贵州省28个辣椒品种抗土壤连作障碍的效果分析

罗希榕 陀海燕 李唐燕 李 靖 郭 娅 梁 偲 邱宁宏 覃 成

（遵义职业技术学院现代农业系/贵州省遵义辣椒种质资源保护及繁育种植工程研究中心，贵州遵义 563006）

辣椒作为贵州省12大农业特色产业之一，2021年全省推进辣椒产业高质量发展，种植面积稳定在33.33万hm（500万亩）以上，建成规模化、标准化基地13.33万hm（200万亩），产量稳定在650万t、种植业产值达到230亿元，推进加工升级，加工产值达到150亿元，辣椒交易额突破800亿元，推动实现辣椒大省向辣椒强省跨越，为促进农民持续增收、巩固拓展脱贫攻坚成果和推进乡村振兴奠定坚实的产业基础。随着辣椒基地的连年种植，栽培品种较为单一，在连作情况下病虫害发生尤为严重，直接危害辣椒的生长发育，从而造成产量和品质下降，投入产出比升高，经济效益明显降低。据报道，辣椒连作1年产量下降10%～15%，连作2年下降20%～30%，连作3年下降30%～50%。辣椒连作障碍的发生，轻则导致产量减收，重则绝收，严重制约了辣椒产业的可持续发展。

连作障碍产生的因素极其复杂，可概括为土壤理化性质恶化、土壤酶活性降低、土壤微生物区系的变化及化感自毒作用4个方面。土壤连作障碍是作物一土壤系统内诸多因素综合作用的结果，探索作物土壤连作障碍调控（消减）技术是产业可持续发展的热点课题之一。据已报道的文献来看，冯竞仙从生态健康和可持续农业理念出发探索强还原土壤灭菌方法（RSD）修复退化蔬菜地土壤的效果，发现同对照土壤相比，RSD处理的土壤可溶性碳（DOC）、pH值和全碳（TC）以及碳氮比（C/N）比值显著提高，而NO3含量和电导率（EC值）显著下降（< 0.05）。有些研究通过施用土壤改良剂能够有效缓解土壤盐渍化以及酸化程度，能够显著增加土壤有机质含量，均衡土壤各种营养元素，改善施用肥料过多而导致的营养元素富集现象，可以非常明显的改良土壤的理化性质。长期适时适量的施用有机肥有助于提高土壤中有效微量元素含量与有机质含量，连作和轮作条件下施用有机肥其增产率分别为133%和81%，表明有机肥对缓解连作障碍有一定的作用，是减轻连作障碍的有效措施之一。轮作可使病菌失去寄主或改变其生活环境，因而可以减轻或消灭病虫害，同时也可以改善土壤理化性状，有利于充分利用土壤养分。姚小东等研究表明，花生与小麦轮作后，生物产量和荚果产量较对照分别增产23.98%和25.10%，与水萝卜轮作后，生物产量和荚果产量分别增产23.22%和21.20%。上述研究方向都主要集中在土壤连作障碍产生后的解决方式上面，而有关土壤连作障碍发生前预防措施的相关研究鲜有报道。连作障碍的防范措施，应该首先从源头开始，克服连作障碍的重要方法之一是选育综合抗性好的品种。候永侠等研究发现特选牛角王抗连作障碍能力较强。为助推贵州省辣椒产业的发展，提升市场竞争力，本文连续两年对28个辣椒品种进行抗连作障碍的效果比较试验，明确不同辣椒品种抗连作障碍能力的差异，为抗连作障碍辣椒品种的选育提供参考。

1.1 供验材料

供试品种为遵辣1号、卓椒3号、卓椒5号、卓椒7号、卓椒8号、卓椒9号、卓椒12号、卓椒18号、卓椒425、红贵1号、长线001、辣研2号、正椒666、正椒777、正椒9号、正椒15号、泰斗5号、圆珠1号、二荆条、CTHP1603、骄艳、辣珍珠、荣耀、佳红、单生朝天椒、天生、红亮大将军、川椒子弹头等28个辣椒品种。供试土壤的理化性质主要指标为土壤pH值（6.21），有机质30.09 g/kg、全氮1.65 g/kg、全磷0.62 g/kg、全钾17.32 g/kg，碱解氮137.93 mg/kg、速效磷22.49 mg/kg、速效钾108.69 mg/kg。

