酵素堆肥對海南冬季辣椒生長的影響

范鶴齡 陸建明 孫雪冰 朱清 黃小龍 李長江 張榮萍

摘要：為了揭示酵素堆肥對辣椒在海南冬季生長發育的影響，于2015—2018 年冬季在?？?，采用盆栽方式，研究了酵素堆肥的不同原材料和不同施用量及生物有機肥種類對辣椒生長的影響。結果表明，施用花生秸稈和玉米秸稈制作的酵素堆肥的辣椒鮮果質量均大于普通有機肥對照，分別增產29.60%和10.96%;總鮮果質量隨有機肥施用量的增多而提高，高酵素（60%施用量）處理的總鮮果質量比傳統化肥提高92.1%;生物有機肥的種類對鮮果質量及其相對生長率的影響程度最顯著，酵素處理總鮮果質量比海南有機肥處理高24%。研究表明，在海南冬季使用酵素堆肥可以促進辣椒植株和果實生長發育，促進物質積累、運轉和分配，實現穩產高產，酵素堆肥以60%的施用量和花生秸稈材料為最佳。

關鍵詞：辣椒;酵素堆肥;冬季;生長

中圖分類號：S641.3 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2022）03-070-06

Abstract： Pot experiments were conducted to evaluate the effect of microbe compost， raw materials of the compost andamount of compost used on pepper growth and development during winter seasons of 2015 to 2018 in Hainan. Pepperfresh weight grown on compost made from peanut and corn straw were 29.60% and 10.96% higher than that grown onconventional organic fertilizer. Fruit fresh weight of pepper grown in high volume（60%）of microbe compost was92.1 % higher than that grown with common chemical fertilizer. Microbe compost significantly improve pepper fruitweight and plant growth， the fruit weight was 24% higher than that grown with normal organic fertilizer on the market inHainan. The best result can be expected from peanut straw microbe compost at the rate of 60%.

Key words： Pepper; Microbe compost;Winter; Growth

辣椒（Capsicum annuum L.），茄科辣椒屬，是海南省重要的冬季果菜作物。辣椒在生長發育過程中如遇15 ℃以下低溫會對辣椒造成危害[1]。有研究指出，在低溫和弱光環境下，辣椒植株的田間農藝性狀，如壯苗指數、鮮質量、葉面積等指標均有所下降[2-3]，辣椒的葉綠素含量、凈光合速率降低，酶的活性下降，光合產物的運輸減緩，導致辣椒生長緩慢[4-5]。

有機肥能豐富土壤微生物的生長和繁殖，可以提升土壤肥力，改善植物的土壤生態環境[6-7]。島本微生物農法指出，在作物種植過程中使用人工添加酵素菌制作的有機肥，可以提高作物的健壯程度，增強植株不良氣候下的抵抗能力[8]。有研究表明酵素堆肥改善了作物生長的土壤生態環境[9]，增強了水稻作物的健壯程度，對水稻的產量和品質有顯著提高[10-11]。酵素的本質是利用植物源和動物殘留物等有機廢棄物發酵而成的堆肥或發酵液，含有營養成分、代謝活性物質與有益微生物菌群，是具有多元復合功能的生態產品，是實現現代農業發展需求，實現零農藥、零化肥、零污染、生態系統良性循環的理想方式。

海南省得天獨厚的氣候資源，使其冬季瓜果蔬菜的供應地位舉足輕重。海南雖然地處熱帶，但冬季仍可受北方冷空氣影響。每年1—2 月，在南下冷空氣和南方暖濕氣流共同影響下，會出現持續較長時間的低溫、陰雨、寡照天氣[12]。2008 年冬季長期低溫導致海南省農作物受災面積約12×105 hm2，造成農業直接經濟損失達7.961 億元[13]。關于酵素堆肥對海南辣椒低溫期植株生長的影響研究報道較少。因此，筆者擬研究酵素堆肥對海南辣椒低溫期促進植株生長發育的效果，將為海南省冬季辣椒種植實現高產、穩產、優質生產奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

