不同水分條件下菌肥施用對(duì)隴椒形態(tài)特征的影響

摘要：為探究不同水分條件下菌肥施用對(duì)隴椒形態(tài)特征的影響，以隴椒11號(hào)為研究對(duì)象，進(jìn)行水分管理與菌肥施用的雙因素大田試驗(yàn)。設(shè)置3個(gè)全生育期土壤水分梯度：W1田間持水量的45%～55%、W2田間持水量的55%～65%、W3田間持水量的65%～75%；3個(gè)菌肥管理：F0不施菌肥，F(xiàn)1基施3g/m2、開花坐果期追施等量菌肥，F(xiàn)2基施6 g/m2、開花坐果期追施等量菌肥。共9個(gè)水分和菌肥組合處理，對(duì)隴椒植株形態(tài)（株高、莖粗、葉面積）、糶實(shí)形態(tài)（果長(zhǎng)、果肩寬、果厚）及產(chǎn)量進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果表明，W3處理有助于隴椒植株與果實(shí)的形態(tài)發(fā)育；不同水分條件下施加菌肥的效果不同，但對(duì)隴椒形態(tài)特征與產(chǎn)量均有正向作用，菌肥施用量存在閩值，F(xiàn)1處理的管理總體表現(xiàn)最佳；各水分和菌肥管理下，W1F1處理表現(xiàn)最佳。在研究區(qū)內(nèi)，土壤含水率為田間持水量的65%-75%、基施3 g/m2、開花坐果期追施等量菌肥的水分期菌肥組合為最佳栽培方式。

關(guān)鍵詞：水分調(diào)控，微生物菌肥；隴椒；生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)；產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S274.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1795（2023）03-0128-06

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.03.024

0引言

定西市位于甘肅省中部，是典型的高原半干旱地區(qū)，自然資源較為缺乏，發(fā)展相對(duì)落后。近年來(lái)，定西市大力發(fā)展高原夏菜種植產(chǎn)業(yè)，種植面積在5.33萬(wàn)hm2（80萬(wàn)畝）。隴椒具有抗病高產(chǎn)、口味刺激、商品性好及適宜于北方地區(qū)露地栽培等特點(diǎn)，已成為定西市首選蔬菜作物。在實(shí)際生產(chǎn)中，農(nóng)戶仍要長(zhǎng)期面對(duì)水資源不足及土壤肥力貧瘠等問題。

適宜的土壤水分是辣椒生長(zhǎng)的基礎(chǔ)保障，國(guó)內(nèi)學(xué)者為探索適宜辣椒生長(zhǎng)的土壤水分條件做出了不懈努力。陳芳等研究表明，在貴州省喀斯特干旱地區(qū)，土壤水分為田間持水量的60%～70%可以滿足辣椒基本生長(zhǎng)要求。劉佳等研究發(fā)現(xiàn)，在甘肅省的干旱氣候條件下，土壤水分為田間持水量的60%可以滿足隴椒2號(hào)的正常生長(zhǎng)。解淀粉芽孢桿菌（Bacillus Amyloliquefaciens）是廣泛使用的清潔生物肥料，不但能直接促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高葉片的光合能力，而且作為根際促生菌肥可以有效提升土壤肥力，促進(jìn)植物健康生長(zhǎng)，但過量施用菌肥并不會(huì)明顯提升作物生長(zhǎng)。由此可見，水分和菌肥的合理使用能幫助作物健康生長(zhǎng)，適宜的水分和菌肥管理是作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要保障。也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在作物生長(zhǎng)過程中，微生物菌肥在不同水分條件下肥力不同，土壤含水率和微生物會(huì)發(fā)生交互作用。然而定西市鮮有水分和菌肥組合施用的大田試驗(yàn)研究，因此，在前人研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，設(shè)置不同梯度的水分和菌肥處理，研究不同水分條件下菌肥施用對(duì)隴椒生長(zhǎng)特性的影響，為高原半干旱地區(qū)隴椒優(yōu)質(zhì)栽培方式提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試隴椒品種為隴椒11號(hào)，由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。

