豫西地區(qū)植物生長調(diào)節(jié)劑對辣椒產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收的影響

摘 要：為探究噴施植物生長調(diào)節(jié)劑對辣椒減肥增效的作用，通過田間試驗，減少常規(guī)施肥50%時，研究5種植物生長調(diào)節(jié)劑組合（T1～T5）對辣椒產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收的影響。結果表明，與50%常規(guī)施肥處理相比，T1～T5各處理的辣椒產(chǎn)量均顯著增加（Plt;0.05），其中以T3處理產(chǎn)量最高，為3319.87kg/hm2，增幅129.72%；與50%常規(guī)施肥處理相比，T1～T5各處理的辣椒植株氮元素吸收量均顯著增加，除T1處理外，其他處理植株吸收磷量均顯著高于50%CF處理；其中以T3處理的辣椒植株氮磷鉀元素吸收量最高，分別為1.61g/株、0.30g/株和2.30g/株，分別增幅69.47%、200%和49.35%。因此，噴施植物生長調(diào)節(jié)劑可提高辣椒產(chǎn)量及辣椒對氮磷鉀元素的吸收利用，其中T3處理對辣椒產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收的影響最大，大大提高了化肥利用率。

關鍵詞：辣椒；植物生長調(diào)劑；產(chǎn)量；養(yǎng)分吸收

辣椒為茄科辣椒屬一年生草本經(jīng)濟作物，由于其擁有著生長習性良好、經(jīng)濟收益巨大以及果實富含多種維生素等優(yōu)異品質，因此在我國的栽培范圍不斷增長，并已經(jīng)成為了人們?nèi)粘ｏ嬍持惺殖Ｒ姷氖卟朔N類之一。在食用辣椒的過程中，人們發(fā)現(xiàn)其所含的化學成分——辣椒素能夠為各個領域帶來許多好處，如用于食物與畜牧業(yè)的生產(chǎn)加工以及在醫(yī)療上加以利用等都頗具經(jīng)濟意義。

在農(nóng)業(yè)中廣泛應用各種類型的化學物質來促進或抑制植物的生長和發(fā)育，其中包括許多基于人造合成品如生長素、赤霉素以及細胞分裂素的植物生長調(diào)節(jié)劑。利用植物生長調(diào)節(jié)劑能調(diào)控植物的生長與發(fā)育，并且針對不同的功效可調(diào)整相應的稀釋度，來控制植株高度、增強適應力以及制造更多的葉綠素等，從而提升作物品質，在玉米和小麥等作物上已被廣泛應用。已有研究發(fā)現(xiàn)，將濃度為30 mg/kg和60 mg/kg的植物生長調(diào)節(jié)劑-吲哚乙酸（IAA），通過外部噴施的方式應用到煙葉中可獲得最佳的上部葉片展開效果；而在45 mg/kg這一處理下可獲得最高的煙葉產(chǎn)量和經(jīng)濟效益[1]。據(jù)崔曼等人的研究，認為噴灑低濃度的（低于10-6 mol/L）IAA可增加大蒜植物生根的數(shù)量和質量，而高濃度的（高于10-5 mol/L）IAA則會阻礙大蒜植物根部的正常生長[2]。在此基礎上，進一步研究發(fā)現(xiàn)，外源添加 IAA可調(diào)控毛狀根的生長發(fā)育、形態(tài)及次生代謝產(chǎn)物的合成。細胞分裂素是能控制植物組織及器官成長與發(fā)育的內(nèi)激素之一，具備刺激細胞繁殖、改變分化和延遲衰老的效果，還可促使葉片中可溶性蛋白的形成。羅含敏等研究表明，赤霉菌素具有促進甘蔗莖粗、單株干重的作用，從而達到增產(chǎn)的目的[3]。此外，赤霉素還能提升與氮（硝態(tài)或亞硝態(tài)）吸收密切相關的酶表現(xiàn)活躍度；這些酵素包括硝酸還原酶及亞硝酸還原酶等，可調(diào)節(jié)土壤中硝酸鹽和植物體內(nèi)的氮、磷酸鹽以及鈣含量，進而增加作物中的營養(yǎng)成分積累量。