從2015 年9 月至2018 年3 月，9—10 月育苗，3 年采用的辣椒品種分別是螺絲椒（蘇潤螺絲王，江蘇蘇潤種業有限公司）、柿椒（美國西元椒，廣西橫縣子龍種業有限公司）、線椒（豐源8 號，旭冉農業有限公司）。試驗地為海南大學海甸校區校內實踐教學基地。

供試肥料有：羊糞有機肥由石家莊市豐廠生物有機肥科技有限公司提供，有機質含量≥45%、N+P2O5+K2O 含量≥5%;海南億灃有機肥為海南億灃出產的寶島沃源-全效活性肽有機肥，有機質含量≥45%、N+P2O5+K2O 含量≥5%;日本有機肥為日本中部Ecotec 株式會社旗下的千代田生物有機肥，有機質含量≥40%、N+P2O5+K2O 含量≥10%。酵素菌菌種：粉劑由昆明邦特生物工程技術有限公司生產，有效活性≥0.50 億·g-1。酵素堆肥，參考島本微生物有機肥的配比，使用植物（花生秸稈、玉米秸稈、椰糠）和動物糞便（羊糞）制作而成[8]?；蕿閙 氮∶m 磷∶m 鉀=15∶15∶15 復合肥，由河北硅谷肥業有限公司生產。土壤調理微生物菌劑由北京清大元農生物科技有限公司（以下簡稱北京菌）提供?？莶菅挎邨U菌等微生物菌劑，由山東綠隴生物技術有限公司（以下簡稱山東菌）提供。

1.2 方法

盆栽：20 cm×20 cm×20 cm 塑料盆，每個處理21 盆，3 次重復，每次重復7 盆，完全隨機設計。自制營養土（V 沙子∶V 普通磚紅壤=1∶1），有機質含量1.69%，pH 7.5。

試驗A：2015 年9 月至2016 年5 月，設計花生（花生秸稈制作的酵素堆肥）、玉米（玉米秸稈制作的酵素堆肥）、椰糠（椰糠制作的酵素堆肥）、CK（普通有機肥）（以上施用比例均為體積比50%）、CK60%（普通有機肥的體積比為60%），共5 個處理。采用底施方式，統一追肥和灌溉。

試驗B：2016 年9 月至2017 年4 月，設計高酵素（酵素堆肥60%）、低酵素（酵素堆肥30%）、傳統（化肥）、羊糞（羊糞有機肥30%）、空白（清水，對照）5 個處理。統一追肥和灌溉。

試驗C：2017 年9 月至2018 年4 月，設計殼寡糖濃度、生物有機肥種類和微生物菌劑種類的三因素三水平的正交試驗，試驗設計如表1，殼寡糖三個濃度0、0.5、1 g·株-（1 分別將1 g 殼寡糖稀釋800、400 倍，一株灌施400 mL），有機肥種類為酵素（酵素堆肥）、海南（海南億灃有機肥）、日本（日本有機肥），微生物菌劑的種類為北京菌（2 g·株-1）、空白、山東菌（0.2 g·株-1），一共9 個處理，不同生物有機肥按50%用量進行底施，于移栽緩苗期進行殼寡糖和微生物菌劑處理，統一追肥和灌溉。

1.3 有效積溫計算

有效積溫模型（GDD），主要考慮溫度條件。GDD 是日平均氣溫與作物發育下限溫度之差的累計值，計算式為[14]：

式中，Tavg 為日平均氣溫（℃），Tx 為日最高氣溫（℃），Tn 為日最低氣溫（℃），Tmax 和Tmin 分別為辣椒結果期的生物學上下限溫度。辣椒正常開花結果的生物學上限溫度為30 ℃ ，生物學下限溫度為15 ℃[15]。每日氣溫獲取來自天氣網（www.tianqi.com）。根據以上模型，計算辣椒每個結果階段的有效積溫用于試驗數據分析。

