泰安 271018)
套種是一種集約利用空間的種植方式,指于前茬作物生長(zhǎng)后期在其株行間移栽或播種其他種類作物的種植方式[1]。套種不僅可以階段性地充分利用空間,發(fā)揮作物行間空隙作用,有效利用土地和季節(jié)周期[2],而且有利于均衡利用土壤養(yǎng)分,調(diào)節(jié)土壤肥力,有效改善土壤的理化性狀[3]。大量試驗(yàn)表明,套種在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中能達(dá)到增產(chǎn)增收的作用,提高年總產(chǎn)量[4-7]。在大蒜和辣椒的種植過(guò)程中,采用合理的套種模式,能極大促進(jìn)兩者的產(chǎn)量,提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益。
黃腐酸是一種可溶于水的紅棕色粉末狀物質(zhì),從天然腐殖質(zhì)中提取,是一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。黃腐酸能提高作物的抗逆能力,促進(jìn)植株形態(tài)發(fā)育,增加作物產(chǎn)量和品質(zhì)[8,9],現(xiàn)已在多種作物種植中廣泛應(yīng)用[10,11]。孫寶昌等[12]連續(xù)兩年研究葉面噴施黃腐酸鈉鹽對(duì)辣椒產(chǎn)量的影響,結(jié)果表明黃腐酸鈉鹽對(duì)辣椒有明顯的增產(chǎn)效用并且隨著葉面噴施次數(shù)的增加,辣椒產(chǎn)量呈遞增趨勢(shì);李亞杰等[13]研究表明,與對(duì)照相比,施用黃腐酸菌肥提高馬鈴薯根系活力達(dá)極顯著水平。目前黃腐酸生物有機(jī)肥在蒜套辣椒上的應(yīng)用尚少見,為此本試驗(yàn)研究了大蒜辣椒輪作中黃腐酸類肥料對(duì)大蒜、辣椒的生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,以期提出該類肥料在蒜套辣椒栽培模式上的合理施用技術(shù),為大田蒜套辣椒高產(chǎn)高效栽培提供參考。
試驗(yàn)于2016—2017年在泰安市山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝試驗(yàn)站進(jìn)行。試驗(yàn)地為潮棕壤土,0~20 cm土層土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì)為速效磷167.0 mg/kg,速效鉀109.3 mg/kg,有機(jī)質(zhì)22.9 g/kg,硝態(tài)氮8.2 mg/kg,氨態(tài)氮6.4 mg/kg。
供試大蒜為山東省主栽品種‘金鄉(xiāng)白皮蒜’,辣椒為山東省主栽品種‘朝天椒’。供試肥料為黃腐酸微生物菌劑,有效成分及含量:黃腐酸≥20%、有機(jī)質(zhì)≥45%、Ca+Mg≥4%、枯草芽孢桿菌+地衣芽孢桿菌≥1×108cfu/g;黃腐酸營(yíng)養(yǎng)液有效成分及含量:黃腐酸≥240 g/L、腐植酸≥30 g/L、N+P2O5+K2O≥200 g/L,以上兩種肥料均為山東泉林嘉有肥料有限責(zé)任公司提供。
大蒜及辣椒試驗(yàn)以不施肥及常規(guī)施肥為對(duì)照,在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上設(shè)置5個(gè)黃腐酸生物有機(jī)肥用量處理(表1),隨機(jī)區(qū)組排列,重復(fù)3次,兩種作物的小區(qū)面積均為10 m2。大蒜在10月3日播種,采用人工穴播的播種方式,在大蒜播種前,人工撒施基肥整地,抽薹期沖施黃腐酸營(yíng)養(yǎng)液。辣椒在拔完蒜薹后(5月下旬)立即栽種,栽種前撒施基肥,在苗期和坐果期葉面噴施黃腐酸營(yíng)養(yǎng)液。試驗(yàn)中除了施肥處理不同外,其它田間管理措施均相同。
表1 大蒜(辣椒)試驗(yàn)施肥處理
1.3.1 大蒜生長(zhǎng)指標(biāo)、產(chǎn)量測(cè)定 在大蒜苗期、鱗芽分化期和鱗莖膨大期,每處理分別隨機(jī)選取9株大蒜測(cè)定其株高、假莖高、假莖粗和根系活力;大蒜成熟后,測(cè)定小區(qū)大蒜產(chǎn)量。將鱗莖自然風(fēng)干20 d后,每處理取有代表性的蒜頭10個(gè),稱量蒜頭單重并取平均值。
