氨基酸水溶肥对辣椒果实氨基酸含量及品质的影响

李磊　尹显慧　龙友华　杨森　张竹竹　吴小毛

摘要：【目的】分析叶面喷施氨基酸水溶肥对辣椒氨基酸含量及品质的影响，为氨基酸水溶肥在茄科蔬菜上的推广应用提供参考依据。【方法】设T1（喷施0.3% KH2PO4）、T2（喷施氨基酸1600倍液+0.3% KH2PO4）、T3（喷施氨基酸800倍液+0.3% KH2PO4）、T4（噴施氨基酸400倍液+0.3% KH2PO4）、T5（喷施氨基酸200倍液+0.3% KH2PO4）和清水对照（CK）共6个处理，分别在辣椒的显蕾期和初花期进行叶面喷施。采收后测定辣椒果实中必需氨基酸和部分非必需氨基酸含量，同时测量各处理辣椒农艺性状、外观指标和内在品质。【结果】与CK相比，T3处理的辣椒果实中必需氨基酸和非必需氨基酸均呈上升趋势，只有酪氨酸含量与CK无显著差异（P>0.05）;辣椒的株高、叶长、叶宽、单株挂果数、单果质量、纵径、横径、果形指数与CK差异显著（P<0.05，下同）;辣椒的碱、总糖、维生素C和可溶性蛋白含量分别比CK增加32.21%、53.23%、33.96%和32.84%，硝酸盐含量降低37.55%。相关性分析结果表明，辣椒中必需氨基酸含量与其农艺性状、内在品质呈极显著（P<0.01，下同）或显著正相关，与硝酸盐含量呈极显著或显著负相关。【结论】在辣椒显蕾期和初花期喷施适宜浓度的氨基酸水溶肥有利于提高辣椒果实的氨基酸含量，促进辣椒植株生长和改善果实品质，尤其以喷施氨基酸800倍液+0.3% KH2PO4混合液的效果最佳。

关键词： 辣椒;氨基酸水溶肥;氨基酸含量;农艺性状;品质

中图分类号： S641.306.2                        文献标志码： A 文章编号：2095-1191（2019）05-1049-08

Abstract：【Objective】Effects of foliage spraying amino acid water-soluble fertilizer on amino acid content and quality of pepper were analyzed in order to provide reference for application of amino acid water soluble fertilizer in Solanaceae vegetables. 【Method】T1（foliar spraying 0.3% KH2PO4）， T2（foliar spraying amino acid water soluble fertilizer 1600 times dilution+0.3% KH2PO4）， T3（foliar spraying amino acid water soluble fertilizer 800 times dilution+0.3% KH2PO4）， T4（foliar spraying amino acid water soluble fertilizer 400 times dilution+0.3% KH2PO4）， T5 （foliar spraying amino acid water soluble fertilizer 200 times dilution+0.3% KH2PO4） and control with clear water（CK） were set， spraying was carried out in the budding period and initial flowering period of pepper. The essential and non-essential amino acids in pepper were detected， and he agronomic character， appearance index and inner quality of pepper were measured at the time of harvest. 【Result】Compared with the CK， both essential and non-essential amino acids in the T3 treated peppers showed an upward trend， and only the tyrosine content did not differ significantly from the control（P>0.05）. Pepper plant height， leaf length， leaf width， fruit number per plant， single fruit weight， longitudinal diameter， transverse diameter and fruit shape index of pepper were significantly different from those of the CK（P<0.05， the same below）. The contents of capsaicin， total sugar， vitamin C and soluble protein increased by 32.21%，53.23%，33.96% and 32.84%， respectively， nitrate content decreased by 37.55% compared with control. Based on correlation analysis， essential amino acid content had extremely significant（P<0.01， the same below） or significant positive correlation with agronomic traits and internal quality， and it had extremely significant or significant negative correlation with nitrate content. 【Conclusion】Spraying the appropriate concentration of amino acid water-soluble fertilizer in the squaring period and fruiting period of pepper is beneficial to increase the growth， fruit quality and amino acid content of pepper， and amino acid water-soluble fertilizer 800 times dilution+0.3% KH2PO4 has the optimal effects.