1.2 试验方法

2019年和2020年试验均在贵州省遵义市红花岗区深溪镇深溪村辣椒种植基地进行，经度106°57"49""、纬度27°35"54""、海拔943 m，土壤类型为黄壤，前茬连作辣椒3年。随机区组设计，28个处理（品种），3次重复，共84个小区，小区宽3.5 m、长7.2 m，小区面积25.20 m，窝距40 cm，每小区定植6行，双株定植。

辣椒丰产性能的测定：植株定植后，在现蕾期（花期）每个参试品种随机选取60株，测量株高、开展度、主茎高、主茎直茎、始花节位及有效分枝。

辣椒产量的测定：从植株商品果实的始收期至末收期，以每个试验小区的测产植株为观测对象，按照商品果实生产的标准定期进行采收，并以1/100的电子秤称量每次收获的果实的总质量，单位为kg，精确到0.1 kg。统计每小区中间4行（约80株）从始收期至末收期采收的商品果实的总质量。统计平均单株产量，即总产量与株数的比值。

试验地中上等肥力水平，地势平坦向阳，肥力均匀，排灌方便。按当地的栽培管理水平进行田间管理，防虫不防病，除草不去杂。

1.3 数据处理

试验结果以测定的平均值表示。数据的统计分析采用DPS数据处理系统v18.10高级版进行分析，利用邓肯氏新复极差检验法进行差异显著性检验。

2.1 连作土壤中28个辣椒品种的丰产性能分析

供试的28个辣椒品种丰产性能情况如表1。不同连作条件下，各供试品种的始花节位受到的影响较小，差异不显著；
遵辣1号、卓椒3号、卓椒5号、卓椒7号、卓椒9号、卓椒425、红贵1号、长线001、正椒666、正椒777、CTHP1603、骄艳和天生等13个品种的株高、开展度、主茎高、主茎直径均显著降低，卓椒5号、卓椒425、红贵1号、长线001等4个品种的有效分枝数均显著减少，导致植株生长缓慢，但卓椒12号、卓椒18号、正椒9号、二荆条、辣珍珠、荣耀、单生朝天椒的各指标变化不显著。卓椒8号的株高无显著变化，但开展度、主茎高、主茎直茎和有效分枝显著降低；
辣研2号、正椒15号、泰斗5号、圆珠1号、佳红、红亮大将军、川椒子弹头的有效分枝无显著变化，但株高、开展度、主茎高和主茎直径显著降低。综上所述，从辣椒丰产性能来看，卓椒12号、卓椒18号、正椒9号、二荆条、辣珍珠、荣耀和单生朝天椒等7个品种对连作障碍的响应程度更小。

表1 不同连作土壤对现蕾期28个辣椒品种丰产性能的影响

2.2 连作土壤中28个辣椒品种的产量分析

比较不同连作土壤中28个辣椒品种的产量情况（表2），遵辣1号、卓椒3号、卓椒5号、卓椒7号、卓椒8号、卓椒9号、卓椒425、红贵1号、长线001、辣研2号、正椒666、正椒777、正椒15号、泰斗5号、圆珠1号、CTHP1603、佳红、天生、红亮大将军和川椒子弹头的单株果实数、单果鲜质量及产量均显著降低，鲜果产量影响最大的品种为圆珠1号、CTHP1603、川椒子弹头、正椒15号、正椒777和长线001，产量损失分别为90.93%、89.05%、87.90%、84.09%、82.99%和81.56%。但卓椒12号、卓椒18号、正椒9号、二荆条、辣珍珠、荣耀和单生朝天椒等7个品种产量指标变化不显著。其中卓椒12号、二荆条、荣耀和单生朝天椒4个品种对不同连作土壤的响应相似，单株果实数减少，但单果鲜质量增加。最终2020年连作土壤种植的产量比2019年略有增加，分别为2.01%、8.20%、8.03%和1.88%，说明这4个品种的单果鲜质量增加弥补了单株果实数减少的损失，具有稳产的特性。辣珍珠和卓椒18号对不同连作土壤的响应和上述4个品种相反，单株果实数分别增加40.34%和18.40%，但单果鲜质量分别降低了9.20%和10.85%，最终产量分别增加了24.86%和5.93%，也具备稳产的特性。正椒9号的单株果实数和单果鲜质量均有减少（4.14%），最终产量减少8.18%。综上所述，从辣椒产量来看，卓椒12号、卓椒18号、正椒9号、二荆条、辣珍珠、荣耀和单生朝天椒这7个品种的耐连作性能较好。

