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基施黄腐酸肥条件下减施化肥提高设施辣椒产量和品质

高原 郭晓青 李福德 毕焕改 艾希珍

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基施黄腐酸肥条件下减施化肥提高设施辣椒产量和品质

    作者简介: 高原 E-mail:771416252@qq.com;
    通讯作者: 毕焕改, E-mail:bhg163@163.com
  • 基金项目: 山东省重点研发计划(2019GNC106047);山东省现代农业产业技术体系建设专项(SDAIT-05-10);山东农业大学泉林黄腐酸肥料工程实验室开放研发基金(QL2016-15);国家自然科学基金(31701909)资助。

Improvement of yield and quality of greenhouse-grown pepper through basal application of fulvic acid fertilizer under chemical fertilizer reduction

    Corresponding author: BI Huan-gai, E-mail:bhg163@163.com ;
  • 摘要: 【目的】黄腐酸 (FA) 可提高作物的光合作用,提高产量和品质。本文研究了底施黄腐酸后减少化肥用量对作辣椒长的影响,为减少化肥施用量提供可行的途径。【方法】以‘长剑’辣椒为试材,在山东农业大学日光温室内进行了小区试验。以常规化肥施用量 (N 450 kg/hm2、P2O5 120 kg/hm2、K2O 900 kg/hm2) 为对照 (CK),在底施黄腐酸肥料600 kg/hm2基础上,分别减施氮磷钾化肥总量的45% (T1)、30% (T2)、15% (T3) 和0% (T4) 为处理。在辣椒盛果期测定其生长量、干物质含量、光合荧光参数、碳代谢、品质等指标,并统计产量。【结果】与CK相比,T1处理的株高显著增加,T2处理的株高、茎粗、总干物重、糖含量和蔗糖合成酶 (SS) 活性显著增加,T3和T4处理的生长量、光合速率 (Pn)、糖含量、蔗糖磷酸合成酶 (SPS) 和SS活性均显著增加,同时,T1、T2、T3和T4处理较CK处理显著降低了蒸腾速率 (Tr),提高了单株结果数和单果质量,产量分别比CK增加了29.5%、13.9%、37.8%和26.4%;以T1处理的综合品质最差,以T3处理的辣椒果实可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸以及维生素C (Vc) 的含量均显著高于其他处理,产量提高37.8%,综合效果最优。【结论】在本试验条件下,低施黄腐酸肥料600 kg/hm2可促进设施辣椒生长发育,增加干物质量积累,增强光合作用,促进碳代谢,显著提高其产量及品质。在底施黄腐酸肥基础上减施化肥总量的30%~45%仍可保持较高的产量和品质,而减施15%可以大幅提升辣椒植株的生理代谢性能,进而显著提高产量和品质。由于是一年的试验结果,基施黄腐酸肥料减施化肥的长期效应还需进一步研究。
  • 图 1  基施黄腐酸肥料条件下各减施化肥处理的辣椒生长量

    Figure 1.  Growth of pepper plants in each treatment of chemical fertilizer reduction under basal application of fulvic acid fertilizer

    图 2  基施黄腐酸肥料条件下各减施化肥处理的辣椒叶片气体交换参数

    Figure 2.  Gas exchange parameters of pepper leaves in each treatment of chemical fertilizer reduction under basal application of fulvic acid fertilizer

    图 3  基施黄腐酸肥料条件下各减施化肥处理辣椒叶片碳代谢相关酶活性

    Figure 3.  Activities of carbon metabolism related enzymes in pepper leaves in each treatment of chemical fertilizer reduction under basal application of fulvic acid fertilizer

    表 1  基施黄腐酸肥料条件下各减施化肥处理的辣椒叶片色素含量 (mg/g,FW)

    Table 1.  Pigment contents of pepper leaves in each treatment of chemical fertilizer reduction under basal application of fulvic acid fertilizer