Key words： pepper; amino acid water soluble fertilizer; amino acid content; agronomic traits; quality

0 引言

【研究意义】辣椒（Capsicum annuum L.）又名海椒、辣子、辣角、辣茄等，属茄科（Solanaceae）辣椒属（Capsicum）植物，是我国普遍种植的蔬菜品种之一。辣椒因其果实富含维生素C、维生素E及矿物质、氨基酸、蛋白质和抗氧化物质而深受大众青睐（Naccarato et al.，2016）。辣椒现已发展成为贵州省优势特色农作物，种植面积达33万ha，贵州省辣椒的栽培面积、加工规模、市场集散规模均居于全国前列（张建等，2018），但由于生产过程中化肥的不合理使用导致其品质逐年下降。氨基酸水溶肥是由游离氨基酸形成的一种新型肥料，施用氨基酸水溶肥可显著提高蔬菜产量（王蓓等，2017），同时氨基酸水溶肥能为土壤中的微生物提供营养物质，有利于微生物群落扩繁（Paterson and Sim，1999;贾娟等，2018）。生产上，氨基酸水溶肥已广泛用于改善和提高芹菜（曹洪凤等，2010）、豇豆（李博赈等，2013）等蔬菜质量，但针对辣椒生产的研究报道较少。因此，分析氨基酸水溶肥对辣椒氨基酸含量及品质的影响，对氨基酸水溶肥在蔬菜上的推广应用具有重要意义。【前人研究进展】氨基酸作为有机氮化合物，可促进作物对氮、磷和钾的吸收（许猛等，2018）及营养物质积累（Reeve et al.，2009;孔小平，2015），对改善果实品质、提高作物抗性效果显著（章恒毅，2010）。成学慧等（2012）研究发现“爱乐壮”氨基酸肥料能提高草莓叶片的叶绿素含量及提升叶片净光合速率和光合性能等指标，对草莓增产效果显著;谢荔等（2013）研究表明，在葡萄上喷施不同浓度的氨基酸肥料能显著提高果实中可溶性糖和可溶性固形物含量，但可滴定酸含量明显下降;彭智平等（2014）研究发现喷施氨基酸液肥后，沙糖桔叶片中的功能叶绿素含量提高20.3%，果实直径增加16.3%，单株平均座果数提高54.4%，且比普通商品液肥淋施处理增产10.4%以上。李建生等（2017）研究表明叶面喷施蚯蚓氨基酸肥的黄瓜果实品质均呈提高的趋势;王蓓等（2017）对辣椒和豇豆叶片喷施氨基酸水溶肥料促进了植株的生長，其中产量上豇豆增产达14.7%;贾娟等（2018）研究发现氨基酸水溶肥与菌剂配施为对增加松花菜生物和经济产量效果最好的处理。【本研究切入点】目前，有关氨基酸肥在农作物上的应用主要集中在作物地上部形态、生理特性和产量研究方面（王学君等，2016;贾娟等，2018），针对施用氨基酸水溶肥对辣椒植株生长、果实品质及氨基酸含量的研究鲜有报道。【拟解决的关键问题】通过对辣椒显蕾期和初花期叶面喷施不同浓度的氨基酸水溶肥，分析氨基酸水溶肥对辣椒氨基酸含量、植株生长和果实品质的影响，为氨基酸水溶肥在辣椒等茄科蔬菜上的推广应用提供参考依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

