羊糞與松土促根劑配施對朝天椒土壤生物活性的影響

秦廣利，崔保偉*，杜星佑，郜春霞，朱俊朋

（1.商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院農(nóng)學(xué)院，河南 商丘 476000；2.河南工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)貿(mào)易學(xué)院，河南 鄭州 450000；3.國家面粉及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，河南 商丘 476000）

河南省是朝天椒種植大省，柘城縣是種植主產(chǎn)區(qū)，被認(rèn)定為“中國三櫻椒之鄉(xiāng)”。目前朝天椒種植仍采用過施化肥的生產(chǎn)方式，不注重施用生物有機(jī)肥，導(dǎo)致出現(xiàn)土壤微生物量和酶活性降低、肥力下降、產(chǎn)量減產(chǎn)、品質(zhì)降低等問題[1]。

常虹等（2021）[2]、王國謀等（2021）[3]研究發(fā)現(xiàn)，松土促根劑可改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤的透氣性和肥水滲透能力，提高土壤生物活性，從而達(dá)到疏松土壤、促進(jìn)根系生長的功效。朱夢遙等（2022）[4]研究發(fā)現(xiàn)，施用有機(jī)肥可以提高土壤肥力、增加土壤生物和酶活性、提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，具有重要作用。

羊糞屬于熱性肥料，具有糞質(zhì)干燥、養(yǎng)分豐富、有機(jī)質(zhì)含量高等優(yōu)點(diǎn)，但發(fā)酵羊糞與松土促根劑配施下的辣椒土壤生物活性研究鮮有報(bào)道。以生物發(fā)酵羊糞和松土促根劑為材料，研究二者在常規(guī)施用化肥基礎(chǔ)上單施或配施對朝天椒根際土壤生物活性的影響，為當(dāng)?shù)赝寥栏牧?、辣椒無公害科學(xué)施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

田間試驗(yàn)在朝天椒種植主產(chǎn)區(qū)柘城縣張橋鄉(xiāng)進(jìn)行，試驗(yàn)土壤屬于黃潮土，0～20 cm 耕層土壤理化性狀為有機(jī)質(zhì)含量18.6 g/kg、堿解氮（N）含量86.4 mg/kg、速效鉀（K2O）含量109.8 mg/kg、有效磷（P2O5）含量21.6 mg/kg，pH 值為7.14。

1.2 試驗(yàn)材料

供試生物肥料為發(fā)酵羊糞，利用純羊板糞經(jīng)過180 d 以上高溫殺菌腐熟，再添加EM菌制作而成，由慶科生物肥料有限公司提供；松土促根劑是已獲得國家發(fā)明專利產(chǎn)品，由河南省火車頭農(nóng)業(yè)技術(shù)有限公司提供；供試朝天椒品種是由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供的散生子彈頭。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)4 個處理：CK 為常規(guī)施化肥，即尿素375 kg/hm2+過磷酸鈣420 kg/hm2+硫酸鉀300 kg/hm2；T1 為常規(guī)施化肥+松土促根劑30 kg/hm2；T2 為常規(guī)施化肥+發(fā)酵羊糞22 500 kg/hm2；T3 為常規(guī)施化肥+發(fā)酵羊糞22 500 kg/hm2+松土促根劑30 kg/hm2。

過磷酸鈣（P2O518%）、硫酸鉀（K2O 50%）、發(fā)酵羊糞、松土促根劑全部作基肥施用，化肥尿素（N 46%）于整地前作基肥施入225 kg/hm2，盛果期作追肥施入150 kg/hm2。每個處理設(shè)置3 次重復(fù)，共計(jì)12 個小區(qū)。試驗(yàn)小區(qū)按照隨機(jī)區(qū)組排列，每個小區(qū)面積為30 m2，長3 m、寬10 m，區(qū)組間距0.6 m。試驗(yàn)小區(qū)種植密度為119 107 株/hm2，移栽時(shí)間為5 月5 日。

1.4 測定項(xiàng)目和方法

1.4.1 樣品采集

分別在朝天椒苗期、開花坐果期、結(jié)果期用土鉆采用S 行五點(diǎn)取樣法在每個小區(qū)采集耕層0～20 cm 土壤樣品作為供試土樣。土壤樣品剔除植物殘?bào)w和石塊后磨碎過1 mm 篩，共分成兩部分，一部分用于測定土壤微生物指標(biāo)，放于4 ℃冰箱保存；另一部分用于測定土壤酶活性，常溫保存。

