吳立東,劉亞婷,林淑婷

(1.三明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,福建三明 365509;2.福建省(山區(qū))作物遺傳改良與創(chuàng)新利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建三明 365509)

辣椒(CapsicumannuumL.)在我國栽培歷史悠久,因其營養(yǎng)豐富,加工用途廣泛,市場(chǎng)前景廣闊。近年來,隨著食辣文化的日漸盛行,加工型辣椒的栽培面積逐年上升。農(nóng)民為了獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益,盲目追求辣椒產(chǎn)量的增加,過量施用見效快的化學(xué)肥料。單獨(dú)施用化肥雖然能在短期內(nèi)提高產(chǎn)量,但由于化肥成分單一,利用率低,不含微生物活性和微量元素,長期施用容易造成土壤板結(jié)、肥料利用率降低、品質(zhì)下降、農(nóng)業(yè)成本增加、環(huán)境污染等問題,嚴(yán)重制約了辣椒產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1-3]。因此,探索肥料的合理施用對(duì)辣椒提產(chǎn)增質(zhì)具有重要意義。

研究表明,施用有機(jī)肥可以提高土壤中有機(jī)質(zhì)含量和微生物活性,改善土壤理化性質(zhì),培肥地力,提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)[4-5]。這可能是由于有機(jī)肥中不僅含有植物生長所必需的大量元素,同時(shí)含有植物可吸收利用的微量元素和有機(jī)物質(zhì)[6]。但在生產(chǎn)中,如果單一施用有機(jī)肥并不能滿足植物生長需求[7]。前人在水稻[8]、小麥[9]、大蒜[10]、芒果[11]等作物上研究表明,有機(jī)肥與無機(jī)肥配合施用,不僅可以促進(jìn)作物生長、提高肥料利用率、減少環(huán)境污染,還可以充分滿足植物整個(gè)生育期的養(yǎng)分供應(yīng),從而達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的[2-3,12]。筆者以明椒9號(hào)為研究對(duì)象,采用田間小區(qū)試驗(yàn),以不施肥為對(duì)照,探討單施化肥、不同施用量有機(jī)肥與化肥配施對(duì)辣椒植株生長、產(chǎn)量及構(gòu)成因素、品質(zhì)的影響,旨在為辣椒合理施肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料供試品種為明椒9號(hào),為三明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院蔬菜所自主選育的新品種。試驗(yàn)地在福建省三明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院蔬菜試驗(yàn)基地,土壤主要理化性質(zhì):pH 6.44,有機(jī)質(zhì)28.70 g/kg,全碳15.00 g/kg,全氮1.16 g/kg,堿解氮88.80 mg/kg,速效磷194.00 mg/kg,速效鉀350.00 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)于2021年2—9月在三明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院蔬菜試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理,即不施肥(CK)、單施化肥750 kg/hm2(T1)、有機(jī)肥3 000 kg/hm2+無機(jī)肥750 kg/hm2(T2)、有機(jī)肥4 500 kg/hm2+化肥750 kg/hm2(T3)、有機(jī)肥6 000 kg/hm2+化肥750 kg/hm2(T4),完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),小區(qū)面積12 m2,雙行種植,株行距為30 cm×40 cm。供試肥料養(yǎng)分見表1。各處理肥料組合于移栽前均勻撒施在小區(qū)土壤表層,翻耕均勻一次性作基肥施用,起壟覆膜7 d后進(jìn)行移栽,整個(gè)試驗(yàn)期內(nèi)不再追肥。試驗(yàn)于2月7日育苗,3月29日定植,水肥管理同大田生產(chǎn)。

表1 供試肥料基本養(yǎng)分性質(zhì)

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法于定植20、40、60、80、100 d測(cè)定明椒9號(hào)的株高、株幅、莖粗和葉綠素含量,葉綠素相對(duì)值采用葉綠素儀測(cè)定SPAD值。朝天椒成熟后,測(cè)定果長、果寬、單株結(jié)果數(shù),采收后測(cè)定每小區(qū)產(chǎn)量,按辣椒的鮮重計(jì)算。將成熟辣椒果烘干后,測(cè)定干椒的二氫辣椒素、辣椒素、脂肪等含量以及色價(jià),二氫辣椒素和辣椒素含量測(cè)定參考GB/T 21266—2007《辣椒及辣椒制品中辣椒素類物質(zhì)測(cè)定及辣度表示方法》,脂肪含量測(cè)定參考GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》中酸水解法,色價(jià)測(cè)定參考GB 10783—2008《食品添加劑辣椒紅》。

