不同基质配比对水果辣椒生长、品质及内源激素的影响
作者: 李恭峰 高亚新 马万成 张振兴 刘益克 李宁 李青云
摘 要:为探究不同基质对水果辣椒生长和品质的影响,以19-164水果辣椒为供试材料,以椰糠基质为对照(CK),设椰糠基质+生物有机肥(T1)、椰糠基质+生物有机肥+微生物菌剂(T2)和椰糠基质+微生物菌剂(T3)共4个处理,测定辣椒长势、光合参数、果实性状、品质和产量等指标。结果表明,T2处理表现最好,净光合速率、维生素C含量、小区产量和生长素含量均显著高于CK,分别比CK提高了12.54%、12.38%、31.40%和28.26%。综上,推荐采用T2基质生产高品质水果辣椒。
关键词:水果辣椒;生物有机肥;微生物菌剂;生长;品质;激素;产量
中图分类号:S641.3 文献标志码:A 文章编号:1673-2871(2022)10-053-05
Impact of substrate ratios on growth, quality and endogenous hormones of fruit pepper
LI Gongfeng, GAO Yaxin, MA Wancheng, ZHANG Zhenxing, LIU Yike, LI Ning, LI Qingyun
(Hebei Vegetable Industry Collaborative Innovation Center/College of Horticulture, Hebei Agricultural University, Baoding 071000, Hebei, China)
Abstract: To explore the influence of different substrate on pepper growth and quality of fruit, ‘19-164’ fruit pepper grown on, different substrate with coconut chaff matrix control(CK), a coconut chaff matrix+biological organic fertilizer(T1), coconut chaff matrix+biological organic fertilizer, microbial agents(T2)and coconut chaff matrix+microbial agents(T3). The growth, photosynthetic parameters, fruit characters, quality and yield of pepper were determined. The results showed that T2 treatment had the best performance, and the net photosynthetic rate, vitamin C content, plot yield and auxin content were significantly higher than CK, which were increased by 12.54%, 12.38%, 31.40% and 28.26%, respectively. In conclusion, T2 matrix is recommended to produce high-quality fruit pepper.
Key words: Fruit pepper; Biological organic fertilizer; Microbial agents; Growth; Quality; Hormone; Production
辣椒(Capsicum annuum L.)为茄科(Solanaceae)辣椒属(Capsicum)一年或有限多年生草本植物,其性热、味辛,含有大量的维生素C,还含有维生素B、胡萝卜素以及钙、铁等矿物质[1]。随着人们生活水平的提高,休闲农业发展迅速,适合现场采摘、搭配果菜礼品套餐的高品质水果型辣椒、甜椒产品深受消费者欢迎。目前,肉厚、甜而不辣的水果辣椒生产处于起步阶段,品种偏少,生产技术尚不成熟[2]。长期以来辣椒种植大量施用化肥,忽视有机肥、生物有机肥的使用,造成辣椒品质下降,也造成严重的生态环境污染等问题[3]。
