氨基酸水溶肥對辣椒果實氨基酸含量及品質的影響

李磊　尹顯慧　龍友華　楊森　張竹竹　吳小毛

摘要：【目的】分析葉面噴施氨基酸水溶肥對辣椒氨基酸含量及品質的影響，為氨基酸水溶肥在茄科蔬菜上的推廣應用提供參考依據。【方法】設T1（噴施0.3% KH2PO4）、T2（噴施氨基酸1600倍液+0.3% KH2PO4）、T3（噴施氨基酸800倍液+0.3% KH2PO4）、T4（噴施氨基酸400倍液+0.3% KH2PO4）、T5（噴施氨基酸200倍液+0.3% KH2PO4）和清水對照（CK）共6個處理，分別在辣椒的顯蕾期和初花期進行葉面噴施。采收后測定辣椒果實中必需氨基酸和部分非必需氨基酸含量，同時測量各處理辣椒農藝性狀、外觀指標和內在品質。【結果】與CK相比，T3處理的辣椒果實中必需氨基酸和非必需氨基酸均呈上升趨勢，只有酪氨酸含量與CK無顯著差異（P>0.05）;辣椒的株高、葉長、葉寬、單株掛果數、單果質量、縱徑、橫徑、果形指數與CK差異顯著（P<0.05，下同）;辣椒的堿、總糖、維生素C和可溶性蛋白含量分別比CK增加32.21%、53.23%、33.96%和32.84%，硝酸鹽含量降低37.55%。相關性分析結果表明，辣椒中必需氨基酸含量與其農藝性狀、內在品質呈極顯著（P<0.01，下同）或顯著正相關，與硝酸鹽含量呈極顯著或顯著負相關。【結論】在辣椒顯蕾期和初花期噴施適宜濃度的氨基酸水溶肥有利于提高辣椒果實的氨基酸含量，促進辣椒植株生長和改善果實品質，尤其以噴施氨基酸800倍液+0.3% KH2PO4混合液的效果最佳。

關鍵詞： 辣椒;氨基酸水溶肥;氨基酸含量;農藝性狀;品質

中圖分類號： S641.306.2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼： A 文章編號：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

【研究意義】辣椒（Capsicum annuum L.）又名海椒、辣子、辣角、辣茄等，屬茄科（Solanaceae）辣椒屬（Capsicum）植物，是我國普遍種植的蔬菜品種之一。辣椒因其果實富含維生素C、維生素E及礦物質、氨基酸、蛋白質和抗氧化物質而深受大眾青睞（Naccarato et al.，2016）。辣椒現已發展成為貴州省優勢特色農作物，種植面積達33萬ha，貴州省辣椒的栽培面積、加工規模、市場集散規模均居于全國前列（張建等，2018），但由于生產過程中化肥的不合理使用導致其品質逐年下降。氨基酸水溶肥是由游離氨基酸形成的一種新型肥料，施用氨基酸水溶肥可顯著提高蔬菜產量（王蓓等，2017），同時氨基酸水溶肥能為土壤中的微生物提供營養物質，有利于微生物群落擴繁（Paterson and Sim，1999;賈娟等，2018）。生產上，氨基酸水溶肥已廣泛用于改善和提高芹菜（曹洪鳳等，2010）、豇豆（李博賑等，2013）等蔬菜質量，但針對辣椒生產的研究報道較少。因此，分析氨基酸水溶肥對辣椒氨基酸含量及品質的影響，對氨基酸水溶肥在蔬菜上的推廣應用具有重要意義。【前人研究進展】氨基酸作為有機氮化合物，可促進作物對氮、磷和鉀的吸收（許猛等，2018）及營養物質積累（Reeve et al.，2009;孔小平，2015），對改善果實品質、提高作物抗性效果顯著（章恒毅，2010）。成學慧等（2012）研究發現“愛樂壯”氨基酸肥料能提高草莓葉片的葉綠素含量及提升葉片凈光合速率和光合性能等指標，對草莓增產效果顯著;謝荔等（2013）研究表明，在葡萄上噴施不同濃度的氨基酸肥料能顯著提高果實中可溶性糖和可溶性固形物含量，但可滴定酸含量明顯下降;彭智平等（2014）研究發現噴施氨基酸液肥后，沙糖桔葉片中的功能葉綠素含量提高20.3%，果實直徑增加16.3%，單株平均座果數提高54.4%，且比普通商品液肥淋施處理增產10.4%以上。李建生等（2017）研究表明葉面噴施蚯蚓氨基酸肥的黃瓜果實品質均呈提高的趨勢;王蓓等（2017）對辣椒和豇豆葉片噴施氨基酸水溶肥料促進了植株的生長，其中產量上豇豆增產達14.7%;賈娟等（2018）研究發現氨基酸水溶肥與菌劑配施為對增加松花菜生物和經濟產量效果最好的處理。【本研究切入點】目前，有關氨基酸肥在農作物上的應用主要集中在作物地上部形態、生理特性和產量研究方面（王學君等，2016;賈娟等，2018），針對施用氨基酸水溶肥對辣椒植株生長、果實品質及氨基酸含量的研究鮮有報道。【擬解決的關鍵問題】通過對辣椒顯蕾期和初花期葉面噴施不同濃度的氨基酸水溶肥，分析氨基酸水溶肥對辣椒氨基酸含量、植株生長和果實品質的影響，為氨基酸水溶肥在辣椒等茄科蔬菜上的推廣應用提供參考依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

