不同种类肥料对朝天椒生长及果实品质的影响

2020-05-24 09:22赵水灵屈用函袁恩平王绍祥张雪廷
现代园艺 2020年9期
关键词:朝天椒辣椒素有机肥

王 灿,赵水灵,屈用函,袁恩平,王绍祥,李 云,张雪廷*

(文山壮族苗族自治州农业科学院蔬菜研究所,云南文山 663000)

研究表明,施用生物有机肥可显著提高农作物的品质和产量,长期施用可显著提高土壤中有机质含量[1]。生物有机肥料多以动植物残体(如畜禽粪便、农作物秸秆等)为来源,经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的,并添加多种益生菌等,是一种兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。生物有机肥料具有增加耕地土壤的肥力、促进作物营养的吸收、改善土壤质地、增强作物抗病虫害能力等[2]。同时也缓解了因过量使用化肥导致耕地营养元素的缺失等问题。另外,随着研究的深入,发现地下微生物群落多样性与植物生长发育息息相关,肥料中添加了益生菌不仅可抑制土壤中有害微生物的繁殖,同时也可直接参与、调节土壤营养元素的代谢循环,促进有机质分解,提高土壤养分,促进植物生长[2-3]。

辣椒(Capsicum annuum L.),茄科辣椒属一年或有限多年生草本植物。具有较高营养价值,含有维持人体正常生理机能和增强人体抗性、活力的多种化学物质[4]。据研究报告,每100g 鲜辣椒中含有1.6g 蛋白质、0.2g 脂肪、4.5g 碳水化合物、0.7g 粗纤维及Vc、核黄素、硫铵素、钙、磷、铁等,其中辣椒Vc 含量居蔬菜首位[5]。辣椒不仅营养丰富,同时也是人民喜食的一种调味料和化工原料,种植面积较大,已成为除大白菜之外的第二大非主要农作物,产值则位居全国第一。辣椒作为云南省高原特色农作物之一,辣椒产业的发展将推动高原贫困地区的农民增收和区域经济增长。

合理选择适宜的肥料不仅提高辣椒产量及品质,而且也能保护当地土壤环境。因此,以当地市面上常用朝天椒品种‘润冠78’为试验材料,施加不同品种的肥料进行大田露地栽培,比较筛选得出适宜朝天椒品种‘润冠78’生长发育的肥料,为当地朝天椒种植肥料施用提供新的选择。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 供试辣椒。朝天椒品种‘润冠78’。

1.1.2 供试肥料。日本星新矿物质肥(含硅酸的微量元素)市面上购买;畅领益生土壤卫士(主要菌种为芽孢菌、酵母菌、乳酸菌、光合菌、生物酶)由山东优普生物工程有限公司提供;畅领益生微生物菌剂有机肥(主要菌种为芽孢菌、酵母菌、乳酸菌、光合菌、微量元素和发酵羊粪)由山东优普生物工程有限公司提供;中澳菇渣有机肥由中澳公司生产提供(主要成分为菇渣);‘龙潭’牌辣椒专用复合肥(N∶P∶K=11∶7∶12),由云南省玉溪化肥厂有限责任公司提供。

1.2 田间试验设计

供试地点为云南省文山州砚山县江那镇狮子山村(104.3553°E,23.5797°N,海拔1528.2m)。土壤类型为红色土,土壤初始养分特征如下:pH 值5.57,有机质1.52%,有效磷12.89mg/kg,速效钾140.63mg/kg,水解性氮106.82mg/kg。

试验于2019 年2 月开始。田间小区试验采用随机区组设计,试验共设5 个处理,分别为:A:日本星新矿物质肥;B:畅领益生土壤卫士;C:畅领益生微生物菌剂有机肥;D:中澳菇渣有机肥;CK:‘龙潭’牌辣椒专用复合肥。每个处理设3 次重复,1 个小区为1 次重复,每小区2 厢,厢宽1.3m 包沟(沟宽50cm)、长9.5m 包沟(沟宽50cm)。试验区四周设保护行、试验区内小区间设隔离行,田间管理按当地常规方式进行。

1.3 测试项目

1.3.1 田间农艺性状调查。通过卷尺、游标卡尺测量辣椒植株株高、茎粗、株幅;分别统计个小区辣椒产量,动态记产。

1.3.2 果实品质检测。辣椒素采用HPLC 测定(GB/T 2166-2007),碳水化合物采用加法,淀粉加糖的总和(GB/Z 21922-2008),蛋白质采用凯氏定氮法测定(GB5009.5-2016),粗纤维采用酸碱消煮法(GB/T 5009.10-2003),Vc 采用荧光法(GB 5009.86-2016),总糖以葡萄糖统计采用酸水解-莱因-埃农氏法(GB 5009.8-2016),脂肪采用酸水解法(GB 5009.6-2016),以上指标均由云南商测质量检验技术服务有限公司代测。

1.3.3 土壤养分检测。土壤基质有机质含量测定参照重铬酸钾氧化-容量法测定[6];土壤氮含量参照凯氏定氮法测定[7];土壤磷含量参照H2SO4-H2O2消煮-钒钼黄比色法[8];土壤钾含量参照氢氟酸消解法GB 9836-88测定[9],pH 值采用pH 仪测定。