1.4 植株生長指標測量

在辣椒結果期，果實成熟后，連續收獲，摘下測量所有植株的鮮果質量，用電子秤計算單株鮮果質量，并在不同時期用直尺測量其株高、莖粗，計算相對生長率（公式2）。最后一次收果后，取全部植株，計算累計鮮果質量。將植株分部位105 ℃殺青，80 ℃烘干，測量其干物質質量，計算經濟系數（公式3）。

1.5 數據處理

數據處理及作圖使用Excel 2007，使用SPSS20 進行差異顯著性分析，并進行鄧肯氏多重比較分析，線性回歸的差異性檢驗使用GraphPadPrism 8。

2 結果與分析

2.1 酵素堆肥對辣椒營養生長以及物質積累的影響

2.1.1 酵素堆肥對辣椒株高和莖粗的影響由圖1可以看出，與傳統化肥和空白處理相比，酵素堆肥對辣椒的株高、莖粗有顯著影響。在2016—2017年的酵素施用量試驗中，第77～87 天經歷了大降溫后，高酵素、低酵素、傳統、羊糞、空白處理株高的相對生長率（RGR）依次為0.13%、0.06%、- 0.15%、0.48%、0.20%，傳統化肥處理RGR<0，出現萎蔫現象，其他處理均>0;第100 天時高酵素、低酵素、羊糞處理的株高均顯著高于傳統化肥處理。第100 天時高酵素和低酵素處理辣椒莖粗分別為15.21、14.73 mm，均顯著高于傳統化肥處理，分別比傳統化肥處理提高35.17%和30.96%。

由表2 可知，在該正交試驗中，生物有機肥種類均對株高、莖粗有顯著影響;生物有機肥種類中，酵素處理的辣椒最矮壯（酵素堆肥、海南肥和日本肥的莖粗/株高依次為0.025、0.022、0.021）。研究表明酵素處理能夠使辣椒植株在低溫期更加強壯。

2.1.2 酵素堆肥對辣椒物質積累及轉運的影響由圖2 可以看出，試驗A 中，全生育期單株總干生物質量為CK 60%>CK>花生源>玉米源>椰糠源，單株總果干質量為：CK 60%>CK>玉米源>花生源>椰糠源，相同施用量下的經濟系數為玉米源（57.22%）>CK 60%（57.10%）>椰糠源（50.02%）>花生源（48.12%）>CK（44.42%）。試驗B 中，高酵素、低酵素、傳統、羊糞、空白處理的累計單株總干物質量依次為79.18、58.62、41.54、46.75、22.80 g·株-1，單株總果干質量依次為57.29、47.15、31.57、26.87、12.19 g·株- 1，經濟系數依次為72.35%、80.43%、76.00%、57.48%、53.46%。由此可見，試驗A 和B各處理經濟系數均表現出酵素處理最高，表明酵素處理有利于辣椒植株的有機物向花果運轉，增加了鮮果質量，經濟系數隨有機肥施用量的增大而增大，有利于辣椒植株物質的積累和運轉，實現高產穩產。

2.2 酵素堆肥對辣椒在溫度變化下鮮果質量的影響

2.2.1 酵素堆肥種類對辣椒鮮果質量的影響 由圖3 可知，試驗A 中，花生源、玉米源、椰糠源、CK、CK 60%的單株鮮果質量與有效積溫有正相關關系，經檢驗后差異水平極顯著。酵素堆肥處理的鮮果質量隨有效積溫的變化而緩慢變化，當有效積溫在85.5 ℃以下時花生秸稈和玉米秸稈制作的酵素堆肥的鮮果質量大于普通有機肥對照。由圖4 試驗A 可知，低溫期（第38～第142 天）花生源、玉米源、椰糠源、CK、CK 60%的累計鮮果質量分別為445.65、381.57、184.51、343.87、454.22 g·株-1?；ㄉ春陀衩自捶謩e比CK 增產29.60%和10.96%。

