增施硫酸钾对日光温室水果辣椒生长与果实品质的影响

李恭峰，高亚新，李欣然，马万成，张振兴，李青云

（河北省蔬菜产业协同创新中心·河北农业大学园艺学院 河北保定 071000）

辣椒为茄科辣椒属一年或有限多年生草本植物，性热、味辛，含有大量的维生素C，还含有维生素B、胡萝卜素以及钙、铁等矿物质。辣（甜）椒产业目前已成为我国最大的蔬菜产业。中国是世界辣椒生产第一大国，据不完全统计，近年我国辣（甜）椒种植面积超过133.33 万hm，占世界辣（甜）椒种植面积的35%，占全国蔬菜种植面积的10%。北方保护地辣椒产区主要以鲜食菜用辣椒和甜椒生产为主，然而，随着人们生活水平的提高，休闲农业发展迅速，适合现场采摘、搭配果菜礼品套餐的高品质水果型辣椒、甜椒产品深受消费者欢迎。目前，肉厚、甜而不辣的水果椒生产属于起步阶段，品种偏少，生产技术尚不成熟。随着人们对辣椒上市时间、产量和品质的要求不断提高，传统的辣椒栽培技术已经不能适应实际生产需求，亟需研究与品种配套的优质高效栽培技术。

钾作为植物生长和发育的重要元素，是植物体内含量最高的金属元素。钾元素对植物的生长起着很重要的调节作用，可以促进根系生长，提高植物抗逆性。钾有助于光合作用，在植物生长期间，适当浓度的钾离子溶液处理能有效促进叶绿体合成，提高植物的叶绿素含量、光合速率。有研究表明，增施钾肥可提高作物对其他营养元素如N、P 等的吸收利用能力，促进光合同化产物向生殖器官转运与分配，防止早衰，促进果实生长发育。研究表明，适量增施钾肥可以提高草莓、大白菜、樱桃番茄、葡萄、甜瓜等作物的产量和果实中的维生素C、可溶性糖、可溶性固形物含量。目前，关于钾可以提高果实品质的研究主要集中在苹果、枣、梨、桃、西瓜等作物上，关于辣椒的研究较少。水果辣椒是近年来推广的一类甜度较高的鲜食品种，探讨其提质技术对生产具有重要的指导意义。笔者研究了椰糠基质栽培条件下增施不同浓度硫酸钾对辣椒生长及果实品质的影响，探索提高品质适宜的硫酸钾浓度，以期为水果型辣椒优质高效生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试品种：水果辣椒19-164，由河北农业大学园艺学院蔬菜育种团队提供。硫酸钾（KSO≥99.0%）由国药集团化学试剂有限公司生产，圣诞树牌全水溶性肥料（N-PO-KO·20-20-20）由北京富特森公司生产。

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区水润佳禾现代农业园区9号日光温室内。水果辣椒采用袋装基质栽培方式，基质为椰糠，每袋6.00 kg，椰糠理化性质见表1。

表1 椰糠基质的基本理化性质

每行南北走向放置23 个种植袋，每袋种植2株苗，株距17.50 cm，行距95.00 cm，小区面积7.65 m，3 次重复，随机区组排列。吊蔓栽培，四干整枝。采用滴箭灌溉，滴灌孔径3.00 mm，流量2 L·h，滴灌次数和时间由光辐射软件控制。其他采用常规管理措施。

试验设5 个硫酸钾处理，施用量分别为0（CK）、5（P5）、10（P10）、15（P15）、20（P20）kg·667 m，即每株每次称取0 g（CK）、0.402 6 g（P5）、0.805 2 g（P10）、1.207 8 g（P15）、1.610 4 g（P20）硫酸钾溶于100 mL 蒸馏水，灌根处理。于2020 年10 月22 日开花坐果期开始施用，每次处理间隔14 d，共6 次，至2020 年12 月31 日止。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 生长指标 分别在植株开花坐果期、盛果期测定株高和茎粗，在盛果期和拉秧期测定根系活力。每处理测定5 株，3 次重复。用直尺测量株高，用游标卡尺测量茎粗，用TTC 法测定根系活力。

1.3.2 光合指标 盛果期，每个处理取3 株，用翼鬃麒科技（北京）有限公司产YZQ-100A 便携式光合仪测定植株生长点以下4～5 片完全展开功能叶的净光合速率、蒸腾速率、胞间CO浓度和气孔导度。测定时设定光量子通量密度为1000 μmol·m·s，3 次重复。

1.3.3 品质指标 分别取青熟果和红熟果，测定果实长度、宽度、果肉厚度和单果质量，取果实中间部位测定可溶性固形物含量等品质指标，每处理取10个果实，3 次重复。