供试辣椒品种为黔椒8号，长势整齐一致，田间管理水平较高。供试肥料：KH2PO4（磷酸二氢钾，≥99.5%，分析纯，成都金山化学试剂有限公司生产提供）;氨基酸水溶肥（水剂，深圳市富威特植物营养有限公司生产提供），该水溶肥料由深海海藻低温萃取物及植物源生物酶解氨基酸组成，喷施后可激发作物的生长活力，具有加速新陈代谢、提高抗逆能力及促进健康生长等功能特点。供试土壤类型为黄棕壤，试验前在辣椒田内随机、多点混合采集深度为0～60 cm的土壤样品，测试得出样品的土壤背景值：pH 5.17、有机质含量37.04 g/kg、全氮含量1.14 g/kg、全磷含量0.64 g/kg、全钾含量6.31 g/kg、碱解氮含量105.33 mg/kg、有效磷含量21.67 mg/kg、速效磷含量152.32 mg/kg、全铅含量20.60 mg/kg。

1. 2 试验方法

试验于2018年5月在贵阳市修文县小箐乡岩鹰山村（东经106°35′37″，北纬26°55′8″）进行。将辣椒种子浸种催芽，露白后播种于育苗盘营养土内，待幼苗长至5叶1心，移栽至田间试验小区。在辣椒叶面喷施不同浓度的氨基酸水溶肥，试验共设6个处理，每处理重复3次，随机区组排列，共18个小区，周围设保护行，每小区面积30 m2。不同浓度水溶肥喷施处理设为T1～T5，分别为0.3% KH2PO4、氨基酸1600倍液+0.3% KH2PO4、氨基酸800倍液+0.3% KH2PO4、氨基酸400倍液+0.3% KH2PO4、氨基酸200倍液+0.3% KH2PO4，以喷施清水为对照（CK）。喷施时间分别选择在辣椒显蕾期和初花期，喷至叶面有明显露珠为止。试验期间天气以晴或多云为主，喷施后2～3 d内无降雨。

1. 3 测定项目及方法

1. 3. 1 果实氨基酸含量测定 苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、色氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、酪氨酸和精氨酸等含量测定参照GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的测定》。

1. 3. 2 农艺性状测定 当辣椒果实变红成熟后测量辣椒株高、叶长、叶宽和单株挂果数，每处理从辣椒植株的东、西、南、北、中5个方位随机采集果实带回实验室测量其单果质量、纵径、横径，并计算果形指数（纵径/横径）。

1. 3. 3 果实内在品质测定 辣椒果实的碱含量测定参照GB/T 30389—2013《辣椒及其油树脂 总辣椒碱含量的测定 分光光度法》;总糖含量采用硫酸蒽酮比色法测定（张志良等，2009）;维生素C含量采用2，6-二氯靛酚法测定;可溶性蛋白含量测定参照GB 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定》;硝酸盐含量采用硫酸—水杨酸法（王学奎，2006）测定。

1. 4 统计分析

采用Excel 2010和SPSS 19.0进行数据统计与分析，利用Duncan’s新复极差法比较各处理的间差异显著性。

2 结果与分析

2. 1 喷施氨基酸水溶肥对辣椒果实必需氨基酸含量的影响

由图1可看出，氨基酸水溶肥处理的辣椒果实苏氨酸含量均高于CK，其中，T3处理的苏氨酸含量最高（0.069 g/100 g），较CK（0.050 g/100 g）提高38.00%，二者差异显著（P<0.05，下同）。T1、T2、T4和T5处理的苏氨酸含量分别较CK提高6.04%、9.65%、31.39%和23.34%，且除T1外均显著高于CK。辣椒果实中缬氨酸含量随氨基酸水溶肥喷施浓度增加呈先上升后下降的变化趋势，T3处理的缬氨酸含量达峰值，显著高于其他处理，与CK相比提高23.06%。T3、T4和T5处理的辣椒异亮氨酸含量无显著差异，分别为0.063、0.061和0.060 g/100 g，与CK相比均差异显著。色氨酸含量以T3处理的最高，达0.067 g/100 g，比CK（0.056 g/100 g）增加19.64%，两者差异显著。如图1-B所示，氨基酸水溶肥处理的辣椒果实中亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸和甲硫氨酸含量最高的处理均为T3处理，对应含量分别为0.093、0.075、0.077和0.084 g/100 g，比CK提高16.31%、22.04%、18.38%和23.34%。表明喷施氨基酸水溶肥能有效提高辣椒果實中必需氨基酸含量，且以喷施氨基酸800倍液+0.3%KH2PO4的效果最佳。

