殷碧秋,李 晶*,徐保民,陳憲信,陳 亮,劉振富
(1.山東濟寧市土壤肥料工作站,山東 濟寧 272000;2.山東嘉祥縣農(nóng)業(yè)局土壤肥料站,山東 濟寧 272400;3.山東曲阜市土壤肥料工作站,山東 濟寧 273100;4.山東金鄉(xiāng)縣土壤肥料工作站,山東 濟寧 272200)
大蒜是魯西南地區(qū)農(nóng)民致富和出口創(chuàng)匯的重要農(nóng)產(chǎn)品。魯西南地區(qū)為黃淮海一年兩熟區(qū),大蒜畦埂多輪作玉米、辣椒等,通過提高復(fù)種指數(shù)增加經(jīng)濟效益。其中,大蒜輪作辣椒具有接茬好、病害輕、上市早、品質(zhì)好等明顯種植優(yōu)勢。由于經(jīng)濟效益突出,蒜—椒輪作種植迅猛發(fā)展,已成為魯西南大蒜種植區(qū)新興特色種植模式[1,2,3]。
蒜—椒輪作種植模式在大面積推廣的同時,面臨的問題也日益凸顯。由于辣椒為小宗經(jīng)濟作物,配套養(yǎng)分高效管理技術(shù)研發(fā)相對滯后,連年輪作造成的土壤質(zhì)量下降、重茬性病害逐年加重、單純依靠增加化肥投入量已不能實現(xiàn)辣椒高產(chǎn)等問題日益凸顯。要優(yōu)化辣椒高效追肥技術(shù),在魯西南蒜—椒間作期“一膜兩用”“一肥兩用”特色種植模式基礎(chǔ)上,在減少肥料資源投入量的前提下,提升單位耕地的辣椒產(chǎn)出能力,已成為魯西南蒜—椒輪作特色種植模式綠色可持續(xù)發(fā)展的重大科技問題。
試驗于2018 年在魯西南蒜—椒輪作主要種植區(qū)金鄉(xiāng)縣馬廟鎮(zhèn)馬廟村進行。選取蒜—椒輪作5 年的地塊,試驗土壤為潮土,排灌條件較好,在當(dāng)?shù)鼐哂写硇浴R源笏馐斋@后輪作的三櫻椒為試材。辣椒定植前土壤養(yǎng)分含量見表1。
表1 辣椒定植前土壤養(yǎng)分含量
前茬大蒜種植方式:2018 年10 月10 日施用基肥,10 月12日種植大蒜,大蒜施肥量為目前魯西南地區(qū)推薦施肥量:N 為30 kg/畝、P2O5為16 kg/畝,K2O 為24 kg/畝,氮肥2/3底施+1/3 追施,磷肥全部底施,鉀肥2/3 底施+1/3 追施。配施有機肥500 kg/畝;微生物菌劑20 kg/畝,主要成分為哈茨木霉、淡紫擬青霉、復(fù)合芽孢桿菌,有效菌含量100 億個/g。
辣椒種植方式:2019 年4 月17 日移栽辣椒,每隔3 行蒜種一行,株行距57 cm×25 cm。每穴雙株種植,種植密度8500株/畝。定植后,結(jié)合大蒜澆緩苗水。2019 年5 月15 日收獲大蒜,2019 年9 月28 日收獲辣椒。
以大蒜收獲后辣椒不追肥處理為對照,設(shè)置4 種不同追肥方式。處理1:N、P、K 總施用量為目前魯西南地區(qū)蒜—椒輪作種植模式下辣椒常規(guī)追肥量,大蒜收獲后隨水沖施4 kg/畝純N,辣椒封壟前追施4 kg/畝純N,P2O52 kg,K2O 4 kg,立秋后(第二次開花結(jié)果高峰期)每畝沖施2 kg 純N,K2O 4 kg[4];處理2:微生物菌劑+100%常規(guī)追肥量;處理3:微生物菌劑+85%常規(guī)追肥量;處理4:微生物菌劑+70%常規(guī)追肥量。微生物菌劑在辣椒定植后,結(jié)合大蒜澆緩苗水時沖施,10 kg/畝。每處理3個小區(qū)重復(fù),各小區(qū)隨機排列,單灌單排,筑壩覆膜,防止串水。
1.3.1 辣椒生理指標(biāo)測定。于2019 年8 月10 日進行病害田間調(diào)查,9 月28 日取整株辣椒,測定生理指標(biāo),并測定產(chǎn)量。同時取辣椒植株根際土壤,用無菌塑料袋裝好,迅速帶回實驗室,用于分析土壤養(yǎng)分含量、土壤微生物數(shù)量。
1.3.2 土壤養(yǎng)分含量測定。土壤有機質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定;堿解氮測定采用1 mol/L NaOH 擴散法;有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測定;速效鉀采用火焰光度計法測定。
1.3.3 辣椒炭疽(葉片)病情調(diào)查。各小區(qū)采取對角線5點取樣法,每點隨機調(diào)查2 株,每株從枝尖全展葉往下數(shù)30 片葉進行發(fā)病級數(shù)調(diào)查,每小區(qū)調(diào)查150 片葉,根據(jù)各葉片的發(fā)病程度確定發(fā)病級別,再計算病情指數(shù)。
用Excel2007 進行數(shù)據(jù)處理,用SPSS Statistics 24 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)單因素試驗統(tǒng)計分析方法進行顯著性分析,多重比較采用LSD 法。
