化肥减量配施不同有机肥对辣椒品质和产量的影响

摘要：研究化肥减量配施生物有机肥、醇优佳等不同类型有机肥对辣椒产量和品质的影响，为化肥减量措施对辣椒产量和品质提供理论依据。以辣椒品种陇椒11号为试验材料，设置常规施肥（N 439.50 kg/hm2、P2O5 298.50 kg/hm2、K2O 454.50 kg/hm2）以及化肥减量增施不同用量有机肥及生物有机肥等7个处理，测定辣椒品质和产量相关指标，并通过主成分分析对不同施肥处理辣椒品质和产量的表现进行综合评价。结果表明，不同施肥处理中，常规化肥减量30%+生物有机肥+米醋可溶性糖、维生素C含量最高，分别较常规施肥处理增加15.81%、46.86%，产量提高1.19%。化肥减量30%+醇优佳+米醋处理中可溶性蛋白和辣椒素含量最高，较常规施肥增加23.43%和6.67%。化肥减量30%+生物有机肥+阿司匹林+红糖处理产量最高，但其可溶性糖、可溶性蛋白均低于常规施肥。主成分分析表明，化肥减量30%+醇优佳+米醋处理综合得分最高。因此，使用化肥减量30%+醇优佳150 kg/hm2+米醋4.3 L/hm2兑水3 225 kg可有效提高辣椒的产量和品质。

关键词：辣椒；化肥减量；有机肥；品质；产量

中图分类号：S641.3 文献标志码：A 文章编号：2097-2172（2024）11-1060-06

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.11.015

Effects of Fertilizer Reduction Combined with Different Organic

Fertilizers on the Quality and Yield of Chilli Peppers

WEI Min， ZHU Huixia， ZHANG Yuxin， TAO Xinglin

（Vegetable Research Institute， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract： By comparing the effects of chemical fertilizer reduction and the application of bio-organic fertilizer and 'Chunyoujia' on the yield and quality of chilli peppers， it provides a theoretical basis for exploring the measures of chemical fertilizer reduction and improving the yield and quality of peppers. In this study， the pepper variety Longjiao 11 was used as the experimental material. Different treatments， including conventional fertilization（N 439.50 kg/ha， P2O5 298.50 kg/ha， K2O 454.50 kg/ha）， reduced fertilizer application in combination with various organic fertilizers and other seven treatments were applied. The quality and yield indexes of peppers were determined for each treatment， and the performance of pepper quality and yield of different fertilization treatments was comprehensively evaluated by principal component analysis（PCA）. Results showed that the treatment of 30% reduction in coventional fertilization + bio-organic fertilizer + rice vinegar had the highest content of soluble sugar and vitamin C， which increased by 15.81% and 46.86%， respectively， as well as a yield increase of 1.19% as compared to the treatment of conventional fertilizer. Compared to the treatment of conventional fertilizer， the treatment of 30% reduction in coventional fertilization + 'Chunyoujia' + rice vinegar had the highest content of soluble protein and capsaicin， which increased by 23.43% and 6.67%， respectively compared with the conventional fertilization. There was the highest yield in the treatment of 30% reduction in coventional fertilization + bio-organic fertilizer + aspirin + brown sugar， but contents of soluble sugars and soluble proteinswere lower than that of the treatment of conventional fertilizer. PCA indicated that the treatment of 30% reduction in coventional fertilization + 'Chunyoujia' + rice vinegar showed the greatest composite score. Therefore， the application of 30% reduction in coventional fertilization + 'Chunyoujia' at 150 kg/ha + rice vinegar at 4.3 L/ha diluted with 3 225 kg water can significantly improve the yield and quality of peppers.

