孟清波 張謹薇 馬萬成 馮倩 李青云
摘要 為篩選適合露地辣椒生產(chǎn)的化肥減施增效技術(shù),以簇生朝天椒辣椒王和羊角椒卡宴為試材,通過追施沃森復合肥(CK)、沃森復合肥+噴施沼液葉面肥(T1)、根施沼渣腐殖酸沖施肥+噴施沼液葉面肥(T2)3種施肥處理,研究不同施肥處理對辣椒植株生長發(fā)育、果實品質(zhì)和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明,辣椒王和卡宴T1處理的開展度、分枝數(shù)、果穗數(shù)量和SPAD均顯著高于CK,增幅為2.71%~12.19%、15.80%~59.21%、17.17%~73.01%和6.78%~16.90%。2個品種T1和T2處理的株高比CK增長了1.54%~1.68%和4.43%~7.96%。辣椒王T1處理的橫徑和卡宴T1處理的橫徑均顯著高于CK,增加了9.25%和5.44%,2個品種T2處理的果實厚度顯著高于CK,增加了13.75%和11.48%??ㄑ鏣2處理的所有內(nèi)在品質(zhì)指標含量、辣椒王T2處理的可溶性糖和蛋白質(zhì)含量均顯著高于CK,增加了23.17%、26.67%、25.78%、11.79%、36.89%、11.45%和31.94%、14.52%??ㄑ鏣1處理的VC、辣椒王T1處理的VC、辣椒素和二氫辣椒素含量顯著高于CK,增加25.59%、26.02%、26.5%和29.57%。辣椒王的T2和T1處理產(chǎn)量均最高,分別比對照高6.04%和5.87%,而卡宴的T1處理產(chǎn)量最高,其次是T2,分別比對照高36.23%和22.66%。表明追施沼渣沼液肥有效促進了辣椒的生長發(fā)育,在一定程度上實現(xiàn)了化肥減施增效的目的,提高了農(nóng)業(yè)資源利用率,保護了生態(tài)環(huán)境。
關(guān)鍵詞 辣椒;沼渣;沼液;生長發(fā)育;果實品質(zhì)
中圖分類號 S 641.3文獻標識碼 A文章編號 0517-6611(2020)23-0190-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2020.23.049
Effects of Biogas Slurry Fertilizer on Growth and Development, Fruit Quality and Yield of Chili
MENG Qing-bo, ZHANG Jin-wei, MA Wan-cheng et al
(College of Horticulture, Hebei Agricultural University, Hebei Vegetable Industry Collaborative Innovation Center, Baoding, Hebei? 071000)
Abstract In order to screen the fertilizer reduction and efficiency enhancement technology suitable for the production of field pepper, the clustered pod pepper Chili king and Capsicum frutescens Cayenne were used as test materials,through topdressing compound fertilizer (CK) Watson, Watson compound fertilizer + spraying biogas slurry foliar fertilizer (T1), the root of renewal humic acid washed fertilizer + spraying biogas slurry foliar fertilizer (T2), effect of different fertilizer treatments on the growth and fruit quality was studied. The development degree, number of branches, number of ears and SPAD of T1 in Chili king and Cayenne were significantly higher than those in CK, with increases of 2.71%-12.19%, 15.80%-59.21%, 17.17%-73.01% and 6.78%-16.90%. The plant heights of T1 and T2 increased by 1.54%-1.68% and 4.43%-7.96% compared with CK. Both the transverse diameter of Chili king T1 and Cayenne T1 were significantly higher than that of CK, increasing by 9.25% and 5.44%, and the fruit thickness of the two varieties T2 was significantly higher than that of CK, increasing by 13.75% and 11.48%. The contents of all internal quality indexes of Cayenne T2 and soluble sugar and protein contents of Chili king T2 were significantly higher than those of CK, increasing by 23.17%, 26.67%, 25.78%, 11.79%, 36.89%, 11.45%, 31.94% and 14.52%. The contents of Vc, capsaicin and dihydrocapsaicin in Cayenne T1 and Chili king T1 were significantly higher than those in CK, with increases of 25.59%, 26.02%, 26.5% and 29.57%. Both T2 and T1 yields of Chili king were the highest, 6.04% and 5.87% higher than the control, respectively, while T1 yields of Cayenne were the highest, followed by T2, 36.23% and 22.66% higher than the control.The results showed that the application of biogas residue and biogas slurry fertilizer effectively promoted the growth and development of pepper, realized the purpose of reducing fertilizer application and increasing efficiency to a certain extent, improved the utilization rate of agricultural resources, and protected the ecological environment.
