貴州省28個(gè)辣椒品種抗土壤連作障礙的效果分析

羅希榕 陀海燕 李唐燕 李 靖 郭 婭 梁 偲 邱寧宏 覃 成

（遵義職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)系/貴州省遵義辣椒種質(zhì)資源保護(hù)及繁育種植工程研究中心，貴州遵義 563006）

辣椒作為貴州省12大農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)業(yè)之一，2021年全省推進(jìn)辣椒產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，種植面積穩(wěn)定在33.33萬(wàn)hm（500萬(wàn)畝）以上，建成規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化基地13.33萬(wàn)hm（200萬(wàn)畝），產(chǎn)量穩(wěn)定在650萬(wàn)t、種植業(yè)產(chǎn)值達(dá)到230億元，推進(jìn)加工升級(jí)，加工產(chǎn)值達(dá)到150億元，辣椒交易額突破800億元，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)辣椒大省向辣椒強(qiáng)省跨越，為促進(jìn)農(nóng)民持續(xù)增收、鞏固拓展脫貧攻堅(jiān)成果和推進(jìn)鄉(xiāng)村振興奠定堅(jiān)實(shí)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。隨著辣椒基地的連年種植，栽培品種較為單一，在連作情況下病蟲害發(fā)生尤為嚴(yán)重，直接危害辣椒的生長(zhǎng)發(fā)育，從而造成產(chǎn)量和品質(zhì)下降，投入產(chǎn)出比升高，經(jīng)濟(jì)效益明顯降低。據(jù)報(bào)道，辣椒連作1年產(chǎn)量下降10%～15%，連作2年下降20%～30%，連作3年下降30%～50%。辣椒連作障礙的發(fā)生，輕則導(dǎo)致產(chǎn)量減收，重則絕收，嚴(yán)重制約了辣椒產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

連作障礙產(chǎn)生的因素極其復(fù)雜，可概括為土壤理化性質(zhì)惡化、土壤酶活性降低、土壤微生物區(qū)系的變化及化感自毒作用4個(gè)方面。土壤連作障礙是作物一土壤系統(tǒng)內(nèi)諸多因素綜合作用的結(jié)果，探索作物土壤連作障礙調(diào)控（消減）技術(shù)是產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的熱點(diǎn)課題之一。據(jù)已報(bào)道的文獻(xiàn)來(lái)看，馮競(jìng)仙從生態(tài)健康和可持續(xù)農(nóng)業(yè)理念出發(fā)探索強(qiáng)還原土壤滅菌方法（RSD）修復(fù)退化蔬菜地土壤的效果，發(fā)現(xiàn)同對(duì)照土壤相比，RSD處理的土壤可溶性碳（DOC）、pH值和全碳（TC）以及碳氮比（C/N）比值顯著提高，而NO3含量和電導(dǎo)率（EC值）顯著下降（< 0.05）。有些研究通過(guò)施用土壤改良劑能夠有效緩解土壤鹽漬化以及酸化程度，能夠顯著增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，均衡土壤各種營(yíng)養(yǎng)元素，改善施用肥料過(guò)多而導(dǎo)致的營(yíng)養(yǎng)元素富集現(xiàn)象，可以非常明顯的改良土壤的理化性質(zhì)。長(zhǎng)期適時(shí)適量的施用有機(jī)肥有助于提高土壤中有效微量元素含量與有機(jī)質(zhì)含量，連作和輪作條件下施用有機(jī)肥其增產(chǎn)率分別為133%和81%，表明有機(jī)肥對(duì)緩解連作障礙有一定的作用，是減輕連作障礙的有效措施之一。輪作可使病菌失去寄主或改變其生活環(huán)境，因而可以減輕或消滅病蟲害，同時(shí)也可以改善土壤理化性狀，有利于充分利用土壤養(yǎng)分。姚小東等研究表明，花生與小麥輪作后，生物產(chǎn)量和莢果產(chǎn)量較對(duì)照分別增產(chǎn)23.98%和25.10%，與水蘿卜輪作后，生物產(chǎn)量和莢果產(chǎn)量分別增產(chǎn)23.22%和21.20%。上述研究方向都主要集中在土壤連作障礙產(chǎn)生后的解決方式上面，而有關(guān)土壤連作障礙發(fā)生前預(yù)防措施的相關(guān)研究鮮有報(bào)道。連作障礙的防范措施，應(yīng)該首先從源頭開始，克服連作障礙的重要方法之一是選育綜合抗性好的品種。候永俠等研究發(fā)現(xiàn)特選牛角王抗連作障礙能力較強(qiáng)。為助推貴州省辣椒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，本文連續(xù)兩年對(duì)28個(gè)辣椒品種進(jìn)行抗連作障礙的效果比較試驗(yàn)，明確不同辣椒品種抗連作障礙能力的差異，為抗連作障礙辣椒品種的選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 供驗(yàn)材料