生物有机肥是指利用畜禽粪便、作物秸秆、食品加工废弃物、有机垃圾等为原料,接种微生物功能菌,在特殊条件下加工而成的肥料。生物有机肥含有大量的微生物菌群和活性酶,在提高土壤中有益菌数量的同时,抑制其他有害菌的生长,提高土壤的生物活性,可有效改善土壤理化性质,释放土壤中固着的营养成分,适用于各类蔬菜和果树种植[4]。此外,施加生物有机肥还可以提供大量的有机质和微量元素,增强植株抗逆性,促进根系发育,从而促进植物生长,提高果实品质[5]。丛桂华等[6]发现施加生物有机肥可提高黄元帅苹果的品质和产量。在番茄、黄瓜、生菜等研究中也证实施加生物有机肥在促进植株生长、改善产品品质等方面有显著影响[7-9]。研究表明,合理施用有机肥能明显提高温室辣椒的光合效率、产量和品质[10]。但是生物有机肥在基质辣椒栽培中的应用却鲜见报道。近年来市场上热销的水果辣椒是以采摘和礼品菜为主的高端蔬菜产品,研究基质栽培提质技术对提高水果辣椒产品档次具有重要意义。笔者在普通椰糠基质中添加生物有机肥和微生物菌剂,在追施水溶肥条件下,研究改良后的生物有机椰糠基质对辣椒生长和果实品质的影响,探讨适合水果辣椒栽培的基质种类,为基质栽培水果辣椒的优质高效生产提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料:水果辣椒品种19-164(河北农业大学园艺学院蔬菜育种团队提供)。供试肥料为地沃润生物有机肥:有效活菌数≥0.2 亿·g-1复合菌剂,有机质含量(w,下同)=40%,N、P2O5、K2O含量分别为3%、1%、1%,由河北闰沃生物技术有限公司提供。供试菌剂为冀微·多抗王液体微生物菌剂(有效活菌数 ≥ 20 亿·mL-1)、冀微·增产王(有效活菌数≥50.0 亿·mL-1),有效菌种均为巨大芽孢杆菌和胶冻样类芽孢杆菌(河北闰沃生物技术有限公司提供)。
1.2 方法
试验于河北省保定市清苑区水润佳禾现代农业园区9号日光温室内进行。2020年8月10日播种育苗,10月8日定植,2021年7月20日拉秧。采用袋装基质栽培,每袋基质用量为6 kg。
以椰糠基质为对照(CK),设3个处理:T1(椰糠基质+生物有机肥)、T2(椰糠基质+生物有机肥+微生物菌剂)、T3(椰糠基质+微生物菌剂)。每行南北走向放置23个种植袋,每袋种植2株苗,株距17.50 cm,行距95.00 cm,小区面积7.65 m2,3次重复,随机区组排列。吊蔓栽培,4干整枝。采用滴箭灌溉,滴灌孔径3.00 mm,流量2 L·h-1,滴灌次数和时间由光辐射软件控制。其他采用常规管理方法。
生物有机肥在定植前施入椰糠中并搅拌均匀,用量为1.2 kg·袋-1;微生物菌剂冀微·多抗王和冀微·增产王分别在缓苗期(2020年10月9日)和结果期(2020年11月15日)灌根施入,用量为每株2 mL。两类基质的养分含量见表1。
1.3 测定指标与方法
1.3.1 生长指标 定植后,每个处理选取长势一致的辣椒植株15株进行插杆挂牌标记。在植株盛果期(2021年1月20日)每个处理取3株测量株高和茎粗,3次重复。在盛果期每个处理取10个青熟果测定果实纵径、果实横径、果肉厚度和单果质量,3次重复。拉秧后统计水果辣椒小区产量。
1.3.2 光合指标 叶片叶绿素(SPAD)值:在植株盛果期每个处理选取3株,用柯尼卡美能达SPAD-502叶绿素计测定植株生长点以下4~5片完全展开功能叶的SPAD值。光合参数:盛果期每个处理测定3株,用翼鬃麒科技(北京)有限公司产YZQ-100A便携式光合仪测定植株生长点以下4~5片完全展开功能叶的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)。测定时设定光量子通量密度为1000 μmol·m-2·s-1,3次重复。
1.3.3 品质及激素指标 盛果期分别取每个处理中的青熟果各10个,洗净擦干后取中间位置切碎并混合均匀测定其品质指标,3次重复。可溶性固形物含量采用日本爱拓PAL-1糖度计测定;可溶性糖含量参考高茜等[11]和王艳颖等[12]的方法,用Agilent 1200高效液相色谱仪测定果糖、葡萄糖和蔗糖含量;可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250法[13]测定。维生素C含量采用高效液相色谱法[14]测定,用Agilent 1260高效液相色谱仪测定;有机酸含量采用高效液相色谱法[15]测定,用Agilent 1260高效液相色谱仪测定;激素含量采用高效液相色谱法[16],用Agilent 1260高效液相色谱仪测定。
