配施蚯蚓糞對辣椒生長·根際土壤微環(huán)境的影響以及產(chǎn)量效益分析

李騰飛，王愛杰，李 華，王靜靜，賀洪軍，張祿祺，韓梅梅，張自坤*

(1.德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東德州 253015;2.平原縣蔬菜和水產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心，山東德州 253000)

辣椒(L.)為茄科辣椒屬一年或有限多年生草本植物。全國辣椒種植面積約213.33萬hm。山東省露地辣椒種植面積 14.67萬hm(數(shù)據(jù)來自山東省辣椒協(xié)會)，是辣椒種植大省，由于常年種植，山東露地辣椒主產(chǎn)區(qū)存在辣椒病害加重、產(chǎn)量和品質(zhì)下降的風(fēng)險(xiǎn)。蚯蚓糞可以高效促進(jìn)作物生長，增加土壤微生物生物量碳氮，提高土壤中脲酶、過氧化氫酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和多酚氧化酶的活性，也增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量，提高土壤碳水化合物、多聚類、羧酸類、氨基酸類、胺類及酚類碳源的利用水平，改善根際區(qū)域的微生態(tài)環(huán)境。

蚯蚓糞復(fù)合基質(zhì)改善了辣椒的出苗率和幼苗葉片葉綠素含量，顯著促進(jìn)幼苗植株的生長發(fā)育。目前，關(guān)于蚯蚓糞在辣椒上的報(bào)道，集中在辣椒苗期或設(shè)施蔬菜上的研究。在露地辣椒栽培中，采用穴施方式，研究配施蚯蚓糞對露地辣椒的影響鮮有報(bào)道。因此，為了指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效，開展配施蚯蚓糞在露地辣椒上的應(yīng)用意義重大。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2021年3—9月在山東省德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院示范園基地開展。土壤質(zhì)地為壤土，試驗(yàn)地地勢平坦，灌排方便，0～20 cm 耕層全氮766.21 g/kg，速效氮59.73 mg/kg，速效磷85.8 mg/kg，速效鉀86.47 mg/kg，有機(jī)質(zhì)28.35 g/kg。

辣椒為簇生朝天椒“日本三櫻椒”，品種由英潮種業(yè)有限公司提供，硫酸鉀型復(fù)合肥(N∶PO∶KO為15∶15∶15，總養(yǎng)分含量≥45%)，購自史丹利化肥平原有限公司；蚯蚓糞(N+PO+KO≥5%，有機(jī)質(zhì)≥37%)，購自希森三和集團(tuán)蚯蚓養(yǎng)殖加工有限公司。

2021年3月20日穴盤育苗，2021年5月15日起壟栽培，一穴雙株定植，行距為60 cm，株距25 cm，種植密度為133 400株/hm，小區(qū)面積是16 m，每處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，試驗(yàn)肥料全部基肥施入，硫酸鉀型復(fù)合肥采用基肥一次性撒施，蚯蚓糞采用基肥一次性穴施，對照為當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥，其他管理方式按常規(guī)田間管理進(jìn)行。設(shè)6個處理，對照(CK)硫酸鉀型復(fù)合肥1 500 kg/hm，處理①硫酸鉀型復(fù)合肥1 500 kg/hm+蚯蚓糞(50 g/穴，即3 335.25 kg/hm)，處理②硫酸鉀型復(fù)合肥1 500 kg/hm+蚯蚓糞(100 g/穴，即6 670.5 kg/hm)，處理③硫酸鉀型復(fù)合肥1 500 kg/hm+蚯蚓糞(150 g/穴，即10 005.75 kg/hm)，處理④硫酸鉀型復(fù)合肥1 500 kg/hm+蚯蚓糞(200 g/穴，即13 341 kg/hm)，處理⑤硫酸鉀型復(fù)合肥1 500 kg/hm+蚯蚓糞(250 g/穴，即16 676.25 kg/hm)。

在辣椒盛果期(2021年8月10日)對辣椒根際土壤微環(huán)境相關(guān)指標(biāo)取樣，在辣椒收獲期(2021年9月22日)對辣椒農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量進(jìn)行調(diào)查。

農(nóng)藝性狀。株高和植株開展度用米尺測量；果長、果寬、果肉厚和莖粗用游標(biāo)卡尺測量；調(diào)查辣椒植株分枝數(shù)；選取20個均勻一致的辣椒，用百分之一天平秤稱重，來測定單果鮮重。

辣椒根際土壤微環(huán)境。采用抖動法采集根際土壤，根際土壤氧化氫酶活性、脲酶活性、蔗糖酶活性以及磷酸酶活性分別采用高錳酸鉀滴定法、苯酚鈉一次氯酸鈉比色法、3，5—二硝基水楊酸比色法以及磷酸苯二鈉比色法測定。采用稀釋平板法測定土壤中真菌、細(xì)菌、放線菌的數(shù)量。

