碳化石墨烯對朝天椒產(chǎn)量及其根區(qū)土壤養(yǎng)分和微生物群落結(jié)構(gòu)的影響

編號：SH00175

篇名：碳化石墨烯對朝天椒產(chǎn)量及其根區(qū)土壤養(yǎng)分和微生物群落結(jié)構(gòu)的影響

作者：蔣月喜 蔣哲 王曉國 陳振東 張力 郭元元 車江旅 陳琴 宋煥忠 李洋

關(guān)鍵詞： 石墨烯碳肥 朝天椒 產(chǎn)量 品質(zhì) 土壤養(yǎng)分 土壤微生物

機構(gòu)： 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所/廣西蔬菜育種與新技術(shù)研究實驗室 廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物研究所

摘要： 【目的】探究碳化石墨烯對朝天椒產(chǎn)量、品質(zhì)及其根區(qū)土壤養(yǎng)分、酶活性、重金屬含量和微生物群落結(jié)構(gòu)的影響,為石墨烯碳肥在辣椒高產(chǎn)高效優(yōu)質(zhì)栽培上的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)�！痉椒ā恳怎r用型朝天椒為研究對象,在基礎(chǔ)施肥(CK)的基礎(chǔ)上分別在定植后的朝天椒根區(qū)淋施0.07%石墨烯水溶液(A8處理)、0.35%石墨烯水溶液(B8處理)和1.75%石墨烯水溶液(C8處理),測定不同濃度石墨烯處理的朝天椒果實產(chǎn)量、營養(yǎng)指標(biāo)和不同器官中重金屬含量,以及朝天椒根區(qū)土壤養(yǎng)分、酶活性和重金屬含量,分析不同濃度石墨烯處理的土壤微生物群落結(jié)構(gòu)。【結(jié)果】不同濃度石墨烯處理對朝天椒的產(chǎn)量和品質(zhì)存在一定影響,其中B8處理的產(chǎn)量、維生素C和辣椒素含量分別較CK顯著增加6.40%、25.27%和20.45%(P<0.05,下同);蛋白質(zhì)含量無顯著變化(P>0.05,下同),可溶性糖含量顯著減少,而硝酸鹽含量顯著增加。各處理的朝天椒根區(qū)土壤全磷、全氮、全鉀和土壤水解性氮含量無顯著差異,但CK的速效磷和速效鉀含量高于或顯著高于各石墨烯處理;B8處理的有機質(zhì)含量略高于CK,A8處理的略低于CK。石墨烯處理可顯著增加土壤酸性蛋白酶活性,降低過氧化氫酶活性,并對蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶和硝酸還原酶活性產(chǎn)生一定影響。在朝天椒生長中期,3個石墨烯處理的根區(qū)土壤鉛和鉻含量均低于CK,鎘和砷含量高于CK,不同處理間的汞含量差異不大。在朝天椒果實中,3個石墨烯處理的鎘和鉻含量均比CK低,其中A8、B8和C8處理的鎘含量分別較CK低18.52%、22.22%和19.75%,鉻含量分別較CK低14.02%、39.25%和42.99%。對不同濃度石墨烯處理下的朝天椒根區(qū)土壤微生物測序結(jié)果顯示,CK、A8、B8和C8處理的土壤微生物OTU總數(shù)分別為2016、2074、2182和2063,其中共有的OTU數(shù)為1106,特有的OTU數(shù)分別為218、224、445和221。對各處理的土壤微生物組成分析結(jié)果顯示,土壤中的優(yōu)勢菌群為變形菌門(Proteobacteria)、厚壁菌門(Firmicutes)、擬桿菌門(Bacteroidota)、酸桿菌門(Acidobacteriota)、綠彎菌門(Chloroflexi)和放線菌門(Actinobacteriota),均為農(nóng)田土壤常見類群�！窘Y(jié)論】在朝天椒定植后淋施0.35%石墨烯水溶液可在一定程度上提高朝天椒根區(qū)土壤肥力和酶活性,改善土壤理化性質(zhì)和微生物群落結(jié)構(gòu),提高朝天椒的產(chǎn)量和品質(zhì)。石墨烯具有作為碳肥在辣椒高產(chǎn)高效優(yōu)質(zhì)栽培上應(yīng)用的潛力。