Key words： Chilli pepper; Fertilizer reduction; Organic fertilizer; Quality; Yield

辣椒（Capsicum annuum L.）是重要的蔬菜作物和调味品，是我国种植面积最大的蔬菜之一［1 ］。近年来，由于蔬菜产业化和市场化不断扩大，化肥的投入越来越高。施用化肥可以显著提高辣椒的产量，但同时也会增加成本以及对环境造成影响。过度施用化肥导致土壤次生盐碱化严重，土壤板结，破坏土壤结构，严重危害农作物生长，影响蔬菜的产量和品质，进而阻碍蔬菜产业的发展［2 ］。因此，优化蔬菜化肥施用量对提高蔬菜生产和环境可持续性具有重要意义。目前，化肥减量增效技术主要包括减氮施肥、有机肥部分替代化肥、配施菌肥等［3 ］。有研究表明，减施40%氮肥，辣椒果实产量显著提高19.93%，更有利于促进辣椒果实中可溶性糖、还原糖、可溶性蛋白、维生素C含量的提高［4 ］。减少30%化肥使用并结合生物炭施用的处理中，辣椒的产量最高，2021年达15 027 kg/hm2，2022年可达18 393 kg/hm2［5 ］。减施40%～50%化肥并配施沼液可以显著提高辣椒产量与可溶性糖、维生素C以及氨基酸含量［6 ］。

有机肥料被认为是可以代替化肥用于植物的另一种营养来源。除了营养成分外，通常含有生物活性分子，对植物生长和抗性有积极影响［7 ］。液体有机肥醇优佳富含小肽、多聚糖、维生素、作物促生物质等成分，具有促根、增产、抗盐、抗干旱、抗低温等功能。有机肥替代化肥已成为减少化肥使用量、提高土壤质量的一项重要技术［8 - 9 ］。同时，有机、化学和生物肥料的有效混合量和均衡施用，可以提高产量和品质。化肥与有机肥搭配使用效益更佳，对土壤健康和环境的危害较 小［10 ］。因此，增施生物有机肥已成为一种减少化肥使用、提高蔬菜品质的技术措施。研究表明，每生产1 000 kg鲜辣椒需吸收N、P2O5、K2O养分分别为4.10、1.59、6.06 kg［11 ］。阿司匹林中的乙酰水杨酸具有生根壮苗的作用，同时还有抗菌消炎的作用。红糖含有氨基酸、糖分等植物生长所需的养分。米醋中含有氨基酸、糖分、碳水化合物、蛋白质、醋酸、维生素等成分，能调节和促进植物生长，提高叶片光合作用，促进营养物质转化，提高产量和品质。施肥过程中喷施米醋可以增强叶片光合作用，加速叶片生长，提高产量，并且对软腐病有较好的防治效果［12 ］。为了比较化肥减量配施生物有机肥、醇优佳等有机肥对辣椒产量和品质的影响，我们在辣椒生产所需养分的常规施肥基础上减施30%化肥，并配施生物有机肥、液体有机肥醇优佳及叶面肥等农艺措施，分析其对辣椒品质和产量的影响，旨在为探究化肥减量措施和提高辣椒产量和品质提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验区位于甘肃省白银市会宁县中川镇，属半干旱、半湿润气候过渡地带。该区海拔2 025 m，年降水量400～450 mm，无霜期130 d左右。供试土壤为黄绵土，耕层土壤含有机质13.55 g/kg、全氮1.13 g/kg、速效磷20.99 mg/kg、速效钾218.83 mg/kg，pH为8.09。

1.2 供试材料

供试辣椒品种为陇椒11号，由甘肃省农业科学院蔬菜研究所提供。供试肥料为硫酸钾型复合肥（N-P2O5-K2O为17-17-17）、硝酸钾型水溶肥料（N-P2O5-K2O为16-8-34）、生物有机肥（有机质含量≥40%，有效活菌数≥0.2亿cfu/g），液体有机肥醇优佳（N、P2O5、K2O总含量80 g/L，有机质含量200 g/L），由中国农业大学废弃物资源肥料化利用团队提供。阿司匹林、红糖、米醋均购自市场。