供試品種為遵辣1號(hào)、卓椒3號(hào)、卓椒5號(hào)、卓椒7號(hào)、卓椒8號(hào)、卓椒9號(hào)、卓椒12號(hào)、卓椒18號(hào)、卓椒425、紅貴1號(hào)、長(zhǎng)線001、辣研2號(hào)、正椒666、正椒777、正椒9號(hào)、正椒15號(hào)、泰斗5號(hào)、圓珠1號(hào)、二荊條、CTHP1603、驕艷、辣珍珠、榮耀、佳紅、單生朝天椒、天生、紅亮大將軍、川椒子彈頭等28個(gè)辣椒品種。供試土壤的理化性質(zhì)主要指標(biāo)為土壤pH值（6.21），有機(jī)質(zhì)30.09 g/kg、全氮1.65 g/kg、全磷0.62 g/kg、全鉀17.32 g/kg，堿解氮137.93 mg/kg、速效磷22.49 mg/kg、速效鉀108.69 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)方法

2019年和2020年試驗(yàn)均在貴州省遵義市紅花崗區(qū)深溪鎮(zhèn)深溪村辣椒種植基地進(jìn)行，經(jīng)度106°57'49''、緯度27°35'54''、海拔943 m，土壤類型為黃壤，前茬連作辣椒3年。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，28個(gè)處理（品種），3次重復(fù)，共84個(gè)小區(qū)，小區(qū)寬3.5 m、長(zhǎng)7.2 m，小區(qū)面積25.20 m，窩距40 cm，每小區(qū)定植6行，雙株定植。

辣椒豐產(chǎn)性能的測(cè)定：植株定植后，在現(xiàn)蕾期（花期）每個(gè)參試品種隨機(jī)選取60株，測(cè)量株高、開展度、主莖高、主莖直莖、始花節(jié)位及有效分枝。

辣椒產(chǎn)量的測(cè)定：從植株商品果實(shí)的始收期至末收期，以每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)的測(cè)產(chǎn)植株為觀測(cè)對(duì)象，按照商品果實(shí)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)定期進(jìn)行采收，并以1/100的電子秤稱量每次收獲的果實(shí)的總質(zhì)量，單位為kg，精確到0.1 kg。統(tǒng)計(jì)每小區(qū)中間4行（約80株）從始收期至末收期采收的商品果實(shí)的總質(zhì)量。統(tǒng)計(jì)平均單株產(chǎn)量，即總產(chǎn)量與株數(shù)的比值。

試驗(yàn)地中上等肥力水平，地勢(shì)平坦向陽(yáng)，肥力均勻，排灌方便。按當(dāng)?shù)氐脑耘喙芾硭竭M(jìn)行田間管理，防蟲不防病，除草不去雜。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)結(jié)果以測(cè)定的平均值表示。數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)v18.10高級(jí)版進(jìn)行分析，利用鄧肯氏新復(fù)極差檢驗(yàn)法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 連作土壤中28個(gè)辣椒品種的豐產(chǎn)性能分析

