增施硫酸鉀對日光溫室水果辣椒生長與果實品質(zhì)的影響

李恭峰，高亞新，李欣然，馬萬成，張振興，李青云

（河北省蔬菜產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心·河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院 河北保定 071000）

辣椒為茄科辣椒屬一年或有限多年生草本植物，性熱、味辛，含有大量的維生素C，還含有維生素B、胡蘿卜素以及鈣、鐵等礦物質(zhì)。辣（甜）椒產(chǎn)業(yè)目前已成為我國最大的蔬菜產(chǎn)業(yè)。中國是世界辣椒生產(chǎn)第一大國，據(jù)不完全統(tǒng)計，近年我國辣（甜）椒種植面積超過133.33 萬hm，占世界辣（甜）椒種植面積的35%，占全國蔬菜種植面積的10%。北方保護(hù)地辣椒產(chǎn)區(qū)主要以鮮食菜用辣椒和甜椒生產(chǎn)為主，然而，隨著人們生活水平的提高，休閑農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，適合現(xiàn)場采摘、搭配果菜禮品套餐的高品質(zhì)水果型辣椒、甜椒產(chǎn)品深受消費者歡迎。目前，肉厚、甜而不辣的水果椒生產(chǎn)屬于起步階段，品種偏少，生產(chǎn)技術(shù)尚不成熟。隨著人們對辣椒上市時間、產(chǎn)量和品質(zhì)的要求不斷提高，傳統(tǒng)的辣椒栽培技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)實際生產(chǎn)需求，亟需研究與品種配套的優(yōu)質(zhì)高效栽培技術(shù)。

鉀作為植物生長和發(fā)育的重要元素，是植物體內(nèi)含量最高的金屬元素。鉀元素對植物的生長起著很重要的調(diào)節(jié)作用，可以促進(jìn)根系生長，提高植物抗逆性。鉀有助于光合作用，在植物生長期間，適當(dāng)濃度的鉀離子溶液處理能有效促進(jìn)葉綠體合成，提高植物的葉綠素含量、光合速率。有研究表明，增施鉀肥可提高作物對其他營養(yǎng)元素如N、P 等的吸收利用能力，促進(jìn)光合同化產(chǎn)物向生殖器官轉(zhuǎn)運與分配，防止早衰，促進(jìn)果實生長發(fā)育。研究表明，適量增施鉀肥可以提高草莓、大白菜、櫻桃番茄、葡萄、甜瓜等作物的產(chǎn)量和果實中的維生素C、可溶性糖、可溶性固形物含量。目前，關(guān)于鉀可以提高果實品質(zhì)的研究主要集中在蘋果、棗、梨、桃、西瓜等作物上，關(guān)于辣椒的研究較少。水果辣椒是近年來推廣的一類甜度較高的鮮食品種，探討其提質(zhì)技術(shù)對生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。筆者研究了椰糠基質(zhì)栽培條件下增施不同濃度硫酸鉀對辣椒生長及果實品質(zhì)的影響，探索提高品質(zhì)適宜的硫酸鉀濃度，以期為水果型辣椒優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試品種：水果辣椒19-164，由河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院蔬菜育種團(tuán)隊提供。硫酸鉀（KSO≥99.0%）由國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)，圣誕樹牌全水溶性肥料（N-PO-KO·20-20-20）由北京富特森公司生產(chǎn)。

1.2 方法

2020 年8 月10 日育苗，2020 年10 月8 日定植于河北省保定市清苑區(qū)水潤佳禾現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)9號日光溫室內(nèi)。水果辣椒采用袋裝基質(zhì)栽培方式，基質(zhì)為椰糠，每袋6.00 kg，椰糠理化性質(zhì)見表1。

表1 椰糠基質(zhì)的基本理化性質(zhì)

每行南北走向放置23 個種植袋，每袋種植2株苗，株距17.50 cm，行距95.00 cm，小區(qū)面積7.65 m，3 次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。吊蔓栽培，四干整枝。采用滴箭灌溉，滴灌孔徑3.00 mm，流量2 L·h，滴灌次數(shù)和時間由光輻射軟件控制。其他采用常規(guī)管理措施。