供試辣椒品種為黔椒8號，長勢整齊一致，田間管理水平較高。供試肥料：KH2PO4（磷酸二氫鉀，≥99.5%，分析純，成都金山化學試劑有限公司生產提供）;氨基酸水溶肥（水劑，深圳市富威特植物營養有限公司生產提供），該水溶肥料由深海海藻低溫萃取物及植物源生物酶解氨基酸組成，噴施后可激發作物的生長活力，具有加速新陳代謝、提高抗逆能力及促進健康生長等功能特點。供試土壤類型為黃棕壤，試驗前在辣椒田內隨機、多點混合采集深度為0～60 cm的土壤樣品，測試得出樣品的土壤背景值：pH 5.17、有機質含量37.04 g/kg、全氮含量1.14 g/kg、全磷含量0.64 g/kg、全鉀含量6.31 g/kg、堿解氮含量105.33 mg/kg、有效磷含量21.67 mg/kg、速效磷含量152.32 mg/kg、全鉛含量20.60 mg/kg。

1. 2 試驗方法

試驗于2018年5月在貴陽市修文縣小箐鄉巖鷹山村（東經106°35′37″，北緯26°55′8″）進行。將辣椒種子浸種催芽，露白后播種于育苗盤營養土內，待幼苗長至5葉1心，移栽至田間試驗小區。在辣椒葉面噴施不同濃度的氨基酸水溶肥，試驗共設6個處理，每處理重復3次，隨機區組排列，共18個小區，周圍設保護行，每小區面積30 m2。不同濃度水溶肥噴施處理設為T1～T5，分別為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，以噴施清水為對照（CK）。噴施時間分別選擇在辣椒顯蕾期和初花期，噴至葉面有明顯露珠為止。試驗期間天氣以晴或多云為主，噴施后2～3 d內無降雨。

1. 3 測定項目及方法

1. 3. 1 果實氨基酸含量測定 蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、色氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、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測定參照GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的測定》。

1. 3. 2 農藝性狀測定 當辣椒果實變紅成熟后測量辣椒株高、葉長、葉寬和單株掛果數，每處理從辣椒植株的東、西、南、北、中5個方位隨機采集果實帶回實驗室測量其單果質量、縱徑、橫徑，并計算果形指數（縱徑/橫徑）。

1. 3. 3 果實內在品質測定 辣椒果實的堿含量測定參照GB/T 30389—2013《辣椒及其油樹脂 總辣椒堿含量的測定 分光光度法》;總糖含量采用硫酸蒽酮比色法測定（張志良等，2009）;維生素C含量采用2，6-二氯靛酚法測定;可溶性蛋白含量測定參照GB 5009.5—2016《食品中蛋白質的測定》;硝酸鹽含量采用硫酸—水楊酸法（王學奎，2006）測定。