用直尺测量果实长度，用游标卡尺测量果实宽度和果肉厚度，用电子天平测量单果质量。

参考高茜等和王艳颖等的方法，并稍加改动。采用高效液相色谱法测定果实糖含量。采用Shodex Asahipak NH2P-50 4E 色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μL），柱温32 ℃，流动相乙腈、水体积比75∶25，流速0.80 mL·min，进样量5.00 μL，检测器为视差折光检测器，保留时间20 min。采用Agilent 1200 高效液相色谱仪测定。

采用日本爱拓PAL-1 糖度计测定可溶性固形物含量；采用考马斯亮蓝G-250 法测定可溶性蛋白含量。

采用高效液相色谱法测定维生素C 含量，并稍加改动。采用Agilent ZORBAX SB-C18 色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μL），柱温30 ℃，流动相乙腈、0.30 mol·L磷酸二氢钾水溶液（用磷酸调节pH 值4～5）体积比10∶90，流速0.80 mL·min，进样量10.00 μL，检测器为二极管阵列检测器，检测波长280 nm，保留时间15 min。采用Agilent 1260 高效液相色谱仪测定。

采用高效液相色谱法测定有机酸含量，并稍加改动。采用Agilent ZORBAX SB-C18 色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μL），柱温35 ℃，流动相为甲醇、0.02 mol·L磷酸二氢钠水溶液（用磷酸调节pH值2.9）体积比5∶95，流速0.80 mL·min，进样量20 μL，检测器为二极管阵列检测器，检测波长210 nm，保留时间20 min。采用Agilent 1260 高效液相色谱仪测定。

1.4 数据处理

运用SPSS 26.0 数据处理系统进行差异显著性分析，采用Office 2016 记录数据并作图。

2 结果与分析

2.1 不同硫酸钾处理对水果辣椒生长的影响

由表2 可以看出，在开花坐果期，各处理间植株株高、茎粗和叶片SPAD 值无显著差异；在盛果期，施用硫酸钾处理株高、茎粗、叶片SPAD 值均显著高于CK，且随着施用硫酸钾含量升高，各项指标均呈现先升高后降低趋势，P15 处理株高、茎粗、叶片SPAD 值显著高于其他处理，比CK 分别提高17.76%、34.63%和14.50%。

表2 不同硫酸钾处理对水果辣椒生长的影响

2.2 不同硫酸钾处理对水果辣椒光合作用的影响

从表3 可以看出，盛果期P15 和P10 处理的净光合速率显著高于CK 和其他处理，P15 处理的最高，比CK 提高18.26%；P20 和P15 蒸腾速率显著高于CK 和其他处理，P20 处理最高，比CK 提高48.81%；P15 的胞间CO浓度显著低于CK 和其他处理，比CK 降低5.48%；P15 和P10 处理的气孔导度显著高于CK 和其他处理，P15 的最高，比CK 提高66.31%，且P15 和P10 处理之间差异不显著。

表3 不同硫酸钾处理对盛果期水果辣椒叶片光合参数的影响

2.3 不同硫酸钾处理对水果辣椒根系活力的影响

由图1 可知，对盛果期的植株而言，其根系活力与该时期株高和茎粗的生长趋势基本一致，P15处理的根系活力最强，P10 处理次之，CK 处理根系活力最弱，且P15 处理显著高于CK，比CK 提高53.92%。拉秧期植株衰老，根系活力明显降低，各处理间差异不显著。

图1 开花坐果期与拉秧期不同硫酸钾处理的水果辣椒根系活力

2.4 不同硫酸钾处理对水果辣椒果实外观品质的影响

由表4～5 可以看出，对青熟果而言，P15 处理果实长度显著高于其他处理，比CK 提高5.44%；P5、P10、P15 处理果肉厚度显著高于CK，且三者之间差异不显著，P15 处理比CK 提高23.62%；P15 处理单果质量低于CK，但二者差异不显著。对红熟果而言，P15 处理果实长度最长，显著高于CK，比CK提高8.02%；P15 处理果肉厚度显著高于CK，比CK提高8.63%；P15 处理单果质量显著高于CK，比CK高7.78%。青熟果和红熟果中各个处理果实宽度差异均不显著。

表4 不同硫酸钾处理水果辣椒青熟果的外观品质

表5 不同硫酸钾处理水果辣椒红熟果的外观品质

2.5 不同硫酸钾处理对水果辣椒果实品质的影响

由表6 可知，青熟果中P15 处理的可溶性固形物、可溶性蛋白和维生素C 含量均高于其他处理，P5 处理有机酸含量显著高于其他处理，P15 处理的有机酸含量最低。与对照相比，P15 处理可溶性固形物、可溶性蛋白、维生素C 含量分别提高9.62%、30.00%、46.03%，有机酸含量则降低了18.75%。