1.3.4 植株对矿质养分的吸收 盛果期分别取青熟果50 g,105 ℃杀青20 min,80 ℃烘干后测定果实全氮、全磷和全钾含量,样品经过H2SO4-H2O2消煮后,分别采用蒸馏法、钼锑抗比色法和火焰光度法测定[17]。
1.4 数据处理
运用SPSS R26.0数据处理系统分析差异显著性,通过office 2016记录并处理数据。
2 结果与分析
2.1 不同基质对水果辣椒生长和光合作用的影响
2.1.1 不同基质对水果辣椒株高、茎粗和叶片SPAD值的影响 由表2可以看出,椰糠基质中添加生物有机肥和微生物菌剂可以促进水果辣椒植株生长。在株高方面,T2显著高于CK,T2比CK提高5.94%,T3最低,T3比CK降低1.51%;在茎粗方面,T2和T1均显著高于CK,二者比CK分别提高19.12%和14.80%,T2和T1处理间差异不显著;在叶片SPAD值方面,T2和T1均显著高于CK,二者比CK分别提高11.18%和7.48%。结果表明,在椰糠基质中添加生物有机肥能促进植株横向生长,添加生物有机肥和微生物菌剂均促进植株纵向、横向生长。
2.1.2 不同基质对水果辣椒大量元素吸收的影响 由表3可知,与对照相比,T1、T2、T3处理均对水果辣椒果实氮、钾大量元素吸收产生了显著影响。T1、T3处理果实磷含量显著高于CK,T2处理果实磷含量与CK无显著差异。青熟果时期,T1和T2处理氮元素吸收量显著高于CK,二者比CK分别提高28.98%和22.94%;T1处理磷元素吸收量比CK显著提高15.52%;T2处理钾元素吸收量比CK显著提高7.16%。结果表明,椰糠中同时添加生物有机肥和微生物菌剂对水果辣椒果实积累氮和钾有显著促进作用。
2.1.3 不同基质对水果辣椒光合作用的影响 由表4可以看出,T2处理叶片净光合速率显著高于CK,T2比CK提高12.54%;T1和T2处理蒸腾速率均显著高于CK,二者比CK分别提高51.19%和57.51%,二者之间无显著差异;T3胞间CO2浓度显著低于CK,较CK降低3.75%;T1和T2处理气孔导度均显著高于CK,二者分别比CK提高41.78%和51.34%,二者之间无显著差异。结果表明,在椰糠基质中添加生物有机肥可显著促进叶片的光合作用,同时添加微生物菌剂对光合作用的促进作用最大。
2.2 不同基质对水果辣椒果实性状和品质的影响
2.2.1 不同基质对水果辣椒果实生长发育的影响 由表5可以看出,各处理果实纵径、果实横径和果肉厚度与CK相比均无显著差异,仅T2果肉厚度显著高于T3。在各处理中,T1果实纵径值最大,比CK提高1.61%,T2果实横径和果肉厚度值最大,分别比CK提高1.85%和11.32%。结果表明,在椰糠基质中添加生物有机肥和微生物菌剂对果实形态指标的影响较小。
2.2.2 不同基质对水果辣椒果实品质的影响 由表6可以看出,添加生物有机肥和微生物菌剂可明显改善水果辣椒果实品质。T2处理可溶性固形物含量显著高于CK,但与T1差异不显著,T2可溶性固形物含量比CK提高15.70%;T1和T2处理维生素C含量均显著高于CK,二者之间差异不显著,其中T2的维生素C含量最高,T1和T2分别比CK提高7.96%和12.38%;T2处理可溶性蛋白含量显著高于CK,比CK提高10.88%;T1和T2处理有机酸含量显著低于CK,二者之间差异不显著,其中T2有机酸含量最低,T1和T2比CK分别降低4.36%和7.64%;T1和T2处理果糖含量均显著高于CK,二者之间差异不显著,其中T1果糖含量最高,T1和T2比CK分别提高10.54%和9.71%;T2处理葡萄糖含量比CK显著提高50.69%;T2、T3和CK的蔗糖含量显著高于T1,但三者之间无显著差异,其中T3蔗糖含量最高,比CK提高9.76%。研究结果表明,添加生物有机肥可显著提高水果辣椒果实维生素C、果糖、葡萄糖含量,降低有机酸含量和蔗糖含量,同时添加微生物菌剂还可显著提高果实可溶性固形物含量、可溶性蛋白含量。显然,在椰糠基质中同时添加生物有机肥和微生物菌剂提高水果辣椒果实品质的效果较好。