1. 4 統計分析

采用Excel 2010和SPSS 19.0進行數據統計與分析，利用Duncan’s新復極差法比較各處理的間差異顯著性。

2 結果與分析

2. 1 噴施氨基酸水溶肥對辣椒果實必需氨基酸含量的影響

由圖1可看出，氨基酸水溶肥處理的辣椒果實蘇氨酸含量均高于CK，其中，T3處理的蘇氨酸含量最高（0.069 g/100 g），較CK（0.050 g/100 g）提高38.00%，二者差異顯著（P<0.05，下同）。T1、T2、T4和T5處理的蘇氨酸含量分別較CK提高6.04%、9.65%、31.39%和23.34%，且除T1外均顯著高于CK。辣椒果實中纈氨酸含量隨氨基酸水溶肥噴施濃度增加呈先上升后下降的變化趨勢，T3處理的纈氨酸含量達峰值，顯著高于其他處理，與CK相比提高23.06%。T3、T4和T5處理的辣椒異亮氨酸含量無顯著差異，分別為0.063、0.061和0.060 g/100 g，與CK相比均差異顯著。色氨酸含量以T3處理的最高，達0.067 g/100 g，比CK（0.056 g/100 g）增加19.64%，兩者差異顯著。如圖1-B所示，氨基酸水溶肥處理的辣椒果實中亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸和甲硫氨酸含量最高的處理均為T3處理，對應含量分別為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%。表明噴施氨基酸水溶肥能有效提高辣椒果實中必需氨基酸含量，且以噴施氨基酸800倍液+0.3%KH2PO4的效果最佳。

2. 2 噴施氨基酸水溶肥對辣椒果實非必需氨基酸含量的影響

如圖2所示，噴施氨基酸水溶肥的辣椒果實中脯氨酸、甘氨酸和丙氨酸含量均呈上升趨勢，其中，T3處理的甘氨酸含量最高，為0.078 g/100 g，T3和T4處理的脯氨酸和丙氨酸含量相同且最高，分別為0.048和0.075 g/100 g，三者分別比CK增加24.81%、17.39%和28.13%，且差異均達顯著水平，表明氨基酸水溶肥處理可提高辣椒果實中的脯氨酸、甘氨酸和丙氨酸含量。此外，氨基酸水溶肥處理提高了辣椒果實中谷氨酸和精氨酸含量，但對酪氨酸含量的影響較小，各處理與CK無顯著差異（P>0.05，下同）。其中，T1處理的谷氨酸含量與CK無顯著差異，T3處理的谷氨酸含量達最高值，為0.281 g/100 g，與CK差異顯著;噴施氨基酸水溶肥的酪氨酸含量為0.042～0.044 g/100 g;精氨酸含量隨氨基酸水溶肥濃度增加呈先上升后下降的變化趨勢，T3處理的含量最高（0.152 g/100 g），較CK提高6.42%。可見，適宜濃度的氨基酸水溶肥處理提高了辣椒果實的非必需氨基酸含量，且以噴施氨基酸800倍液+0.3% KH2PO4的效果最佳。

2. 3 噴施氨基酸水溶肥對辣椒農藝性狀的影響

由表1可知，葉面噴施氨基酸水溶肥的辣椒植株農藝性狀與CK存在差異。總體上噴施氨基酸水溶肥能提高辣椒的株高、葉長、葉寬并增加單株掛果數，其中，T3處理的株高、葉長、葉寬和單株掛果數均最高，與CK相比分別顯著增加6.22%、30.22%、9.50%和8.09%;T1處理的辣椒株高、葉長和葉寬與CK相比存在明顯下降趨勢，可能是單獨噴施KH2PO4對辣椒生長有抑制作用。可見，噴施氨基酸水溶肥+0.3% KH2PO4處理可改善植株性狀，增加辣椒單株掛果數，尤其以噴施氨基酸800倍液+0.3% KH2PO4的效果最佳。

2. 4 噴施氨基酸水溶肥對辣椒果實外觀品質的影響

辣椒果實外觀品質是影響其價格的重要因素之一，而果形指數是評價外觀品質的重要指標。由表2可知，噴施適當濃度氨基酸水溶肥可顯著提高辣椒的單果質量和果形指數，其中T3處理的單果質量達108.00 g，比CK增加8.00%;果實縱徑最長，為15.66 cm;果形指數為3.45，比CK增加30.19%;與CK相比其差異均達顯著水平。T4處理的果實橫徑最長，為4.70 cm，顯著高于CK。表明噴施氨基酸水溶肥可提高辣椒單果質量，改善果實外觀品質。