1.4.2 指標(biāo)測定及方法

脲酶活性采用苯酚鈉-次氯酸鈉比色法測定；過氧化氫酶活性采用高錳酸鉀滴定法測定；土壤蔗糖酶活性采用3，5-二硝基水楊酸比色法測定；磷酸酶活性采用磷酸苯二鈉比色法測定；細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量采用平板培養(yǎng)計(jì)數(shù)法測定[5]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2016 對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用SPSS 17.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵羊糞與松土促根劑配施對朝天椒土壤微生物的影響

由表1 可知，在朝天椒不同生育時(shí)期及各施肥處理土壤根際微生物數(shù)量存在差異。細(xì)菌和放線菌變化趨勢一致，各施肥處理從苗期到結(jié)果期呈下降趨勢。不同生育時(shí)期施用發(fā)酵羊糞、松土促根劑處理的土壤，細(xì)菌、放線菌數(shù)量均高于常規(guī)施化肥（CK）處理，均以T3處理最高，具體表現(xiàn)為T3＞T2＞T1＞CK。

表1 發(fā)酵羊糞與松土促根劑配施對朝天椒土壤微生物的影響

朝天椒苗期、開花坐果期、結(jié)果期的處理結(jié)果中，土壤細(xì)菌數(shù)量，T1、T2、T3 處理比常規(guī)施化肥（CK）處理分別提高了23.91%～67.39%、22.13%～57.36%、17.92%～52.83%；土壤放線菌數(shù)量，T1、T2、T3 處理比常規(guī)施化肥（CK）處理分別提高了18.49%～33.18%、21.93%～37.59%、13.73%～29.08%。

苗期土壤細(xì)菌、放線菌數(shù)量各處理間均達(dá)到顯著差異（P＜0.05）；開花坐果期土壤細(xì)菌、放線菌數(shù)量T1處理與T2 處理差異不顯著，其他處理間均達(dá)到顯著差異（P＜0.05）；結(jié)果期土壤細(xì)菌數(shù)量各處理均達(dá)到顯著差異，土壤放線菌T1 處理與T2 處理差異不顯著，其他處理間差異均顯著（P＜0.05）。

試驗(yàn)結(jié)果說明在常規(guī)施化肥基礎(chǔ)上增施松土促根劑、發(fā)酵羊糞可以有效提高土壤細(xì)菌、放線菌數(shù)量，二者配合施用效果最佳。

從苗期到結(jié)果期，各施肥處理土壤真菌表現(xiàn)先增加后降趨勢，開花結(jié)果期土壤真菌數(shù)量最高。與常規(guī)施化肥（CK）處理相比，不同生育時(shí)期施用松土促根劑、發(fā)酵羊糞處理的真菌數(shù)量均有不同程度降低。其中，以T3 處理土壤真菌數(shù)量最低，在朝天椒苗期、開花坐果期、結(jié)果期較常規(guī)施化肥（CK）處理分別降低了38.67%、39.24%、32.82%，說明施用松土促根劑、發(fā)酵羊糞較化肥具有抑制土壤真菌的作用。

2.2 發(fā)酵羊糞與松土促根劑配施對朝天椒土壤酶活性的影響

2.2.1 土壤脲酶

由表2 可知，從苗期到結(jié)果期，各施肥處理土壤脲酶呈下降趨勢。各生育時(shí)期施用松土促根劑、發(fā)酵羊糞處理均能顯著提高土壤脲酶活性，其中以T3 處理的土壤脲酶活性最高，且與常規(guī)施化肥（CK）處理相比，在苗期、開花坐果期、結(jié)果期分別提高了53.62%、49.77%、50.32%。苗期和結(jié)果期，各施肥處理間均達(dá)到顯著差異（P＜0.05）；開花坐果期，T1 處理和T2 處理差異不顯著，其他處理間差異顯著（P＜0.05）。上述結(jié)果表明，施用松土促根劑、發(fā)酵羊糞處理均能提高了土壤脲酶活性，以二者配施脲酶活性最高。

2.2.2 土壤過氧化氫酶

朝天椒不同生育期根際土壤過氧化氫酶表現(xiàn)先增后降趨勢，開花結(jié)果期活性最高。不同生育時(shí)期施用松土促根劑、發(fā)酵羊糞處理，土壤過氧化氫酶活性顯著高于常規(guī)施化肥（CK）處理，具體表現(xiàn)為T3＞T2＞T1＞CK。開花坐果期各施肥處理間均達(dá)到顯著差異（P＜0.05），苗期和結(jié)果期各施肥處理間總體差異較小。

