不同鉀肥品種對辣椒生長和產(chǎn)量的影響

張 伍，黃文艷，劉月炎，王健健

（貴州大學生命科學學院/農(nóng)業(yè)生物工程研究院，山地植物資源保護與保護種質(zhì)創(chuàng)新教育部重點實驗室，山地生態(tài)與農(nóng)業(yè)生物工程協(xié)同創(chuàng)新中心，貴陽 550025）

0 引言

辣椒(Capsicum annuum L)為茄科辣椒屬一年生草本農(nóng)作物[1]，其營養(yǎng)價值豐富，辣椒中富含多糖、脂肪、淀粉、維生素C、辣椒素等多種成分，不僅可以作為調(diào)味劑供人們?nèi)粘Ｊ秤?，還具有一定的藥理作用，如抑制腫瘤、促進血液循環(huán)、健脾助消化、降脂減肥、暖胃驅(qū)寒、防腐殺菌等多種功能[2-3]，是中國重要的經(jīng)濟作物之一，中國辣椒的種植、生產(chǎn)、出口和消費均是世界第一，可見辣椒深受廣大消費者的青睞[4]。

鉀是植物生長代謝必需的礦質(zhì)營養(yǎng)元素之一，素有“品質(zhì)元素”之稱，其合理施用可以促進作物光合作用效率，提高作物品質(zhì)，對作物的生長發(fā)育起至關(guān)重要的作用[5]。楊慶飛等[6]研究表明施用鉀肥能提高甘薯中氮磷鉀的積累速率以及提高甘薯產(chǎn)量，鄔小紅等[7]研究表明氯化鉀和硫酸鉀均能促進浙貝母葉肉細胞的光合作用強度和增加葉片可溶性蛋白、可溶性糖含量，及提高保護酶活性，有效增強浙貝母抵抗不利環(huán)境的能力，促進其生長發(fā)育?？梢娾泴τ谥参锏纳L代謝是極其重要的，雖然中國鉀礦資源總儲量豐富，但中國人口眾多，人均耕地少，可利用鉀不足20%，靠長期進口滿足內(nèi)需[8]，且大多數(shù)土壤普遍缺鉀，作物相對缺鉀[9]。合理的施用鉀肥不僅對植物有促育增產(chǎn)的作用，還不會造成不必要的浪費和生態(tài)污染，使得作物減產(chǎn)、產(chǎn)量和品質(zhì)下降等問題。

為此，本試驗為探究不同鉀肥品種對辣椒生長和產(chǎn)量的影響，旨在為辣椒企業(yè)和辣椒發(fā)展在有機肥料的選擇上提供參考，為促進辣椒生長發(fā)育和增收增產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與試供材料

試驗與2021年3—8月于貴州省貴州大學生命科學學院校園實習基地進行(106°39′E、26°27′N)，屬于亞熱帶濕潤溫和型氣候，年平均氣溫15.3℃[10]，年平均降水量在718.6～1562 mm之間，年相對濕度在74%～85%之間[11]。試驗營養(yǎng)土全氮含量13.92 g/kg，全磷含量0.25 g/kg。供試辣椒品種為‘艷椒425’和‘正鴻189’（重慶科光種苗有限公司）；試驗所用肥料主要為氯化鉀（成都金山化學試劑有限公司）和硫酸鉀（天津市科密歐化學試劑有限公司）作不同處理，所有處理均施用等量的尿素（天津市科密歐化學試劑有限公司）、過磷酸鈣（國藥集團化學試劑有限公司）作追肥。

1.2 試驗設計

本試驗研究為盆栽試驗，每個品種設置3個處理，分別是對照處理(CK)、施氯化鉀處理(K1)、施硫酸鉀處理(K2)，每個處理6個重復。除了CK組不施鉀肥，各處理組在栽培過程中均施用等量的尿素和過磷酸鈣，肥料每隔一周施一次，氮、磷、鉀肥不同時施用，時隔一到兩天，根據(jù)需要的總N量2.5 g、總P2O5量為1.25 g、總K2O量為2.5 g。其中，尿素、鉀肥按比例溶成水溶液進行澆灌，過磷酸鈣施用：以植株為圓心，向外3 cm挖1～2 cm深的小溝，再將已按比例稱好的過磷酸鈣倒入小溝中，覆土。

試驗于2021年3月12日進行播種育苗，5月8日移栽定植，8月11日采收。育苗后待幼苗葉片展開數(shù)平均為7～9片時，選擇長勢一致、無病蟲害的幼苗移栽定植，定植前將營養(yǎng)土與珍珠巖以3:2的比例混合均勻后放入花盆（上徑23.5 cm，下徑10 cm，高14 cm），花盆底部放有托盤以防止水分和養(yǎng)分流失。定植前對幼苗的營養(yǎng)管護均相同，定植后整個生長期按常規(guī)管理。

