摘 " "要:為優(yōu)化大棚連作青椒的栽培模式,選取連續(xù)種植3 a(6茬)的大棚青椒作為研究對(duì)象,通過田間試驗(yàn),對(duì)比分析了6種不同的種植模式對(duì)青椒產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤細(xì)菌多樣性的影響,并初步探討了這三者之間的相關(guān)性。研究結(jié)果顯示,在施基肥+翻耕+原點(diǎn)定植(T4)的種植模式下,青椒的單株鮮質(zhì)量、單株干質(zhì)量及產(chǎn)量均達(dá)到最高,分別為337.53 g、78.77 g、3 506.65 kg·667 m-2,相較于施基肥+翻耕+非原點(diǎn)定植(對(duì)照組T3)分別提高了22.71%、20.24%和28.91%;其次是不施基肥+免耕+原點(diǎn)定植模式(T6),其他處理組的鮮質(zhì)量、干質(zhì)量及產(chǎn)量均低于對(duì)照組5.06%~27.26%、13.10%~21.45%和7.55%~19.33%。在土壤細(xì)菌的OTUs、ACE、Shannon指數(shù)方面,T6與T4處理組普遍高于其他處理組,相較于對(duì)照組,增幅為1.14%~4.11%。在品質(zhì)方面,不施基肥+免耕+非原點(diǎn)定植模式(T5)下的青椒品質(zhì)最優(yōu)。不同種植模式下優(yōu)勢(shì)菌群基本相似,主要包括變形菌門、放線菌門、厚壁菌門、擬桿菌門、酸桿菌門。通過Pearson相關(guān)性分析表明,Alpha多樣性指數(shù)與辣椒產(chǎn)量呈正相關(guān),與品質(zhì)指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)。綜合考量多種因素,施用基肥、翻耕及原點(diǎn)定植(T4)或不施用基肥、免耕及原點(diǎn)定植(T6)是推薦的兩種種植模式。
關(guān)鍵詞:青椒;栽培模式;產(chǎn)量;品質(zhì);土壤細(xì)菌多樣性
中圖分類號(hào):S641.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-2871(2025)02-098-09
Effects of different cultivation patterns on yield, quality and soil bacterial diversity of continuous cropping green pepper in greenhouse
XIE Yingtian1, DIAO Weiping2, ZHENG Jiaqiu3, WU Wenli1, SHU Xiuyu1, LI Changgen1, YOU Chun4
(1. Yancheng Agricultural Technology Vocational College, Yancheng 224051, Jiangsu, China; 2. Institute of Vegetable, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, Jiangsu, China; 3. Jiangsu Coastal Area Institute of Agricultural Science, Yancheng 224002, Jiangsu, China; 4.Yancheng Institute of Vegetables, Yancheng 224002, Jiangsu, China)
Abstract: In order to optimize the cultivation model for continuous cropping of greenhouse green pepper, a green pepper greenhouse with 3 years of continuous planting(6 stubble)was selected as the research object. Through field experiments, the influence of 6 different planting modes on the yield, quality and soil bacterial diversity of green pepper was relatively analyzed, and the correlation between these three factors was preliminarily explored. The results showed that under the planting mode of applying base fertilizer + tillage + origin planting(T4), the total fresh mass, total dry mass, and yield of green pepper reached the highest, which were 337.53 g, 78.77 g and 3 506.65 kg · 667 m-2, respectively. Compared to the control group(base fertilizer + tillage + non-origin planting)(control T3), these increased by 22.71%, 20.24% and 28.91%, respectively. Secondly by the no-base fertilizer + no-tillage + origin colonization mode(T6), the fresh mass, dry mass and yield of other treatment groups were 5.06%-27.26%, 13.10%-21.45% and 7.55%-19.33% lower than those of the control group. In terms of OTUs, ACE and Shannon index of soil bacteria, the T6 and T4 treatment groups were generally higher than those of other treatment groups, with an increase of 1.14% to 4.11% compared to the control group. In terms of quality, the quality of green pepper under no base fertilizer + no-tillage + non-origin planting mode(T5)is optimal. The dominant microbial communities were basically similar in different planting patterns, including Proteobacteria, Actinobacteria, Firmicutes, Firmicutes, Bacteroidetes, and Aciobacterium. Pearson correlation analysis showed that Alpha diversity index was positively correlated with pepper yield and negatively associated with quality index. Considering various factors comprehensively, the application of base fertilizer, tillage and origin the application of base fertilizer, tillage and origin planting with or without base fertilizer, no tillage and origin planting are the two recommended planting modes.