2. 2 喷施氨基酸水溶肥对辣椒果实非必需氨基酸含量的影响

如图2所示，喷施氨基酸水溶肥的辣椒果实中脯氨酸、甘氨酸和丙氨酸含量均呈上升趋势，其中，T3处理的甘氨酸含量最高，为0.078 g/100 g，T3和T4处理的脯氨酸和丙氨酸含量相同且最高，分别为0.048和0.075 g/100 g，三者分别比CK增加24.81%、17.39%和28.13%，且差异均达显著水平，表明氨基酸水溶肥处理可提高辣椒果实中的脯氨酸、甘氨酸和丙氨酸含量。此外，氨基酸水溶肥处理提高了辣椒果实中谷氨酸和精氨酸含量，但对酪氨酸含量的影响较小，各处理与CK无显著差异（P>0.05，下同）。其中，T1处理的谷氨酸含量与CK无显著差异，T3处理的谷氨酸含量达最高值，为0.281 g/100 g，与CK差异显著;喷施氨基酸水溶肥的酪氨酸含量为0.042～0.044 g/100 g;精氨酸含量随氨基酸水溶肥浓度增加呈先上升后下降的变化趋势，T3处理的含量最高（0.152 g/100 g），较CK提高6.42%。可见，适宜浓度的氨基酸水溶肥处理提高了辣椒果实的非必需氨基酸含量，且以喷施氨基酸800倍液+0.3% KH2PO4的效果最佳。

2. 3 喷施氨基酸水溶肥对辣椒农艺性状的影响

由表1可知，叶面喷施氨基酸水溶肥的辣椒植株农艺性状与CK存在差异。总体上喷施氨基酸水溶肥能提高辣椒的株高、叶长、叶宽并增加单株挂果数，其中，T3处理的株高、叶长、叶宽和单株挂果数均最高，与CK相比分别显著增加6.22%、30.22%、9.50%和8.09%;T1处理的辣椒株高、叶长和叶宽与CK相比存在明显下降趋势，可能是单独喷施KH2PO4对辣椒生长有抑制作用。可见，喷施氨基酸水溶肥+0.3% KH2PO4处理可改善植株性状，增加辣椒单株挂果数，尤其以喷施氨基酸800倍液+0.3% KH2PO4的效果最佳。

2. 4 喷施氨基酸水溶肥对辣椒果实外观品质的影响

辣椒果实外观品质是影响其价格的重要因素之一，而果形指数是评价外观品质的重要指标。由表2可知，喷施适当浓度氨基酸水溶肥可显著提高辣椒的单果质量和果形指数，其中T3处理的单果质量达108.00 g，比CK增加8.00%;果实纵径最长，为15.66 cm;果形指数为3.45，比CK增加30.19%;与CK相比其差异均达显著水平。T4处理的果实横径最长，为4.70 cm，显著高于CK。表明喷施氨基酸水溶肥可提高辣椒单果质量，改善果实外观品质。

2. 5 喷施氨基酸水溶肥对辣椒果实内在品质的影响

由表3可知，叶面喷施氨基酸水溶肥可提升辣椒品质。各氨基酸水溶肥处理的辣椒碱含量均呈上升趋势，除T1外各处理均与CK存在显著差异，其中T3处理的辣椒碱含量最高，达117.67 mg/kg，比CK提高32.21%。辣椒果实中总糖含量随氨基酸水溶肥浓度增加呈先上升后降低的变化趋势，喷施氨基酸水溶肥处理的辣椒总糖含量分别比CK提高18.77%、46.50%、53.22%、43.70%和20.45%，与CK的差异均达显著水平，其中T3处理的总糖含量最高。喷施氨基酸水溶肥处理的辣椒果实中维生素C含量均高于CK，T3处理的维生素C含量达39.29 mg/100 g，比CK提高33.96%，两者差异显著;其余处理的维生素C含量也有所上升，T1、T2、T4和T5处理分别比CK提高3.68%、10.71%、16.02%和12.62%。喷施氨基酸水溶肥后辣椒果实中可溶性蛋白含量呈上升趋势，以T3处理的含量最高，为1.78 mg/kg，比CK提高32.84%，且显著高于其他处理;T4与T5处理的可溶性蛋白含量差异不显著，但与T1、T2处理及CK相比差异显著。喷施氨基酸水溶肥能显著降低辣椒果实中硝酸盐含量，其中T3处理的硝酸盐含量最低，与CK相比降低37.55%，二者差异显著;T1、T2、T4和T5处理的硝酸盐含量分别比CK降低22.58%、26.25%、30.16%和30.18%。