表6 不同硫酸钾处理对水果辣椒果实品质的影响

红熟果P15 处理可溶性固形物、可溶性蛋白和维生素C 含量均显著高于CK，并且随硫酸钾浓度升高，各指标均呈先升高后下降的趋势，其中P15处理含量最高。P15 处理有机酸含量最低，且显著低于对照处理。相较于对照处理，P15 处理可溶性固形物、可溶性蛋白、维生素C 含量分别提高34.39%、58.90%、66.41%，有机酸含量降低了12.73%。

2.6 不同硫酸钾处理对水果辣椒果实糖含量的影响

由表7 可以看出，无论是青熟果还是红熟果，水果辣椒中的果糖和葡萄糖含量均较高，是果实中的主要糖分，蔗糖含量较低。其中P15 葡萄糖和果糖含量均最高，显著高于CK 和其他处理，与CK 相比，青熟果的果糖、葡萄糖含量分别提高26.48%和105.75%，红熟果的果糖、葡萄糖含量分别提高40.76%和81.79%。

表7 不同硫酸钾处理对水果辣椒果实糖含量的影响 （mg·g-1）

3 讨论与结论

本试验结果表明，在日光温室水果辣椒正常管理条件下，在开花坐果期适当增施硫酸钾可有效促进根系生长、增强植株长势，施用硫酸钾浓度过高反而会抑制植株生长，这与刘亭亭、曹永康等得出适宜浓度硫酸钾有促进植株生长的作用、高硫酸钾浓度抑制植株生长的结论相同；植物叶片SPAD 值能够反映叶片内叶绿素相对含量，叶片内叶绿素的含量直接决定光合效率，进而反映植株的营养健康状况以及同化物的积累量。钾是植物体内主要的矿质元素之一，是多种酶的活化剂，参与糖类代谢，可以促进光合作用，直接影响植物的生长发育和品质形成。P15 处理净光合速率显著高于对照，表明其能更好地进行有机物的累积；在开花坐果期和盛果期P15 处理的叶片SPAD 值均最高，叶绿素相对含量高可提高光合速率、改善果实品质，这与谯高阳等研究结果一致。

钾被誉为作物生产中的“品质元素”，能够在一定程度上提高和改善蔬菜产品的品质。可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C 和有机酸含量能够明确地反映出蔬菜品质的优劣。与对照相比，P15 处理青熟果可溶性固形物、可溶性蛋白、维生素C 含量分别提高了9.62%、30%和46.03%，红熟果可溶性固形物、可溶性蛋白、维生素 C 含 量 分 别 提 高 了 34.39% 、58.90% 和66.41%。青熟果与红熟果有机酸含量分别降低了18.75%和12.73%。张绩等指出适量增施钾肥可有效提高脐橙的维生素C、可溶性固形物和可溶性糖的含量，这一结论在华明艳等草莓栽培的研究中也得到证实。彭佃亮等研究表明，番茄叶面喷施钾肥可显著提高番茄果实单位面积产量，改善果实品质，同时降低果实畸形率。顾玉成等研究表明，钾肥施用过量会增加草莓果实的含酸量，降低果实品质。薛亮等也在甜瓜栽培的研究中证实，与对照相比适当增施硫酸钾可显著提高水果辣椒可溶性固形物、维生素C、可溶性蛋白的含量。本试验表明，适量增施硫酸钾在提高水果辣椒可溶性糖含量的同时降低有机酸含量，提高果实的风味和口感；红熟果中P15 处理比对照果糖含量提高了40.76%，葡萄糖含量提高了81.79%。这与王勤礼等适量增施硫酸钾可以提高甜椒果实含糖量的结论相同。值得注意的是，过量施用钾肥会造成作物生长减慢，产量降低，有机酸含量增加，果实品质降低等问题。

适当增施硫酸钾能提高果实品质的原因可能有两方面：一是增施硫酸钾能显著提高植株的株高、茎粗，增强了植株的长势和抗倒伏能力，从而提高了植株同化物的转运和运输效率，进而提高果实品质；二是叶片SPAD 值在一定程度上可以反映叶片内叶绿素的相对含量，叶绿素含量则直接决定了光合速率的快慢，叶片的净光合速率反映了植物的光合作用积累有机物的量。试验表明，适量增施硫酸钾可以显著提高叶片SPAD 值和净光合速率，从而提高有机物的积累量。

本试验分别研究了青熟果和红熟果的品质，但19-164 水果辣椒为彩椒品种，红熟期的果实品质更为重要。综上所述，在日光温室基质栽培施用平衡水溶肥条件下，适当增施硫酸钾可以促进水果辣椒植株生长，提高果实品质，且随硫酸钾浓度增加，辣椒株高、茎粗、红熟果可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C 含量呈先升高后下降的趋势。P15 处理的各项指标表现均较好，综合各项生长指标和品质指标来看，硫酸钾的最佳施用量为15 kg·667 m。