1.3 指標測定

1.3.1 農(nóng)藝性狀 辣椒定植一周后（5月16日）開始測定2個品種辣椒的生長指標。用直尺測量植株高度(cm)，從植株莖基部到最高點的長度，用電子游標卡尺在距土面2 cm處測量其基莖直徑(mm)。各處理6個重復，取平均值。

將植株各部分自然風干，稱量其根、莖、葉的生物量，計算根冠比，根冠比=根生物量（/莖生物量+葉生物量）。

1.3.2 生物產(chǎn)量 采收當天每個處理組全部采收其果實，測量平均單果重、單株果實重量、果長、果寬、單株結(jié)果數(shù)并計算產(chǎn)量。各處理組每個重復中選取20顆質(zhì)地均勻的辣椒測量，計算公式如式(1)～(2)所示。

果長用直尺測量，果寬用電子游標卡尺測量。最后計算折合產(chǎn)量(kg/hm2)。

根據(jù)貴州省地方標準《貴州辣椒田間測產(chǎn)規(guī)范》(DB52/T 976—2014)的校正系數(shù)（圓株椒類為0.74；羊角椒類為0.77；線椒類為0.72）。果實自然風干，于2021年10月9日選擇良好的辣椒果實剝開，數(shù)其種子數(shù)并稱量種子千粒重。

1.4 數(shù)據(jù)分析

本試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003進行數(shù)據(jù)處理和做表繪圖，采用SPSS 22.0軟件進行方差分析和Duncan多重比較，顯著性水平設為P=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鉀肥品種對辣椒農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1 不同鉀肥品種對辣椒株高的影響 由圖1可知，相比CK，2個品種辣椒施用氯化鉀和硫酸鉀后株高均有所增加，其中施用硫酸鉀增加比較明顯，最終都表現(xiàn)為K2＞K1＞CK。辣椒5月8日移栽定植，5月16日，2個品種辣椒的株高均不顯著。5月16日開始施用鉀肥，至6月8日，2個品種辣椒增長速度均不是很明顯，‘正鴻189’K2處理顯著（P＜0.05，下同）高于CK與K1，且K1處理增長速度緩慢；‘艷椒425’K2處理顯著高于CK與K1，CK增長速度緩慢。6月8日—7月3日，2個品種辣椒各處理組在這段時期增長速度最快，且K2處理均顯著高于CK和K1。7月31日，‘正鴻189’各處理組株高均不顯著，與CK相比，K1、K2處理株高分別增長了3.03%、8.15%；‘艷椒425’K1與K2處理顯著高于CK，與CK相比，K1、K2處理株高分別增長了22.97%、29.67%。說明施用硫酸鉀比氯化鉀更能促進辣椒植株生長，在辣椒定植前一個月左右，施用硫酸鉀能有效促進植株增長，此時期氯化鉀促進作用緩慢。

圖1 不同鉀肥品種對辣椒株高的影響

2.1.2 不同鉀肥品種對辣椒莖粗的影響 由圖2可知，2個品種辣椒K1處理和K2處理后辣椒莖粗均高于CK。6月1日，‘正鴻189’各處理組均不顯著，‘艷椒425’K2處理顯著高于CK與K1。6月8日，‘正鴻189’K2處理莖粗顯著高于CK與K1，CK與K1差異不顯著，‘艷椒425’各組之間差異顯著。7月3日，‘正鴻189’各組莖粗變化同6月8日一樣，‘艷椒425’K2處理莖粗顯著高于CK與K1。7月31日，‘正鴻189’K2顯著高于CK,與K1差異不顯著，表現(xiàn)為K2＞K1＞CK，‘艷椒425’K1與K2處理莖粗均顯著高于CK，且K1與K2差異不顯著。2個品種辣椒各組莖粗變化趨勢與株高相似，最終呈現(xiàn)均為K2＞K1＞CK。表明在辣椒在定植后2個月左右，即辣椒開花期前后，施用硫酸鉀能顯著提高辣椒莖粗，但施用氯化鉀不一定提高莖粗，這還需進一步試驗證明。

