減磷配施有機(jī)肥對(duì)辣椒生長(zhǎng)及光合熒光特性的影響

陳 芬，余 高，陳 容，畢昕媛，盧 心，侯建偉

(1 銅仁學(xué)院 農(nóng)林工程與規(guī)劃學(xué)院，貴州 銅仁 554300;2 山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)資源與經(jīng)濟(jì)研究所，山西 太原 030006;3 江口鑫力農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，貴州 銅仁 554400)

辣椒是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，也是我國(guó)第一大蔬菜產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)量和種植面積均居世界首位[1-2]，提高辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)對(duì)確保我國(guó)辣椒產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展具有重要意義。我國(guó)是化肥生產(chǎn)和用量最大的國(guó)家[3]，化肥用量超世界總量的30%，單位面積農(nóng)用化肥施用量達(dá)到國(guó)際化肥安全施用上限的2倍。過(guò)量施肥不僅導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降，作物產(chǎn)量和品質(zhì)降低，還造成土壤酸化、農(nóng)業(yè)面源污染等一系列環(huán)境問(wèn)題[4]，嚴(yán)重制約了我國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。磷是植物生長(zhǎng)所必需的三大營(yíng)養(yǎng)元素之一，在植物生長(zhǎng)及生理生化過(guò)程中起到不可或缺的作用。磷不僅可以影響植物光合作用，促進(jìn)植物體內(nèi)碳水化合物和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的形成、代謝及運(yùn)移，還能調(diào)節(jié)植物生理代謝，增強(qiáng)植物體的抗逆能力[5]。但當(dāng)前我國(guó)蔬菜生產(chǎn)普遍存在磷肥施用過(guò)量和磷肥利用率低等問(wèn)題，導(dǎo)致磷肥資源的嚴(yán)重浪費(fèi)和水體安全的極大威脅。

光合作用是作物產(chǎn)量形成的生理基礎(chǔ)，光能利用率的強(qiáng)弱決定了作物產(chǎn)量的高低[6]。研究認(rèn)為，合理施肥能有效調(diào)節(jié)植物生理代謝，提高植物光合作用能力，促進(jìn)果實(shí)品質(zhì)形成[7]。有機(jī)肥可以通過(guò)改善土壤理化性狀和作物生長(zhǎng)環(huán)境，以提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)[8]，而有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施是提高肥料利用率的重要途徑[9]，也是降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要方式[10]。朱青等[11]研究表明，適宜施肥量可以顯著提高辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)，提高肥料利用率。Wu等[12]研究表明，施用有機(jī)肥可以增加辣椒葉片葉綠素含量，提高辣椒光合作用能力，增加辣椒產(chǎn)量。牛振明等[13]研究發(fā)現(xiàn)，化肥減量配施有機(jī)肥可以提高甘藍(lán)葉片氣孔導(dǎo)度和光合速率，促進(jìn)植物光合作用和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的形成。葉潔等[14]研究了不同控釋氮肥及減量施肥對(duì)辣椒生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，控釋肥替代化肥可以提高辣椒株高和凈光合速率，改善辣椒果實(shí)品質(zhì)。王興龍[15]研究表明，減氮20%配施生物有機(jī)肥可以改善土壤耕層理化性質(zhì)，顯著提高氮肥利用效率，增強(qiáng)光合潛能。Debabrata等[16]研究認(rèn)為，辣椒葉片光合能力的強(qiáng)弱主要與葉綠素、光合核心酶及蛋白質(zhì)含量相關(guān)，葉片衰老過(guò)程中蛋白酶的合成及葉綠素的降解是引起光合作用衰退的直接原因。