試供菌肥為甘肅尚農(nóng)生物科技有限公司生產(chǎn)的“菌益多天然微生物菌肥”，有效成分為解淀粉芽孢桿菌E299，實(shí)際活菌數(shù)為5億/g。產(chǎn)品推薦用量：施用3.0～4.5g/m2作底肥，后期追施等量菌肥。

1.2試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2021年4-10月在甘肅省定西市灌溉試驗(yàn)基地（37°52′N，102°50′E，海拔1958 m）進(jìn)行，該試驗(yàn)基地處于黃土高原西部丘陵區(qū)，屬半干旱區(qū)，光能較多，年日照時(shí)數(shù)為2 409h，年均氣溫6.3℃。

試驗(yàn)地土壤以黃棉土為主，pH值8 3，平均孔隙率為55%，有機(jī)質(zhì)10.22 mg/kg，氨態(tài)氮13.46 mg/kg，有效磷31.26 mg/kg，速效鉀186.17 mg/kg，土壤容重平均值為1.5 g/cm3，田間持水量為24%。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

隴椒生育期按其生長(zhǎng)特點(diǎn)分為4個(gè)：苗期（6月5日-7月10日）、開花坐果期（7月10日-8月4日）、盛果期（8月4日-9月18日）和后果期（9月18日-10月8日）。

試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)水分梯度：W1、W2和W3，分別為田間持水量的45%～55%、55%～65%和65%～75%；依據(jù)“茵益多天然微生物菌肥”推薦用量，設(shè)置3個(gè)菌肥施用處理：F0、F1和F2，基肥施用量分別為0、3和6g/m2，開花坐果期追施等量菌肥。組成9個(gè)水分和菌肥處理?xiàng)l件，各處理隨機(jī)區(qū)組排列，試驗(yàn)重復(fù)3次。不同水分和菌肥組合方式如表1所示。

試驗(yàn)采用起壟溝灌，5月上旬進(jìn)行大田布置，濕潤(rùn)層40 cm，按作物種植走向開溝起壟，將菌肥均勻施于土壤中，起壟覆膜。壟寬80 cm、壟高20 cm、壟長(zhǎng)9m、溝深20 cm和溝寬40 cm。5月21日移栽隴椒，單壟種植兩排隴椒，行距30 cm，兩行之間交錯(cuò)種植，穴距35 cm，每穴栽2株。移栽后對(duì)移栽地及時(shí)灌水，幼苗成活后進(jìn)行全生育期水分調(diào)控。7月26日追施菌肥，10月8日生育期結(jié)束。

1.4指標(biāo)測(cè)定

1.4.1隴椒植株形態(tài)特征

每個(gè)小區(qū)選擇5株長(zhǎng)勢(shì)與其他隴椒長(zhǎng)勢(shì)一致的樣株，測(cè)量株高、莖粗及葉面積。隴椒幼苗移栽時(shí)測(cè)定1次起始數(shù)據(jù)，之后每個(gè)生育期分別測(cè)定1次。采用精度為1 mm的卷尺，測(cè)量植株從土面至最高葉尖的高度為株高，測(cè)3次取平均值。采用精度為1 mm的游標(biāo)卡尺，測(cè)量植株距地表2 cm處最粗的莖粗，測(cè)3次取平均值。采用CI-202型便攜式激光葉面積儀（上海澤泉科技股份有限公司）進(jìn)行葉面積測(cè)定，取3次讀數(shù)的平均值。

1.4.2隴椒果實(shí)形態(tài)及產(chǎn)量測(cè)定

用電子秤實(shí)測(cè)各處理收獲質(zhì)量，根據(jù)小區(qū)所占面積換算為單位面積產(chǎn)量。隴椒品質(zhì)測(cè)定：每小區(qū)隨機(jī)抽樣10次重復(fù)，精度為1 mm的卷尺測(cè)定隴椒果長(zhǎng)，精度為1 mm的游標(biāo)卡尺測(cè)定果肩寬與果厚。