Key words: Green pepper; Cultivation mode; Yield; Quality; Soil bacterial diversity
2023年中央一號(hào)文件指出,要發(fā)展現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè),鼓勵(lì)地方對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè)給予信貸貼息[1]。設(shè)施蔬菜作為農(nóng)業(yè)的重要組成部分,與露地蔬菜生產(chǎn)相比,受天氣變化影響小、蔬菜生長(zhǎng)周期短、產(chǎn)量高、效益好[2],截至2022年,設(shè)施蔬菜(含食用菌)栽培面積為226多萬(wàn)hm2[3]。由于設(shè)施蔬菜栽培面積有限、地域品牌效應(yīng)、生產(chǎn)成本相對(duì)較高以及菜農(nóng)掌握的生產(chǎn)技術(shù)知識(shí)單一等,設(shè)施蔬菜連作現(xiàn)象普遍發(fā)生[4-5]。例如,浙江省46.2%以上的規(guī)?;卟松a(chǎn)基地種植年限超過10年,河南省設(shè)施蔬菜連作年限平均在5年以上,最長(zhǎng)達(dá)30年[6-7]。近幾年,隨著《關(guān)于打好農(nóng)業(yè)面源污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的實(shí)施意見》[8]的頒布,強(qiáng)調(diào)要減量施用化肥以及國(guó)務(wù)院辦公廳先后印發(fā)《關(guān)于堅(jiān)決制止耕地“非農(nóng)化”行為的通知》[9]、《關(guān)于防止耕地“非糧化”穩(wěn)定糧食生產(chǎn)的意見》[10]的相繼出臺(tái),全國(guó)各地相繼啟動(dòng)耕地“非糧化”整治行動(dòng)[11],這對(duì)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)提出了更高的要求。
青椒作為江蘇省東臺(tái)市特色蔬菜品種之一,也是國(guó)家地理標(biāo)志產(chǎn)品,常年種植青椒面積占全國(guó)總種植面積的0.8%,設(shè)施栽培面積超過當(dāng)?shù)卦O(shè)施蔬菜栽培面積的30%[12],其連作現(xiàn)象也極為普遍。當(dāng)?shù)胤N植戶在前茬青椒收獲后,常規(guī)處理方式是對(duì)青椒大棚進(jìn)行高溫悶棚,667 m2施500~1000 kg羊糞有機(jī)肥和25~30 kg復(fù)合肥深翻細(xì)耙后,定植青椒。并667 m2施20~25 kg復(fù)合肥進(jìn)行追肥,穴施在株間或者行間,青椒植株周圍養(yǎng)分含量高。而設(shè)施青椒的化肥利用率較低[13-14],羊糞的肥效一般為1年左右,因此需要考慮是否可以繼續(xù)利用前茬青椒定植坑中以及周邊殘留的養(yǎng)分為后茬青椒開花坐果前提供適量養(yǎng)分,從而達(dá)到減量施肥以及提高肥料利用率的雙重目標(biāo)。通過查閱文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn),在設(shè)施青椒栽培中利用前茬作物殘留的肥效進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)的研究鮮有報(bào)道。