綜上可知，前人針對(duì)有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施對(duì)作物生長(zhǎng)光合特性及增產(chǎn)效應(yīng)進(jìn)行了大量研究，但大多是針對(duì)減量氮肥配施有機(jī)肥等方面，對(duì)于減磷配施有機(jī)肥對(duì)辣椒生長(zhǎng)及光合特性的影響研究尚未見(jiàn)報(bào)道。根據(jù)辣椒需磷特性和土壤磷素供應(yīng)狀況，合理減少磷肥施用量，增加有機(jī)肥投入，研究磷肥高效利用以及有機(jī)肥-無(wú)機(jī)磷肥協(xié)同效應(yīng)及其最佳合理配比，對(duì)保護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。為此，本研究通過(guò)田間試驗(yàn)，探討不同磷肥減量比例配施生物有機(jī)肥對(duì)辣椒生長(zhǎng)發(fā)育、葉片光合特性、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期明確辣椒配施有機(jī)肥的合理減磷比例，為辣椒磷肥減量增效技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于貴州省銅仁市德江縣青龍鎮(zhèn)長(zhǎng)期定位田間試驗(yàn)基地(107°86′E，28°26′N(xiāo))，屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，海拔520 m，年平均氣溫16.0 ℃，年平均日照時(shí)數(shù)為1 082 h，年均太陽(yáng)總輻射3 302 MJ/m2，年平均降水量1 237 mm，每年4-6月為集中降雨期，無(wú)霜期295 d。供試土壤為黃壤，有機(jī)質(zhì)含量為18.52 g/kg，全氮含量為0.67 g/kg，有效磷含量為9.45 mg/kg，有效鉀含量為215.36 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018年3-8月進(jìn)行，供試作物為“湘辣14號(hào)”線椒品種。試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，分別設(shè)置不施肥(CK0)、全磷(P 100%，P100)2個(gè)對(duì)照及減磷10%配施有機(jī)肥(BP1)、減磷20%配施有機(jī)肥(BP2)、減磷30%配施有機(jī)肥(BP3)、減磷40%配施有機(jī)肥(BP4)4個(gè)減磷處理，共6個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)3次，18個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積為12 m2(2 m×6 m)。減磷施肥處理設(shè)計(jì)原則為：以黔北地區(qū)辣椒常規(guī)種植施肥量的調(diào)查結(jié)果為依據(jù)，確定各處理的化肥施用量。除了CK0和P100處理之外，其余處理氮肥、鉀肥用量一致，其中包括有機(jī)肥施入的氮和鉀。配施有機(jī)肥為寧鄉(xiāng)豐裕生物科技有限公司生產(chǎn)的生物有機(jī)肥，其有機(jī)質(zhì)含量為458.2 g/kg，N、P2O5、K2O含量分別為23.2，11.8和18.3 g/kg。不同處理的施肥量見(jiàn)表1。

辣椒種植采用單壟雙行栽培，施肥后即起壟覆膜，7 d后移植六葉一心、長(zhǎng)勢(shì)基本一致的健康辣椒幼苗，株行距為45 cm×50 cm，所有肥料均作為基肥一次性均勻施入，各小區(qū)栽培管理措施保持一致，根據(jù)當(dāng)?shù)乩苯犯弋a(chǎn)要求進(jìn)行。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 形態(tài)指標(biāo) 從辣椒幼苗定植日開(kāi)始，分別于辣椒定植當(dāng)天(0 d)，30，60，90，120 d，在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10株用于測(cè)定株高和莖粗。其中株高用卷尺測(cè)量植株莖基到生長(zhǎng)頂點(diǎn)的高度，莖粗用游標(biāo)卡尺測(cè)量莖基以上2 cm處的直徑。

1.3.2 葉綠素含量 辣椒葉片葉綠素含量參照王瑤[17]的方法，采用體積分?jǐn)?shù)80%丙酮浸提-分光光度計(jì)法測(cè)定。

1.3.3 氣體交換參數(shù)和葉綠素?zé)晒鈪?shù) 在無(wú)風(fēng)晴朗的天氣，在各小區(qū)隨機(jī)選取3株長(zhǎng)勢(shì)相同的植株，于上午 08:30-10:30使用LI-6400便攜式光合作用測(cè)定儀，測(cè)定植株生長(zhǎng)點(diǎn)以下第3片完全展開(kāi)功能葉的蒸騰速率(Tr)、凈光合速率(Pn)、胞間 CO2濃度(Ci)和氣孔導(dǎo)度(Gs)，每個(gè)標(biāo)記葉片重復(fù)測(cè)定3次，取平均值進(jìn)行下一步分析。光合作用測(cè)定儀參數(shù)設(shè)置為：光照強(qiáng)度1 000 μmol/(m2·s)，溫度25 ℃左右，空氣相對(duì)濕度70%左右，CO2濃度為380 μmol/mol。