1.5數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理；使用SPSS 26軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，并用最小顯著法（Duncan's）進(jìn)行多重比較。

2結(jié)果與分析

2.1不同水分菌肥處理對(duì)隴椒植株形態(tài)特征的影響

由表2可知，隨著生育期的推進(jìn)，隴椒的株高呈上升趨勢(shì)。后果期，相同菌肥處理?xiàng)l件下，隴椒的株高隨水分的降低而降低，表現(xiàn)為W3gt;W2gt;W1。不同水分條件下，F(xiàn)0處理的株高均為最低，只處理的株高表現(xiàn)均為最好，在W1、W2、W3水分條件下，菌肥處理對(duì)株高的增幅分別為0.30%～1.46%、7.43%～18.67%和5.03%～11.3%。由方差分析可知，此時(shí)水分處理對(duì)株高的影響大于菌肥處理，但二者交互作用不顯著，各水分和菌肥處理中，W3F1處理株高表現(xiàn)最佳，達(dá)93.6 cm。

由表3可知，隨著生育期的推進(jìn)，隴椒的莖粗呈上升趨勢(shì)。后果期，相同菌肥處理?xiàng)l件下，隴椒的莖粗隨水分的降低而降低，表現(xiàn)為W3gt;W2gt;W1。不同水分條件下，F(xiàn)0處理的莖粗均為最低，F(xiàn)1處理的莖粗表現(xiàn)均為最好，在W1、W2、W3水分條件下，菌肥處理對(duì)莖粗的增幅分別為7.89%～11.80%、4.35%～14.69%和1.03%～25.74%。由方差分析可知，此時(shí)水分處理對(duì)莖粗的影響大于菌肥處理，但二者交互作用不顯著，各水分和菌肥處理中，W3F1處理莖粗表現(xiàn)最佳，達(dá)20.52 mm。

由表4可知，隴椒的葉面積呈先上升后下降的趨勢(shì)，在盛果期達(dá)到最大，后果期有所下降，這是由于氣候原因，隴椒植株葉片脫落所致。盛果期，相同菌肥處理?xiàng)l件下，隴椒的葉面積隨水分的降低而降低，表現(xiàn)為W3gt;W2gt;W1。不同水分條件下，F(xiàn)0處理的葉面積均為最低，F(xiàn)1處理的莖粗表現(xiàn)均為最好，在W1、W2、W3水分條件下，菌肥處理對(duì)葉面積的增幅分別為29.13%～31.97%、6.77%～32.55%和12.36%～18.82%。由方差分析可知，此時(shí)水分處理對(duì)葉面積的影響大于菌肥處理，水分菌肥交互作用顯著（Plt;0.05）影響隴椒葉面積，各水分和菌肥處理中，W3F1處理葉面積表現(xiàn)最佳，達(dá)8 232 cm2。

綜上所述，不同水分條件下菌肥對(duì)隴椒植株生長(zhǎng)影響的效果不同，但施用菌肥均起到正向作用，相似結(jié)論在SHARGHI A等研究中得到印證。施用適量的菌肥會(huì)促進(jìn)隴椒生長(zhǎng)，但超過閾值后會(huì)起到抑制效果，這與保善存等研究結(jié)果相一致，W3F1處理最有利于隴椒植株生長(zhǎng)發(fā)育。

