張 妮,阿迪力·阿卜來(lái)提,賈 凱,阿拉帕提·塔依爾江,劉 玉,高 杰
(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院/新疆特色園藝作物種質(zhì)資源與高效生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室,烏魯木齊 830052;2.烏魯木齊市米東區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,烏魯木齊 831400)
【研究意義】辣椒(CapsicumannuumL.)又名辣子、秦椒、牛角椒等,是茄科辣椒屬1年生或多年生喜溫性蔬菜作物。辣椒含有多種維生素、蛋白質(zhì)、糖類、色素、辣椒堿和多種礦物質(zhì)[1],其中VC的含量在蔬菜中占首位[2]。新疆獨(dú)特的自然氣候條件特別適合種植辣椒,產(chǎn)量和品質(zhì)都優(yōu)于國(guó)內(nèi)其他辣椒栽培產(chǎn)區(qū)[3]。但近年來(lái),新疆許多地區(qū)為提高辣椒的產(chǎn)量,長(zhǎng)期大量施用化肥,導(dǎo)致土壤鹽分過(guò)高,養(yǎng)分失調(diào),農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降[4-5]。而氨基酸肥料具有促進(jìn)作物生長(zhǎng)、增加作物產(chǎn)量和提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的作用。但目前研究表明,氨基酸肥料不能完全代替無(wú)機(jī)肥料,二者配合施用才能達(dá)到更好的效果[6]?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】韓瑛祚等[7]認(rèn)為減少氮肥30%,辣椒產(chǎn)量不會(huì)顯著降低,同時(shí)還可以提高果實(shí)可溶性糖和VC含量,降低硝酸鹽含量;王蓓[8]在辣椒葉面噴施和根部灌溉含氨基酸生物水溶肥料,發(fā)現(xiàn)2種施肥方式均能有效促進(jìn)辣椒的生長(zhǎng),并提高其產(chǎn)量改善品質(zhì);袁祖華等[9]認(rèn)為葉面噴施氨基酸肥料可以有效提高辣椒的產(chǎn)量,增加辣椒的VC含量;李磊等[10]認(rèn)為,在辣椒現(xiàn)蕾期和初花期,噴施800倍液氨基酸水溶肥和0.3% KH2PO4,可促進(jìn)辣椒的生長(zhǎng),改善果實(shí)品質(zhì);文廷剛等[11]認(rèn)為化肥和氨基酸葉面肥的相互配施,可以增加辣椒產(chǎn)量,改善辣椒品質(zhì)?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】在減施氮肥條件下,配施氨基酸液體肥料研究鮮見報(bào)道。研究氮肥減施與氨基酸液體肥料替代對(duì)辣椒生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量品質(zhì)的影響?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】比較不同處理的施肥效果,優(yōu)化辣椒氮肥的施用量,為合理施用氮肥和氮基酸肥料提供理論依據(jù)和參考。
試驗(yàn)于2019年5~10月在新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)三坪農(nóng)場(chǎng)實(shí)習(xí)基地進(jìn)行。供試?yán)苯菲贩N為輝騰8號(hào)。供試肥料為普通市售化肥,即尿素(含N 46%)、過(guò)磷酸鈣(含P2O512%)及硫酸鉀(含K2O 51%),含氨基酸水溶性肥料由新疆美麗擴(kuò)科達(dá)拉農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。試驗(yàn)地土壤基本理化性質(zhì):pH值:8.04;總鹽0.80 g/kg;全氮0.97 g/kg;有機(jī)質(zhì)20.53 g/kg;速效氮76.50 mg/kg;速效磷26.90 mg/kg;速效鉀399 mg/kg。
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
采用露地栽培的方式,設(shè)置6個(gè)不同氮素水平,對(duì)照CK常規(guī)施氮肥;T1:減施氮肥10%;T2:減施氮肥20%;T3:減施氮肥30%;T4:減施氮肥40%;T5:減施氮肥50%。同時(shí)配施氨基酸液體肥料,補(bǔ)充植物生長(zhǎng)過(guò)程中缺少的營(yíng)養(yǎng)元素。栽培過(guò)程中各處理的磷、鉀肥施用量相同,其中氮肥和鉀肥各基施30%,其余70%按門椒期10%,對(duì)椒期20%,結(jié)果盛期30%,結(jié)果末期10%追施,磷肥全部基施。每個(gè)小區(qū)之間設(shè)有保護(hù)行,株、行距為35 cm×50 cm,每穴雙株栽培。表1
表1 不同處理施肥量Table 1 Fertilization amount of different treatments
