摘 要：以湖南興蔬種業(yè)有限公司培育的辣椒品種興蔬208和湘西德潤(rùn)和生物科技有限公司生產(chǎn)的有機(jī)肥為試材，研究了土壤強(qiáng)還原滅菌（RSD）對(duì)辣椒生長(zhǎng)及根際微生態(tài)環(huán)境的影響。結(jié)果表明：栽培辣椒時(shí)采用RSD處理，土壤中有效氮含量在苗期和結(jié)果期分別較CK增加38.16%和5.29%，有效磷含量在苗期、開(kāi)花期和結(jié)果期分別較CK增加22.82%、3.75%和4.14%，有效鉀含量在苗期、開(kāi)花期和結(jié)果期分別較CK增加54.65%、46.13%和46.16%；苗期、開(kāi)花期和結(jié)果期的株高分別比CK增加35.62%、18.68%和4.27%，莖粗分別比CK增加19.07%、9.23%和5.12%；鮮椒產(chǎn)量為2 588.99 kg/667m2，比CK增產(chǎn)16.83%，果實(shí)中的維生素C、可溶性糖和蛋白質(zhì)含量分別較CK提高23.72%、4.48%和37.96%；RSD處理能有效提高土壤微生物的活性和功能，提高土壤微生物對(duì)碳源的利用效率，使辣椒植株對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收明顯增加。

關(guān)鍵詞：土壤強(qiáng)還原滅菌（RSD）；辣椒；生長(zhǎng)；根際；土壤微生態(tài)

中圖分類(lèi)號(hào)：S641.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-060X（2023）06-0038-05

Abstract：The effects of reductive soil disinfestation （RSD） on the growth and rhizosphere microenvironment of chili peppers were studied using Xingshu 208 bred by Hunan Xingshu Seed Co.， Ltd. and organic fertilizer produced by Xiangxi Derunhe Biotechnology Co.， Ltd. as test materials. Results showed that compared to CK， after RSD treatment， the soil available nitrogen content increased by 38.16% and 5.29%， respectively during the seedling and fruiting stages; the available phosphorus and available potassium contents increased by 22.82% and 54.65%， 3.75% and 46.13%， and 4.14% and 46.16%， respectively， the plant height increased by 35.62%， 18.68%， and 4.27%， respectively， and the stem diameter increased by 19.07%， 9.23%， and 5.12%， respectively during the seedling， flowering， and fruiting stages; additionally， fresh fruit yield was 38，834.85 kg/hm2， 16.83% higher than CK; and the contents of vitamin C， soluble sugars， and protein in the fruits increased by 23.72%， 4.48%， and 37.96% over CK. In conclusion， RSD treatment can effectively improve the activity and function of soil microorganisms as well as their utilization efficiency to carbon sources， meanwhile significantly increase the absorption of mineral nutrients by pepper plants.

Key words：reductive soil disinfestation （RSD）; pepper; growth; rhizosphere; soil microecology