筆者以連作3 a的大棚青椒為研究對(duì)象,設(shè)置6種栽培模式,比較不同栽培模式對(duì)青椒的生長(zhǎng)與產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)、土壤細(xì)菌多樣性指標(biāo)的影響,并進(jìn)一步探究其內(nèi)在聯(lián)系,以期為優(yōu)化連作狀態(tài)下大棚青椒的栽培模式提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)地點(diǎn)為鹽城農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院試驗(yàn)基地,試驗(yàn)大棚為3 a連作大棚,南北走向,長(zhǎng)33 m,寬6 m。青椒品種為薄衣天使,早熟性突出,薄皮大果,由綿陽(yáng)市綿蔬種業(yè)科技有限公司提供。前茬青椒于2022年7月15日收獲,整個(gè)生育期667 m2施用約800 kg羊糞有機(jī)肥和復(fù)合肥(硫酸鉀型N、P2O5、K2O質(zhì)量比為15∶15∶15)55 kg。7月17日采用藥劑熏蒸結(jié)合高溫悶棚的方式進(jìn)行棚內(nèi)消毒,試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),7月26日進(jìn)行6種栽培模式處理,其中處理3為對(duì)照組,具體試驗(yàn)處理見表1。青椒幼苗于7月30日定植,采用高壟種植,每壟種植2行,株距約35 cm,行距約45 cm,每個(gè)小區(qū)面積8.25 m2,3次重復(fù)。后期各處理組667 m2施30 kg復(fù)合肥進(jìn)行追肥,10月15日開始采收,每隔5~7 d采收1次,于12月3日拉秧。
1.2 土壤樣品的采集與分析
2022年12月3日進(jìn)行土壤采樣,使用取土器在青椒主根附近5 cm處采集耕層0~20 cm混合土樣,每個(gè)小區(qū)按照“S”形隨機(jī)多點(diǎn)混合取樣,樣品采集后去除植物殘?bào)w、石塊等雜質(zhì),按照四分法取約500 g土壤,用干冰保存送往南京奧維森基因科技有限公司進(jìn)行基因測(cè)序。
1.3 方法
1.3.1 青椒生長(zhǎng)指標(biāo)、產(chǎn)量以及構(gòu)成因素的測(cè)定 2022年12月3日,采用隨機(jī)取樣法,每個(gè)處理取5株,采集后立刻送往實(shí)驗(yàn)室用自來(lái)水沖洗干凈葉片和根系,用濾紙吸干水分后,用百分位天平稱量單株青椒莖、葉片和根系鮮質(zhì)量。然后放入烘箱105 ℃殺青30 min后,在70 ℃條件下烘干至恒質(zhì)量,分別稱取各部分干質(zhì)量。
青椒產(chǎn)量按照每個(gè)小區(qū)計(jì)產(chǎn),根據(jù)小區(qū)產(chǎn)量折算成667 m2產(chǎn)量。單果質(zhì)量、掛果數(shù)作為構(gòu)成青椒產(chǎn)量的重要因素[15],在每次采收青椒時(shí)稱量記錄。
1.3.2 青椒品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定 青椒品質(zhì)指標(biāo)包括蛋白質(zhì)含量、維生素C含量、可溶性糖含量和有機(jī)酸含量。其中,采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定蛋白質(zhì)含量,采用鉬藍(lán)比色法測(cè)定維生素C含量,采用蒽酮比色法和0.1 mol·L-1 NaOH滴定法分別測(cè)定可溶性糖含量和有機(jī)酸含量[16]。
1.3.3 土壤細(xì)菌多樣性指標(biāo)測(cè)定 土壤細(xì)菌多樣性指標(biāo)包括Alpha多樣性(OTUs、Chao1指數(shù)、ACE指數(shù)、香農(nóng)-威納指數(shù)、辛普森多樣性指數(shù))、土壤細(xì)菌群落主成分分析、細(xì)菌群落組成和細(xì)菌群落豐度等。
采用試劑盒提取純化土壤樣本的基因組DNA;使用Nanodrop 2000檢測(cè)DNA質(zhì)量和濃度。選擇針對(duì)細(xì)菌16S rRNA基因的V3和V4區(qū)進(jìn)行PCR擴(kuò)增,引物序列分別為338F (5'-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3')和806R (5'-GGACTACHVGGGTWTCTA AT-3')。最后合成帶有barcode序列的通用引物在ABI9700 PCR儀上進(jìn)行擴(kuò)增。
1.4 數(shù)據(jù)分析