圖2 不同鉀肥品種對辣椒莖粗的影響

2.1.3 不同鉀肥品種對辣椒根莖葉生物量的影響 從表1可知，2個品種辣椒施用鉀肥處理后根、莖、葉的總生物量均高于對照，均表現(xiàn)為K2＞K1＞CK?！?89’各處理的根、莖、葉及總生物量均無顯著差異，與CK相比，K1、K2處理辣椒總生物量分別增加19.26%、25.88%，根冠比以K2處理最高，但各處理組根冠比均無顯著差異。‘艷椒425’總生物量及根冠比K2處理顯著高于CK，K1處理與CK無顯著差異，與CK相比，K1和K2處理辣椒總生物量及根冠比分別增加49.22%、11.54%、73.93%、34.62%。整體上來說，K2處理可有效提高辣椒根、莖、葉的生物量。

表1 不同鉀肥品種對辣椒根莖葉生物量的影響

2.1.4 不同鉀肥品種對辣椒果實形態(tài)及單果重的影響

由表2可知，2個品種辣椒各處理組對辣椒果長、果寬、果形指數(shù)及單果重均無顯著差異，但施用鉀肥后對辣椒的果長、果寬及單果重均大于CK?！?89’K1處理果長、果形指數(shù)最大，分別為5.00 cm、5.23，而K2處理的果寬、單果重最大，分別為9.77 mm、2.08 g；‘艷椒425’K1處理果長最大，為8.95 cm，K2處理果寬、單果重最大，分別為10.57 mm、4.17 g，但是CK組的果形指數(shù)最好。說明施用鉀肥能增加辣椒果實長度和寬度，并增加果實單果重量，且施用硫酸鉀對辣椒單果重略大于氯化鉀。

表2 不同鉀肥品種對辣椒果實形態(tài)及單果重的影響

2.2 不同鉀肥品種對辣椒產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成的影響

由表3可知，相比CK組，2個品種辣椒施用鉀肥均有助于提高種子產(chǎn)量和質(zhì)量，K2處理單果種子數(shù)顯著高于CK與K1，呈現(xiàn)均為K2＞K1＞CK，且施用硫酸鉀處理種子質(zhì)量更佳。從單株結(jié)果量來看，‘正鴻189’施用鉀肥處理單株結(jié)果量與CK無顯著差異，表現(xiàn)為K2＞K1＞CK；‘艷椒425’K1和K2處理單株結(jié)果量顯著高于CK，表現(xiàn)為K2＞K1＞CK。從單株果實重量上看，‘正鴻189’K2處理單株產(chǎn)量顯著高于CK與K1；‘艷椒425’各組間單株產(chǎn)量均差異不顯著，施用硫酸鉀單株果實重量最高。從產(chǎn)量上看，施用鉀肥處理對兩個品種辣椒產(chǎn)量的影響結(jié)果表現(xiàn)均為K2＞K1＞CK，‘正鴻189’各處理組產(chǎn)量無顯著差異，與CK組相比，‘正鴻189’K1處理每公頃增產(chǎn)6.43%，K2處理每公頃增產(chǎn)10.46%；‘艷椒425’K1與K2處理產(chǎn)量顯著高于CK，‘艷椒425’K1處理每公頃產(chǎn)量為24422.96 kg，比CK增產(chǎn)20.23%，K2處理每公頃產(chǎn)量可達24882.41kg，比CK增產(chǎn)22.49%。綜合來看，施用硫酸鉀對辣椒增產(chǎn)效果更佳。

表3 不同鉀肥品種對辣椒產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成的影響

3 結(jié)論

綜上所述，本研究通過施用不同鉀肥品種對辣椒的生長和產(chǎn)量進行了初步探索，發(fā)現(xiàn)施用鉀肥后有助于提升辣椒的株高、莖粗、根莖葉的生物量、單果重等農(nóng)藝性狀，促進了辣椒生長發(fā)育。且與不施鉀肥處理相比，‘正鴻189’品種施用氯化鉀產(chǎn)量增加6.43%，施用硫酸鉀產(chǎn)量增加10.46%；‘艷椒425’品種施用氯化鉀產(chǎn)量增加20.23%，施用硫酸鉀產(chǎn)量增加22.49%。本試驗條件下，辣椒對氯不敏感，2個辣椒品種與CK相比，施用硫酸鉀顯著增加了果實種子數(shù)、增加了單果重、促進單株結(jié)實率，從而增加了產(chǎn)量。本研究表明，‘艷椒425’對鉀肥更為敏感，施用鉀肥顯著增加‘艷椒425’品種的產(chǎn)量。在等鉀量條件下，施用硫酸鉀在促進辣椒生長和產(chǎn)量的提升均優(yōu)于氯化鉀，要實現(xiàn)辣椒長勢好、產(chǎn)量高選擇施用硫酸鉀為宜。