葉綠素?zé)晒鈪?shù)與氣體交換參數(shù)測(cè)定同步進(jìn)行。隨機(jī)選取同一小區(qū)3株長(zhǎng)勢(shì)相同的植株，采用HF-3007手持式葉綠素?zé)晒鈨x，測(cè)定經(jīng)過(guò)30 min暗適應(yīng)處理后，植株生長(zhǎng)點(diǎn)以下第3片完全展開(kāi)功能葉的初始熒光(F0)、最大熒光(Fm)及正常光照下的初始熒光(F0′)、最大熒光(Fm′)和穩(wěn)態(tài)熒光(Fs)，每處理重復(fù)3次。熒光儀參數(shù)設(shè)置為：光照強(qiáng)度為0.1 μmol/(m2·s)，光化強(qiáng)度為81 μmol/(m2·s)，飽和脈沖光強(qiáng)度為2 700 μmol/(m2·s)。利用以上測(cè)定的葉綠素?zé)晒鈪?shù)，計(jì)算PSⅡ的最大光化學(xué)效率Fv/Fm=(Fm-F0)/Fm，實(shí)際光化學(xué)效率ΦPSⅡ=(Fm′-Fs)/Fm′，光化學(xué)熒光猝滅系數(shù)qP=(Fm′-Fs)/(Fm′-F0′)，非光化學(xué)熒光猝滅系數(shù)NPQ=(Fm-Fm′)/Fm。

1.3.4 產(chǎn)量與品質(zhì) 辣椒成熟后，于7月10日-8月20日按小區(qū)分4次采集辣椒果實(shí)并稱(chēng)質(zhì)量，結(jié)束后匯總各小區(qū)產(chǎn)量。在辣椒盛果期(定植120 d)，各小區(qū)隨機(jī)篩選5株成熟度基本一致的綠色果實(shí)進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定?？扇苄蕴呛坎捎幂焱╗18]測(cè)定，維生素C含量采用2,6-二氯酚靛酚鈉染色法[19]測(cè)定，可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250溶液法[18]測(cè)定，硝酸鹽含量采用紫外吸收法[20]測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖表繪制，運(yùn)用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和方差分析；采用Duncan’s法進(jìn)行多重比較，分析不同處理間的差異顯著性(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 減磷配施有機(jī)肥對(duì)辣椒生長(zhǎng)的影響

由圖1和圖2可以看出，不同處理辣椒株高和莖粗存在明顯差異。辣椒植株的株高和莖粗在整個(gè)生育期呈現(xiàn)逐漸上升趨勢(shì)。定植30 d時(shí)，施肥處理辣椒株高顯著高于不施肥對(duì)照(CK0)，且隨著辣椒生育期的推進(jìn)差異越來(lái)越明顯；定植120 d時(shí)，施肥處理辣椒株高較CK0處理顯著提高了23.29%～44.36%。各處理辣椒莖粗在定植0～30 d無(wú)顯著差異，之后隨著辣椒生育期的推進(jìn)，各施肥處理辣椒的莖粗均顯著大于CK0處理，其中定植120 d時(shí)各施肥處理辣椒的莖粗較CK0處理顯著提高了19.22%～57.65%。

圖柱上標(biāo)不同小寫(xiě)字母表示同一定植時(shí)間下不同處理間差異顯著(P<0.05)。下同 Different lowercase letters indicate significant differences among treatments at same planting time (P<0.05).The same below圖1 減磷配施有機(jī)肥對(duì)辣椒株高的影響Fig.1 Effect of reduced application of chemical phosphorus combined with organic fertilizer on plant height of Capsicums annuum L.