1.3.2 大蒜光合指標(biāo)的測(cè)定 在大蒜幼苗期(返青期)、鱗芽分化期和鱗莖膨大期,采用丙酮比色法測(cè)定植株的光合色素含量,并用光合儀測(cè)定凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和胞間CO2濃度。
1.3.3 蒜薹和鱗莖品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定 在蒜薹和鱗莖收獲后,采用蒽酮比色法測(cè)定其可溶性糖含量,考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定可溶性蛋白含量,丙酮比色法測(cè)定VC含量和苯腙法測(cè)定大蒜素含量。
1.3.4 辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)的測(cè)定 在辣椒果實(shí)成熟后,測(cè)定單株果數(shù)、單果重和產(chǎn)量,并測(cè)定果實(shí)中的可溶性糖、可溶性蛋白、VC含量,測(cè)定方法同大蒜鱗莖;采用高效液相色譜法測(cè)定辣椒紅素含量。
采用Microsoft Excel 2007和DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析。采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。
由表2可知,施用不同用量的黃腐酸菌肥處理后大蒜各時(shí)期株高、假莖粗均有不同程度地增加,根系活力增強(qiáng)。黃腐酸肥處理下的大蒜株高在苗期及鱗芽分化期均顯著高于空白對(duì)照T1和常規(guī)對(duì)照T2,其中以T5、T7表現(xiàn)最好;T7處理三個(gè)時(shí)期的假莖高顯著高于對(duì)照;5個(gè)黃腐酸肥處理中,除鱗芽分化期T3、T4、苗期T6外,其余處理假莖粗均顯著大于兩對(duì)照處理;T5處理三個(gè)時(shí)期的根系活力表現(xiàn)最好,顯著高于對(duì)照處理。
表2 不同處理對(duì)大蒜生長(zhǎng)指標(biāo)的影響
由圖1可知,T4、T5、T6、T7處理三個(gè)時(shí)期葉綠素a含量均顯著高于T1、T2兩對(duì)照處理,T3處理在苗期和分化期未達(dá)顯著水平;與對(duì)照相比,黃腐酸菌肥不同用量處理均提高了各時(shí)期大蒜植株的葉綠素b含量,分化期各處理差異不顯著,膨大期T7處理的葉綠素b含量顯著高于其它處理;黃腐酸菌肥不同處理的葉綠素a+b在分化期及膨大期均以T7處理含量最高;黃腐酸菌肥處理大蒜植株三個(gè)時(shí)期的類胡蘿卜素含量均顯著高于T1處理,在分化期及膨大期T7處理含量最高。表明基施黃腐酸菌劑加抽薹期沖施黃腐酸營(yíng)養(yǎng)液對(duì)大蒜生長(zhǎng)效果最好。
圖1 不同施肥處理對(duì)大蒜葉片光合色素的影響
由表3看出,與空白對(duì)照T1相比,黃腐酸肥處理提高了大蒜植株葉片的各項(xiàng)光合參數(shù)。與常規(guī)對(duì)照T2相比,除胞間CO2濃度外,T5、T6、T7處理的光合指標(biāo)均顯著提高;5個(gè)黃腐酸肥處理以T7表現(xiàn)最好,凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度較T1分別提高26.78%、56.31%、66.94%、10.44%,較T2分別提高19.81%、48.05%、64.74%、5.72%。
表3 不同處理對(duì)大蒜葉片光合參數(shù)的影響
由表4可知,增施黃腐酸肥有效提高了蒜薹和大蒜鱗莖品質(zhì),5個(gè)黃腐酸肥處理蒜薹及鱗莖大蒜素含量均顯著高于空白對(duì)照,蒜薹表現(xiàn)為T5>T6>T7>T4>T3>T2>T1,其中T5處理較T1與T2分別增加1.00倍和67.74%;鱗莖表現(xiàn)為T5>T6>T7>T4>T3、T2>T1,T5處理較T1與T2分別增加1.16倍和54.94%;5個(gè)黃腐酸肥處理的蒜薹及鱗莖各品質(zhì)指標(biāo)均有提高,其中均以T7處理蒜薹及鱗莖的可溶性糖、可溶性蛋白和VC含量較T1分別增加56.53%、46.55%、1.23倍和70.43%、19.00%、34.01%。