2.2.3 土壤蔗糖酶

由表2 可知，各施肥處理土壤蔗糖酶在朝天椒不同生育期表現(xiàn)趨勢與過氧化氫酶一致，從苗期到開花坐果期呈升高趨勢，開花結(jié)果期達(dá)到最高，之后結(jié)果期呈下降趨勢。與常規(guī)施化肥（CK）處理相比，各生育期施用松土促根劑、發(fā)酵羊糞處理提高了土壤蔗糖酶活性，均以T3 處理最高，在苗期、開花坐果期、結(jié)果期分別比常規(guī)施化肥（CK）處理提高了43.22%、47.64%、44.52%。各處理間在苗期和開花坐果期均達(dá)到顯出差異（P＜0.05）；結(jié)果期T1 處理和T2 處理差異不顯著，其他處理間差異顯著（P＜0.05）。

表2 發(fā)酵羊糞與松土促根劑配施對朝天椒土壤酶活性的影響

2.2.4 土壤堿性磷酸酯酶

朝天椒不同生育期土壤堿性磷酸酯酶活性在苗期上升，開花坐果期達(dá)最高，之后結(jié)果期降低。各生育時(shí)期施用松土促根劑、發(fā)酵羊糞處理，土壤堿性磷酸酯酶活性較常規(guī)施化肥（CK）處理顯著提高，均以T3 處理最高，具體表現(xiàn)為T3＞T2＞T1＞CK。開花坐果期各施肥處理間均達(dá)到顯著差異（P＜0.05），苗期和結(jié)果期T1處理、T2 處理、T3 處理間差異不顯著，說明施用松土促根劑、發(fā)酵羊糞都能提高土壤堿性磷酸酯酶活性，單獨(dú)或配施差異不明顯。

3 討論與結(jié)論

土壤微生物在作物不同生育期及施肥措施、耕作方式等條件下呈現(xiàn)一定的動態(tài)變化，影響土壤生態(tài)環(huán)境及土傳病害的發(fā)生。

李艷春等（2018）[6]研究發(fā)現(xiàn)，施用生物質(zhì)炭和羊糞增加了宿根連作茶園根際土壤中土壤微生物的代謝活性和微生物量，改善了微生物群落結(jié)構(gòu)；王寧等（2020）[7]對棉田土壤微生物的研究表明，增施有機(jī)肥、適量減少化肥能顯著提高棉田土壤細(xì)菌和放線菌數(shù)量，降低土壤真菌數(shù)量。

研究結(jié)果表明，在朝天椒苗期、開花坐果期、結(jié)果期施用松土促根劑、發(fā)酵羊糞，提高了土壤細(xì)菌和放線菌數(shù)量，降低了真菌數(shù)量，這與李艷春等（2018）、王寧等（2020）研究結(jié)果相似。其中，T3（常規(guī)施化肥+發(fā)酵羊糞22 500 kg/hm2+松土促根劑30 kg/hm2）處理效果最好，土壤細(xì)菌較單施化肥（CK）在朝天椒苗期、開花坐果期、結(jié)果期分別提高了67.39%、57.36%、52.83%，土壤放線菌分別提高了33.18%、37.59%、29.08%，土壤真菌較單施化肥（CK）分別降低了38.67%、39.24%、32.82%。

土壤酶活性影響了土壤養(yǎng)分的分解和轉(zhuǎn)化。王興龍（2017）等[8]對玉米的研究發(fā)現(xiàn)，配施生物有機(jī)肥減氮提高了玉米不同生育期土壤脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶活性。而上述研究結(jié)果表明，朝天椒苗期、開花坐果期、結(jié)果期在常規(guī)施化肥（CK）基礎(chǔ)上增施用松土促根劑、發(fā)酵羊糞，均能顯著提高土壤脲酶、過氧化氫酶、蔗糖酶、堿性磷酸酯酶活性，這與王興龍等（2017）研究結(jié)果相似，所有處理中，以T3（常規(guī)施化肥+發(fā)酵羊糞22 500 kg/hm2+松土促根劑30 kg/hm2）處理效果最好。

此外，上述研究還發(fā)現(xiàn)，土壤脲酶活性從朝天椒苗期到結(jié)果期表現(xiàn)為降低趨勢，結(jié)果期最低；土壤過氧化氫酶、蔗糖酶、堿性磷酸酶活性均是從苗期到開花坐果期上升，在開花坐果期達(dá)到最高值，之后結(jié)果期又呈現(xiàn)下降趨勢。這一現(xiàn)象可能與不同生育期土壤溫度差異有關(guān)，同時(shí)受根系生長分泌物的影響。

綜上，松土促根劑、發(fā)酵羊糞配施對增加朝天椒根際土壤微生物量、提高酶活性的效果最佳。