由圖1和圖2還可以看出，在定植60～120 d時(shí)，隨著磷肥施用量的減少，辣椒株高和莖粗均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。定植120 d時(shí)，BP2處理辣椒株高較P100和BP4處理分別顯著增加了17.09%和10.78%；與BP1、BP3處理差異不顯著，但仍分別較其提高了5.75%和7.92%。定植120 d，BP2處理辣椒莖粗較其他施肥處理顯著提高了15.79%～32.24%。表明在氮肥、鉀肥定量的施肥條件下，磷肥施用量過(guò)多或不足均會(huì)影響辣椒的株高和莖粗。

圖2 減磷配施有機(jī)肥對(duì)辣椒莖粗的影響Fig.2 Effect of reduced application of chemical phosphorus combined with organic fertilizer on stem diameter of Capsicums annuum L.

2.2 減磷配施有機(jī)肥對(duì)辣椒葉片葉綠素含量的影響

由圖3-A可知，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理辣椒生育期葉片葉綠素a含量均呈先上升后下降的趨勢(shì)。定植30 d時(shí)，P100處理辣椒葉片葉綠素a含量最高，BP1處理次之，CK0處理最低；定植60 d時(shí)，各處理辣椒葉片葉綠素a含量均達(dá)到生育期的最大值，其中BP2處理最高，達(dá)到1.88 mg/g，CK0最低，僅為1.57 mg/g；定植90～120 d時(shí)，各處理辣椒葉片葉綠素a含量均表現(xiàn)為BP2>BP1>BP3>BP4>P100>CK0，BP2處理葉綠素a含量顯著高于其他處理。表明磷肥過(guò)多或不足均對(duì)辣椒葉片葉綠素a含量有影響，適量減施磷肥有利于辣椒生育后期葉片葉綠素a的合成。

圖3 減磷配施有機(jī)肥對(duì)辣椒葉片葉綠素含量的影響Fig.3 Effect of reduced application of chemical phosphorus combined with organic fertilizer on chlorophyll content in Capsicums annuum L. leaves

由圖3-B可知，不同處理辣椒生育期葉片葉綠素b含量的整體變化趨勢(shì)與葉綠素a相同，即隨著時(shí)間延長(zhǎng)呈先上升后下降的趨勢(shì)。定植當(dāng)天(0 d)，各處理葉綠素b含量無(wú)顯著差異；定植30 d時(shí)，CK0處理辣椒葉片葉綠素b含量最高，且顯著高于P100處理，但與其他施肥處理差異不顯著；定植60～120 d時(shí)，各處理辣椒葉片葉綠素b含量均呈降低趨勢(shì)，且均表現(xiàn)為BP2>BP1>BP3>BP4>P100>CK0。表明生育前期減施磷肥對(duì)辣椒葉片葉綠素b含量的影響不明顯， 定植60 d后磷肥減量20%更有利于辣椒葉片葉綠素b的合成。

由圖3-C可以看出，不同處理辣椒葉片葉綠素a+b含量的變化趨勢(shì)與葉綠素a、葉綠素b基本相同，即隨著時(shí)間延長(zhǎng)呈先上升后下降的趨勢(shì)。定植30～60 d時(shí)，施肥處理辣椒葉片葉綠素a+b含量顯著高于CK0處理，但各施肥處理間無(wú)顯著差異。定植60～120 d，BP2處理辣椒葉片葉綠素a+b含量均最高。

由圖3-D可知，不同處理辣椒生育期葉片葉綠素a/b也表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢(shì)，定植120 d時(shí)，CK0處理和P100處理辣椒葉片葉綠素a/b最大，且顯著高于其他處理，BP1、BP2、BP3、BP4處理之間差異不顯著。

2.3 減磷配施有機(jī)肥對(duì)辣椒葉片光合參數(shù)的影響

圖4顯示，不同處理辣椒整個(gè)生育期葉片凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)和蒸騰速率(Tr)均呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)。由圖4-A可知，定植0～120 d時(shí)，BP2處理Pn明顯高于其他施肥處理。除了CK0處理在60 d達(dá)到峰值之外，各施肥處理Pn均于定植90 d時(shí)達(dá)到峰值，此時(shí)各處理Pn值表現(xiàn)為BP2>BP1>BP3>BP4>P100>CK0。