已有研究主要關注單一激素對作物生長的作用，但關于低濃度復合激素聯(lián)合作用下的產(chǎn)量及營養(yǎng)元素利用效率的研究還不多見。為此，本項目擬在前期研究的基礎上，以豫西地區(qū)“益都紅003”辣椒品種為材料，采用不同濃度及組合的植物生長調(diào)節(jié)劑，研究其對辣椒產(chǎn)量和營養(yǎng)物質的吸收、利用等方面的影響，為其在生產(chǎn)中的廣泛應用奠定基礎。

1 材料與方法

1.1試驗材料

供試辣椒品種為“益都紅003”；供試肥料為NPK 復合肥（16-16-16）；供試植物生長調(diào)節(jié)劑為生長素吲哚-3-乙酸 （IAA）、細胞分裂素6-卞氨基嘌呤（6-BA），赤霉素（GA3）。

1.2試驗設計

試驗于 2023年 7 月至 2024 年 1 月在洛陽市農(nóng)業(yè)科學院基地大棚內(nèi)進行。設置8個處理：CK，不施肥；CF，常規(guī)施肥；50%CF，50%常規(guī)施肥；T1，50%CF + PGR1；T2，50%CF + PGR2；T3，50%CF + PGR3；T4，50% CF+PGR4；T5，50%CF+PGR5。各試驗處理詳見表1。試驗所用肥料為 NPK 復合肥（16-16-16），CF 用量為 1000 kg/hm2。植物生長調(diào)節(jié)劑在辣椒發(fā)芽后第七、第十四天，采用葉片噴灑法以每平方米2升進行噴施。同時，以 CK、 CF和50% CF為對照，采用相同濃度的去離子水處理。10m×1.6m的大田，隨機區(qū)組，3個重復。

1.3試驗管理

（1）選苗：在選擇辣椒幼苗時需挑選具有相似生長態(tài)勢、葉片顏色為深綠色且無病害現(xiàn)象，植株高度為15～18公分、莖部直徑超過0.6公分的辣椒苗。

（2）定植：在晴天或傍晚裝盆、移苗定植，定植后要及時澆水（移栽前一天晚上或早上要澆水濕潤），起苗時要注意根系及根土的完整性。

（3）日常管理：在定植完畢后，需要按照一定的頻率（大約10-15天施加一次）進行施肥，將適量的復合肥和相應的植物生長調(diào)節(jié)劑溶解在水中，并將其噴灑到辣椒植株的根部周圍。在日常生活中要注意定時定量澆水和打藥，保證植株的正常生長，在第一次開花和坐果期要進行適當?shù)臐菜诠麑嵍嗟臅r候要及時補充充足的水分。

1.4測定項目及方法

3個月后采集整株植株，按地上（莖、葉、果）和地下各取樣3次，稱重，烘干稱其干重。進入開花結果期開始記錄花、果數(shù)，每7～10 d進行辣椒采摘并測定產(chǎn)量。氮磷鉀養(yǎng)分含量的測定，將上述干燥樣品用H2SO4-H2O2進行消蒸，再用靛酚藍比色法測定氮含量，用鉬銻鈧比色法測定磷含量；用火焰分光光度法測定鉀含量。

1.5數(shù)據(jù)分析

使用 Excel 2007和 SPSS16.0對數(shù)據(jù)進行了處理和統(tǒng)計分析。采用 LSD方法進行了差異顯著性檢驗，相同的字母代表在5%的顯著水平上沒有顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 植物生長調(diào)節(jié)劑對辣椒產(chǎn)量的影響

作物產(chǎn)量是衡量經(jīng)濟效益的重要因素之一，同時也是作物栽培的最主要目標。由表2可知，不施肥處理下的辣椒產(chǎn)量為954.68kg/hm2，50%CF 和 CF 處理的辣椒產(chǎn)量分別為1445.20和2356.07kg/hm2，與不施肥（CK）相比均顯著增加（Plt;0.05），增幅分別為51.38%和115.36%。但在50% CF處理下，產(chǎn)量下降29.71%，說明肥料對設施蔬菜的增產(chǎn)具有重要作用。與50%CF處理相比，T1～T5各處理的辣椒產(chǎn)量均顯著增加（Plt;0.05），其中以T3處理產(chǎn)量最高，為3319.87kg/hm2，增幅129.72%；其次為T4處理，產(chǎn)量為2970.56kg/hm2，增幅105.54%；T1和T2處理效果相當，產(chǎn)量分別為2654.73和2696.35kg/hm2，分別增幅83.69%和86.57%。這表明，在降低50%肥料用量的情況下，噴施 IAA、6- BA、GA3三種激素組合對辣椒的生長發(fā)育有明顯的促進作用，從而實現(xiàn)增產(chǎn)效果。