辣椒是中國(guó)第一大蔬菜作物，其果實(shí)營(yíng)養(yǎng)豐富，含有辣椒素、維生素、礦物質(zhì)等，尤其是維生素C含量高居各類(lèi)蔬菜榜首，不僅可以鮮食、加工后食用，還可以作為調(diào)味品和藥用，是食品治療和養(yǎng)生的原料[1]。近年來(lái)，我國(guó)辣椒產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但由于長(zhǎng)期采用傳統(tǒng)的密集、單一性栽培方式，加上施肥不科學(xué)，導(dǎo)致其連作障礙日趨嚴(yán)重[2]。強(qiáng)還原性土壤殺菌（Reductive soil disinfestation，RSD）是一種以增加土壤中可溶性有機(jī)質(zhì)，結(jié)合水淹覆蓋的方式營(yíng)造較高的還原性土壤氛圍來(lái)有效減輕土壤酸化和鹽堿化，從而抑制土壤病害，重塑土壤結(jié)構(gòu)和菌群，進(jìn)而改善土壤種植環(huán)境的土壤殺菌方法[3-4]。已有試驗(yàn)結(jié)果顯示，用固態(tài)有機(jī)物進(jìn)行的RSD處理，可以明顯改善設(shè)施栽培的土壤品質(zhì)，降低作物發(fā)病率提高產(chǎn)量[5]；通過(guò)覆蓋可以提高辣椒果實(shí)的pH值和維生素C含量，并提高果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和安全品質(zhì)[6]。為此，筆者以湖南興蔬種業(yè)有限公司培育的辣椒品種興蔬208和湘西德潤(rùn)和生物科技有限公司生產(chǎn)的有機(jī)肥為試材，研究了土壤強(qiáng)還原滅菌對(duì)辣椒生長(zhǎng)及根際微生態(tài)環(huán)境的影響，以期為我國(guó)辣椒高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試?yán)苯菲贩N為湖南興蔬種業(yè)有限公司培育的興蔬208，采用常規(guī)育苗后備用。供試有機(jī)肥由湘西德潤(rùn)和生物科技有限公司提供，有機(jī)質(zhì)含量為38.7%，總養(yǎng)分（N+P2O5+K2O）含量為12.9%，總氮（N）含量為4.6%，五氧化二磷（P2O5）含量為1.3%，氧化鉀（K2O）含量為7.0%。腐植酸溶解肥為中保綠農(nóng)集團(tuán)的礦源黃腐酸鉀肥料，成分有黃腐酸、腐殖酸、小分子碳、有機(jī)質(zhì)、氯化鉀和少量水分。土壤微生物代謝活性檢測(cè)試驗(yàn)用的培養(yǎng)基為胰酪大豆胨瓊脂培養(yǎng)基（30 g胰酪大豆胨、18 g瓊脂、1 000 mL蒸餾水），高氏一號(hào)培養(yǎng)基（20 g可溶解淀粉、0.5 g氯化鈉、0.5 g硫酸氫二鉀、0.01 g硫酸亞鐵、20 g瓊脂、1 000 mL蒸餾水、pH值7.2～7.4）和馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基（200 g馬鈴薯、18 g瓊脂、1 000 mL蒸餾水）[7]。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2019年8—12月在位于湖南省懷化市會(huì)同縣坪村鎮(zhèn)的會(huì)同縣智茗農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)有限公司蔬菜基地進(jìn)行，試驗(yàn)地的土壤N和P含量分別為1.43和1.17 g/kg。栽培辣椒時(shí)對(duì)土壤強(qiáng)還原滅菌處理（RSD）和常規(guī)處理（CK）進(jìn)行比較。RSD和CK均采用當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)方法施用基肥，其中RSD處理另外添加有機(jī)肥，并進(jìn)行覆膜、灌水處理，具體是添加湘西德潤(rùn)和生物科技有限公司生產(chǎn)的有機(jī)肥50 kg/667m2，然后淹水至土壤含水量達(dá)100%并覆蓋塑料薄膜3周，掀開(kāi)覆膜放置15 d后再栽培辣椒；CK則保持正常持水量20%左右。辣椒定植后施腐植酸溶解肥3次，用量為每次500 g/667m2，每次間隔時(shí)間為15 d。小區(qū)面積為12.8 m2，設(shè)3次重復(fù)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)和方法

1.3.1 辣椒生長(zhǎng)發(fā)育及相關(guān)生理生化指標(biāo)測(cè)定 在定植后20、40和60 d時(shí)分別測(cè)定辣椒苗期、開(kāi)花期和結(jié)果期的株高、莖粗、葉片葉綠素含量，以及辣椒植株全氮、全磷、全鉀含量。葉綠素含量測(cè)定參考高俊鳳[8]的方法使用光譜儀測(cè)量固定位置第5片葉的葉綠素含量。辣椒植株全氮、全磷、全鉀含量參考鮑士旦[9]的方法進(jìn)行測(cè)定.

1.3.2 辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定 采用稱(chēng)重法測(cè)定產(chǎn)量。參考曹建康等[10]的方法，采用2，6-二氯酚靛酚滴定法、考馬斯亮藍(lán)法和吸收光譜法分別測(cè)定辣椒成熟果實(shí)的維生素C、蛋白質(zhì)和可溶性糖含量。

1.3.3 土壤氮磷鉀有效含量測(cè)定 分別在辣椒苗期、開(kāi)花期和結(jié)果期進(jìn)行取樣，將表面土刨去后收集根際土壤過(guò)60目篩，參考魯如坤[11]的方法采用堿性溶解-擴(kuò)散法、碳酸氫鈉法和乙酸銨-火焰光度計(jì)法分別測(cè)定辣椒根系土壤氮磷鉀有效含量。

1.3.4 土壤微生物代謝活性檢測(cè) 用土壤平均顏色變化率（AWCD）表達(dá)微生物代謝活性，參照Garland[12]的方法進(jìn)行測(cè)定。稱(chēng)取5 g辣椒根際土壤樣品放入45 mL0.85%無(wú)菌NaCl溶液中，在25℃條件下200 r/min振蕩30 mim，將靜置30 mim后的懸浮液制備成10倍系列稀釋液，并將125 μL 10?3稀釋液等分試樣接種到微孔板中于25℃條件下黑暗培養(yǎng)，使用自動(dòng)微孔板閱讀器（BioTek Instruments股份有限公司，Winooski，VT，USA）分別測(cè)量培養(yǎng)1、2、3、4、5、6、7 d時(shí)560 nm處的光密度（OD），OD560＞0.2被視為陽(yáng)性反應(yīng)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分別

