增施硫酸鉀對日光溫室水果辣椒生長與果實品質的影響

李恭峰，高亞新，李欣然，馬萬成，張振興，李青云

（河北省蔬菜產業協同創新中心·河北農業大學園藝學院 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。辣（甜）椒產業目前已成為我國最大的蔬菜產業。中國是世界辣椒生產第一大國，據不完全統計，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%。北方保護地辣椒產區主要以鮮食菜用辣椒和甜椒生產為主，然而，隨著人們生活水平的提高，休閑農業發展迅速，適合現場采摘、搭配果菜禮品套餐的高品質水果型辣椒、甜椒產品深受消費者歡迎。目前，肉厚、甜而不辣的水果椒生產屬于起步階段，品種偏少，生產技術尚不成熟。隨著人們對辣椒上市時間、產量和品質的要求不斷提高，傳統的辣椒栽培技術已經不能適應實際生產需求，亟需研究與品種配套的優質高效栽培技術。

鉀作為植物生長和發育的重要元素，是植物體內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節作用，可以促進根系生長，提高植物抗逆性。鉀有助于光合作用，在植物生長期間，適當濃度的鉀離子溶液處理能有效促進葉綠體合成，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元素如N、P 等的吸收利用能力，促進光合同化產物向生殖器官轉運與分配，防止早衰，促進果實生長發育。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，關于鉀可以提高果實品質的研究主要集中在蘋果、棗、梨、桃、西瓜等作物上，關于辣椒的研究較少。水果辣椒是近年來推廣的一類甜度較高的鮮食品種，探討其提質技術對生產具有重要的指導意義。筆者研究了椰糠基質栽培條件下增施不同濃度硫酸鉀對辣椒生長及果實品質的影響，探索提高品質適宜的硫酸鉀濃度，以期為水果型辣椒優質高效生產提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

供試品種：水果辣椒19-164，由河北農業大學園藝學院蔬菜育種團隊提供。硫酸鉀（KSO≥99.0%）由國藥集團化學試劑有限公司生產，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。

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水潤佳禾現代農業園區9號日光溫室內。水果辣椒采用袋裝基質栽培方式，基質為椰糠，每袋6.00 kg，椰糠理化性質見表1。

表1 椰糠基質的基本理化性質

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，小區面積7.65 m，3 次重復，隨機區組排列。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，滴灌次數和時間由光輻射軟件控制。其他采用常規管理措施。

試驗設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 測定指標與方法

1.3.1 生長指標 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。用直尺測量株高，用游標卡尺測量莖粗，用TTC 法測定根系活力。

1.3.2 光合指標 盛果期，每個處理取3 株，用翼鬃麒科技（北京）有限公司產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濃度和氣孔導度。測定時設定光量子通量密度為1000 μmol·m·s，3 次重復。

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

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

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（用磷酸調節pH 值4～5）體積比10∶90，流速0.80 mL·min，進樣量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（用磷酸調節pH值2.9）體積比5∶95，流速0.80 mL·min，進樣量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 數據處理

運用SPSS 26.0 數據處理系統進行差異顯著性分析，采用Office 2016 記錄數據并作圖。

2 結果與分析

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，各項指標均呈現先升高后降低趨勢，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，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

表5 不同硫酸鉀處理水果辣椒紅熟果的外觀品質

2.5 不同硫酸鉀處理對水果辣椒果實品質的影響

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 處理有機酸含量顯著高于其他處理，P15 處理的有機酸含量最低。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 討論與結論

本試驗結果表明，在日光溫室水果辣椒正常管理條件下，在開花坐果期適當增施硫酸鉀可有效促進根系生長、增強植株長勢，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植株生長的作用、高硫酸鉀濃度抑制植株生長的結論相同；植物葉片SPAD 值能夠反映葉片內葉綠素相對含量，葉片內葉綠素的含量直接決定光合效率，進而反映植株的營養健康狀況以及同化物的積累量。鉀是植物體內主要的礦質元素之一，是多種酶的活化劑，參與糖類代謝，可以促進光合作用，直接影響植物的生長發育和品質形成。P15 處理凈光合速率顯著高于對照，表明其能更好地進行有機物的累積；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，這與譙高陽等研究結果一致。

鉀被譽為作物生產中的“品質元素”，能夠在一定程度上提高和改善蔬菜產品的品質。可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白、維生素C 和有機酸含量能夠明確地反映出蔬菜品質的優劣。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量，改善果實品質，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。薛亮等也在甜瓜栽培的研究中證實，與對照相比適當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酸含量，提高果實的風味和口感；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，產量降低，有機酸含量增加，果實品質降低等問題。

適當增施硫酸鉀能提高果實品質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，增強了植株的長勢和抗倒伏能力，從而提高了植株同化物的轉運和運輸效率，進而提高果實品質；二是葉片SPAD 值在一定程度上可以反映葉片內葉綠素的相對含量，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，從而提高有機物的積累量。

本試驗分別研究了青熟果和紅熟果的品質，但19-164 水果辣椒為彩椒品種，紅熟期的果實品質更為重要。綜上所述，在日光溫室基質栽培施用平衡水溶肥條件下，適當增施硫酸鉀可以促進水果辣椒植株生長，提高果實品質，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 處理的各項指標表現均較好，綜合各項生長指標和品質指標來看，硫酸鉀的最佳施用量為15 kg·667 m。