圖4 減磷配施有機(jī)肥對(duì)辣椒葉片光合參數(shù)的影響Fig.4 Effect of reduced application of chemical phosphorus combined with organic fertilizer on photosynthetic parameters in Capsicums annuum L. leaves

圖4-B可以看出，定植30 d時(shí)，P100、BP1、BP2和BP3處理Gs無(wú)顯著差異，但均顯著高于CK0和BP4處理；定植60 d時(shí)，BP2處理Gs最高，較其他處理顯著提高10.37%～54.90%，BP1處理高于BP3處理，但二者之間差異不顯著；定植90 d時(shí)，BP2處理Gs顯著高于CK0、P100、BP3和BP4處理，但與BP1處理之間差異不顯著；定植120 d時(shí)，BP2處理的Gs顯著高于CK0、P100和BP4處理，但與BP1和BP3處理差異不顯著。

從圖4-C可知，定植30 d時(shí)，各施肥處理間Tr差異不顯著，但均顯著高于CK0處理；定植60 d時(shí)，BP1、BP2、BP3處理間Tr差異不顯著，但顯著高于CK0、P100和BP4處理；定植90 d時(shí)，BP2處理Tr最高，且各處理間Tr均差異顯著；定植120 d時(shí)，BP2處理Tr顯著高于其他處理，BP1處理Tr高于BP3處理，但二者之間差異不顯著。

由圖4-D可以看出，辣椒生育期葉片Ci的變化趨勢(shì)與其他3個(gè)光合指標(biāo)相反，呈先下降后升高的趨勢(shì)。定植30 d時(shí)，各處理Ci無(wú)顯著差異；定植60 d時(shí)，BP1處理Ci最低，顯著低于其他處理；定植90～120 d時(shí)，各處理Ci均表現(xiàn)為CK0>P100>BP4>BP3>BP1>BP2。以上結(jié)果表明在辣椒生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，施肥能增加辣椒葉片Pn、Gs和Tr，降低葉片Ci，定植60～120 d時(shí)BP2處理效果最為明顯。

2.4 減磷配施有機(jī)肥對(duì)辣椒葉片葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?/h3>

由圖5-A～B可知，在辣椒整個(gè)生育期葉片光系統(tǒng)的最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)和實(shí)際光化學(xué)效率(ΦPSⅡ)的變化均表現(xiàn)為先上升后下降趨勢(shì)。定植30 d時(shí)，CK0處理Fv/Fm和ΦPSⅡ均顯著高于各施肥處理，各施肥處理間Fv/Fm和ΦPSⅡ差異均不顯著。定植60 d時(shí)，P100處理Fv/Fm最高，顯著高于CK0、BP3和BP4處理，但與BP1和BP2處理差異不顯著；BP1、BP2、BP3、BP 4處理間ΦPSⅡ差異不顯著，但均顯著低于P100處理。定植90～120 d時(shí)，BP2處理Fv/Fm顯著高于CK0、P100和BP4處理，但與BP1和BP3處理差異不顯著；BP2處理ΦPSⅡ顯著高于CK0、P100、BP3、BP4處理，但與BP1處理差異不顯著。

圖5 減磷配施有機(jī)肥對(duì)辣椒葉片葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊慒ig.5 Effect of reduced application of chemical phosphorus combined with organic fertilizer on chlorophyll fluorescence characteristics in Capsicums annuum L. leaves