采用Microsoft Excel 2010軟件和DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 RSD處理對(duì)辣椒生長(zhǎng)發(fā)育的影響

RSD處理對(duì)辣椒生長(zhǎng)發(fā)育有明顯的促進(jìn)作用。在苗期、開(kāi)花期和結(jié)果期，RSD處理的辣椒株高分別比CK增加35.62%、18.68%和4.27%，辣椒莖粗分別比CK增加19.07%、9.23%和5.12%，植株鮮重也比CK顯著增加（見(jiàn)表1）。如圖1所示，RSD處理可增加辣椒植株對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收，在苗期、開(kāi)花期和結(jié)果期，RSD處理的辣椒植株全氮含量分別比CK增加2.00%、6.00%和3.00%，全鉀含量分別比CK增加7.55%、11.90%和11.61%；在結(jié)果期RSD處理的植株全磷含量比CK增加11.88%。

另外，RSD處理還能明顯增加辣椒葉片的葉綠素含量，雖然幼苗期葉片的葉綠素含量沒(méi)有明顯差異，但RSD處理在開(kāi)花期和結(jié)果期的辣椒葉片葉綠素含量分別比CK增加17.58%和34.12%（見(jiàn)圖2）。

2.2 RSD處理對(duì)辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

RSD處理不僅能提高辣椒的產(chǎn)量，而且還能增加果實(shí)中的營(yíng)養(yǎng)成分含量。RSD處理的鮮椒產(chǎn)量為2 588.99 kg/667m2，比CK增產(chǎn)16.83%（見(jiàn)表2）；RSD處理果實(shí)中的維生素C、可溶性糖和蛋白質(zhì)含量分別較CK提高23.71%、4.41%和37.97% （見(jiàn)表3）。

2.3 RSD處理對(duì)土壤肥效的影響

由圖3可知，RSD處理對(duì)土壤氮、磷、鉀有效含量有顯著性影響，其中：在辣椒苗期和結(jié)果期，RSD處理的有效氮含量分別比CK增加38.16%和5.29%；在辣椒苗期、開(kāi)花期和結(jié)果期，RSD處理的有效磷含量分別比CK增加22.82%、3.75%和4.14%；在辣椒苗期、開(kāi)花期和結(jié)果期，RSD處理的有效鉀含量分別比CK提高54.65%、46.13%和46.16%。

2.4 RSD處理對(duì)辣椒根際土壤微生物代謝活性的影響

作為表達(dá)微生物代謝活性的土壤平均顏色變化率（AWCD），能夠反映出土壤中不同類(lèi)型有機(jī)碳資源被微生物群落利用的效率。從圖4可以看出，隨著培養(yǎng)時(shí)間的增長(zhǎng)，AWCD總體呈遞增趨勢(shì)，說(shuō)明其對(duì)碳源基質(zhì)利用的活力有增強(qiáng)的趨勢(shì)，其中，培養(yǎng)2～7 d后RSD處理的AWCD均明顯著高于CK，表明RSD處理可以提高土壤微生物對(duì)碳源的利用效率。