采用EXCEL 2021和SPSS 18.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及差異顯著性分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同處理對(duì)青椒生長(zhǎng)的影響
由表2可知,青椒根部鮮質(zhì)量T4gt;T6gt;T1gt;T5gt;T3gt;T2,最高值T4比最低值T2高27.68%;莖部鮮質(zhì)量T3gt;T4gt;T6gt;T2gt;T5gt;T1,最高值T3比最低值T1顯著高42.58%;葉部鮮質(zhì)量T4gt;T6gt;T3gt;T2gt;T5gt;T1,最高值T4比最低值T1顯著高44.40%;青椒根部干質(zhì)量T4gt;T6gt;T1gt;T3gt;T5gt;T2,最高值T4比最低值T2高34.82%;莖部干質(zhì)量T3gt;T4gt;T2gt;T6gt;T5gt;T1,最高值T3比最低值T1高37.84%;葉部干質(zhì)量T4gt;T6gt;T2gt;T5gt;T3gt;T1,最高值T4比最低值T1顯著高45.74%;6種處理青椒根部干、鮮質(zhì)量之間的差異未達(dá)到顯著水平,但是對(duì)葉片的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量產(chǎn)生的影響較大,且達(dá)到了差異顯著水平。
2.2 不同處理對(duì)青椒產(chǎn)量與品質(zhì)的影響
由表3可知,T4處理下青椒667 m2產(chǎn)量最高,達(dá)到了3 506.65 kg,與T1、T2、T3、T5達(dá)到了差異顯著水平,與T6雖有差異,但未達(dá)到顯著水平。T4處理下單株掛果數(shù)和單果質(zhì)量分別高于其他處理9.49%~25.70%、3.22%~17.65%,T4單株掛果數(shù)與T1、T2、T5達(dá)到了差異顯著水平。
由圖1所示,不同處理下所獲得的青椒維生素C含量和蛋白質(zhì)含量有所差異,T5處理下維生素C含量比其他組高1.58%~17.05%;T4處理下蛋白質(zhì)含量比其他各組高7.49%~57.27%,但差異均未達(dá)到顯著水平。就可溶性糖含量和有機(jī)酸含量而言,T5分別比其他組高26.11%~69.21%和21.42%~30.44%,且T5與T1、T6可溶性糖含量達(dá)到顯著差異水平,T5與T3有機(jī)酸含量達(dá)到顯著差異水平。
2.3 不同處理對(duì)土壤微生物多樣性指標(biāo)的影響
2.3.1 各處理細(xì)菌群落OTUs數(shù)分布情況 由圖2-A可知,18個(gè)土壤樣品的稀釋曲線隨著序列數(shù)的增加趨于平緩,說(shuō)明樣本取樣合理,能夠較為真實(shí)地反映6個(gè)處理組的細(xì)菌群落情況。經(jīng)平臺(tái)測(cè)序后,對(duì)97%的相似水平下的OTUs進(jìn)行生物信息統(tǒng)計(jì)分析,所有處理組共產(chǎn)生10 208個(gè)OTUs,經(jīng)過抽平處理后最終剩余9716個(gè)OTUs。由圖2-B~D可以看出,不同處理組T1、T2、T3、T4、T5、T6所占有的OTUs總數(shù)分別為3554、3406、3635、3766、2942、3851,特有的OTUs總數(shù)分別為346、305、241、246、293、341,各處理組公共的OTUs總數(shù)為534。由圖2-D可知,T6所占的OTUs數(shù)量最多,分別比T1、T2、T3、T4、T5高7.70%、11.56%、5.62%、2.22%、23.61%,雖然與T1、T2、T3、T4差異不顯著,但與T5達(dá)到顯著差異水平。
2.3.2 各處理土壤細(xì)菌Alpha多樣性指數(shù) 由表4可知,不同栽培模式對(duì)土壤細(xì)菌群落多樣性存在一定影響。其中,Chao1指數(shù)表現(xiàn)為T6gt;T3gt;T4gt;T1gt;T2gt;T5,T6、T3、T4、T1的細(xì)菌群落物種豐富度差異較小,T2和T5分別與其他處理組均達(dá)到顯著差異水平;ACE指數(shù)的表現(xiàn)與Chao1指數(shù)相似;香農(nóng)-維納指數(shù)表現(xiàn)為T4gt;T6gt;T3gt;T2gt;T1gt;T5,T4不同細(xì)菌群