1.2.2 測(cè)定指標(biāo)
1.2.2.1 生長(zhǎng)性狀
在辣椒盛果期(7月26日),每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10株辣椒,測(cè)定株高(辣椒莖基部至生長(zhǎng)點(diǎn)的高度)、莖粗(莖基部以上1 cm處的直徑)、株幅(葉幕垂直投影的最大直徑)、葉片數(shù)、SPAD值(每株辣椒選取上中下3片葉,用SPAD-502儀測(cè)定葉綠素相對(duì)含量)。
1.2.2.2 產(chǎn)量
在辣椒成熟期,每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)選取20株辣椒測(cè)單果重、單株辣椒果實(shí)數(shù)、單株產(chǎn)量、小區(qū)產(chǎn)量和單產(chǎn)。
1.2.2.3 品質(zhì)性狀
在辣椒門椒成熟期,每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)選取15個(gè)辣椒,測(cè)量辣椒的縱徑、橫徑、果肉厚度和果實(shí)硬度,并計(jì)算果形指數(shù)(果形指數(shù)=縱徑/橫徑)。在對(duì)椒的成熟期,每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)選取9個(gè)辣椒,進(jìn)行辣椒品質(zhì)測(cè)定??扇苄缘鞍撞捎每捡R斯亮藍(lán)G-250染色法測(cè)定[12];可溶性糖采用蒽酮-硫酸比色法測(cè)定[12];VC采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定[12];硝酸鹽采用水楊酸比色法測(cè)定[13]。
采用Excel 2010對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。利用隸屬函數(shù)對(duì)辣椒的品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià),所用公式為U(Xi)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin),反隸屬函數(shù)公式為U’(Xi)= 1-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin),公式中Xi為指標(biāo)測(cè)定值,Xmax、Xmin為所有參試材料某一指標(biāo)的最大值和最小值[14]。
研究表明,各處理的株高、莖粗、株幅、葉片數(shù)、葉綠素相對(duì)含量均高于CK。其中,T2和T4的株高分別為88.52和88.24 cm,與CK差異顯著;T3的莖粗最大,為14.09 mm,比CK高出6.34%;T2的株幅最大,達(dá)到60.24 cm;葉片數(shù)從大到小依次是T5 > T3 > T1 > T4 > T2 > CK,T5的葉片數(shù)最高,與CK差異性顯著;葉綠素相對(duì)含量最高的是T3,為66.99,與CK差異顯著。表2
表2 不同處理下辣椒生長(zhǎng)指標(biāo)變化Table 2 Effects of Different Treatments on Growth Indicators of Pepper
注:表中同列數(shù)據(jù)后的不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),下同
Note: Different lowercase letters after the same column data in the table indicate significant difference (P<0.05),the same as below
研究表明,隨著施氮量的減少,氨基酸液體肥料的增加,單株產(chǎn)量呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢(shì)。其中,T4的單果重最大,為63.79 g,其余處理的單果重均低于CK,T1的單果重最小,為51.35 g;T5的單株果實(shí)數(shù)最大,為40.67個(gè);T5的單株產(chǎn)量達(dá)到最大,為1 484.90 g,比CK增產(chǎn)了29.81%,顯著高于T1和T2處理;T4和T5的小區(qū)產(chǎn)量較高,分別為188.21和179.94 kg/36 m2,都極顯著高于CK;T4處理的鮮椒單產(chǎn)達(dá)到最大,為3 487.13 kg/667m2,比CK增產(chǎn)了24.64%。表3
表3 不同處理下辣椒產(chǎn)量指標(biāo)變化Table 3 Effects of Different Treatments on Yield Indicators of Pepper
研究表明,配施氨基酸液體肥料可顯著提高辣椒的果形指數(shù),各處理的果形指數(shù)分別比CK提高3.90%、5.38%、1.86%、12.62%和5.57%,其中,T4處理的果實(shí)縱徑最長(zhǎng),為19.16 cm,比CK增加1.81%;T4處理的果實(shí)橫徑為32.04 mm,比CK降低9.08%;各處理的辣椒果肉厚度均低CK,說(shuō)明減施氮肥配施氨基酸液體肥料對(duì)辣椒果肉厚度有抑制作用;T4處理的果實(shí)硬度最大,為45.13,與CK無(wú)顯著性差異。表4