2. 6 辣椒果实内在品质与必需氨基酸含量间的相关性分析结果

由表4可知，辣椒果实的辣椒碱含量与8种必需氨基酸含量呈极显著正相关（P<0.01，下同）;总糖含量与苏氨酸、异亮氨酸、色氨酸和赖氨酸含量呈显著正相关;维生素C含量与苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸和甲硫氨酸含量呈极显著正相关，与亮氨酸含量呈显著正相关;可溶性蛋白含量与苏氨酸、异亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸和甲硫氨酸含量呈极显著正相关，与缬氨酸和亮氨酸含量呈显著正相关;硝酸盐含量与苏氨酸和色氨酸含量呈显著负相关，与异亮氨酸和苯丙氨酸呈极显著负相关。

2. 7 辣椒果实农艺性状与内在品质、必需氨基酸含量间的相关性分析结果

由表5可看出，辣椒果实的辣椒碱含量与株高、叶长和叶宽呈极显著正相关，总糖含量与单果质量、纵径、株高和叶宽呈显著正相关，维生素C含量与株高、叶长和叶宽呈极显著正相关，可溶性蛋白含量与株高、叶长和叶宽也呈极显著正相关。此外，硝酸盐含量与辣椒农艺性状呈负相关;缬氨酸含量与株高和叶长呈极显著正相关，与单果质量和叶宽呈显著正相关;亮氨酸含量与横径、株高和叶长呈显著正相关，与叶宽呈极显著正相关;苯丙氨酸含量与株高和叶宽呈显著正相关，与叶长呈极显著正相关;苏氨酸、异亮氨酸、色氨酸、赖氨酸和甲硫氨酸含量与株高、叶长和叶宽均呈极显著正相关。综上所述，辣椒的株高、叶长、叶宽与果实中氨基酸含量呈极显著或显著相关，表明喷施氨基酸水溶肥不仅有利于辣椒植株的生长和促进其光合作用，还促进了辣椒对水溶肥中氨基酸的吸收和转化。

3 讨论

氨基酸是人类和动物蛋白分子的基本组成单位，发挥着重要的生理功能，是生命体必需的营养物质（谢素蓉，2016;刘海燕等，2018）。氨基酸组成的各种蛋白质与生命体的机能活动有着密切关系，如参与大脑发育、增强免疫力及促进能量代谢等（曾琦斐，2010）。本研究中使用的氨基酸水溶肥富含18种游离态氨基酸、小分子量多肽及海藻等营养元素，叶面喷施氨基酸水溶肥为辣椒的生长提供了可直接利用的氮源，相对于其他同化氮源，更有利于辣椒的吸收;同时吸收氨基酸中的氮源有利于降低能量消耗（Padgett and Leonard，1993）。本研究結果表明，叶面喷施氨基酸水溶肥提高了辣椒果实中的氨基酸含量，其中8种人体必需氨基酸均随喷施浓度增加呈先上升后下降的变化趋势，非必需氨基酸含量则表现为上升趋势，与文静等（2017）报道生物有机复合肥对莴笋中游离氨基酸的影响结果一致。陈贵林和高秀瑞（2002）研究发现，白菜和生菜会优先吸收甘氨酸、异亮氨酸和脯氨酸，从而抑制植株根系对硝态氮的吸收，促进两种蔬菜体内氨基酸的积累，还可降低两种蔬菜体内的硝酸盐含量，与本研究中氨基酸水溶肥可降低辣椒硝酸盐含量的观点一致。