落分布均勻度高,除T6、T3外,T4與其他組香農(nóng)-維納指數(shù)均表現(xiàn)出了顯著差異;各處理組的辛普森多樣性指數(shù)差異較小。
2.3.3 各處理組土壤細(xì)菌群落主成分分析 通過對(duì)18個(gè)土壤樣本的OTUs豐度進(jìn)行主成分分析(PCA,principal component analysis),初步評(píng)估了不同栽培模式對(duì)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響。PC1與PC2兩個(gè)主成分對(duì)OTUs豐度的差異貢獻(xiàn)率分別為18.03%和12.4%。從圖3可知,基肥施用情況、翻耕條件和定植方式都會(huì)對(duì)土壤細(xì)菌群落構(gòu)成造成不同程度的影響。T1~T2重復(fù)樣本在PC1上的平均距離遠(yuǎn)高于T1~T5重復(fù)樣本距離,同時(shí)T5~T1距離比T5~T6近,可以初步說(shuō)明在不施用基肥的情況下,是否原點(diǎn)定植比翻耕對(duì)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)影響大;T1~T2樣本在PC1平均距離大于T1~T3,并且T2~T4的平均距離也遠(yuǎn)低于T2~T1,說(shuō)明在翻耕條件下,是否原點(diǎn)定植比施用基肥對(duì)群落構(gòu)成影響更為明顯。
2.3.4 各處理組對(duì)土壤細(xì)菌群落組成的影響 如表5所示,門水平下,縱向比較各處理組相對(duì)豐度超過5%的菌群,共得到6種菌群。其中,各處理組中的變形菌門(Proteobacteria)、厚壁菌門(Firmicutes)、放線菌門(Actinobacteria)和綠彎菌門(Chloroflexi)的相對(duì)豐度雖有差異,但差異未達(dá)到顯著水平。T5與T1、T6,T4與T6處理組酸桿菌門(Acidobacteria)相對(duì)豐度達(dá)到顯著差異水平。T5和T6擬桿菌門(Bacteroidetes)相對(duì)豐度差異達(dá)顯著水平。
若將相對(duì)豐度不小于10%的類群視為優(yōu)勢(shì)菌群,各處理門水平優(yōu)勢(shì)菌群較為相似,但略有不同。除T4處理含有2種優(yōu)勢(shì)菌群外,其他處理組均含有3種。變形菌門是每個(gè)處理組相對(duì)豐度最高的優(yōu)勢(shì)菌群,均超過33%;酸桿菌門與厚壁菌門分別是4個(gè)處理組的優(yōu)勢(shì)菌群,相對(duì)豐度范圍為10%~14%;放線菌門是T1與T6的優(yōu)勢(shì)菌群,相對(duì)豐度范圍為10%~12%;而擬桿菌門是T6特有的優(yōu)勢(shì)菌群。
2.3.5 土壤細(xì)菌多樣性與產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析 對(duì)不同處理下土壤細(xì)菌群落的多樣性指數(shù)與產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析(表6),結(jié)果表明,香農(nóng)-維納指數(shù)與產(chǎn)量和單株掛果數(shù)高度相關(guān),與單果質(zhì)量中度相關(guān);Chao1指數(shù)、ACE指數(shù)與產(chǎn)量、單株掛果數(shù)和單果質(zhì)量均為中度相關(guān);辛普森多樣性指數(shù)與產(chǎn)量、單株掛果數(shù)為中度相關(guān),與單果質(zhì)量極低相關(guān)。土壤細(xì)菌Alpha多樣性指數(shù)與青椒各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)整體上呈負(fù)相關(guān),Chao1指數(shù)、ACE指數(shù)、香農(nóng)-維納指數(shù)與維生素C含量、可溶性糖含量和有機(jī)酸含量呈中高度負(fù)相關(guān),與蛋白質(zhì)含量相關(guān)性較弱;辛普森多樣性指數(shù)與有機(jī)酸含量呈高度負(fù)相關(guān),與其他3種品質(zhì)指標(biāo)呈低中度負(fù)相關(guān)。
