摘要:
本研究利用沸石的保水保肥性及鸡粪丰富的养分，选取黄土不同质量配比(5%、10%、20%)的沸石、腐熟鸡粪及其混合物(1:1配比)添加到土壤中，研究不同配比鸡粪与沸石对辣椒农艺性状及产量的影响。结果表明，相较CK，A、B、C三组处理辣椒株高、SPAD及产量在各生长周期均有所增长；整体上辣椒株高、SPAD及产量涨幅由大到小依次为CK < A < C < B；随配比增加，各处理辣椒株高逐渐增加，SPAD变化不一。综上，10%~20%鸡粪及10%的鸡粪与沸石混施较有利于辣椒生长。
Abstract:
In this study, zeolite, decomposed chicken manure and its mixture (1:1 ratio) with different mass ratios (5%, 10%, 20%) of loess were added to the soil to study the effects of them on the agronomic traits and yield of pepper. The results showed that, compared with CK, the plant height, SPAD and yield of pepper in groups A, B and C increased in each growth cycle; on the whole, the increase in pepper plant height, SPAD and yield from large to small was CK < A < C < B; with the increase of the ratio, the plant height of pepper increased gradually, and SPAD changed differently. In conclusion, 10%~20% chicken manure and 10% chicken manure mixed with zeolite are more conducive to the growth of pepper.
1. 引言
辣椒属茄科辣椒属，为一年生或有限多年生草本植物，富含蛋白质、维生素C、胡萝卜素、可溶性糖、磷、铁矿物质及数十种氨基酸等人体所需的营养物质；辣椒味辛香，既是常用的调味佳品，也具有极高的工业用途，如提取色素、食品添加剂等，此外现代药理学研究证明适量食用辣椒还具有杀虫、减肥、抗辐射、抗炎镇痛等作用。据国家大宗蔬菜产业技术体系统计，近年来我国辣椒面积稳定在210万hm2以上，占全国蔬菜总面积的9.28% [1] [2]，是国家农业发展的关键农作物。然而，随种植年限的增加和不合理的水肥管理等原因，使设施辣椒连作障碍严重，不仅造成产量降低，品质变差等问题，还导致土壤酸碱不平衡、土壤板结及病虫害增多等问题 [3] [4] [5]。农业上沸石常被用作土壤或无土栽培基质的改良剂，其独特的铝硅酸盐骨架、孔道和空洞及潜在相的水分子，可吸附更多的水分子和养分元素以改善土壤结构、渗透性、植物养分保持和肥料长效性等，进而实现作物增产增收 [6] [7] [8]。已有研究表明，沸石可直接或与其他有机辅料复合促进土壤稳定性团聚体中大团聚体的形成，降低土壤容重、促进肥力提升 [9] [10]。相较牛粪、羊粪，腐熟鸡粪含有更多氮磷钾等营养元素，还有氨基酸、维生素、腐殖酸等生物活性物质，对改良土壤理化性状、改善作物品质、提高作物产量具有很大农用潜力 [4] [11]。鉴于此，本研究利用沸石的保水保肥性及鸡粪丰富的养分含量，通过研究不同配比沸石、鸡粪对辣椒农艺性状及产量的影响，筛选出适合辣椒种植的土壤改良材料并厘定最佳的土体材料配比，为提高耕地质量、促进农业废弃物的资源化利用提供科学依据。
2. 材料与方法
2.1. 供试材料
盆栽试验设置在陕西地建土地工程技术研究院秦岭野外监测中心站日光温室。供试土壤选取中心站附近农田无污染土壤，自然风干后过5 mm筛；土壤理化性质如下：粉壤土，pH为7.8，速效钾为142.0 mg/kg，有效磷为34.2 mg/kg，全氮为0.73 g/kg，有机质为10.07 g/kg。供试鸡粪、沸石及辣椒购自陕西杨凌农业供销站；供试花盆为直径30 cm，高50 cm的塑料盆。
2.2. 试验设计
本试验采用室内盆栽试验，将鸡粪、沸石及鸡粪–沸石(质量比为1:1)按照不同配比(5%、10%和20%，均为与黄土质量比)添加到土壤中，每个处理三个重复，共计30盆，每盆装土5 kg，具体设计如表1。
2.3. 样品采集与处理
生长指标测定：分别在辣椒幼苗期、开花坐果期和成熟期用直尺测定辣椒植株茎基部至顶芽高度(cm)，用手持叶绿素仪(SPAD-502)测定所标记叶片SPAD；收获后用电子分析天平测定产量(鲜重，g/株)。