試驗設(shè)5 個硫酸鉀處理，施用量分別為0（CK）、5（P5）、10（P10）、15（P15）、20（P20）kg·667 m，即每株每次稱取0 g（CK）、0.402 6 g（P5）、0.805 2 g（P10）、1.207 8 g（P15）、1.610 4 g（P20）硫酸鉀溶于100 mL 蒸餾水，灌根處理。于2020 年10 月22 日開花坐果期開始施用，每次處理間隔14 d，共6 次，至2020 年12 月31 日止。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1 生長指標(biāo) 分別在植株開花坐果期、盛果期測定株高和莖粗，在盛果期和拉秧期測定根系活力。每處理測定5 株，3 次重復(fù)。用直尺測量株高，用游標(biāo)卡尺測量莖粗，用TTC 法測定根系活力。

1.3.2 光合指標(biāo) 盛果期，每個處理取3 株，用翼鬃麒科技（北京）有限公司產(chǎn)YZQ-100A 便攜式光合儀測定植株生長點以下4～5 片完全展開功能葉的凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO濃度和氣孔導(dǎo)度。測定時設(shè)定光量子通量密度為1000 μmol·m·s，3 次重復(fù)。

1.3.3 品質(zhì)指標(biāo) 分別取青熟果和紅熟果，測定果實長度、寬度、果肉厚度和單果質(zhì)量，取果實中間部位測定可溶性固形物含量等品質(zhì)指標(biāo)，每處理取10個果實，3 次重復(fù)。

用直尺測量果實長度，用游標(biāo)卡尺測量果實寬度和果肉厚度，用電子天平測量單果質(zhì)量。

參考高茜等和王艷穎等的方法，并稍加改動。采用高效液相色譜法測定果實糖含量。采用Shodex Asahipak NH2P-50 4E 色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μL），柱溫32 ℃，流動相乙腈、水體積比75∶25，流速0.80 mL·min，進(jìn)樣量5.00 μL，檢測器為視差折光檢測器，保留時間20 min。采用Agilent 1200 高效液相色譜儀測定。

采用日本愛拓PAL-1 糖度計測定可溶性固形物含量；采用考馬斯亮藍(lán)G-250 法測定可溶性蛋白含量。

采用高效液相色譜法測定維生素C 含量，并稍加改動。采用Agilent ZORBAX SB-C18 色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μL），柱溫30 ℃，流動相乙腈、0.30 mol·L磷酸二氫鉀水溶液（用磷酸調(diào)節(jié)pH 值4～5）體積比10∶90，流速0.80 mL·min，進(jìn)樣量10.00 μL，檢測器為二極管陣列檢測器，檢測波長280 nm，保留時間15 min。采用Agilent 1260 高效液相色譜儀測定。

采用高效液相色譜法測定有機(jī)酸含量，并稍加改動。采用Agilent ZORBAX SB-C18 色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μL），柱溫35 ℃，流動相為甲醇、0.02 mol·L磷酸二氫鈉水溶液（用磷酸調(diào)節(jié)pH值2.9）體積比5∶95，流速0.80 mL·min，進(jìn)樣量20 μL，檢測器為二極管陣列檢測器，檢測波長210 nm，保留時間20 min。采用Agilent 1260 高效液相色譜儀測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

運用SPSS 26.0 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行差異顯著性分析，采用Office 2016 記錄數(shù)據(jù)并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同硫酸鉀處理對水果辣椒生長的影響

由表2 可以看出，在開花坐果期，各處理間植株株高、莖粗和葉片SPAD 值無顯著差異；在盛果期，施用硫酸鉀處理株高、莖粗、葉片SPAD 值均顯著高于CK，且隨著施用硫酸鉀含量升高，各項指標(biāo)均呈現(xiàn)先升高后降低趨勢，P15 處理株高、莖粗、葉片SPAD 值顯著高于其他處理，比CK 分別提高17.76%、34.63%和14.50%。