植物可通过茎、叶、根系等部位吸收利用氨基酸（王莹等，2008;黄继川等，2018）。叶面喷施氨基酸肥能提高作物产量，改善果实品质（于俊红等，2014;李建生等，2017;陈曼等，2018）。本研究结果表明，叶面喷施氨基酸水溶肥可促进辣椒生长，提高辣椒的株高、叶长、叶宽和挂果数量，与方勇（2018）研究氨基酸液肥对设施栽培的铁皮石斛生长的促进效果类似，喷施适宜浓度的氨基酸液肥能有效提高铁皮石斛的叶长、叶片、根数和根长。氨基酸水溶肥提升了辣椒果实中辣椒碱、总糖、维生素C、可溶性蛋白含量，提高幅度最大分别达32.21%、53.22%、33.96%和32.84%，对辣椒果实品质的提升效果与许猛等（2018）研究复合氨基酸肥料对新疆棉花生长和产量的影响有相同之处，其原因在于喷施氨基酸肥料能提高作物叶片的叶绿素相对含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率，从而促进植株地上部干物质的积累和果实品质的形成（段春慧等，2012）;另外，彭智平等（2014）研究发现在柑桔上喷施氨基酸水溶肥料可提高柑桔的可溶性糖和维生素C含量，对果实具有较好的改善效应。蔬菜属于富氮喜硝作物，过量的肥料施用会导致其硝酸盐积累（王盼等，2018）。本研究发现叶面喷施一定浓度的氨基酸水溶肥降低了辣椒果实中硝酸盐含量，其原因是氨基酸在植物体内能提高硝酸还原酶和谷氨酸脱氢酶活性而抑制硝酸盐在植物体内的积累，与操君喜等（2010）研究菜心中硝酸盐积累的结果相同。植物能有效吸收利用氨基酸，氨基酸也可直接被植物根系吸收利用。曹小闯等（2012）研究表明，氨基酸肥料可显著影响作物根系的形态发育，喷施氨基酸后作物地下部分的根发育更发达，利于根系对土壤中植物营养元素的吸收从而促进作物地上部分生物生长。本研究中，叶面喷施氨基酸水溶肥后辣椒植株的株高、叶长、叶宽与辣椒的必需氨基酸和非必需氨基酸存在明显的相关性。植物能通过叶面直接吸收和利用氨基酸，如甘氨酸和亮氨酸直接进入植株体内参与蛋白质合成（许玉兰和刘庆城，1998）。辣椒的株高、叶长、叶宽与氨基酸含量呈显著正相关表明喷施氨基酸水溶肥后辣椒的枝叶为肥料提供了附着场所，辣椒可直接吸收转运喷施在叶面的氨基酸水溶肥，从而促进果实的生长和品质的形成。此外，氨基酸可在植物木质部和韧皮部体内不同器官间运输（邵铖，2016），喷施的氨基酸水溶肥通过促进辣椒光合作用从而促进植株生长发育，对辣椒品质和产量的形成提供了营养物质。

本研究探讨了氨基酸水溶肥+0.3% KH2PO4配施对辣椒生长发育、果实品质和氨基酸含量的影响，从效果来看，喷施氨基酸水溶肥+0.3% KH2PO4对辣椒生长、果实品质和氨基酸具有较好的提升促进作用，但氨基酸水溶肥+0.3% KH2PO4对辣椒生理生化特性的影响有待进一步研究。

4 结论

在辣椒显蕾期和初花期叶面喷施适宜浓度的氨基酸水溶肥+0.3% KH2PO4有利于促进辣椒植株生长、提高果实品质和氨基酸含量，尤其以喷施氨基酸800倍液+0.3% KH2PO4混合液的效果最佳。

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（責任编辑 邓慧灵）