表2 不同连作土壤对28个辣椒品种产量的影响

续表

续表

近几年，贵州省辣椒产业的发展非常迅速，在保障粮食安全和发展12大农业特色产业助力乡村振兴的背景下，用于辣椒产业发展的有用耕地非常有限，采取轮作的方式来缓解土壤连作障碍难度较大，而筛选抗连作障碍能力强的品种是有效的途径之一，辣椒品种只有具有较强的抗逆和适应环境的能力，才能达到稳产和高产。连作使植物生长受到抑制，产量降低，但不同辣椒品种间抗连作障碍的能力存在很大的差异。为实现预期目标，本研究连续两年（2019—2020年）对28个辣椒品种进行抗连作障碍的效果比较试验，并测定其丰产性能和产量指标。辣椒丰产性的几个关键指标中，株高是反应农作物长势的重要农艺性状，与植株产量和抗倒伏能力有一定的遗传相关性，植株的开展度对植物的生存状态有一定的影响，主茎高是影响植株株型的主要植物学性状，辣椒主茎用于支撑整个植株分枝和叶片，并将根系吸收来的无机营养物质和水分运送到整个植株器官，只有保持一定的主茎直径，才能最大程度为作物吸取养分，为高产奠定基础。本试验有13个品种的株高、开展度、主茎高、主茎直径均显著降低，已不具备高产的条件。辣椒的首花节位也是反应辣椒成熟性的重要性状，辣椒开花结果在分枝的部分，有效分枝越多，相应结果越多。本试验有4个品种的有效分枝数均显著减少，导致植株生长缓慢。综合分析发现，从辣椒丰产性能来看，卓椒12号、卓椒18号、正椒9号、二荆条、辣珍珠、荣耀和单生朝天椒等7个品种的各指标变化不显著，对连作障碍的响应程度更小。

辣椒单位面积产量由单位面积的株数及单株产量构成，而单株产量由单株果实数、单果鲜质量决定，单果鲜质量、单株果实数与单株产量呈显著正相关，而单果鲜质量与单株果实数呈负相关，是影响单株产量的直接因素。本试验比较了连作土壤对28个辣椒品种产量的影响，从辣椒产量来看，卓椒12号、二荆条、荣耀和单生朝天椒4个品种对不同连作土壤的响应相似，单株果实数减少，但单果鲜质量增加，最终产量（2020年）比上一年（2019年）略有增加；
辣珍珠和卓椒18号对连作土壤的响应和上述4个品种相反，单株果实数均增加，但单果鲜质量降低，最终产量增加，也具备稳产的特性；
正椒9号的单株果实数和单果鲜质量均有减少（4.14%），最终产量减少8.18%。结果表明，卓椒12号、卓椒18号、正椒9号、二荆条、辣珍珠、荣耀和单生朝天椒等7个品种的产量较稳定，耐连作性能较好。

综上所述，在连作条件下，卓椒12号、卓椒18号、正椒9号、二荆条、辣珍珠、荣耀和单生朝天椒等7个辣椒品种的丰产性能表现良好，产量较稳定，耐连作障碍抗性较强，可在贵州省进行大面积示范推广。