4 討論

4.1 不同鉀肥品種對辣椒農(nóng)藝性狀的影響

植物的生長發(fā)育，除了充足的光照、水分、適宜的溫度、CO2等氣候條件之外，還需要一定的礦質(zhì)營養(yǎng)元素，才能滿足植物生長發(fā)育的需求[12]。一般情況下，植物缺鉀老葉葉緣、葉尖發(fā)黃，隨著缺鉀癥狀的進一步惡化，葉片很可能出現(xiàn)壞死脫落的現(xiàn)象[13]。本研究發(fā)現(xiàn)，在辣椒移栽定植前一個月左右，施用氯化鉀對辣椒的生長較為緩慢，可能與氯化鉀中含有較高的氯離子有關(guān)，當植物吸收過多的氯離子，會影響植物的生長和品質(zhì)[14]，但是最終結(jié)果表明，在等鉀量條件下，施用氯化鉀和硫酸鉀對辣椒株高、莖粗、根莖葉的生物量等均高于對照，其中，‘正鴻189’K1和K2處理總生物量較CK分別增加19.26%、25.88%，‘艷椒425’K1和K2處理總生物量較CK分別增加49.22%、73.93%，是否有顯著差異因辣椒品種而異，說明辣椒并不是嚴格的“忌氯作物”，但施用硫酸鉀促進效果更為明顯，這與杜彩艷[15]等所研究的鉀肥種類及用量對三年生三七養(yǎng)分吸收和產(chǎn)量及品質(zhì)的影響一致。此外，施用鉀肥還可促進辣椒果實長度和寬度，增加辣椒單果重量，這與祝元波等[16]所報道鉀肥不同施用量對辣椒產(chǎn)量的影響初探結(jié)果相一致。因此，在大田種植過程中，辣椒定植前期，可優(yōu)先選擇施用硫酸鉀，有助于促進植株生長，待定植一段時間后，為降低成本，可考慮施加氯化鉀或與適量的氯化鉀配施。此外，本試驗過程中，‘正鴻189’CK組中有一個重復因基莖脆弱、風吹倒伏，在栽培過程中損壞，施用鉀肥處理無風吹倒伏導致?lián)p壞情況，猜測施用鉀肥可能提高了辣椒抗倒伏的能力[17]，但‘艷椒425’沒有類似情況，施用鉀肥對辣椒是否有抗倒伏能力有待進一步研究。

4.2 不同鉀肥品種對辣椒產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成的影響

傳統(tǒng)觀念認為辣椒是“忌氯作物”，不宜施加氯化肥，較多的氯肥會抑制其生長，降低產(chǎn)量，本研究發(fā)現(xiàn)，施用硫酸鉀和氯化鉀均有效促進辣椒的生長發(fā)育，提高了辣椒產(chǎn)量，‘正鴻189’施用鉀肥增產(chǎn)幅度6.43%～10.46%，‘艷椒425’施用鉀肥增產(chǎn)幅度20.23%～22.49%。且相比CK，施加氯化鉀肥顯著增加了‘艷椒425’的產(chǎn)量，‘正鴻189’的產(chǎn)量未顯著增加，說明不同辣椒品種對氯離子的耐受性不同。相關(guān)研究表明[18-22]，辣椒產(chǎn)量的高低，與施肥方式、施肥時間、施用肥料種類及施肥水平、不同密度種植、不同苗齡定植、種子超聲波處理等均有關(guān)系。本研究發(fā)現(xiàn)，在施用氮、磷肥同等條件下，施用鉀肥有助于促進辣椒種子發(fā)育，提高種子千粒重，提升單株結(jié)實率，進而有利于辣椒增產(chǎn)，增產(chǎn)是否顯著因辣椒品種而異。本試驗中，2個辣椒品種的K2處理后，果實中的種子數(shù)顯著高于K1與CK處理，可能與硫酸鉀提供的SO42-有關(guān)，SO42-在被植物根系吸收后進一步被同化為蛋白質(zhì)等含碳化合物中的硫氨基酸，并以硫鐵蛋白的形式參與植物的光合作用[23]，促進種子生長發(fā)育。此外，本研究中，施用硫酸鉀對辣椒增產(chǎn)效果優(yōu)于氯化鉀，這與譙高陽等[24]所研究的施用不同鉀肥對辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響結(jié)果一致，但有研究表明[25]，當硫酸鉀施用達到一定閾值，辣椒果實增產(chǎn)率下降，增產(chǎn)效果不明顯[26]。因此，大田種植辣椒時，不是鉀肥用量越多越好，辣椒的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)需要合理的施用，這對辣椒的生長發(fā)育、增產(chǎn)增收十分重要。