2. 5 噴施氨基酸水溶肥對辣椒果實內在品質的影響

由表3可知，葉面噴施氨基酸水溶肥可提升辣椒品質。各氨基酸水溶肥處理的辣椒堿含量均呈上升趨勢，除T1外各處理均與CK存在顯著差異，其中T3處理的辣椒堿含量最高，達117.67 mg/kg，比CK提高32.21%。辣椒果實中總糖含量隨氨基酸水溶肥濃度增加呈先上升后降低的變化趨勢，噴施氨基酸水溶肥處理的辣椒總糖含量分別比CK提高18.77%、46.50%、53.22%、43.70%和20.45%，與CK的差異均達顯著水平，其中T3處理的總糖含量最高。噴施氨基酸水溶肥處理的辣椒果實中維生素C含量均高于CK，T3處理的維生素C含量達39.29 mg/100 g，比CK提高33.96%，兩者差異顯著;其余處理的維生素C含量也有所上升，T1、T2、T4和T5處理分別比CK提高3.68%、10.71%、16.02%和12.62%。噴施氨基酸水溶肥后辣椒果實中可溶性蛋白含量呈上升趨勢，以T3處理的含量最高，為1.78 mg/kg，比CK提高32.84%，且顯著高于其他處理;T4與T5處理的可溶性蛋白含量差異不顯著，但與T1、T2處理及CK相比差異顯著。噴施氨基酸水溶肥能顯著降低辣椒果實中硝酸鹽含量，其中T3處理的硝酸鹽含量最低，與CK相比降低37.55%，二者差異顯著;T1、T2、T4和T5處理的硝酸鹽含量分別比CK降低22.58%、26.25%、30.16%和30.18%。

2. 6 辣椒果實內在品質與必需氨基酸含量間的相關性分析結果

由表4可知，辣椒果實的辣椒堿含量與8種必需氨基酸含量呈極顯著正相關（P<0.01，下同）;總糖含量與蘇氨酸、異亮氨酸、色氨酸和賴氨酸含量呈顯著正相關;維生素C含量與蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸和甲硫氨酸含量呈極顯著正相關，與亮氨酸含量呈顯著正相關;可溶性蛋白含量與蘇氨酸、異亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸和甲硫氨酸含量呈極顯著正相關，與纈氨酸和亮氨酸含量呈顯著正相關;硝酸鹽含量與蘇氨酸和色氨酸含量呈顯著負相關，與異亮氨酸和苯丙氨酸呈極顯著負相關。

2. 7 辣椒果實農藝性狀與內在品質、必需氨基酸含量間的相關性分析結果

由表5可看出，辣椒果實的辣椒堿含量與株高、葉長和葉寬呈極顯著正相關，總糖含量與單果質量、縱徑、株高和葉寬呈顯著正相關，維生素C含量與株高、葉長和葉寬呈極顯著正相關，可溶性蛋白含量與株高、葉長和葉寬也呈極顯著正相關。此外，硝酸鹽含量與辣椒農藝性狀呈負相關;纈氨酸含量與株高和葉長呈極顯著正相關，與單果質量和葉寬呈顯著正相關;亮氨酸含量與橫徑、株高和葉長呈顯著正相關，與葉寬呈極顯著正相關;苯丙氨酸含量與株高和葉寬呈顯著正相關，與葉長呈極顯著正相關;蘇氨酸、異亮氨酸、色氨酸、賴氨酸和甲硫氨酸含量與株高、葉長和葉寬均呈極顯著正相關。綜上所述，辣椒的株高、葉長、葉寬與果實中氨基酸含量呈極顯著或顯著相關，表明噴施氨基酸水溶肥不僅有利于辣椒植株的生長和促進其光合作用，還促進了辣椒對水溶肥中氨基酸的吸收和轉化。

3 討論

氨基酸是人類和動物蛋白分子的基本組成單位，發揮著重要的生理功能，是生命體必需的營養物質（謝素蓉，2016;劉海燕等，2018）。氨基酸組成的各種蛋白質與生命體的機能活動有著密切關系，如參與大腦發育、增強免疫力及促進能量代謝等（曾琦斐，2010）。本研究中使用的氨基酸水溶肥富含18種游離態氨基酸、小分子量多肽及海藻等營養元素，葉面噴施氨基酸水溶肥為辣椒的生長提供了可直接利用的氮源，相對于其他同化氮源，更有利于辣椒的吸收;同時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，葉面噴施氨基酸水溶肥提高了辣椒果實中的氨基酸含量，其中8種人體必需氨基酸均隨噴施濃度增加呈先上升后下降的變化趨勢，非必需氨基酸含量則表現為上升趨勢，與文靜等（2017）報道生物有機復合肥對萵筍中游離氨基酸的影響結果一致。陳貴林和高秀瑞（2002）研究發現，白菜和生菜會優先吸收甘氨酸、異亮氨酸和脯氨酸，從而抑制植株根系對硝態氮的吸收，促進兩種蔬菜體內氨基酸的積累，還可降低兩種蔬菜體內的硝酸鹽含量，與本研究中氨基酸水溶肥可降低辣椒硝酸鹽含量的觀點一致。