1.3 试验方法

试验共设7个处理，各处理施肥配方和养分量见表1。试验采用随机区组排列，重复3次，小区面积4.5 m2。于2023年5 — 10月在甘肃省白银市会宁县中川镇蔬菜大棚进行，株距35 cm。各处理N、P2O5、K2O分别基施30%、75%、30%，追肥3次，待辣椒门椒挂果时第1次追肥，N、P2O5、K2O分别追施20%、7%、20%；辣椒盛果期进行第2次追肥，N、P2O5、K2O分别追施25%、9%、25%；结果后期进行第3次追肥，施肥量与第2次追肥相同。T3处理和T4处理增施的生物有机肥作为基肥一次施用，T5处理和T6处理增施的醇优佳作为追肥分3次施用，分别于门椒挂果期、盛果期和结果后期分别追施75.0、37.5、37.5 kg/hm2。T1、T3和T5处理在辣椒移栽后，取阿司匹林粉末320 g/hm2加红糖10.68 kg/hm2兑水2 670 kg，浇灌至辣椒根部。T2、T4和T6处理在辣椒开花结果之前，用米醋4.3 L/hm2兑水3 225 kg进行叶面喷施。各处理中耕除草、灌水、病虫害防治等田间管理一致。

1.4 测定项目及方法

分别于辣椒结果盛期对各处理果实进行取样，用于测定辣椒品质。采用考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白含量；使用蒽酮比色法测定可溶性糖含量；采用固蓝盐B分光光度法测定维生素C含量；取新鲜辣椒果实，60 ℃烘干并去掉果柄和籽，研磨后过40目筛后采用高效液相色谱法测定辣椒素含量［11 ］。在辣椒结果盛期，对各处理的成熟辣椒分批采摘、称重，统计单株产量和小区产量。

1.5 数据分析

使用Excel 2016对试验数据进行整理和绘图，使用SPSS 25.0进行单因素方差分析、Duncan's多重比较（P < 0.05）及主成分分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对辣椒可溶性糖含量的影响

在不同施肥处理中，辣椒果实可溶性糖含量T4处理最高，为5.99 mg/g，较CK增加15.81%；T2处理最低，为3.37 mg/g，较CK显著降低34.84%；T4处理较T2处理增加77.73%。T5、T6处理均较T3、T4处理可溶性糖含量下降，其中T5处理较T4处理下降40.91%，较T3处理下降18.33%，T6处理较T4处理下降28.37%，较T3处理下降0.99%（表2）。T4处理与CK差异不显著，与其余处理差异显著；T1、T3、T6处理与T2、T5处理差异显著，与CK处理差异不显著。

2.2 不同施肥处理对辣椒可溶性蛋白含量的影响

在不同施肥处理中，辣椒可溶性蛋白含量以T6处理最高，为2.70 mg/g，较CK处理显著提高23.43%；其次是T5处理，为2.51 mg/g，较CK显著提高14.90%；T1处理最低，为1.53 mg/g，较CK处理显著降低30.07%。与CK相比，T3和T4处理可溶性蛋白含量显著降低，降幅为28.24%和24.41%。T4处理较T2处理降低15.72%，T5处理较T3处理显著提高60.12%，T6处理较T4处理显著提高63.29%（表2）。T6、T5处理间差异不显著，与其余处理差异显著；T2处理与CK差异不显著，均与T1、T3、T4处理差异显著；T1、T3、T4处理间差异不显著。

2.3 不同施肥处理对辣椒维生素C含量的影响

在不同施肥处理中，辣椒维生素C含量以T4处理最高，为1 896.95 μg/g，较CK显著提高46.86%；T5、T6处理较高，分别为1 645.43、1 776.49 μg/g，分别较CK显著提高27.39%、37.54%；T2处理最低，为780.29 μg/g，较CK显著降低39.59%；T4处理较T2处理显著增加143.11%（表2）。T4处理与T3、T5、T6处理间差异不显著，与T1、T2处理、CK间差异显著。T3、T5、T6处理与T1处理差异不显著，与T2处理、CK差异显著。