表4 不同處理下辣椒感官品質(zhì)指標(biāo)變化Table 4 Effects of Different Treatments on Sensory Quality of Pepper
研究表明,隨著施氮量的減少,氨基酸液體肥料的增加,VC呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。與CK相比,T4處理的辣椒可溶性蛋白明顯增加,比CK提高10.92%;T4處理的辣椒可溶性糖含量達(dá)59.96%,比CK提高3.63%;各處理的VC含量分別比CK提高13.10%、20.24%、28.13%、30.44%和48.50%,其中T5處理的VC含量最高;配施氨基酸液體肥料能降低辣椒果實(shí)中硝酸鹽的含量,T4、T5處理的硝酸鹽含量分別比CK降低22.61%、42.56%,各施肥處理的硝酸鹽含量均低于我國(guó)茄果類蔬菜硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)允許量(432 mg/kg)。表5
表5 不同處理下辣椒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)變化Table 5 Effect of different treatments on nutritional quality indicators of pepper
研究表明,T4處理的綜合評(píng)價(jià)最高,為0.758,綜合評(píng)價(jià)順序依次是T4 > T2 > CK > T5> T3 > T1。表6
氨基酸肥料是一種可以直接被植物吸收利用新型肥料[15],同時(shí)促進(jìn)植物對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收[16],從而增加辣椒的株高、莖粗、株幅、葉片數(shù)和葉綠素相對(duì)含量,有效地改善了辣椒的農(nóng)藝性狀,這與袁祖華等[9]在辣椒葉面上噴施氨基酸肥料改善辣椒的農(nóng)藝性狀的研究結(jié)果相似。
氮肥減施40%條件下配施28 kg/667m2氨基酸液體肥料通過(guò)有效增加單果重、單株果實(shí)數(shù)從而提高辣椒產(chǎn)量,表明氨基酸液體肥料替代部分氮肥可有效增加辣椒的產(chǎn)量,這與張桂榮[17]運(yùn)用葉面噴施氨基酸肥料增加辣椒產(chǎn)量的研究結(jié)果相似。
表6 辣椒品質(zhì)的隸屬函數(shù)Table 6 Analysis of the membership function of pepper quality
注:U(1)、U(2)、U(3)、U(4)、U(5),分別表示果形指數(shù)、果肉厚度、可溶性蛋白、可溶性糖、VC的隸屬函數(shù)值,U(6)表示硝酸鹽含量的反隸屬函數(shù)值,X表示各指標(biāo)隸屬函數(shù)平均值
Note: U(1), U(2), U(3), U(4), U(5), respectively represent the fruit function index, pulp thickness, soluble protein, soluble sugar, vitamin C membership function value, U (6) represents the inverse membership function value of the nitrate content, and S represents the average value of the membership functions of each index
可溶性蛋白、可溶性糖、VC和硝酸鹽是評(píng)價(jià)蔬菜品質(zhì)的重要指標(biāo)。研究表明,在辣椒栽培過(guò)程中,氮肥減施40%并配施28 kg/667m2氨基酸液體肥料能夠改善辣椒的品質(zhì)。這與張樂(lè)森[18]、黃繼川[19]和田雁飛等[20]在栽培辣椒、花椰菜和水稻過(guò)程中,減少氮肥的施用量,合理施用氨基酸肥料提高作物產(chǎn)量并改善其品質(zhì)的結(jié)果相似。
比較不同處理對(duì)辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,T4處理(減施氮肥40%,配施氨基酸液體肥料28 kg/667m2)可以顯著提高辣椒的產(chǎn)量,果形指數(shù)、可溶性蛋白、可溶性糖、VC、硝酸鹽分別是6.07、3.25 mg/g、59.96%、370.37 mg/100 g、318.56 mg/kg。T4處理同時(shí)可以改善辣椒的感官品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。在大田或保護(hù)地栽培過(guò)程中,適量的氨基酸液體肥料和氮肥配施,實(shí)現(xiàn)露地蔬菜的優(yōu)質(zhì)增效栽培。