2.4. 数据测定与处理
所有数据采用EXCEL 2013进行分类整理，采用SPSS 19.0进行方差分析和多重比较，采用excel 2013绘制图件。
3. 结果与讨论
3.1. 不同处理辣椒株高随生长周期变化
不同配比沸石与鸡粪对辣椒株高有一定促进作用(图1)。幼苗期，各处理辣椒株高均值为CK (无添加，10.50 cm) < A (沸石组，11.65 cm) < B (鸡粪组，14.20 cm) < C (沸石鸡粪组，14.28 cm)，其中C3株高最大为15.25 m，且B、C组平均株高差异不大；开花坐果期，各处理辣椒株高均值为CK (无添加，36.25 cm) < A (沸石组，40.50 cm) < C (沸石鸡粪组，43.36 cm) < B (鸡粪组，43.97 cm)，B2最高为53.65 cm，与幼苗期变化趋势接近；至成熟期，各处理辣椒株高均值为CK (无添加，42.73 cm) < A (沸石组，44.06 cm) < B (鸡粪组，50.86 cm) < C (沸石鸡粪组，48.96 cm)，B2株高最高为60.70 cm。相较CK，鸡粪组株高增长较为显著，C组次之，A组株高涨幅最小。就不同配比而言，各处理随添加比例增加株高也有所增加，B2除外，说明单纯添加鸡粪并不是越多越好。当沸石含量为5%和10%时，三个生长周期内辣椒平均株高C2 > A1，C3 > A2；当鸡粪含量为5%和10%时，三个生长周期内辣椒平均株高C2 > B1，C3 < B2。
3.2. 不同处理辣椒SPAD随生长周期变化
叶绿素可反映叶片的光合能力，也能很好反映植株的生长状况。不同配比沸石与鸡粪对辣椒SPAD有一定促进作用(图2)。幼苗期，各处理辣椒SPAD均值为CK (无添加，45.6) < A (沸石组，51.08) < C (沸石鸡粪组，54.38) < B (鸡粪组，56.97)，B2 SPAD最大为62.15，C2次之60.50，且B、C组平均SPAD差别不大；开花坐果期，各处理辣椒SPAD均值涨幅最大，依次为CK (无添加，89.95) < A (沸石组，76.23) < C (沸石鸡粪组，91.12) < B (鸡粪组，92.00)，B2最高为96.50；至成熟期，各处理辣椒SPAD均值波动较大，且整体介于幼苗期与开花坐果期，大小依次为CK (无添加，59.05) < C (沸石鸡粪组，71.18) < A (沸石组，73.57) < B (鸡粪组，75.77)，B2 SPAD最高为79.93。相较CK，鸡粪组辣椒SPAD增长较为显著，A组次之。就不同配比而言，各处理SPAD并未与添加比例呈正比。当沸石含量为5%和10%时，三个生长周期内辣椒平均SPAD C2与A1、C3与A2相当；当鸡粪含量为5%和10%时，三个生长周期内辣椒平均株高C2与B1，C3与B2差别不大。总体来说，相较CK处理，B处理各生长周期SPAD涨幅最显著；C处理次之，随混施比例增加SPAD变化不一；A处理各生长期SPAD涨幅随沸石比例增加差别较大，成熟期A3组降幅最显著，说明沸石含量不宜过高。
Figure 1. Changes of pepper plant height with growth cycle under different treatments
图1. 不同处理辣椒株高随生长周期变化
Figure 2. Changes of pepper SPAD with growth cycle under different treatments
图2. 不同处理下辣椒SPAD随生长周期变化
3.3. 不同处理对辣椒产量的影响
不同配比沸石与鸡粪对辣椒产量影响如图3，各处理辣椒产量均值为CK (无添加，35.37 g) < A (沸石组，43.19 g) < C (沸石鸡粪组，45.68 g) < B (鸡粪组，54.00 g)，B3最高达60.52 g，B2、C3次之约54.90 g。综上，相较CK，B处理涨幅较显著，A、C涨幅不显著；B、C处理随配比增加辣椒产量逐渐增加。综上，10%~20%鸡粪及10%的鸡粪与沸石混施较有利于辣椒产量增加。
Figure 3. Changes in pepper yield with different treatments
图3. 不同处理辣椒产量变化
4. 结论
相较CK，A、B、C三组处理辣椒株高、SPAD及产量在各生长周期均有所增长；整体上辣椒株高、SPAD及产量涨幅由大到小依次为CK < A < C < B；当沸石含量为5%和10%时，三个生长周期内辣椒平均株高C2 > A1，C3 > A2；当鸡粪含量为5%和10%时，三个生长周期内辣椒平均株高C2 > B1，C3 < B2，SPAD则差别不大，说明二者混施对辣椒株高影响较大，对SPAD影响较小。综上，10%~20%鸡粪及10%的鸡粪与沸石混施较有利于辣椒生长。