辣椒產(chǎn)量。每個處理小區(qū)產(chǎn)量按實(shí)際收獲產(chǎn)量計(jì)算。

采用 Microsoft Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，使用DPS 7.05軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較(Duncan新復(fù)極差法)。

2 結(jié)果與分析

由表1可知，與對照相比，莖粗增加了2.35%～25.73%，開展度增加了11.59%～34.03%，分枝數(shù)增加了4.13%～25.00%，果長增加了8.81%～29.56%，果寬增加了22.55%～29.19%，果肉厚增加了5.13%～19.23%，單果重增加了1.39%～18.28%，結(jié)果數(shù)增加了7.57%～57.57%，方差分析結(jié)果表明，各處理與對照相比，株高、莖粗、分枝數(shù)、果肉厚差異不顯著，開展度、果長、果寬差異顯著。除處理①外，單果重、結(jié)果數(shù)與對照差異顯著。其中，處理④的農(nóng)藝性狀綜合表現(xiàn)最好，有利于辣椒增產(chǎn)豐收。

表1 不同處理對辣椒農(nóng)藝性狀的影響Table 1 Effects of different treatments on agronomic traits of chili

由表2可知，與對照相比，細(xì)菌數(shù)量增加了11.44%～49.15%，真菌數(shù)量降低了7.48%～12.70%，放線菌數(shù)量增加了25.22%～109.05%，B/F增加了20.37%～70.99%，方差分析結(jié)果表明，各處理與對照相比，細(xì)菌數(shù)量、放線菌數(shù)量、B/F顯著高于對照，真菌數(shù)量顯著低于對照，其中處理④細(xì)菌、放線菌數(shù)量最多，真菌數(shù)量最少，B/F最高。

表2 不同處理對辣椒根際土壤微生物數(shù)量的影響Table 2 Effects of different treatments on microbial quantity of chili rhizosphere soil

由表3可知，與對照相比，脲酶活性增加了12.72%～63.58%，磷酸酶活性增加了28.33%～58.33%，蔗糖酶活性增加了11.80%～60.93%，多酚氧化酶活性增加了10.48%～32.38%，方差分析結(jié)果表明，各處理與對照相比，脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性均顯著高于對照，除處理①外，其他各處理多酚氧化酶活性均顯著高于對照。其中，處理④的土壤酶活性最高。

表3 不同處理對辣椒根際土壤酶活性的影響Table 3 Effects of different treatments on enzyme activities in chili rhizosphere soil mg/g

由表4可知，與對照相比，各處理產(chǎn)量均有所提高，產(chǎn)量增加了9.06%～86.38%，處理①凈收益比對照降低了13.00%，其他各處理凈收益比對照增加了31.24%～132.02%，處理④產(chǎn)量為29 614.27 kg/hm，凈收益為33 710.24元/hm，效益最好。

3 結(jié)論與討論

蚯蚓糞能促進(jìn)作物生長發(fā)育，前人在薄皮甜瓜、西瓜、番茄、黃瓜、蘋果、草莓、生菜等上的試驗(yàn)表明，不同方式配施蚯蚓糞能夠增加果蔬的產(chǎn)量。該試驗(yàn)結(jié)果顯示，與對照相比，配施蚯蚓糞增加了辣椒植株的莖粗、開展度、分枝數(shù)，辣椒果長、果寬、果肉厚、單果重和結(jié)果數(shù)也有提高，表明配施蚯蚓糞改善了辣椒植株的農(nóng)藝性狀，增加了辣椒產(chǎn)量，與前人在其他作物上的研究結(jié)果一致。其中，處理④的農(nóng)藝性狀綜合表現(xiàn)最好，有利于辣椒增產(chǎn)豐收。

表4 不同處理辣椒產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益Table 4 Yield and economic benefit of chili under different treatments

施用蚯蚓糞具有提高土壤酶和微生物活性的雙重作用。李繼蕊等研究表明，蚯蚓糞對土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性有促進(jìn)作用；張寧研究蚯蚓糞對西瓜和番茄生長的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，添加蚯蚓糞后，土壤細(xì)菌和放線菌數(shù)量均隨蚯蚓糞用量的增加逐漸增多，而真菌數(shù)量呈下降趨勢，細(xì)菌數(shù)/真菌數(shù)增加。該試驗(yàn)結(jié)果顯示，與對照相比，根際土壤細(xì)菌數(shù)量和放線菌數(shù)量顯著高于對照，根際土壤真菌數(shù)量顯著低于對照，B/F顯著高于對照。其中處理④細(xì)菌、放線菌數(shù)量最多，真菌數(shù)量最少，B/F最高。

與對照相比，處理①產(chǎn)量雖然增加，但凈收益降低，其他各處理在摘鮮辣椒成本和肥料成本增加的情況下，凈收益比對照多4 538.87～19 181.12元/hm，處理④產(chǎn)量為29 614.27 kg/hm，凈收益為33 710.24元/hm，效益最好，大幅提高了辣椒凈收益，能夠帶動農(nóng)民和新型經(jīng)營主體的種植積極性，達(dá)到種植辣椒增加收益的目的。