Key words Chili;Renewal;Biogas slurry;Growth and development;Fruit quality
辣椒(Capsicum annuum L)果實中維生素C含量極高,在蔬菜中位居首位。同時還含有豐富的糖、蛋白質(zhì)、辣椒素等營養(yǎng)物質(zhì)。近年來,我國辣椒年種植面積超過150萬hm2,僅次于白菜類蔬菜,已成為國內(nèi)栽培面積最大的蔬菜作物之一,占世界辣椒面積的35%[1-2]。據(jù)統(tǒng)計,化肥對作物產(chǎn)量的貢獻已超過50%,但國內(nèi)化肥當季作物利用率較低,遠低于發(fā)達國家水平[3-4]。肥料流失不僅造成資源浪費、增加種植成本,而且污染地下水和農(nóng)產(chǎn)品等。2016年我國化肥年施肥量超過6 000萬t,約占全世界的1/3,造成了大量的浪費和環(huán)境污染[5]。
沼渣沼液肥作為一種新型有機肥,含有大量氮、磷、鉀、有機質(zhì)、腐殖酸以及多種中微量元素等作物生長需要的營養(yǎng)物質(zhì),且易于被植物吸收利用,可長久保持肥力[6]。沼渣沼液肥對作物的生長、品質(zhì)和產(chǎn)量具有顯著的促進作用,且能在一定程度上改良土壤的理化性質(zhì),緩解大量施用無機化肥對土壤造成的危害[7-8]。筆者以簇生朝天椒辣椒王和羊角椒卡宴2個品種為試材,在春露地地膜栽培條件下,以追施氮磷鉀復合肥為對照,分析了根施復合肥配合葉面噴施沼液肥、根施沼渣腐殖酸沖施肥配合葉面噴施沼液肥2種處理對植株生長發(fā)育和果實品質(zhì)的影響,旨在探討露地辣椒高效施肥技術(shù),旨在為辣椒生產(chǎn)減肥增效提供技術(shù)支撐。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
試驗于2018年5—11月在保定市望都縣孔士屯村露地地膜覆蓋辣椒生產(chǎn)田進行,地處華北平原,屬暖溫帶大陸性季風氣候區(qū),年平均氣溫13.4 ℃,年平均日照時數(shù)2 511 h。試驗地土壤為潮土,質(zhì)地中壤,肥力中等,排灌條件良好。耕層土壤(0~20 cm)播種前的理化性質(zhì):有機質(zhì)含量17.18 g/kg,全氮含量1.10 g/kg,全磷含量0.74 g/kg,全鉀含量17.73 g/kg,堿解氮含量119.68 mg/kg,有效磷含量40.39 mg/kg,速效鉀含量131.54 mg/kg,pH 7.56。
供試辣椒品種為簇生朝天椒辣椒王和羊角椒卡宴,由河北乾億食品股份有限公司提供。供試肥料沃森復合肥料(N+P2O5+K2O≥45%,1 hm2用量600 kg)由保定沃森肥料制造有限公司生產(chǎn);“果實樂”純秸稈沼液肥(全氮≥50 g/L,全磷≥2 g/L,全鉀≥28 g/L,1 hm2用量30 kg,對水稀釋30倍)和“果實樂”沼渣腐殖酸沖施肥(腐殖酸≥30 g/L,N+K2O+P2O5≥200 g/L,隨水沖施,1 hm2用量450 kg)由河北省滄州市青縣耿忠生物質(zhì)能源開發(fā)有限公司提供。
1.2 試驗設(shè)計