3 討 論
3.1 不同處理對(duì)青椒生長(zhǎng)、產(chǎn)量與品質(zhì)的影響
本試驗(yàn)研究結(jié)果顯示,在大棚青椒連作狀態(tài)下,除T6外,施用基肥的試驗(yàn)組產(chǎn)量普遍高于未施基肥試驗(yàn)組,這與王麗英等[17]、戚興超[18]、曾子凡[19]的研究結(jié)論相似,即使用動(dòng)物源有機(jī)肥料與化學(xué)肥料配施可以顯著提高設(shè)施茄果類蔬菜產(chǎn)量。而同樣肥料處理?xiàng)l件下,原點(diǎn)定植比非原點(diǎn)定植要高約786.5 kg·667 m-2,這可能與原定植坑周圍的養(yǎng)分水平、土壤性狀或微生物情況有關(guān)。
在第二茬青椒不施基肥情況下,結(jié)合免耕和原點(diǎn)定植新模式,667 m2產(chǎn)量高達(dá)2 971.30 kg。國(guó)內(nèi)外關(guān)于免耕技術(shù)在大田作物方面的研究報(bào)道較多,如免耕結(jié)合秸稈覆蓋還田可以提高水稻[20]、小麥[21-22]、玉米[23]、馬鈴薯[24]產(chǎn)量,在蔬菜方面的研究,如使用免耕技術(shù)進(jìn)行蠶豆露地種植可增產(chǎn)23%[25],也有研究表明免耕技術(shù)對(duì)作物周年產(chǎn)量無(wú)顯著影響[26],甚至?xí)档彤a(chǎn)量[27]。免耕技術(shù)在設(shè)施蔬菜栽培方面研究甚少,可能原因是傳統(tǒng)農(nóng)戶在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)過程中普遍存在過量施用化肥的問題,導(dǎo)致土壤板結(jié)、土傳病害嚴(yán)重的現(xiàn)象,需要進(jìn)行翻耕。但隨著國(guó)家相關(guān)政策的頒布實(shí)施和技術(shù)推廣,規(guī)?;N植戶重新調(diào)整施肥結(jié)構(gòu),重施有機(jī)肥,減少化肥的施用,如本試驗(yàn)中農(nóng)戶667 m2施用羊糞有機(jī)肥達(dá)500~1000 kg,設(shè)施土壤性狀得到改良。浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院發(fā)明了一種大棚黃瓜換茬時(shí)的免耕栽培方法,每667 m2可減少勞動(dòng)用工6 d,有機(jī)肥利用率提高20%~30%,并且黃瓜定植成活率也高于常規(guī)栽培模式,省時(shí)省力,因此免耕技術(shù)在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用具有一定的可研究性[28]。
各處理組的4項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)差異各不相同,雖然不施基肥+免耕+非原點(diǎn)定植下得到的果實(shí)品質(zhì)最佳,但其產(chǎn)量低。
3.2 不同處理對(duì)土壤細(xì)菌Alpha多樣性與細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響