2.4 不同施肥处理对辣椒素含量的影响

在不同施肥处理中，辣椒素含量以T6处理最高，为91.70 mg/kg，较CK显著提高6.67%；T1处理最低，为82.60 mg/kg，较CK显著降低3.92%。T3处理较T1处理显著提高6.86%，T6处理较T4处理显著提高4.44%（表2）。T6处理与其余处理差异显著。T2、T3、T4处理、CK间差异不显著，均与T5处理差异不显著，与T1差异显著；T1处理和T5处理间差异不显著。

2.5 不同施肥处理对辣椒产量的影响

在不同施肥处理中，辣椒产量以T3处理最高，为58 223.65 kg/hm2，较CK显著提高1.79%；T1处理最低，为54 470.55 kg/hm2，较CK显著降低4.77%；T3处理较T1处理显著提高6.89%。与CK相比，T4处理显著提高1.19%，T2处理显著下降4.05%，T4处理较T2处理提高5.45%（图1）。T3处理与其余处理差异显著；T4处理与T5、T6、T1、T2处理、CK差异显著。T5、T6处理、CK间差异不显著，均与T1、T2处理差异显著。T1、T2处理间差异显著。

2.6 不同施肥处理辣椒品质和产量综合评价

不同施肥处理下辣椒品质和产量表现效果不同，为了筛选出最佳的施肥处理，对辣椒不同施肥处理下的品质和产量指标进行主成分分析，分析结果（表3）表明，3个主成分特征值分别为2.22、1.57、0.61，成分1、成分2和成分3反映了辣椒品质和产量信息。其中，第一主成分对应向量中载荷较大的指标为维生素C、产量、可溶性糖，分别为0.66、0.32、0.22。第二主成分对应向量中载荷较大的指标为辣椒素、产量和可溶性糖，分别为0.90、0.27、0.15。第三主成分对应向量中载荷较大的指标为可溶性蛋白、维生素C和产量，分别为0.78、0.26和0.02。根据因子1、因子2和因子3得分求得各处理的综合得分并进行排名（表4），可以看出，T6处理（化肥减量30%+醇优佳+米醋）综合得分最高，表明该处理对辣椒品质和产量的影响最大，其次为T4处理（化肥减量30%+生物有机肥+米醋）。

3 讨论与结论

过量施用化肥会增加农业生态系统的养分负荷，导致环境风险。减少化肥施用量有利于降低生产成本、提高作物农艺性状和改善土壤环境［13 ］。在化肥减量的同时，也要维持产量和品质。辣椒生长发育对肥料的需求量较大，氮、磷、钾施用量影响辣椒的品质与产量［14 ］。可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C和辣椒素是衡量辣椒品质的重要指标，因此，本研究在化肥减量30%的基础上设置不同的施肥处理，通过测定品质相关指标和产量，明确适合辣椒化肥减量的施肥模式。本试验中通过化肥减施与增施生物有机肥和液体有机肥醇优佳相互组合进行对比发现，化肥减量30%+生物有机肥+米醋处理可溶性糖含量、维生素C含量及产量显著提高，可溶性糖含量和维生素C含量分别较常规施肥处理增加15.81%和46.86%，且产量提高1.19%。可能是有机肥和米醋能提高植株叶片的光合作用，增加了植株营养物质积累。可溶性糖是植物的光合产物，是碳水化合物的主要形式，在植物的代谢中起着重要的作用［15 ］。研究表明，生物有机肥中的微生物在繁殖过程中能够产生代谢产物，促进土壤中有机物的分解和转化，进而为作物的生长发育提供更多的营养物 质［16 ］。试验中化肥减量30%+生物有机肥+米醋处理可溶性糖含量提高，这可能是因为生物有机肥的施用为辣椒的生长发育提供了更多的营养物质，同时喷施米醋能够提高辣椒叶片光合作用，进而促进可溶性糖的合成。可溶性蛋白在植物生长中起着重要的作用，是众多植物酶的重要组成部分，可以反映植物的整体代谢情况［16 ］。本研究中，化肥减量30%+生物有机肥+阿司匹林+红糖和化肥减量30%+生物有机肥+米醋处理可溶性蛋白含量较常规施肥处理显著降低，而化肥减量30%+醇优佳+米醋和化肥减量30%+醇优佳+阿司匹林+红糖处理可溶性蛋白含量显著提高23.43%和14.90%，表明使用醇优佳较生物有机肥更有利于可溶性蛋白的积累。