2.2.2 酵素堆肥施用量對辣椒鮮果質量的影響在圖4 試驗B 中，辣椒源在第77～第87 天，氣溫從26.5 ℃急速將至14 ℃，降幅12.5 ℃，低酵素處理、羊糞處理和空白處理的鮮果質量均隨之大幅降低，而高酵素處理的鮮果質量繼續升高，相對生長率2.45%。高酵素、低酵素、傳統、羊糞和空白處理的累計總鮮果質量依次為796.81、634.99、414.75、381.90、192.20 g·株- 1，分別比空白增產314.59%、230.39%、115.80%、98.71%，高酵素和低酵素分別比傳統化肥增產92.12%、53.10%;高酵素比低酵素增產25.49%。

2.2.3 生物有機肥種類對辣椒鮮果質量的影響在圖4 試驗C 中，生物有機肥的種類仍是影響最大的因素（表3），第87～第104 天，日平均溫度在15～30 ℃之間大幅升降，酵素處理的果實RGR 為2.66%>0，其他處理的RCR<0，鮮果質量均下降，酵素處理的累計總鮮果質量居中，比海南有機肥高23.95%。研究結果綜合表明，酵素處理的辣椒在低溫期能夠穩產甚至高產，其產量與酵素原材料的種類和酵素施用量有關。

3 討論與結論

筆者主要連續3 年研究了酵素堆肥對辣椒在海南冬季生長對營養生長及鮮果質量變化的影響。酵素菌具有極強的分解能力，能快速地分解土壤中的有機質，可以為更多的微生物的生存提供條件，豐富的土壤微生物數量，增加土壤的微生物群落數量[17-18]。王繼紅等[19]研究表明，酵素菌肥能夠一定程度增加土壤中的細菌總量和放線菌總量。孫雨濃等[20]研究表明，環保酵素對菠菜施用后能夠不同程度提高其過氧化物酶POD、超氧化物歧化酶SOD、過氧化氫酶CAT 活性。已有研究表明酵素會影響土壤微生物群落以及提高作物抗逆性相關酶活性，從而提高作物的抗逆性[21]。

相關關系分析表明，酵素堆肥處理的辣椒鮮果質量受有效積溫的影響較小，有效積溫85.5 ℃以下時，花生秸稈和玉米秸稈制作的酵素堆肥的鮮果質量大于普通有機肥對照，低溫期分別增產29.60%和10.96%;辣椒的鮮果質量相對生長率和總鮮果質量隨酵素堆肥施用量的增多而增大，酵素堆肥60%施用量的總鮮果質量比傳統化肥高92.12%;殼寡糖、生物有機肥種類和生物菌劑種類中，生物有機肥種類對株高、莖粗、總鮮果質量和相對生長率的影響程度均最大、最顯著，在生物有機肥中，酵素堆肥是較優肥料，其低溫期的果實相對生長率遠大于海南肥和日本肥，總鮮果質量比海南有機肥處理高23.95%。紀曉文等[22]研究表明，對玉米噴施酵素后，株高增加了4%，莖粗增加了8.9%。張士勇等[23]研究表明，使用酵素堆肥進行番茄種植后，莖粗增加4.8%，增產25.04%，酵素處理后的葉霉病、臍腐病幾乎沒有發生，抗病力明顯增強。文廷剛等[24]對紅椒施用不同濃度的酵素菌，結果發現施用酵素菌后，株高提高3.6%～7.2%，莖粗提高5.9%～14.4%，產量提高2.0%～2.5%，并且其葉綠素含量和土壤酶活性都有一定程度的提高，酵素菌能夠通過活化土壤來促進作物的營養生長和提高產量。張桂芳[25]研究表明，果樹在施用了酵素堆肥后，減少了凍干枝，單株增產39.84%，表明酵素堆肥在增加作物抗逆性的同時達到了增產的效果。這與筆者的研究結果有一定的相似性，酵素均能提高作物產量和增加作物的株高和莖粗等生長指標。

綜上所述，在相同施用量下（體積比30%），酵素堆肥能夠促進辣椒植株生長發育和物質積累，并且增加產量，施用體積比為60%時效果更佳;不同酵素堆肥材料中花生秸稈的效果最佳，在海南冬季中亦能促進物質積累及轉運，增加產量。本試驗為酵素堆肥在辣椒低溫季節種植提供了理論依據。

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