植物可通過莖、葉、根系等部位吸收利用氨基酸（王瑩等，2008;黃繼川等，2018）。葉面噴施氨基酸肥能提高作物產量，改善果實品質（于俊紅等，2014;李建生等，2017;陳曼等，2018）。本研究結果表明，葉面噴施氨基酸水溶肥可促進辣椒生長，提高辣椒的株高、葉長、葉寬和掛果數量，與方勇（2018）研究氨基酸液肥對設施栽培的鐵皮石斛生長的促進效果類似，噴施適宜濃度的氨基酸液肥能有效提高鐵皮石斛的葉長、葉片、根數和根長。氨基酸水溶肥提升了辣椒果實中辣椒堿、總糖、維生素C、可溶性蛋白含量，提高幅度最大分別達32.21%、53.22%、33.96%和32.84%，對辣椒果實品質的提升效果與許猛等（2018）研究復合氨基酸肥料對新疆棉花生長和產量的影響有相同之處，其原因在于噴施氨基酸肥料能提高作物葉片的葉綠素相對含量、凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率，從而促進植株地上部干物質的積累和果實品質的形成（段春慧等，2012）;另外，彭智平等（2014）研究發現在柑桔上噴施氨基酸水溶肥料可提高柑桔的可溶性糖和維生素C含量，對果實具有較好的改善效應。蔬菜屬于富氮喜硝作物，過量的肥料施用會導致其硝酸鹽積累（王盼等，2018）。本研究發現葉面噴施一定濃度的氨基酸水溶肥降低了辣椒果實中硝酸鹽含量，其原因是氨基酸在植物體內能提高硝酸還原酶和谷氨酸脫氫酶活性而抑制硝酸鹽在植物體內的積累，與操君喜等（2010）研究菜心中硝酸鹽積累的結果相同。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。曹小闖等（2012）研究表明，氨基酸肥料可顯著影響作物根系的形態發育，噴施氨基酸后作物地下部分的根發育更發達，利于根系對土壤中植物營養元素的吸收從而促進作物地上部分生物生長。本研究中，葉面噴施氨基酸水溶肥后辣椒植株的株高、葉長、葉寬與辣椒的必需氨基酸和非必需氨基酸存在明顯的相關性。植物能通過葉面直接吸收和利用氨基酸，如甘氨酸和亮氨酸直接進入植株體內參與蛋白質合成（許玉蘭和劉慶城，1998）。辣椒的株高、葉長、葉寬與氨基酸含量呈顯著正相關表明噴施氨基酸水溶肥后辣椒的枝葉為肥料提供了附著場所，辣椒可直接吸收轉運噴施在葉面的氨基酸水溶肥，從而促進果實的生長和品質的形成。此外，氨基酸可在植物木質部和韌皮部體內不同器官間運輸（邵鋮，2016），噴施的氨基酸水溶肥通過促進辣椒光合作用從而促進植株生長發育，對辣椒品質和產量的形成提供了營養物質。

本研究探討了氨基酸水溶肥+0.3% KH2PO4配施對辣椒生長發育、果實品質和氨基酸含量的影響，從效果來看，噴施氨基酸水溶肥+0.3% KH2PO4對辣椒生長、果實品質和氨基酸具有較好的提升促進作用，但氨基酸水溶肥+0.3% KH2PO4對辣椒生理生化特性的影響有待進一步研究。

4 結論

在辣椒顯蕾期和初花期葉面噴施適宜濃度的氨基酸水溶肥+0.3% KH2PO4有利于促進辣椒植株生長、提高果實品質和氨基酸含量，尤其以噴施氨基酸800倍液+0.3% KH2PO4混合液的效果最佳。

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（責任編輯 鄧慧靈）