共設(shè)3個處理,分別為CK(結(jié)果初期和結(jié)果盛期共追施2次復合肥,養(yǎng)分總量2.16 kg)、T1(開花期、結(jié)果初期和結(jié)果盛期共葉面噴3次沼液肥+結(jié)果初期和結(jié)果盛期共追施2次復合肥,養(yǎng)分總量沼液肥0.16 kg+復合肥2.16 kg)、T2(開花期、結(jié)果初期和結(jié)果盛期共葉面噴3次沼液肥+根施3次沼渣腐殖酸肥,養(yǎng)分總量沼液肥0.16 kg+沼渣腐殖酸肥2.43 kg)。養(yǎng)分總量根據(jù)肥料1 hm2用量標準換算成每小區(qū)實際面積18 m2的施肥量,再結(jié)合施肥次數(shù)而計算得出。采用隨機區(qū)組設(shè)計,3次重復,每個小區(qū)面積18 m2。除草、防治病蟲等管理均一致。
1.3 測定指標與方法
在結(jié)果盛期調(diào)查植株生長指標:株高、開展度、分枝數(shù)、果穗數(shù)量和葉綠素相對含量(采用SPAD葉綠素儀)。
在采收期調(diào)查果實品質(zhì)指標:單果重、果實橫縱徑,用游標卡尺測量果實厚度,以手持式折光儀測定辣椒可溶性固形物含量,采用2,6–二氯酚靛酚鈉滴定法測定VC含量[9],采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量[9],采用考馬斯亮藍 G-250 染色法測定可溶性蛋白質(zhì)含量[9],采用高效液相色譜法測定辣椒素含量和二氫辣椒素含量[10]。
1.4 數(shù)據(jù)處理
采用Microsoft Excel 2010和SPSS 22.0軟件處理數(shù)據(jù)和作圖,用SPSS統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析,并運用Duncan檢驗法進行顯著性差異(P<0.05)分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 追施沼渣沼液肥對辣椒生物學特性的影響
由表1可知,追施沼渣沼液肥能夠促進簇生椒辣椒王和羊角椒卡宴在高度、開展度、分枝數(shù)與果穗數(shù)量等方面的生長發(fā)育,各項農(nóng)藝性狀效果較明顯。2個品種T1處理均顯著高于對照。辣椒王T1處理株高、開展度、分枝數(shù)和果穗數(shù)量分別為81.06 cm、64.42 cm、7.33和11.33,分別高于對照1.54%、2.71%、15.80%和17.17%,且與T2處理無顯著差異(開展度除外)??ㄑ鏣1處理開展度、分枝數(shù)和果穗數(shù)量為72.33 cm、11.67和15,分別高于對照12.19%、59.21%和73.01%??梢姼┱釉乘岱屎腿~噴沼液肥均能明顯促進辣椒植株的生長發(fā)育。
在葉綠素含量上,辣椒王和卡宴T1處理的SPAD值為58.10和64.53,均顯著高于對照6.78%和16.90%,說明沼液葉面肥與化肥配合施用對辣椒的生長發(fā)育有一定改善作用。
2.2 追施沼渣沼液肥對辣椒果實品質(zhì)的影響
從表2可以看出,追施沼渣沼液肥促進辣椒果實的生長發(fā)育,除辣椒王和卡宴的縱徑和單果重外,2個品種T1處理的橫徑均顯著高于對照,其中辣椒王和卡宴T1橫徑分別為11.34和22.11 mm,高于對照9.25%和5.44%??ㄑ鏣2處理的果實厚度為2.04 mm,顯著高于對照11.48%。2個品種在縱徑、單果重上無顯著差異,說明沼液肥對辣椒果實的外觀品質(zhì)影響不顯著。