供試的28個(gè)辣椒品種豐產(chǎn)性能情況如表1。不同連作條件下，各供試品種的始花節(jié)位受到的影響較小，差異不顯著；遵辣1號(hào)、卓椒3號(hào)、卓椒5號(hào)、卓椒7號(hào)、卓椒9號(hào)、卓椒425、紅貴1號(hào)、長(zhǎng)線001、正椒666、正椒777、CTHP1603、驕艷和天生等13個(gè)品種的株高、開展度、主莖高、主莖直徑均顯著降低，卓椒5號(hào)、卓椒425、紅貴1號(hào)、長(zhǎng)線001等4個(gè)品種的有效分枝數(shù)均顯著減少，導(dǎo)致植株生長(zhǎng)緩慢，但卓椒12號(hào)、卓椒18號(hào)、正椒9號(hào)、二荊條、辣珍珠、榮耀、單生朝天椒的各指標(biāo)變化不顯著。卓椒8號(hào)的株高無(wú)顯著變化，但開展度、主莖高、主莖直莖和有效分枝顯著降低；辣研2號(hào)、正椒15號(hào)、泰斗5號(hào)、圓珠1號(hào)、佳紅、紅亮大將軍、川椒子彈頭的有效分枝無(wú)顯著變化，但株高、開展度、主莖高和主莖直徑顯著降低。綜上所述，從辣椒豐產(chǎn)性能來(lái)看，卓椒12號(hào)、卓椒18號(hào)、正椒9號(hào)、二荊條、辣珍珠、榮耀和單生朝天椒等7個(gè)品種對(duì)連作障礙的響應(yīng)程度更小。

表1 不同連作土壤對(duì)現(xiàn)蕾期28個(gè)辣椒品種豐產(chǎn)性能的影響

2.2 連作土壤中28個(gè)辣椒品種的產(chǎn)量分析

比較不同連作土壤中28個(gè)辣椒品種的產(chǎn)量情況（表2），遵辣1號(hào)、卓椒3號(hào)、卓椒5號(hào)、卓椒7號(hào)、卓椒8號(hào)、卓椒9號(hào)、卓椒425、紅貴1號(hào)、長(zhǎng)線001、辣研2號(hào)、正椒666、正椒777、正椒15號(hào)、泰斗5號(hào)、圓珠1號(hào)、CTHP1603、佳紅、天生、紅亮大將軍和川椒子彈頭的單株果實(shí)數(shù)、單果鮮質(zhì)量及產(chǎn)量均顯著降低，鮮果產(chǎn)量影響最大的品種為圓珠1號(hào)、CTHP1603、川椒子彈頭、正椒15號(hào)、正椒777和長(zhǎng)線001，產(chǎn)量損失分別為90.93%、89.05%、87.90%、84.09%、82.99%和81.56%。但卓椒12號(hào)、卓椒18號(hào)、正椒9號(hào)、二荊條、辣珍珠、榮耀和單生朝天椒等7個(gè)品種產(chǎn)量指標(biāo)變化不顯著。其中卓椒12號(hào)、二荊條、榮耀和單生朝天椒4個(gè)品種對(duì)不同連作土壤的響應(yīng)相似，單株果實(shí)數(shù)減少，但單果鮮質(zhì)量增加。最終2020年連作土壤種植的產(chǎn)量比2019年略有增加，分別為2.01%、8.20%、8.03%和1.88%，說(shuō)明這4個(gè)品種的單果鮮質(zhì)量增加彌補(bǔ)了單株果實(shí)數(shù)減少的損失，具有穩(wěn)產(chǎn)的特性。辣珍珠和卓椒18號(hào)對(duì)不同連作土壤的響應(yīng)和上述4個(gè)品種相反，單株果實(shí)數(shù)分別增加40.34%和18.40%，但單果鮮質(zhì)量分別降低了9.20%和10.85%，最終產(chǎn)量分別增加了24.86%和5.93%，也具備穩(wěn)產(chǎn)的特性。正椒9號(hào)的單株果實(shí)數(shù)和單果鮮質(zhì)量均有減少（4.14%），最終產(chǎn)量減少8.18%。綜上所述，從辣椒產(chǎn)量來(lái)看，卓椒12號(hào)、卓椒18號(hào)、正椒9號(hào)、二荊條、辣珍珠、榮耀和單生朝天椒這7個(gè)品種的耐連作性能較好。