1.4 数据处理

试验数据采用Excel 2007、SPSS 20.0、Origin9.1、DPS7.5 和R 语言进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同肥料对土壤养分含量的影响

不同肥料对土壤有机质、N、P、K 含量影响见表1,在有机质比较中,D 处理有机质含量最高为1.73%,但各处理间均无显著差异。D 处理有效磷含量最高为40.7mg/kg,显著高于其他处理,最低的是C 处理为8.80mg/kg,但与A、B、CK 和初始土样无显著差异。在速效钾比较中,各处理均无显著差异。在氮含量比较中,CK 处理N 含量最高为162.24 mg/kg 显著高于C处理91.13mg/kg,但与其他处理间无显著差异。在土壤pH 比较中,C 处理pH 值最高为6.51,与各处理间无显著差异,但均高于初始土样5.57。

表1 不同肥料对土壤养分含量的影响

2.2 不同肥料对朝天椒农艺性状的影响

从表2 可知,不同肥料对朝天椒株高无显著差异,最高的是B 处理为60.33cm;在茎粗的比较中B 处理最高为13.88mm,显著高于D 处理,最低的是D 处理为12.66mm;B 处理的株幅最高为5783.95cm2,显著高于A、C 处理,但与D、CK 处理无显著差异,最低的是A 处理,仅4210.45cm2。

表2 不同肥料对朝天椒农艺性状的影响

2.3 不同肥料对朝天椒果实辣椒素的影响

在不同有肥料对朝天椒果实辣椒素的影响中(图1),B 处理辣椒素最高为0.40 g/kg,与D 处理差异显著,与A、C、CK 之间无显著差异。

图1 不同肥料对朝天椒果实辣椒素的影响

图2 不同肥料对朝天椒产量的影响

2.4 不同肥料对朝天椒产量的影响

在产量对比中,CK 处理产量最高为705.49kg/667m2,除B 处理660.60kg/667m2外,显著高于其他处理;最低的是C 处理542.77kg/667m2,显著低于其他处理。

2.5 不同肥料对朝天椒果实品质的影响

由表3 可知,C 处理碳水化合物最高为5.25g/100g,显著高于A、B、D 处理,但与CK 处理无显著差异;在蛋白质比较中,最高的是D 处理4.21g/100g,除C 处理外,显著高于其他处理,最低的是A 处理,仅3.20g/100g;维生素C 及脂肪比较中,各处理间无显著差异;A 处理总糖最高为3.50g/100g,显著高于B 处理,与C、D、CK 无显著差异;D 处理纤维素最高为9.9%,显著高于CK 处理8.73%,但与其他处理无显著差异。

表3 不同肥料对朝天椒果实品质的影响

2.6 不同肥料对朝天椒果实品质主成分分析

图3 不同肥料对朝天椒果实品质主成分分析三维结构图

图3 反映了不同肥料处理对辣椒果实品质的主成分分析结果,前3 个特征值(Eigenvalues)大于1,且累计方差贡献率达到90.2%,因此提取了前3 个主成分。相连点之间距离越近,代表其相似度越高,第一主成分贡献率达42.9%,将其处理分别投影到第一主成分轴上,可以看出:B、D处理相近,A、CK 处理相近,但均与C 处理相远,说明C 处理辣椒果实品质与其他处理差别较大。

2.7 不同肥料对朝天椒果实品质主成分分析综合得分

由于提取的前3 个主成分足以反映原始变量的绝大部分信息,因此根据综合主成分函数模型[10],计算综合得分对不同肥料处理的辣椒果实品质做出评价图(图4)。不同肥料处理的辣椒果实品质综合得分表现不同。其中C 处理表现得分为2.34,其次是D 处理1.31,其余处理均为负分。综上所述C 处理辣椒果实品质最好,其次是D 处理,最差的是B处理-1.55。

图4 不同肥料对朝天椒果实品质主成分分析综合得分

3 结论

通过对朝天椒‘润冠78’农艺性状、辣椒素、产量、果实品质及土壤养分的综合分析得出:C 处理(畅领益生微生物菌剂有机肥)朝天椒果实品质最好,但产量却显著低于其他处理;另外产量最高的是CK 处理(‘龙潭’牌辣椒专用复合肥),其果实品质评价综合得分则较低。在土壤养分比较中,D 处理有效磷显著高于其他处理;在有机质、速效钾、水解性氮中各处理则与原始土样无显著差异,但在pH 值比较中均显著高于原始土样。

该试验通过大田露地栽培,比较分析辣椒产量及相关果实指标,结果与前人一致:生物有机菌肥可改善果实品质[2,11-12];但试验中产量却显著低于CK 对照复合肥。这可能是由于生物有机肥中的益生菌改善根际土壤微生物群落[13],提高了土壤肥力和土壤酶活性,但土壤本身供辣椒生长发育所需元素较少,因此产量较低。本试验研究结果对进一步开发、探究文山州朝天椒绿色高效栽培模式研究有一定的指导意义,为下一步肥料试验奠定基础。

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