由圖5-C～D可以看出，辣椒整個(gè)生育期葉片的光化學(xué)熒光猝滅系數(shù)(qP)呈先上升后下降的趨勢(shì)，而非光化學(xué)熒光猝滅系數(shù)(NPQ)則表現(xiàn)為先下降后上升趨勢(shì)。定植30 d時(shí)，CK0處理qP達(dá)到整個(gè)生育期的峰值，顯著高于P100處理，但與其他減磷處理差異不顯著；BP2處理NPQ顯著高于CK0、BP1、BP3和BP4處理，但與P100處理差異不顯著。定植60 d時(shí)，各施肥處理qP差異不顯著，其中以P100處理最高，且顯著高于CK0處理；而CK0處理的NPQ最高，較各施肥處理顯著提高15.09%～60.53%，各減磷處理之間NPQ差異不顯著。定植90 d時(shí)，BP2處理qP最高，較CK0和P100處理分別顯著提高29.73%和18.52%，與其他施肥處理間差異不顯著；CK0處理的NPQ最高，顯著高于其他施肥處理，BP1、BP2和BP3處理間NPQ差異不顯著。定植120 d時(shí)，不同處理間qP表現(xiàn)為BP2>BP1>BP3>BP4>P100>CK0，而NPQ則正好相反，表現(xiàn)為CK0>P100>BP4>BP3>BP1>BP2。

2.5 減磷配施有機(jī)肥對(duì)辣椒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表2可知，與CK0處理相比，施肥處理顯著影響了辣椒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素，各處理辣椒產(chǎn)量表現(xiàn)為BP2>BP1>BP3>BP4>P100>CK0。與CK0處理相比，BP2、BP1和BP3處理增產(chǎn)率分別達(dá)到150.63%，126.73%和107.22%。BP2處理單果質(zhì)量最高，BP1、BP3處理的單果質(zhì)量與BP2處理無(wú)顯著差異，P100、BP4處理的單果質(zhì)量顯著低于BP2處理。4個(gè)減磷處理(BP1～BP4)單果寬差異不顯著，但顯著高于CK0和P100處理；各處理單果長(zhǎng)由大到小依次為BP2>BP3>BP1>BP4>P100>CK0。

表2 減磷配施有機(jī)肥對(duì)辣椒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響Table 2 Effects of reduced application of chemical phosphorus combined with organic fertilizer on yield components and yield of Capsicums annuum L.

2.6 減磷配施有機(jī)肥對(duì)辣椒品質(zhì)的影響

由表3可知，維生素C含量隨著磷肥施用量的減少呈先增加后降低的趨勢(shì)。與不施肥處理(CK0)相比，各施肥處理辣椒維生素C含量顯著提高了16.70%～54.70%。BP2處理辣椒維生素C含量與BP1處理無(wú)顯著差異，但顯著高于其他施肥處理。BP3和BP4處理辣椒可溶性蛋白質(zhì)含量分別較P100處理顯著提高21.33%和16.42%，但均顯著低于BP1和BP2處理。BP1、BP2和BP3處理辣椒可溶性糖含量差異不顯著，但三者均較P100處理顯著提高了11.03%～19.01%；P100處理辣椒可溶性糖含量與BP4處理差異不顯著，但均顯著高于CK0處理。

由表3還可以看出，各施肥處理辣椒果實(shí)硝酸鹽含量均顯著高于不施肥處理(CK0)，其中P100處理硝酸鹽含量最高，達(dá)到373.18 mg/kg，顯著高于其他施肥處理。BP2、BP3和BP4處理辣椒果實(shí)硝酸鹽含量差異不顯著。

表3 減磷配施有機(jī)肥對(duì)辣椒品質(zhì)的影響Table 3 Effect of reduced application of chemical phosphorus combined with organic fertilizer onthe quality of Capsicums annuum L.