由表3可知,追施沼渣沼液肥能夠促進簇生椒辣椒王和羊角椒卡宴可溶性糖含量、蛋白質(zhì)含量、VC、辣椒素、二氫辣椒素和可溶性固形物含量的增加。辣椒王和卡宴追施T2處理的可溶性糖含量和蛋白質(zhì)含量分別為3.80和1.42、5.37和0.95 mg/g,顯著高于對照31.94%和14.52%、23.17%和26.67%。辣椒是VC含量較高的一種蔬菜,VC是評價辣椒品質(zhì)的重要指標之一。辣椒王和卡宴T1處理VC含量分別為258.1與132.0 mg/kg,均顯著高于對照26.03%和25.59%;辣椒素和二氫辣椒素為辣椒提供了約90%的辣感和熱感,辣椒王T1處理辣椒素和二氫辣椒素含量分別為4.01與1.49 mg/g,均顯著高于對照26.50%和29.57%,卡宴T2處理含量最高,達2.75與1.41 mg/g,顯著高于對照11.79%和36.89%,但T1和T2處理無顯著差異。表明根施沼渣腐殖酸肥+葉噴沼液肥利于辣椒果實中辣椒素和二氫辣椒素的積累,能明顯促進辣椒植株的品質(zhì)形成。
2.3 追施沼渣沼液肥對辣椒產(chǎn)量的影響
從表4可以看出,沼渣沼液肥處理均顯著提高辣椒產(chǎn)量,但對2個辣椒品種的影響存在顯著差異。辣椒王的T2和T1處理產(chǎn)量均最高,分別比對照高6.04%和5.87%,而卡宴的T1處理產(chǎn)量最高,其次是T2,2個處理之間差異顯著,分別比對照高36.23%和22.66%。由于2個品種分屬于簇生朝天椒和單生的羊角椒,二者結(jié)果習性、生長勢和產(chǎn)量差異較大,因此,對養(yǎng)分的需求也存在顯著區(qū)別,其中卡宴植株長勢旺,消耗氮素等礦質(zhì)養(yǎng)分多,有可能根施沼渣腐殖酸肥+葉噴沼液肥無法滿足卡宴對養(yǎng)分的需求。
3 討論
沼渣沼液肥作為一種優(yōu)質(zhì)的有機肥料源,不僅能夠促進植物的生長發(fā)育,增加作物產(chǎn)量,還能提高作物品質(zhì),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應用[11-12]。
馬虎等[13] 通過在油菜上施用沼液肥,對油菜株高、分枝數(shù)、冠幅和SPAD值有顯著的促進作用,有效延長油菜的營養(yǎng)生長,促進產(chǎn)量提高。李丙智等[14]通過沼液配施鉀肥可使蘋果果實單果重、硬度、可溶性固形物含量均有不同程度的提高。毛曉月等[15]研究表明施用沼液能提高芥菜的產(chǎn)量,增加芥菜平均單果重、株高和葉長等,且對VC含量、硝態(tài)氮含量和可溶性糖含量有較大影響。該研究結(jié)果表明,追施沼渣沼液肥能夠促進簇生椒辣椒王和羊角椒卡宴高度、開展度、分枝數(shù)、果穗數(shù)量和SPAD值的提高,與前人研究結(jié)果一致。
根施沼渣腐殖酸肥對卡宴果實品質(zhì)有一定的改善效果,能顯著提高果實可溶性糖、蛋白質(zhì)、VC、辣椒素和二氫辣椒素含量,主要是因為沼液中含有豐富的腐殖酸、有機質(zhì)、生長激素等營養(yǎng)物質(zhì),施入后促進了根系的生長發(fā)育,增強根系活力,有效提高了植株的養(yǎng)分供給水平,進而提高作物品質(zhì)[16-17]。李瑞海等[18]通過在線辣椒上追施沼液肥,辣椒果實中的可溶性糖和VC含量得到顯著提高。汪吉東等[19]研究表明在75%沼液氮施用比例下,相比傳統(tǒng)化肥可提高萵苣的可溶性糖含量和VC含量,更好地促進萵苣的生長和養(yǎng)分吸收,與該研究結(jié)果一致。