研究表明，化肥减量30%～50%并配施木霉菌有机肥能维持辣椒产量，并且各施肥处理辣椒果实中维生素C含量显著提高［17 ］。本试验中，化肥减施30%处理中的维生素C含量均较常规施肥处理显著提高，其中化肥减量30%+生物有机肥+米醋处理中的维生素C含量最高，表明化肥减施30%配施生物有机肥和米醋更有助于提升辣椒维生素C含量。此外，研究表明可溶性糖与维生素C含量之间存在较强的相关性［18 ］。本研究中，化肥减量30%+生物有机肥+米醋处理中辣椒果实可溶性糖含量和维生素C含量均最高。

产量的保障是化肥减量增效行动的重要前提。石声琼等［19 ］的研究表明，与常规施肥相比，等养分有机肥适宜比例替代化肥可改善辣椒商品性状，提高产量，产量增加67.05%。试验中化肥减量30%配施生物有机肥处理产量较常规施肥处理显著提高，而化肥减量30%配施醇优佳处理产量较常规施肥处理差异不显著，表明施用醇优佳能够维持辣椒产量，而施用生物有机肥能够显著提高辣椒产量。其中化肥减量30%+生物有机肥+阿司匹林+红糖和化肥减量30%+生物有机肥+米醋处理均施用生物有机肥且施肥量相同，化肥减量30%+生物有机肥+阿司匹林+红糖处理产量最高，其次是化肥减量30%+生物有机肥+米醋处理，表明化肥减量30%+生物有机肥+阿司匹林+红糖增产效果较喷施米醋处理更加显著。此外，试验中化肥减量30%+醇优佳+米醋处理辣椒素含量最高，较常规施肥处理增加6.67%；常规施肥+阿司匹林+红糖处理辣椒素含量较常规施肥处理显著降低；而其他化肥减量30%处理与常规施肥处理相比辣椒素含量差异不明显。表明在化肥减量30%的基础上醇优佳和米醋搭配施用对于辣椒素含量影响最显著。其他类似的研究发现，施用氨基酸水溶肥可以提高辣椒素和二氢辣椒素含 量［20 ］。

主成分分析是一种将多个指标转化为少数综合指标的统计分析方法，能够更有效地提取出有重要影响的因素，目前在土壤肥力评价、种质资源抗寒性评价、辣椒果实品质评价等方面都有报道［21 - 24 ］。通过主成分分析方法，可以了解主成分构成因子，并对其进行综合评价，进而筛选出最佳方案。冯慧敏等［23 ］利用主成分分析方法对土壤肥力进行综合评价，筛选出土壤培肥效果最好的种养模式。李海峰等［25 ］通过主成分分析确定化肥减施18%为辣椒最适施肥量，该水平施肥量对促进辣椒生长、增产提质效果最优。本研究采用主成分分析方法筛选出化肥减量30%+醇优佳+米醋处理更有利于辣椒增产提质，其次为化肥减量30%+生物有机肥+米醋处理。化肥减量30%+醇优佳+米醋处理与常规施肥处理相比，产量无明显差异，但品质显著提高，而化肥减量30%+生物有机肥+米醋处理虽产量显著提高，但品质与常规施肥处理相比差异不明显。因此，使用化肥减量30%+醇优佳150 kg/hm2+米醋4.3 L/hm2兑水3 225 kg可有效提高辣椒的产量和品质。后续可进一步筛选更多的有机肥兼顾品质的同时提高辣椒产量。

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