3 討 論

3.1 減磷配施有機(jī)肥對(duì)辣椒生長(zhǎng)的影響

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，合理施肥可以改善土壤養(yǎng)分狀況，有利于植物對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收利用，促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育、提高光合效率和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累，進(jìn)而增加作物產(chǎn)量[5]。磷是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的元素之一，在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起到促進(jìn)細(xì)胞分裂及調(diào)節(jié)生理代謝等作用[21]。株高、莖粗作為辣椒生長(zhǎng)最直觀的表現(xiàn)，在一定程度上可以較好地反映土壤磷素供應(yīng)情況。本研究結(jié)果表明，與全磷(P100)處理相比，減磷配施有機(jī)肥可以促進(jìn)辣椒植株生長(zhǎng)，在定植60～120 d時(shí)，隨著減磷比例的增加，辣椒株高和莖粗均呈先增加后降低的趨勢(shì)。已有研究證實(shí)，適宜供磷水平是辣椒生長(zhǎng)發(fā)育、吸收磷素營(yíng)養(yǎng)的基礎(chǔ)[22]，磷肥施用過(guò)多或不足，均會(huì)影響植物對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收，進(jìn)而抑制辣椒的正常生長(zhǎng)[5,23]，這與本研究結(jié)果相一致?？赡苁橇姿毓?yīng)不足或過(guò)量都會(huì)影響植物根系生長(zhǎng)發(fā)育，不利于養(yǎng)分在植物體內(nèi)的吸收運(yùn)移，進(jìn)而抑制了辣椒的正常生長(zhǎng)。

3.2 減磷配施有機(jī)肥對(duì)辣椒葉片光合熒光特性的影響

葉綠素是反映植物光合作用強(qiáng)弱的重要生理指標(biāo)，其含量的高低直接影響植物葉片的光合作用能力[24-25]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，適量磷肥配施有機(jī)肥可以顯著提高辣椒葉片葉綠素含量；在辣椒生育前期(0～60 d)，不同施肥處理對(duì)辣椒葉片葉綠素a+b含量影響并不顯著；而進(jìn)入辣椒生育中后期(60～120 d)之后，磷肥減量20%配施有機(jī)肥處理(BP2)的辣椒葉綠素a+b含量顯著高于其他施肥處理。這與陳箐等[26]關(guān)于不同磷肥施用量對(duì)菠菜葉片葉綠素含量影響的研究結(jié)果基本一致。有研究[5,27]表明，磷素可以影響植物碳代謝及葉片光合作用，低磷條件或磷素供應(yīng)不足會(huì)影響與植物光合作用以及與碳水化合物代謝轉(zhuǎn)化、運(yùn)移密切相關(guān)酶的活性，并抑制相關(guān)同化物的運(yùn)輸，從而降低了植物的光合速率。適量施用磷肥不但可以促進(jìn)作物光合作用過(guò)程中碳水化合物的形成與積累，還能促進(jìn)作物對(duì)氮、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素的吸收利用，從而提高作物抵抗外部環(huán)境變化的能力，以達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的[5]。研究表明，植物根系從土壤中吸收的N、P、K等養(yǎng)分，主要是通過(guò)影響植物葉片葉綠素含量、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)活性等直接影響CO2同化作用，同時(shí)又通過(guò)影響作物生長(zhǎng)發(fā)育來(lái)間接影響植物碳代謝和光合反應(yīng)鏈，進(jìn)而反饋調(diào)節(jié)植物葉片的光合作用[28-29]。本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)與有機(jī)肥配施時(shí)，磷肥施用量過(guò)高或過(guò)低均會(huì)降低辣椒葉片的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)和蒸騰速率(Tr)，并增加葉片胞間CO2濃度(Ci)；磷肥減量20%配施有機(jī)肥可以明顯提高辣椒葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率，明顯降低胞間CO2濃度，有效提高葉片的光合作用能力。這可能是因?yàn)檫m宜的施磷水平可以提高葉片中的Rubisco活性，進(jìn)而有效提升辣椒葉片的光合作用能力。這與于健等[30]、李雪芬[31]和牛振明等[13]在番茄、紫花苜蓿和甘藍(lán)上的研究結(jié)果基本一致。還有研究表明，植物葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的變化可以反映植物光合作用的情況[32]，而作物光能利用效率的提高主要通過(guò)光合作用時(shí)間的延長(zhǎng)和光合作用效率的提高來(lái)實(shí)現(xiàn)[33]。羅靜[34]對(duì)毛竹和王俊忠等[35]對(duì)玉米的試驗(yàn)結(jié)果表明，合理施肥可以有效提高2種作物葉片的光化學(xué)效率，促進(jìn)植物葉綠體對(duì)光能的轉(zhuǎn)化利用。本研究中，在辣椒生長(zhǎng)發(fā)育中后期(90～120 d)，隨著磷肥減量比例的逐漸增加，辣椒葉片F(xiàn)v/Fm、ΦPSⅡ和qP均呈先上升后下降的趨勢(shì)，非光化學(xué)熒光猝滅系數(shù)(NPQ)的變化趨勢(shì)則剛好相反。而在辣椒生育前期(0～30 d)，與CK0處理相比，施肥反而降低了辣椒葉片的Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP。這可能是本研究所施用的肥料均作為底肥一次性施入，在辣椒生育前期需肥量較低的情況下，大量施肥對(duì)辣椒根系造成了鹽脅迫，抑制了植物根系對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收、運(yùn)移，影響了植物葉綠素的合成和葉片光系統(tǒng)反應(yīng)中心的開(kāi)放程度，進(jìn)而導(dǎo)致葉片光化學(xué)效率和光能利用率降低。這與王菲等[36]關(guān)于不同施磷水平對(duì)小麥葉綠素?zé)晒鈪?shù)影響的研究結(jié)果基本一致。