表2 不同硫酸鉀處理對水果辣椒生長的影響

2.2 不同硫酸鉀處理對水果辣椒光合作用的影響

從表3 可以看出，盛果期P15 和P10 處理的凈光合速率顯著高于CK 和其他處理，P15 處理的最高，比CK 提高18.26%；P20 和P15 蒸騰速率顯著高于CK 和其他處理，P20 處理最高，比CK 提高48.81%；P15 的胞間CO濃度顯著低于CK 和其他處理，比CK 降低5.48%；P15 和P10 處理的氣孔導(dǎo)度顯著高于CK 和其他處理，P15 的最高，比CK 提高66.31%，且P15 和P10 處理之間差異不顯著。

表3 不同硫酸鉀處理對盛果期水果辣椒葉片光合參數(shù)的影響

2.3 不同硫酸鉀處理對水果辣椒根系活力的影響

由圖1 可知，對盛果期的植株而言，其根系活力與該時期株高和莖粗的生長趨勢基本一致，P15處理的根系活力最強(qiáng)，P10 處理次之，CK 處理根系活力最弱，且P15 處理顯著高于CK，比CK 提高53.92%。拉秧期植株衰老，根系活力明顯降低，各處理間差異不顯著。

圖1 開花坐果期與拉秧期不同硫酸鉀處理的水果辣椒根系活力

2.4 不同硫酸鉀處理對水果辣椒果實外觀品質(zhì)的影響

由表4～5 可以看出，對青熟果而言，P15 處理果實長度顯著高于其他處理，比CK 提高5.44%；P5、P10、P15 處理果肉厚度顯著高于CK，且三者之間差異不顯著，P15 處理比CK 提高23.62%；P15 處理單果質(zhì)量低于CK，但二者差異不顯著。對紅熟果而言，P15 處理果實長度最長，顯著高于CK，比CK提高8.02%；P15 處理果肉厚度顯著高于CK，比CK提高8.63%；P15 處理單果質(zhì)量顯著高于CK，比CK高7.78%。青熟果和紅熟果中各個處理果實寬度差異均不顯著。

表4 不同硫酸鉀處理水果辣椒青熟果的外觀品質(zhì)

表5 不同硫酸鉀處理水果辣椒紅熟果的外觀品質(zhì)

2.5 不同硫酸鉀處理對水果辣椒果實品質(zhì)的影響

由表6 可知，青熟果中P15 處理的可溶性固形物、可溶性蛋白和維生素C 含量均高于其他處理，P5 處理有機(jī)酸含量顯著高于其他處理，P15 處理的有機(jī)酸含量最低。與對照相比，P15 處理可溶性固形物、可溶性蛋白、維生素C 含量分別提高9.62%、30.00%、46.03%，有機(jī)酸含量則降低了18.75%。

表6 不同硫酸鉀處理對水果辣椒果實品質(zhì)的影響

紅熟果P15 處理可溶性固形物、可溶性蛋白和維生素C 含量均顯著高于CK，并且隨硫酸鉀濃度升高，各指標(biāo)均呈先升高后下降的趨勢，其中P15處理含量最高。P15 處理有機(jī)酸含量最低，且顯著低于對照處理。相較于對照處理，P15 處理可溶性固形物、可溶性蛋白、維生素C 含量分別提高34.39%、58.90%、66.41%，有機(jī)酸含量降低了12.73%。

2.6 不同硫酸鉀處理對水果辣椒果實糖含量的影響

由表7 可以看出，無論是青熟果還是紅熟果，水果辣椒中的果糖和葡萄糖含量均較高，是果實中的主要糖分，蔗糖含量較低。其中P15 葡萄糖和果糖含量均最高，顯著高于CK 和其他處理，與CK 相比，青熟果的果糖、葡萄糖含量分別提高26.48%和105.75%，紅熟果的果糖、葡萄糖含量分別提高40.76%和81.79%。