1.4 數(shù)據(jù)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016進(jìn)行整理和作圖,用SPSS 19.0軟件進(jìn)行Duncan法多重比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)辣椒植株農(nóng)藝性狀的影響不同處理辣椒的株高、株幅、莖粗和葉綠素含量存在明顯差異(圖1)。辣椒的株高、株幅和莖粗在整個(gè)生育期均呈上升趨勢(shì),SPAD值呈先上升后下降的趨勢(shì)。從株高來看,在辣椒定植20 d時(shí),各施肥處理間差異較小,僅T4處理的株高顯著高于不施肥處理(CK);定植40 d時(shí),T1和T4處理的株高顯著高于CK;定植60 d時(shí),除T2處理外,其他施肥處理均顯著高于CK;定植80和100 d時(shí),施肥處理較CK分別顯著提高了13.96%～22.82%、23.31%～30.70%。從株幅來看,在辣椒定植20和40 d時(shí),各施肥處理間無顯著差異;定植60、80和100 d時(shí),各施肥處理均顯著高于CK,其中T4處理的株幅最大。各處理辣椒莖粗在定植20 d時(shí)無顯著差異;在定植40、60、80和100 d時(shí),各施肥處理的莖粗均顯著高于CK,其中T4處理的莖粗最高。在辣椒定植40 d時(shí),T1和T3處理的SPAD值顯著高于CK;定植60和80 d時(shí),僅有T3處理的SPAD值顯著高于CK,其他施肥處理與CK差異不顯著;定植100 d時(shí),T2和T3處理的SPAD值顯著高于CK;其中在辣椒整個(gè)生育期的生長后期,T3處理的SPAD值最高。

圖1 不同處理對(duì)辣椒植株農(nóng)藝性狀的影響Fig.1 Effects of different treatments on agronomic trait of pepper

2.2 不同處理對(duì)辣椒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響由表2可知,與CK相比,施肥處理對(duì)辣椒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均有不同程度的影響,各處理的產(chǎn)量表現(xiàn)為T4>T3>T2>T1>CK,其中T4和T3處理均顯著高于其他處理。與CK相比,T4和T3處理的增產(chǎn)率分別為37.60%和31.66%。施肥處理的單果重均顯著高于CK,且施肥處理間差異顯著,其中T4處理的單果重最高。與CK相比,施肥處理的單果長均顯著增加,其中T4和T3處理顯著高于T1和T2處理,且T4和T3處理間無顯著差異。施肥處理的單果寬均顯著高于CK,T4和T3處理顯著高于T1和T2處理,其中T4處理最高,而T1和T2處理間差異不顯著。T4處理的單株結(jié)果數(shù)顯著低于CK,T1、T2和T3處理與CK無顯著差異。

表2 不同處理下辣椒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

2.3 不同處理對(duì)辣椒加工品質(zhì)的影響由圖2可知,與CK相比,施肥處理對(duì)辣椒品質(zhì)均有顯著影響。與不施肥處理(CK)相比,各施肥處理辣椒的二氫辣椒素含量顯著提高了29.35%～80.43%,且各施肥處理間差異顯著;其中T4處理的二氫辣椒素含量顯著高于其他處理。各施肥處理辣椒的辣椒素含量均顯著高于CK,提高了39.82%～138.05%,各施肥處理間差異顯著,T4處理的辣椒素含量最高。T2、T3和T4處理的脂肪含量較T1處理分別提高了10.90%、30.23%和22.82%,其中T3和T4處理顯著高于T2處理,且兩者處理間無顯著差異。各施肥處理辣椒的色價(jià)均顯著高于不施肥處理(CK),其中T4和T3處理的色價(jià)均顯著高于T1和T2處理,T1和T2處理間無顯著差異;T4處理最高,為10.63。

注:不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。Note:Different lowercases indicated significant difference between different treatments at 0.05 level.圖2 不同處理對(duì)辣椒品質(zhì)的影響Fig.2 Effects of different treatments on quality of pepper