董建國等[20]通過采用不同比例的沼液與化肥混合施用,草莓的可溶性固形物、可溶性糖以及VC含量均顯著提高。王靖荃等[21]、謝景歡等[22]研究結(jié)果表明沼液配施化肥可顯著促進番茄的生長,果實品質(zhì)顯著改善,VC和總糖含量均顯著提高。李勝利等[23]研究表明,沼液與鉀鈣耦合能夠顯著增加黃瓜果實中VC和可溶性蛋白含量。而在該試驗中,追施葉面噴沼液肥+根施化肥(T1)在一定程度上提高果實VC、辣椒素和二氫辣椒素含量,進一步說明沼液能夠部分替代化肥,從而減少化肥施用量,達到化肥減施增效的目的。
追施沼渣沼液肥可有效提高辣椒王的產(chǎn)量,這與前人在油菜[24]、辣椒[25]、番茄[26]、花生[27]等上的研究結(jié)果一致。然而,該研究卡宴品種的表現(xiàn)與辣椒王品種有所不同,追施葉面噴沼液肥+根施化肥(T1)與沼渣腐殖酸肥+葉噴沼液肥(T2)處理雖然比對照高,但在卡宴品種上,T2處理顯著低于T1處理,其原因應該與卡宴品種的生長特性及其耗肥量有關(guān),與簇生朝天椒辣椒王不同的是,羊角椒卡宴植株生長旺盛,消耗的養(yǎng)分多,由于卡宴前期植株生長所需的養(yǎng)分多,在盛果期土壤可能已存在養(yǎng)分不足問題,而對比卡宴品種的3個施肥處理,表明由于沼渣腐殖酸肥肥效高,分解快,盛果期以前植株吸收量較大,之后脫肥的風險也最大,在T1處理中,復合肥本身分解較慢,輔以葉噴沼液肥,養(yǎng)分全程供應狀況優(yōu)于T2和CK,因此生長指標最高。追施沼渣腐殖酸肥利于耗肥量較少的朝天椒品種增產(chǎn),但在耗肥量大的羊角椒品種生產(chǎn)上,還應加大養(yǎng)分供應量才能進一步提高產(chǎn)量。
4 結(jié)論
該試驗在施用沼渣沼液肥對辣椒生長和品質(zhì)的影響上進行了較系統(tǒng)研究,結(jié)果表明,沼渣沼液肥的施用促進了植株的生長發(fā)育,提高了果實品質(zhì),減少化肥的施用量,在控肥減施、發(fā)展綠色無污染農(nóng)業(yè)等方面具有非常廣闊的發(fā)展前景。綜合分析認為,葉面噴沼液肥+根施沼渣腐殖酸肥(T2)處理可有效促進辣椒的生長發(fā)育,具有單施化肥所不具備的優(yōu)點。
然而,沼渣沼液肥作為一種新型的有機肥,目前沒有被充分普及利用。此外,對沼渣沼液肥的施用研究較少,對噴施濃度及噴施間隔時間等施用技術(shù)以及不同作物及不同類型品種對肥料的適應性都需要進行更加深層次的研究。
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基金項目 河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系蔬菜創(chuàng)新團隊辣椒崗位(HBCT2018030211);保定市科技計劃項目(1911N001)。
作者簡介 孟清波(1995—),男,河北廊坊人,碩士研究生,研究方向:蔬菜栽培生理。*通信作者,教授,碩士生導師,從事設(shè)施蔬菜生理生態(tài)及生長調(diào)控研究。
收稿日期 2020-04-24;修回日期 2020-06-04