3.3 減磷配施有機(jī)肥對(duì)辣椒產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

辣椒葉片光合作用的強(qiáng)弱直接決定了其產(chǎn)量潛力[33]，較高的光合產(chǎn)物累積是高產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)[37]。辣椒生育期需肥量大，長(zhǎng)期不合理施用化肥不僅污染地表水體和地下水，造成農(nóng)業(yè)面源污染[38]，還會(huì)導(dǎo)致作物養(yǎng)分供應(yīng)不平衡，破壞土壤營(yíng)養(yǎng)元素的合理比例結(jié)構(gòu)，浪費(fèi)肥料資源，降低肥料利用率[5]，并造成辣椒產(chǎn)量、果實(shí)品質(zhì)下降[39]。有機(jī)肥中含有大量的微量元素，可以促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高葉片色素含量，改善葉片光合特性，提高果實(shí)可溶性糖、蛋白質(zhì)和維生素C等含量。減磷配施有機(jī)肥有助于改善土壤養(yǎng)分供應(yīng)結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮無(wú)機(jī)磷和有機(jī)磷的協(xié)同效應(yīng)，為辣椒各生育期的生長(zhǎng)發(fā)育提供合適的養(yǎng)分供應(yīng)量，從而提高辣椒光合作用效率，促進(jìn)辣椒產(chǎn)量的提高和果實(shí)品質(zhì)的形成。本研究結(jié)果表明，當(dāng)與有機(jī)肥配施時(shí)，隨著減磷比例的增加，辣椒產(chǎn)量呈現(xiàn)出先增加后減少的變化趨勢(shì)，其中，減磷20%配施有機(jī)肥是提高辣椒產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)的最佳處理。這與李想[40]的研究結(jié)果基本一致?？梢?jiàn)，磷肥減量與有機(jī)肥配施不僅可以通過(guò)改善土壤磷素的供肥特性，促進(jìn)植物對(duì)磷素的吸收利用，還能提高辣椒葉片葉綠素含量和光能利用效率，促進(jìn)光合作用產(chǎn)物的形成和積累，進(jìn)而提高辣椒產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)。磷肥減量配施有機(jī)肥是兼顧經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)的一種較好的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，對(duì)于降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本、提高辣椒產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)磷素高效利用具有重要意義。

4 結(jié) 論

當(dāng)與有機(jī)肥配施時(shí)，減磷有助于提高辣椒植株的光合特性，且隨著減磷比例的增加，辣椒生長(zhǎng)指標(biāo)、光合特性及產(chǎn)量均呈先增加后下降的趨勢(shì)，其中減磷20%配施有機(jī)肥可以顯著提高辣椒株高、莖粗、葉片葉綠素含量、光合參數(shù)、熒光參數(shù)及辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)，是最佳施肥處理。