2.2.1 植物生長調(diào)節(jié)劑對辣椒氮元素含量的影響

對于植物的生命來說，氮素是最重要的元素之一，更是構成蛋白質必不可少的組成部分。由表3可知，減少50%的施肥量，對辣椒氮含量影響顯著（Plt;0.05）。不施肥（CK）處理下的辣椒氮吸收量為0.48g/株，50%CF 和 CF 處理的辣椒氮吸收量分別為0.95和1.39g/株，與不施肥（CK）相比均顯著增加（Plt;0.05），增幅分別為97.92%和189.58%。較50%CF處理相比，T1～T5各處理的辣椒氮吸收量均顯著增加，其中，T3處理的辣椒氮吸收量最高，為1.61g/株，增幅69.47%；其次是T4處理，辣椒氮吸收量為1.55g/株，增幅63.16%；T5處理的辣椒氮吸收量為1.48g/株，增幅55.79%；T1和T2處理的辣椒氮吸收量分別為1.28和1.36g/株，分別增幅34.74%和43.16%，兩者之間無顯著差異，但均高于CF和50%CF處理。上述結果表明，減少50%的常規(guī)施肥量，噴施植物生長調(diào)節(jié)劑能有效促進辣椒對氮元素的吸收。

2.2.2 植物生長調(diào)節(jié)劑對辣椒磷元素含量的影響

磷是植物必需的三大養(yǎng)分之一，同時也是植物細胞核中重要的蛋白組分。它可以提高營養(yǎng)物質在植株中的累積與轉換，促進細胞分裂與生殖器官的形成。低磷脅迫下，植株莖、葉的生長發(fā)育受到一定程度的影響，植株的葉色呈紫紅色。由表4可知，不施肥（CK）處理下的辣椒磷吸收量為0.05g/株，50%CF 和 CF 處理的辣椒磷吸收量分別為0.10和0.29g/株，與不施肥（CK）相比均顯著增加（Plt;0.05），同時50%CF 和 CF 處理之間呈顯著差異。T1～T5各處理中，除T1處理外，其他處理植株吸收磷量均顯著高于50%CF處理。其中，T3處理的辣椒植株磷吸收量最高，為0.30g/株，較50%CF處理增加了200%；其次是T5處理，辣椒植株磷吸收量為0.27g/株；T4處理的辣椒磷吸收量為0.26g/株；T2處理的辣椒磷吸收量為0.24g/株。上述結果表明，減少50%的常規(guī)施肥量，噴施植物生長調(diào)節(jié)劑能有效促進辣椒對磷元素的吸收。

2.2.3 植物生長調(diào)節(jié)劑對辣椒鉀元素吸收量的影響

在植物的體內(nèi)有許多種酶需要依靠鉀素來激活，鉀素不僅對于維持細胞的酸堿平衡有著重要作用，而且還能增強植物對強風、干旱和病原體的抵抗力。由表5可知，不施肥（CK）處理下的辣椒鉀吸收量為0.71g/株，50%CF 和 CF 處理的辣椒植株鉀吸收量分別為1.54和2.39g/株，與不施肥（CK）相比均顯著增加（Plt;0.05），同時50%CF 和 CF 處理之間呈顯著差異。較50%CF處理相比，T1～T5各處理的辣椒植株鉀吸收量均顯著增加（Plt;0.05），其中，T3處理的辣椒植株鉀吸收量最高，為2.30g/株，增幅49.35%；其次是T4處理，辣椒植株鉀吸收量為2.24g/株，增幅45.45%；T5處理的辣椒氮吸收量為2.07g/株，增幅34.42%；T1和T2處理的辣椒植株鉀吸收量分別為1.98和1.66g/株，分別增幅28.57%和7.79%。上述結果表明，減少50%的常規(guī)施肥量，噴施植物生長調(diào)節(jié)劑能有效促進辣椒對鉀元素的吸收。