2.2不同水分菌肥處理對(duì)隴椒果實(shí)形態(tài)殛產(chǎn)量的影響

由表5可知，相同菌肥處理?xiàng)l件下，隴椒的果長(zhǎng)、果肩寬和果厚均隨水分的降低而降低，表現(xiàn)為W3gt;W2gt;W1，說(shuō)明較高的土壤水分有利于隴椒果實(shí)的外觀品質(zhì)。不同水分條件下，F(xiàn)0處理的果長(zhǎng)、果肩寬和果厚均表現(xiàn)最差，說(shuō)明施加菌肥有利于隴椒果實(shí)的形態(tài)發(fā)育。由方差分析可知，水分處理和菌肥處理均極顯著（Plt;0.01）影響隴椒果長(zhǎng)、果肩寬和果厚，但交互作用均不顯著，均表現(xiàn)為水分處理gt;菌肥處理gt;水分菌肥交互作用。各水分和菌肥處理中，W3F1處理的果長(zhǎng)、果肩寬和果厚表現(xiàn)均為最佳，分別達(dá)27.8、33.6和2.49 mm。

由表5可知，相同菌肥處理?xiàng)l件下，隴椒的小區(qū)產(chǎn)量隨水分的降低而降低，表現(xiàn)為W3gt;W1gt;W1，說(shuō)明較高的土壤水分有利于隴椒的產(chǎn)量。在W3水分條件下，施用菌肥可以提升產(chǎn)量，各菌肥處理的產(chǎn)量表現(xiàn)為F1gt;F2gt;F0，但3種菌肥處理之間無(wú)顯著性差異。在W2和W3水分條件下，F(xiàn)1和F2處理較F0處理顯著（Plt;0.05）增產(chǎn)，各菌肥處理的產(chǎn)量表現(xiàn)為F1gt;F2gt;F0。在W1、W2、W3水分條件下，菌肥處理的增產(chǎn)幅度分別為3%～10%、11.80%～12.02%和20%～29%。由方差分析可知，水分處理和菌肥處理極顯著（Plt;0.01）影響隴椒產(chǎn)量，水分菌肥交互作用也達(dá)顯著水平（Plt;0.05），表現(xiàn)為水分處理gt;菌肥處理gt;水分菌肥交互作用。各水分和菌肥處理中，W3F1處理的小區(qū)產(chǎn)量最高，達(dá)5.72 kg/m2。

綜上所述，不同水分條件下菌肥的肥效不同，但對(duì)隴椒的外觀品質(zhì)及產(chǎn)量均起到正向作用。相同水分條件下，菌肥施用量存在閾值，張建平等研究發(fā)現(xiàn)，解淀粉芽孢桿菌E299做基肥有利于元胡的增產(chǎn)，在30～75 kg/hm2的范圍中，45 kg/hm2效果最好，這與本試驗(yàn)結(jié)果類似。W3F1處理最有利于隴椒產(chǎn)量及外觀品質(zhì)。

3結(jié)束語(yǔ)

對(duì)不同水分和菌肥條件下高原隴椒的生長(zhǎng)特性、外觀品質(zhì)及產(chǎn)量進(jìn)行了分析，得出以下結(jié)論。

（1）水分處理是影響隴椒植株生長(zhǎng)、果實(shí)外觀品質(zhì)及產(chǎn)量的主要因素，土壤水分含量降低不利于隴椒生長(zhǎng)發(fā)育。在設(shè)定的3種水分梯度條件下，土壤含水率為田間持水量的65%～75%處理下隴椒生長(zhǎng)特性、果實(shí)外觀品質(zhì)和產(chǎn)量表現(xiàn)最好。

（2）菌肥肥效顯著，在3種水分條件下肥力表現(xiàn)不同，但對(duì)隴椒生長(zhǎng)特性、果實(shí)外觀品質(zhì)和產(chǎn)量均有正向作用。菌肥施用量存在閾值，在試驗(yàn)設(shè)置的菌肥處理中，基施3 g/m2的菌肥，后期追施等量菌肥的處理效果最好。

（3）綜合考慮隴椒植株生長(zhǎng)特性及產(chǎn)量，推薦土壤含水率為田間持水量的65%～75%，基施3 g/m2，開花坐果期追施等量菌肥的水分菌肥組合為最佳栽培方式。