3 討 論

強(qiáng)還原性土壤殺菌（RSD）可將淹水條件下添加的有機(jī)物料快速降解，同時(shí)大量消耗土壤中的氫離子和氧氣，從而使pH值明顯提高。RSD處理后土壤氧化還原電位迅速降低形成了強(qiáng)還原環(huán)境，可改善微生物群落結(jié)構(gòu)，并產(chǎn)生乙酸、丙酸等有機(jī)酸和鐵、錳等低價(jià)金屬離子[13]。因此，RSD處理對(duì)植物的營(yíng)養(yǎng)吸收與生長(zhǎng)有明顯影響。RSD處理可降低土壤中98.95%的尖孢鐮刀菌數(shù)量，并提高大棚秋番茄和黃瓜的產(chǎn)量[5]。RSD處理可以通過(guò)加速土壤中有機(jī)物質(zhì)的降解，促進(jìn)土壤中非有效養(yǎng)分向有效養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，進(jìn)而促進(jìn)植物根系及地上部的生長(zhǎng)[14]。筆者的試驗(yàn)結(jié)果也表明，栽培辣椒時(shí)采用RSD處理，土壤中氮、磷、鉀等養(yǎng)分的有效含量明顯增加，其中有效氮含量在苗期和結(jié)果期分別較CK增加38.16%和5.29%，有效磷含量在苗期、開(kāi)花期和結(jié)果期分別較CK增加22.82%、3.75%和4.14%，有效鉀含量在苗期、開(kāi)花期和結(jié)果期分別較CK增加54.65%、46.13%和46.16%，因此RSD處理有利于提高土壤中養(yǎng)分的利用率，從而能夠促進(jìn)辣椒的生長(zhǎng)與提高產(chǎn)量。筆者的試驗(yàn)結(jié)果還表明，栽培辣椒時(shí)采用RSD處理，苗期、開(kāi)花期和結(jié)果期的株高分別比CK增加35.62%、18.68%和4.27%，莖粗分別比CK增加19.07%、9.23%和5.12%，植株鮮重也比CK顯著增加，鮮椒產(chǎn)量為2 588.99 kg/667m2，比CK增產(chǎn)16.83%，果實(shí)中的維生素C、可溶性糖和蛋白質(zhì)含量分別較CK提高23.71%、4.41%和37.97%；同時(shí)，辣椒植株對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收明顯增加，在苗期、開(kāi)花期和結(jié)果期，辣椒植株全氮含量分別比CK增加2.00%、6.00%和3.00%，全鉀含量分別比CK增加7.55%、11.90%和11.61%，在結(jié)果期全磷含量比CK增加11.88%。另外，RSD處理可以提高土壤微生物對(duì)碳源的利用效率，這可能是由于有機(jī)肥的添加獲得了較高水平的有機(jī)質(zhì)，有機(jī)質(zhì)又促進(jìn)了具有強(qiáng)碳代謝微生物的定植[15]。因此，RSD處理能有效提高土壤微生物的活性和功能、改善土壤肥力，從而實(shí)現(xiàn)辣椒增產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 程永安. 辣椒無(wú)公害生產(chǎn)技術(shù)[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003.

[2] 張福建，陳 昱，吳才君，等. 江西省設(shè)施辣椒連作障礙現(xiàn)狀調(diào)查與分析[J]. 北方園藝，2018（17）：7.

[3] 蔡祖聰，張金波，黃新琦，等. 強(qiáng)還原土壤滅菌防控作物土傳病的應(yīng)用研究[J]. 土壤學(xué)報(bào)，2015，52（3）：469-476.

[4] 朱同彬，孟天竹，張金波，等. 強(qiáng)還原方法對(duì)退化設(shè)施蔬菜地土壤的修復(fù)[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，24（9）：2619-2624.

[5] 郭晨曦，周桂芳，陳碧華，等. 強(qiáng)還原土壤滅菌法（RSD）對(duì)大棚連續(xù)三茬蔬菜生長(zhǎng)、產(chǎn)量和病蟲(chóng)害的影響[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，49（11）：98-109.

[6] LIANG Y L，WU X，ZHU J J，et al. Response of hot pepper （Capsicum annuum L.） to mulching practices under planted greenhouse condition[J]. Agricultural Water Management， 2011，99（1）：111-120.

[7] 李 嫚，張忠良，劉東平，等. 生物炭肥對(duì)辣椒生長(zhǎng)及根際土壤微生態(tài)環(huán)境的影響[J]. 中國(guó)蔬菜， 2019（2）：53-58.

[8] 高俊鳳. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 北京：高等教育出版社，2006.

[9] 鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[10] 曹建康，姜微波. 果蔬采后生理生化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2007.

[11] 魯如坤. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社，2000.

[12] GARLAND J L. Analytical approaches to the characterization of samples of microbial communities using patterns of potential C source utilization[J]. Soil Biol Biochem，1996，28（2）：213-221.

[13] SHENNAN C.，MURAMOTO J.，KOIKE S，et al. Anaerobic soil disinfestation is an alternative to soil fumigation for control of some soilborne pathogens in strawberry production[J]. Plant Pathology，2018，67（1）：51-56.

[14] 耿士均，劉 刊，商海燕，等. 專(zhuān)用微生物肥對(duì)不同連作障礙強(qiáng)度土壤上番茄生長(zhǎng)的影響[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，51（22）：5008-5011，5033.

[15] CHAUDHRY V，REHMAN A，MISHRA A， et al. Changes in bacterial community structure of agricultural land due to long-term organic and chemical amendments[J]. Microb Ecol，2012， 64（2）：450-460.

（責(zé)任編輯：肖光輝）