3討論

植物的生長與發(fā)育階段都會受到激素的影響，其中包括促進細胞增長的生長素，控制細胞分化的細胞分裂素以及赤霉素等，它們都會對作物的產(chǎn)量產(chǎn)生影響。已有的研究結果顯示，在適當?shù)臐舛确秶鷥?nèi)（μmol / L）噴施生長素可以增加煙葉產(chǎn)量并促進其根部生長[4]。外源添加細胞分裂素能夠改善水稻的光合作用，增強其充實度，促進干物質的積累，從而增加粒重，提高產(chǎn)量；6- BA噴施能明顯增加穗數(shù)，增加每穗實粒數(shù)、千粒重[6]。外源添加赤霉素可以大幅度增加白菜產(chǎn)量，其中，濃度為 300 mg/L的赤霉素對于促使植株生長最為有效，而100mg/L的赤霉素有助于使植株變得更粗壯。本研究結果顯示，與50%CF處理相比，T1～T5各處理的辣椒產(chǎn)量均顯著增加（Plt;0.05），其中以T3處理產(chǎn)量最高，為3319.87kg/hm2，增幅129.72%；其次為T4處理，產(chǎn)量為2970.56kg/hm2，增幅105.54%，究其原因，可能與 IAA、6- BA、GA3的含量及配比等因素有關，但其適宜的濃度、配比及作用機理仍不明確。

在辣椒的成長過程中，氮、磷和鉀這三種養(yǎng)分扮演著關鍵角色。龔林等人的實驗結果顯示，植物生長調(diào)節(jié)劑在一定程度上可以提高植物對 N、 P、 K的吸收；翟吉慶等人的研究發(fā)現(xiàn)，添加植物生長調(diào)節(jié)物質后，煙葉鉀素含量明顯增加，煙葉質量有所提高；王澤平等人的研究發(fā)現(xiàn)，施用植物生長調(diào)節(jié)物質后，夏玉米的氮磷吸收明顯增加，氮磷在夏玉米中的分布也發(fā)生了變化[5]。這說明植物的生長發(fā)育能夠借助于葉部施用的植物生長調(diào)節(jié)劑得到調(diào)控。這些激素可以有效調(diào)節(jié)植株體內(nèi)養(yǎng)分元素的吸收利用，進而促使其從原本的營養(yǎng)成長轉變成生殖成長。本研究表明，葉面噴施不同組合及濃度的植物生長調(diào)節(jié)劑均能夠促進辣椒植株對氮、磷、鉀營養(yǎng)元素的吸收，其中顯著提高辣椒對氮和磷2種營養(yǎng)元素的吸收量。

根據(jù)Hayat等人的研究結果表明，通過添加生長激素可以有效提高鷹嘴豆的硝酸還原酶活性以及其中的氮元素含量。細胞分裂素是一種信息化學物質，可控制調(diào)節(jié)與氮吸收及同化相關的基因轉錄活性。已有研究發(fā)現(xiàn)，由細胞分裂素誘導的擬南芥，能明顯地提高或降低氮吸收與代謝相關的基因表達，赤霉素對植物體內(nèi)氮代謝亦有重要的調(diào)控作用[7]。GA3處理的擬南芥提高了硝酸還原酶活性和相關基因mRNA水平，由此減少作物內(nèi)部含量的硝酸鹽。

4 結論

綜合上述試驗結果可以得出，在減少50% 施肥量的條件下，噴施適當濃度組合的 IAA、6-BA和GA3有利于辣椒的生物量積累，促進辣椒產(chǎn)量的提高，提高辣椒對氮磷鉀元素的吸收利用。與50%常規(guī)施肥處理相比，T1～T5各處理的辣椒產(chǎn)量均顯著增加（Plt;0.05），其中以T3處理產(chǎn)量最高，為3319.87kg/hm2，增幅129.72%；與50%常規(guī)施肥處理相比，T1～T5各處理的辣椒植株氮元素吸收量均顯著增加，除T1處理外，其他處理植株吸收磷量均顯著高于50%CF處理；其中以T3處理的辣椒植株氮磷鉀元素吸收量最高，分別為1.61g/株、0.30g/株和2.30g/株，分別增幅69.47%、200%和49.35%。因此，噴施植物生長調(diào)節(jié)劑可提高辣椒產(chǎn)量及辣椒對氮磷鉀元素的吸收利用，其中T3處理對辣椒產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收的影響最大，大大提高了化肥利用率。

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