表7 不同硫酸鉀處理對水果辣椒果實糖含量的影響 （mg·g-1）

3 討論與結(jié)論

本試驗結(jié)果表明，在日光溫室水果辣椒正常管理條件下，在開花坐果期適當(dāng)增施硫酸鉀可有效促進(jìn)根系生長、增強(qiáng)植株長勢，施用硫酸鉀濃度過高反而會抑制植株生長，這與劉亭亭、曹永康等得出適宜濃度硫酸鉀有促進(jìn)植株生長的作用、高硫酸鉀濃度抑制植株生長的結(jié)論相同；植物葉片SPAD 值能夠反映葉片內(nèi)葉綠素相對含量，葉片內(nèi)葉綠素的含量直接決定光合效率，進(jìn)而反映植株的營養(yǎng)健康狀況以及同化物的積累量。鉀是植物體內(nèi)主要的礦質(zhì)元素之一，是多種酶的活化劑，參與糖類代謝，可以促進(jìn)光合作用，直接影響植物的生長發(fā)育和品質(zhì)形成。P15 處理凈光合速率顯著高于對照，表明其能更好地進(jìn)行有機(jī)物的累積；在開花坐果期和盛果期P15 處理的葉片SPAD 值均最高，葉綠素相對含量高可提高光合速率、改善果實品質(zhì)，這與譙高陽等研究結(jié)果一致。

鉀被譽為作物生產(chǎn)中的“品質(zhì)元素”，能夠在一定程度上提高和改善蔬菜產(chǎn)品的品質(zhì)?？扇苄怨绦挝?、可溶性糖、可溶性蛋白、維生素C 和有機(jī)酸含量能夠明確地反映出蔬菜品質(zhì)的優(yōu)劣。與對照相比，P15 處理青熟果可溶性固形物、可溶性蛋白、維生素C 含量分別提高了9.62%、30%和46.03%，紅熟果可溶性固形物、可溶性蛋白、維生素 C 含 量 分 別 提 高 了 34.39% 、58.90% 和66.41%。青熟果與紅熟果有機(jī)酸含量分別降低了18.75%和12.73%。張績等指出適量增施鉀肥可有效提高臍橙的維生素C、可溶性固形物和可溶性糖的含量，這一結(jié)論在華明艷等草莓栽培的研究中也得到證實。彭佃亮等研究表明，番茄葉面噴施鉀肥可顯著提高番茄果實單位面積產(chǎn)量，改善果實品質(zhì)，同時降低果實畸形率。顧玉成等研究表明，鉀肥施用過量會增加草莓果實的含酸量，降低果實品質(zhì)。薛亮等也在甜瓜栽培的研究中證實，與對照相比適當(dāng)增施硫酸鉀可顯著提高水果辣椒可溶性固形物、維生素C、可溶性蛋白的含量。本試驗表明，適量增施硫酸鉀在提高水果辣椒可溶性糖含量的同時降低有機(jī)酸含量，提高果實的風(fēng)味和口感；紅熟果中P15 處理比對照果糖含量提高了40.76%，葡萄糖含量提高了81.79%。這與王勤禮等適量增施硫酸鉀可以提高甜椒果實含糖量的結(jié)論相同。值得注意的是，過量施用鉀肥會造成作物生長減慢，產(chǎn)量降低，有機(jī)酸含量增加，果實品質(zhì)降低等問題。

適當(dāng)增施硫酸鉀能提高果實品質(zhì)的原因可能有兩方面：一是增施硫酸鉀能顯著提高植株的株高、莖粗，增強(qiáng)了植株的長勢和抗倒伏能力，從而提高了植株同化物的轉(zhuǎn)運和運輸效率，進(jìn)而提高果實品質(zhì)；二是葉片SPAD 值在一定程度上可以反映葉片內(nèi)葉綠素的相對含量，葉綠素含量則直接決定了光合速率的快慢，葉片的凈光合速率反映了植物的光合作用積累有機(jī)物的量。試驗表明，適量增施硫酸鉀可以顯著提高葉片SPAD 值和凈光合速率，從而提高有機(jī)物的積累量。

本試驗分別研究了青熟果和紅熟果的品質(zhì)，但19-164 水果辣椒為彩椒品種，紅熟期的果實品質(zhì)更為重要。綜上所述，在日光溫室基質(zhì)栽培施用平衡水溶肥條件下，適當(dāng)增施硫酸鉀可以促進(jìn)水果辣椒植株生長，提高果實品質(zhì)，且隨硫酸鉀濃度增加，辣椒株高、莖粗、紅熟果可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白和維生素C 含量呈先升高后下降的趨勢。P15 處理的各項指標(biāo)表現(xiàn)均較好，綜合各項生長指標(biāo)和品質(zhì)指標(biāo)來看，硫酸鉀的最佳施用量為15 kg·667 m。