土壤微生物多樣性往往受諸多因素影響,如作物類型、土壤質(zhì)地、土壤養(yǎng)分水平、土壤水分狀況、pH、通氣情況等[29-32]。前人試驗(yàn)結(jié)果顯示,不同種植田間管理措施對(duì)土壤細(xì)菌群落的結(jié)構(gòu)組成或多樣性變化所造成影響的結(jié)論存在較大差異。對(duì)于露地栽培系統(tǒng),楊亞東等[33]、何海鋒等[34]研究發(fā)現(xiàn),施肥對(duì)細(xì)菌數(shù)量和群落結(jié)構(gòu)的影響較小;王興松等[35]、石廣萍等[36]、胡媛媛等[37]、李霞等[38]對(duì)煙草、玉米、水稻進(jìn)行田間試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)不同施肥處理下優(yōu)勢(shì)菌種的組成基本不變,但是不同優(yōu)勢(shì)種相對(duì)豐度會(huì)有所改變;不同施肥處理可以改變土壤細(xì)菌多樣性,這可能與施肥引起土壤的有機(jī)質(zhì)含量和pH值發(fā)生變化有關(guān)。周佳等[39]、劉雨靜等[40]發(fā)現(xiàn),旋耕、免耕、粉壟、深翻等不同耕作方式對(duì)水稻、玉米的土壤細(xì)菌群落相對(duì)豐度影響較為顯著。
相較于露地栽培系統(tǒng),設(shè)施栽培系統(tǒng)的細(xì)菌多樣性、群落組成更易受外在因素的影響。如劉曉梅等[41]、杜思瑤等[42]、王雪玉等[43]發(fā)現(xiàn),在設(shè)施茄果和葉菜栽培中施用有機(jī)肥、生物炭等有機(jī)物料可以增加土壤的細(xì)菌多樣性,改變土壤菌落組成。這可能與有機(jī)物料引起的碳源變化有關(guān)[44]。種植年限、不同種植模式、耕作方式也會(huì)影響設(shè)施土壤中細(xì)菌的豐富度和土壤細(xì)菌多樣性[42,45-47],總體上呈現(xiàn)隨著設(shè)施種植年限的增加,細(xì)菌多樣性指數(shù)呈現(xiàn)遞減趨勢(shì);在設(shè)施栽培條件下,輪作相較于連作更有利于土壤細(xì)菌多樣性和穩(wěn)定性的提高;免耕與多數(shù)耕作方式相比,可以提高土壤中細(xì)菌的多樣性。
本試驗(yàn)中探討了免耕、施用基肥或原點(diǎn)定植與否對(duì)連作大棚青椒土壤細(xì)菌數(shù)量、多樣性指數(shù)、菌落組成、優(yōu)勢(shì)種情況的影響。試驗(yàn)結(jié)果顯示,不能明確判斷3種因素中某種因素對(duì)土壤細(xì)菌相關(guān)指標(biāo)具有顯著的正面效應(yīng),但是可以確定3種條件之間存在一定的相互作用,其中是否為原點(diǎn)定植較為關(guān)鍵,而三者之間的互作關(guān)系對(duì)設(shè)施青椒產(chǎn)量、品質(zhì)、土壤細(xì)菌多樣性的影響有待進(jìn)一步研究。
4 結(jié) 論
筆者從減量施肥和降低人工成本的角度出發(fā),為連作大棚青椒設(shè)計(jì)了6種不同栽培模式,并從產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤細(xì)菌多樣性3個(gè)層面進(jìn)行綜合評(píng)估。其中,以施基肥+翻耕+原點(diǎn)定植(T4)模式獲得產(chǎn)量最高,其次是不施基肥+免耕+原點(diǎn)定植(T6)模式。根據(jù)當(dāng)?shù)厍嘟菲骄鶅r(jià)格估算,雖然T4處理667 m2產(chǎn)值最高,但除去羊糞有機(jī)肥、復(fù)合肥以及施肥與翻耕的人工成本,其收益與T6相近,并且T4與T6的土壤細(xì)菌數(shù)量、細(xì)菌群落多樣性指數(shù)最高。雖然不施基肥+免耕+非原點(diǎn)定植(T5)模式下青椒品質(zhì)最高,但其產(chǎn)量與土壤細(xì)菌性多樣性指數(shù)均較低。
由此可知,在大棚青椒連作狀態(tài)下,施基肥+翻耕+原點(diǎn)定植和不施基肥+免耕+原點(diǎn)定植是建議推薦的兩種栽培模式。筆者就6種栽培模式進(jìn)行了1年的試驗(yàn)研究,后續(xù)將繼續(xù)進(jìn)行2年以上的連續(xù)試驗(yàn),以確保試驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性,方可推廣。并且連作年限與Alpha多樣性指數(shù)變化的關(guān)系也有待進(jìn)一步研究。
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