    处理Treatment叶绿素a Chl a叶绿素b Chl b叶绿素a/b Chl a/b类胡萝卜素 Carotenoid
    CK 1.46 ± 0.01 ab0.31 ± 0.01 a4.64 ± 0.10 c0.27 ± 0.01 b
    T11.33 ± 0.07 b0.27 ± 0.01 b 5.10 ± 0.11 ab0.27 ± 0.01 b
    T21.32 ± 0.09 b0.27 ± 0.01 b5.04 ± 0.08 b0.26 ± 0.18 b
    T31.55 ± 0.11 a0.32 ± 0.02 a5.29 ± 0.15 a0.31 ± 0.02 a
    T41.53 ± 0.09 a0.32 ± 0.01 a4.92 ± 0.11 b0.30 ± 0.01 a
    注(Note):CK—不施黄腐酸对照 No fulvic acid fertilizer application; 处理 T1~T4 代表化肥减施比例为 45%、30%、15% 和 0% The reducing rate of chemical fertilizers in treatments T1 to T4 were 45%, 30%, 15% and 0%; 同列数据后不同字母表示处理间差异显著 (P < 0.05) Values followed by different letters in a column indicate significant difference among treatments (P < 0.05).
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    表 2  基施黄腐酸肥料条件下各减施化肥处理辣椒叶片糖含量 (mg/g,DW)

    Table 2.  Sugar content of pepper leaves in each treatment of chemical fertilizer reduction under basal application of fulvic acid fertilizer

    处理Treatment总糖Total sugar还原糖Reducing sugar蔗糖Sucrose淀粉Starch
    CK104.79 ± 1.04 c39.03 ± 1.41 c4.20 ± 0.55 c16.67 ± 1.77 d
    T1106.56 ± 2.21 c37.61 ± 0.60 d3.91 ± 0.44 c16.35 ± 0.15 d
    T2116.67 ± 2.36 b40.60 ± 1.21 b 7.01 ± 0.48 ab26.77 ± 1.03 b
    T3119.58 ± 1.77 a43.15 ± 0.80 a7.37 ± 0.04 a28.96 ± 1.77 a
    T4120.31 ± 2.50 a43.58 ± 0.20 a6.74 ± 0.48 b21.77 ± 0.74 c
    注(Note):CK—不施黄腐酸对照 No fulvic acid fertilizer application; 处理 T1~T4 代表化肥减施比例为 45%、30%、15% 和 0% The reducing rate of chemical fertilizers in treatments T1 to T4 were 45%, 30%, 15% and 0%; 同列数据后不同字母表示处理间差异显著 (P < 0.05) Values followed by different letters in a column indicate significant difference among treatments (P < 0.05).
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    表 3  基施黄腐酸肥料条件下各化肥减施处理的辣椒产量

    Table 3.  Pepper yield in in each treatment of chemical fertilizer reduction under basal application of fulvic acid fertilizer

    处理
    Treatment
    单株果数
    Fruit number per plant
    单果重 (g)
    Weight per fruit
    产量 (kg/hm2)
    Yield
    增产 (%)
    Yield increase
    CK21.3 ± 1.5 b56.57 ± 4.1 b20229 ± 734 d
    T124.7 ± 1.5 a 62.43 ± 0.7 ab26193 ± 660 b29.5
    T222.0 ± 1.0 b 58.85 ± 3.8 ab 23043 ± 1009 c13.9
    T325.3 ± 1.5 a63.95 ± 4.7 a27874 ± 218 a37.8
    T4 23.7 ± 1.2 ab 60.03 ± 2.4 ab25564 ± 810 b26.4
    注(Note):CK—不施黄腐酸对照 No fulvic acid fertilizer application; 处理 T1~T4 代表化肥减施比例为 45%、30%、15% 和 0% The reducing rate of chemical fertilizers in treatments T1 to T4 were 45%, 30%, 15% and 0%; 同列数据后不同字母表示处理间差异显著 (P < 0.05) Values followed by different letters in a column indicate significant difference among treatments (P < 0.05).
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    表 4  基施黄腐酸肥料条件下各化肥减施处理辣椒果实品质

    Table 4.  Fruit quality of pepper in each treatment of chemical fertilizer reduction under basal application of fulvic acid fertilizer