表2 不同連作土壤對(duì)28個(gè)辣椒品種產(chǎn)量的影響

續(xù)表

續(xù)表

3 討論

近幾年，貴州省辣椒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展非常迅速，在保障糧食安全和發(fā)展12大農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)業(yè)助力鄉(xiāng)村振興的背景下，用于辣椒產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有用耕地非常有限，采取輪作的方式來(lái)緩解土壤連作障礙難度較大，而篩選抗連作障礙能力強(qiáng)的品種是有效的途徑之一，辣椒品種只有具有較強(qiáng)的抗逆和適應(yīng)環(huán)境的能力，才能達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)。連作使植物生長(zhǎng)受到抑制，產(chǎn)量降低，但不同辣椒品種間抗連作障礙的能力存在很大的差異。為實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，本研究連續(xù)兩年（2019—2020年）對(duì)28個(gè)辣椒品種進(jìn)行抗連作障礙的效果比較試驗(yàn)，并測(cè)定其豐產(chǎn)性能和產(chǎn)量指標(biāo)。辣椒豐產(chǎn)性的幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)中，株高是反應(yīng)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)的重要農(nóng)藝性狀，與植株產(chǎn)量和抗倒伏能力有一定的遺傳相關(guān)性，植株的開展度對(duì)植物的生存狀態(tài)有一定的影響，主莖高是影響植株株型的主要植物學(xué)性狀，辣椒主莖用于支撐整個(gè)植株分枝和葉片，并將根系吸收來(lái)的無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分運(yùn)送到整個(gè)植株器官，只有保持一定的主莖直徑，才能最大程度為作物吸取養(yǎng)分，為高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。本試驗(yàn)有13個(gè)品種的株高、開展度、主莖高、主莖直徑均顯著降低，已不具備高產(chǎn)的條件。辣椒的首花節(jié)位也是反應(yīng)辣椒成熟性的重要性狀，辣椒開花結(jié)果在分枝的部分，有效分枝越多，相應(yīng)結(jié)果越多。本試驗(yàn)有4個(gè)品種的有效分枝數(shù)均顯著減少，導(dǎo)致植株生長(zhǎng)緩慢。綜合分析發(fā)現(xiàn)，從辣椒豐產(chǎn)性能來(lái)看，卓椒12號(hào)、卓椒18號(hào)、正椒9號(hào)、二荊條、辣珍珠、榮耀和單生朝天椒等7個(gè)品種的各指標(biāo)變化不顯著，對(duì)連作障礙的響應(yīng)程度更小。

辣椒單位面積產(chǎn)量由單位面積的株數(shù)及單株產(chǎn)量構(gòu)成，而單株產(chǎn)量由單株果實(shí)數(shù)、單果鮮質(zhì)量決定，單果鮮質(zhì)量、單株果實(shí)數(shù)與單株產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，而單果鮮質(zhì)量與單株果實(shí)數(shù)呈負(fù)相關(guān)，是影響單株產(chǎn)量的直接因素。本試驗(yàn)比較了連作土壤對(duì)28個(gè)辣椒品種產(chǎn)量的影響，從辣椒產(chǎn)量來(lái)看，卓椒12號(hào)、二荊條、榮耀和單生朝天椒4個(gè)品種對(duì)不同連作土壤的響應(yīng)相似，單株果實(shí)數(shù)減少，但單果鮮質(zhì)量增加，最終產(chǎn)量（2020年）比上一年（2019年）略有增加；辣珍珠和卓椒18號(hào)對(duì)連作土壤的響應(yīng)和上述4個(gè)品種相反，單株果實(shí)數(shù)均增加，但單果鮮質(zhì)量降低，最終產(chǎn)量增加，也具備穩(wěn)產(chǎn)的特性；正椒9號(hào)的單株果實(shí)數(shù)和單果鮮質(zhì)量均有減少（4.14%），最終產(chǎn)量減少8.18%。結(jié)果表明，卓椒12號(hào)、卓椒18號(hào)、正椒9號(hào)、二荊條、辣珍珠、榮耀和單生朝天椒等7個(gè)品種的產(chǎn)量較穩(wěn)定，耐連作性能較好。

4 結(jié)論

綜上所述，在連作條件下，卓椒12號(hào)、卓椒18號(hào)、正椒9號(hào)、二荊條、辣珍珠、榮耀和單生朝天椒等7個(gè)辣椒品種的豐產(chǎn)性能表現(xiàn)良好，產(chǎn)量較穩(wěn)定，耐連作障礙抗性較強(qiáng)，可在貴州省進(jìn)行大面積示范推廣。