由表5可知,增施黃腐酸肥顯著增加了大蒜鱗莖橫徑、單頭重及產(chǎn)量,各指標(biāo)值均以T7處理最高,與其它處理差異達(dá)顯著水平。不同黃腐酸肥處理鱗莖產(chǎn)量依次為T7>T5>T6>T4>T3,均顯著高于空白對(duì)照,較T1分別增加38.29%、28.44%、25.83%、22.41%、18.49%,較T2分別增加24.75%、15.87%、13.51%、10.43%、6.89%。
由表6可得,增施黃腐酸肥提高了辣椒產(chǎn)量,T7處理辣椒單株果數(shù)、單果重和產(chǎn)量均表現(xiàn)最高,較T1、T2分別提高69.27%、14.23%、93.34%與49.57%、10.11%、64.69%,各處理辣椒產(chǎn)量依次為T7>T5>T4>T6>T3>T2>T1,其中T7、T5辣椒產(chǎn)量均顯著高于其它處理。
表4 不同處理的蒜薹及鱗莖品質(zhì)指標(biāo)
表5 不同處理大蒜產(chǎn)量
表6 不同處理對(duì)辣椒產(chǎn)量的影響
由表7看出,增施黃腐酸肥有效提高了辣椒的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo),5個(gè)黃腐酸肥處理各品質(zhì)指標(biāo)均顯著高于空白對(duì)照T1,尤其是基施黃腐酸微生物菌劑配施黃腐酸營(yíng)養(yǎng)液的T7處理,其可溶性糖、可溶性蛋白和VC含量最高,分別較T1和T2增加51.28%、51.30%、39.20%與28.26%、42.23%、20.00%,T5處理辣椒紅素含量最高,分別較T1和T2增加56.76%與28.89%。
表7 不同處理對(duì)辣椒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響
增施黃腐酸肥對(duì)多種作物生長(zhǎng)均有影響,王愛蓮等[14]研究表明,滴施黃腐酸處理棉株根系發(fā)達(dá),莖粗壯,較對(duì)照增產(chǎn)率達(dá)40.43%;高覓等[15]發(fā)現(xiàn)增施腐植酸復(fù)合微生物肥,辣椒株高明顯增加;薩如拉等[16]發(fā)現(xiàn)施用0.1 g/L黃腐酸浸種能顯著增加玉米主根長(zhǎng)和根系活力。本研究也得到了相似的結(jié)論,增施黃腐酸菌肥后大蒜植株生長(zhǎng)指標(biāo)和根系活力明顯增加。肖曉璐等[17]研究表明,葉面噴施0.2%的腐植酸鉀谷子凈光合速率和葉片SPAD值分別增加26.38%、11.8%;本研究中增施黃腐酸肥處理T7凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度較空白對(duì)照分別提高26.78%、56.31%、66.94%、10.44%,較常規(guī)施肥分別提高19.81%、48.05%、64.74%、5.72%。周崇峻等[18]研究發(fā)現(xiàn)添加腐植酸營(yíng)養(yǎng)液處理的生菜可溶性糖、可溶性蛋白含量等品質(zhì)指標(biāo)均高于常規(guī)處理;崔步云等[19]發(fā)現(xiàn)增施腐植酸葉面肥烤煙中含糖總量平均提高22.0%;本研究發(fā)現(xiàn),增施黃腐酸肥有效提高了大蒜鱗莖和蒜薹品質(zhì),T7處理鱗莖中大蒜素、可溶性糖、可溶性蛋白和VC含量較T1分別增加84.48%、70.43%、19.00%、34.01%,同時(shí),黃腐酸肥處理下辣椒品質(zhì)也明顯改善,大蒜和辣椒品質(zhì)均以T7處理效果最好。張慧亮等[20]研究發(fā)現(xiàn),3個(gè)黃腐酸處理較對(duì)照辣椒產(chǎn)量分別增加49.3%、17.8%、17.1%;辣椒葉面噴施黃腐酸鈉鹽,增產(chǎn)14.11%~47.33%,并且隨著葉面噴施次數(shù)的增加,辣椒產(chǎn)量呈遞增趨勢(shì)。本研究發(fā)現(xiàn)黃腐酸肥T7處理大蒜和辣椒產(chǎn)量最高,大蒜鱗莖較空白對(duì)照和常規(guī)對(duì)照分別提高38.29%、24.75%,辣椒產(chǎn)量分別較T1和T2提高93.34%、64.69%。
綜上,大蒜或辣椒在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上666.7m2基施黃腐酸微生物菌劑40 kg,追施黃腐酸營(yíng)養(yǎng)液15 kg為本試驗(yàn)條件下的最佳施肥模式。