    处理
    Treatment
    干物质 (%)
    Dry matter
    可溶性糖 (mg/g,FW)
    Soluble sugar
    可溶性蛋白 (mg/g,FW)
    Soluble protein
    游离氨基酸 (mg/g,FW)
    Free amino acids
    维生素 (mg/100 g,FW)
    CVitamin C
    CK 5.05 ± 0.09 bc 33.93 ± 0.25 ab3.22 ± 0.052 a0.100 ± 0.005 b107.59 ± 1.18 c
    T15.00 ± 0.11 c30.92 ± 0.21 d2.62 ± 0.003 b0.096 ± 0.003 b109.85 ± 0.97 b
    T24.96 ± 0.18 c 32.58 ± 1.10 bc2.39 ± 0.032 c0.116 ± 0.011 a118.40 ± 0.45 a
    T3 5.21 ± 0.16 ab34.61 ± 0.68 a3.18 ± 0.090 a0.120 ± 0.001 a117.89 ± 0.89 a
    T45.35 ± 0.06 a 31.39 ± 1.19 cd2.35 ± 0.066 c0.105 ± 0.001 b110.94 ± 1.18 b
    注(Note):CK—不施黄腐酸对照 No fulvic acid fertilizer application; 处理 T1~T4 代表化肥减施比例为 45%、30%、15% 和 0% The reducing rate of chemical fertilizers in treatments T1 to T4 were 45%, 30%, 15% and 0%; 同列数据后不同字母表示处理间差异显著 (P < 0.05) Values followed by different letters in a column indicate significant difference among treatments (P < 0.05).
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-04-11
  • 网络出版日期:  2020-03-11

基施黄腐酸肥条件下减施化肥提高设施辣椒产量和品质

    作者简介:高原 E-mail:771416252@qq.com
    通讯作者: 毕焕改, bhg163@163.com
  • 1. 山东农业大学园艺科学与工程学院/作物生物学国家重点实验室/农业部黄淮地区园艺作物生物学与种质创制重点开放实验室/山东省果蔬优质高效生产协同创新中心,山东泰安 271018
  • 2. 烟台市农业技术推广中心,山东烟台,264001
  • 基金项目: 山东省重点研发计划(2019GNC106047);山东省现代农业产业技术体系建设专项(SDAIT-05-10);山东农业大学泉林黄腐酸肥料工程实验室开放研发基金(QL2016-15);国家自然科学基金(31701909)资助。
  • 摘要: 【目的】黄腐酸 (FA) 可提高作物的光合作用,提高产量和品质。本文研究了底施黄腐酸后减少化肥用量对作辣椒长的影响,为减少化肥施用量提供可行的途径。【方法】以‘长剑’辣椒为试材,在山东农业大学日光温室内进行了小区试验。以常规化肥施用量 (N 450 kg/hm2、P2O5 120 kg/hm2、K2O 900 kg/hm2) 为对照 (CK),在底施黄腐酸肥料600 kg/hm2基础上,分别减施氮磷钾化肥总量的45% (T1)、30% (T2)、15% (T3) 和0% (T4) 为处理。在辣椒盛果期测定其生长量、干物质含量、光合荧光参数、碳代谢、品质等指标,并统计产量。【结果】与CK相比,T1处理的株高显著增加,T2处理的株高、茎粗、总干物重、糖含量和蔗糖合成酶 (SS) 活性显著增加,T3和T4处理的生长量、光合速率 (Pn)、糖含量、蔗糖磷酸合成酶 (SPS) 和SS活性均显著增加,同时,T1、T2、T3和T4处理较CK处理显著降低了蒸腾速率 (Tr),提高了单株结果数和单果质量,产量分别比CK增加了29.5%、13.9%、37.8%和26.4%;以T1处理的综合品质最差,以T3处理的辣椒果实可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸以及维生素C (Vc) 的含量均显著高于其他处理,产量提高37.8%,综合效果最优。【结论】在本试验条件下,低施黄腐酸肥料600 kg/hm2可促进设施辣椒生长发育,增加干物质量积累,增强光合作用,促进碳代谢,显著提高其产量及品质。在底施黄腐酸肥基础上减施化肥总量的30%~45%仍可保持较高的产量和品质,而减施15%可以大幅提升辣椒植株的生理代谢性能,进而显著提高产量和品质。由于是一年的试验结果,基施黄腐酸肥料减施化肥的长期效应还需进一步研究。

    English Abstract