3 討論與結(jié)論

有機(jī)肥與化肥合理配施不僅能提高土壤肥力[13],對(duì)植株生長發(fā)育的促進(jìn)、產(chǎn)量的增加以及品質(zhì)的提高具有重要作用。劉拴成[14]研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)肥與化肥配施提高了馬鈴薯株高、莖圍等農(nóng)藝性狀,有效促進(jìn)葉綠素含量、產(chǎn)量及品質(zhì)。陳修斌等[15]研究表明,合理的無機(jī)肥與有機(jī)肥配合施用能使辣椒的株高、株幅、單株結(jié)果數(shù)、單株產(chǎn)量和產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀表現(xiàn)最好。該研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)肥與化肥配施能有效地促進(jìn)辣椒的株高、株幅、莖粗和葉綠素含量的增加,使植株生長更旺盛,尤其在開花期和結(jié)果期增加效果最明顯。這可能是由于有機(jī)肥除含有大量作物生長所需的氮、磷、鉀外,還提供了大量微量元素(如鎂、鋅、鐵、錳等)、酶、糖類物質(zhì)等營養(yǎng)成分,養(yǎng)分全面,肥效時(shí)間長[16],能持續(xù)提供作物生長后期所需養(yǎng)分。

研究表明,有機(jī)無機(jī)肥料配合施用能顯著提高作物產(chǎn)量及產(chǎn)量相關(guān)性狀。王小武等[17]研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥能顯著提高棉花的單株鈴數(shù)、鈴重和籽棉產(chǎn)量。劉玉英等[18]研究表明適量施用有機(jī)無機(jī)肥能不同程度提高結(jié)球甘藍(lán)的平均單球重和小區(qū)產(chǎn)量。王春等[19]研究表明無機(jī)肥與有機(jī)肥配施處理的辣椒果長、果直徑、單果重和單株坐果數(shù)均有效增加,且增產(chǎn)效果顯著。楊潤新等[20]研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)無機(jī)混施促進(jìn)了辣椒果實(shí)增長和增粗,提高了辣椒的單果重和產(chǎn)量。該研究中,與單施無機(jī)肥處理(T1)相比,有機(jī)肥與化肥配施處理(T2、T3、T4)的單果長、單果寬、單果重和產(chǎn)量均顯著提高,增幅分別為13.75%～30.36%、5.65%～28.25%、8.60%～29.71%和8.41%～20.16%,且表現(xiàn)為隨有機(jī)肥施用量的增加而增加。說明有機(jī)肥與化肥配施能有效提高辣椒產(chǎn)量,其原因可能是有機(jī)肥本身含有大量的有機(jī)質(zhì),與化肥配施后,為土壤提供了大量有益微生物,改善了土壤理化性質(zhì),提高了肥料利用率,進(jìn)而提高辣椒產(chǎn)量[17]。

辣椒素類物質(zhì)是辣椒特有的風(fēng)味物質(zhì),是辣椒辛辣味的主要來源[21]。其中辣椒素和二氫辣椒素是辣椒素物質(zhì)主要成分[22]。研究表明,辣椒中辣椒素的積累與施肥密切相關(guān),其中磷肥影響最大,氮肥最小[23]。該研究中,與不施肥處理(CK)相比,施用肥料均能不同程度提高辣椒中二氫辣椒素和辣椒素含量的積累。有機(jī)肥與化肥配施處理(T2、T3、T4)的二氫辣椒素和辣椒素含量大體上均顯著高于單施無機(jī)肥處理(T1),可能是由于該研究中有機(jī)肥磷的含量明顯高于化肥,磷能促進(jìn)蛋白酶的活性[24]。該研究中辣椒的脂肪含量也得出了類似結(jié)果。此外,在有機(jī)肥與化肥配施處理中,辣椒的二氫辣椒素和辣椒素含量隨有機(jī)肥施用量的增加而增加。石磊等[25]研究發(fā)現(xiàn),無機(jī)肥與生物菌肥配施能顯著提高辣椒果色價(jià)。該研究發(fā)現(xiàn),與單施化肥處理(T1)相比,有機(jī)肥與化肥配施處理(T2、T3、T4)的色價(jià)總體上均顯著提高,其中施肥量為6 000 kg/hm2有機(jī)肥與化肥配施處理(T4)最高,可能是有機(jī)肥本身含有辣椒可以吸收利用的有機(jī)物和微量元素,能夠提高土壤中的有機(jī)營養(yǎng)成分,并能激活土壤中微生物或酶,從而刺激辣椒生長,進(jìn)而提高辣椒品質(zhì)[3]。