研究表明,5 個不同施肥處理中,CK 處理土壤有機質(zhì)含量較辣椒定植時降低了0.09 g/kg;處理1 有機質(zhì)含量與辣椒定植時基本持平,顯著高于CK;處理2、處理3、處理4 土壤有機質(zhì)含量無顯著差異,但均顯著高于處理1 和CK。堿解氮和速效鉀含量由高到低均為:處理2>處理3>處理1>處理4>辣椒定植前>CK;有效磷含量由高到低為:處理2>處理3>處理1>辣椒定植前>處理4>CK。其中,處理1、處理2 和處理3 堿解氮、有效磷和速效鉀含量均顯著高于CK 和辣椒定植前;處理4 堿解氮、有效磷和速效鉀含量高于CK,與定植前和處理1 基本持平。
表2 不同施肥處理對土壤養(yǎng)分含量的影響(參)
隨著魯西南地區(qū)蒜—椒輪作年限的增加,以辣椒炭疽病為代表的真菌性病害面積逐年擴大,病害程度不斷加深,已成為影響當(dāng)?shù)乩苯樊a(chǎn)量、品質(zhì)的重要因素之一。由表3 可知,不同施肥方式對辣椒炭疽病的發(fā)病率和病情指數(shù)的影響存在顯著差異。處理1 的平均發(fā)病率和病情指數(shù)顯著低于CK;處理2、處理3 和處理4 的平均發(fā)病率和病情指數(shù)無顯著差異,但均顯著低于處理1 和CK。表明蒜—椒輪作模式下,辣椒常規(guī)追肥方式會增大辣椒炭疽病的發(fā)病率和病情指數(shù);配施微生物菌肥會有效降低辣椒炭疽病發(fā)病率和病情指數(shù)。
表3 不同施肥處理對辣椒炭疽病病情指數(shù)的影響
由表4 可知,不同追肥處理辣椒生物學(xué)性狀及產(chǎn)量均顯著高于CK,其中不同追肥處理間辣椒生物學(xué)性狀和產(chǎn)量均存在顯著差異。辣椒株高和平均果長、果實直徑由高到低為:處理2>處理3>處理1>處理4>CK,株高較CK 分別增加15.39%、12.18%、11.98%和10.52%;辣椒畝產(chǎn)量由高到低為:處理3>處理2>處理1>處理4>CK,依次較CK 增加41.63%、34.85%、22.79%、28.04%。辣椒素含量由高到低為:處理3>處理2>處理4>CK>處理1,處理3 對辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)的促進作用較處理2 更為顯著,處理4 與處理1 產(chǎn)量無顯著差異但辣椒素含量提升66.67%。可見,在常規(guī)追肥的基礎(chǔ)上增施微生物菌劑利于辣椒植株的生長,適度降低追肥量可更好的促進辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)提高,以85%常規(guī)追肥量+微生物菌劑增產(chǎn)效果最佳。
表4 不同施肥處理對辣椒生理指標(biāo)及產(chǎn)量的影響
由表5 可知,與CK 處理相比較,處理2 肥料成本最高,為185.13 元/畝,畝增收1505.25 元;其次為處理3,肥料成本169.36 元/ 畝,畝增收1797.45 元;處理4 畝肥料成本153.59 元,畝增收1210.65 元;處理1 肥料成本105.13元,畝增收984.60 元。不同施肥處理收入增幅由高到低分別為:處理3>處理2>處理1>處理4,增幅分別為:41.64%、34.87%、28.04%和22.81%。
表5 不同施肥處理對辣椒經(jīng)濟效益的影響
該試驗結(jié)果表明,魯西南蒜—椒輪作種植模式下,辣椒定植后不再追肥,會造成土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀等養(yǎng)分含量顯著降低;適量追肥可保持土壤養(yǎng)分含量穩(wěn)定,提高辣椒產(chǎn)量;在適量追肥的基礎(chǔ)上配施微生物菌劑,較化學(xué)肥料直接施用可有效提高土壤有機質(zhì)、堿解氮、速效磷和有效鉀含量,降低辣椒炭疽病病情指數(shù),提高辣椒產(chǎn)量,改善辣椒品質(zhì)。在大蒜種植時施用微生物菌劑20 kg/畝的基礎(chǔ)上,結(jié)合辣椒定植后沖施微生物菌劑10 kg/畝,辣椒追肥量減少至常規(guī)追肥量的70%,可與常規(guī)追肥管理產(chǎn)量持平;減少至常規(guī)追肥量的85%,辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)表現(xiàn)最優(yōu),可作為魯西南地區(qū)蒜椒輪作種植模式的辣椒減量追肥管理技術(shù)在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。