全 文 ：不同用量腐植酸复合肥在辣椒上的施用效应
及其防衰增产机理研究 3
孙志梅1 ,2 ,3 3 3 　薛世川2 　梁文举1 　刘玉柱2
(1 中国科学院沈阳应用生态研究所 ,沈阳 110016 ;2 河北农业大学资源与环境科学学院 ,保定 071001 ;
3 中国科学院研究生院 ,北京 100039)
【摘要】　以辣椒为供试作物进行盆栽试验 ,对不同用量腐植酸复合肥在辣椒上的施用效应及其防衰增产
机理进行研究. 结果表明 ,不同肥料用量对辣椒体内各种生理活动均有明显影响 ,并最终影响产量 ,且与无
机复合肥相比 ,腐植酸复合肥表现了明显的优势. NRA 随施肥量的增加而提高 ,但变化速率逐渐下降 ;
SOD 活性在施肥量低于 0. 2 g·kg - 1时 ,随施肥量的增加显著提高 ,但当施肥量超过 0. 2g·kg - 1后 ,SOD 活
性开始显著降低 ;对 POD 活性的影响与对 NR 活性的影响趋势基本一致 ,但当施肥量超过 0. 3 g·kg - 1时 ,
无机肥处理的 POD 活性显著提高 ,而 HA 复合肥处理的 POD 活性变化则始终较平缓 ;对辣椒叶片蒸腾速
率的影响与对 SOD 活性的影响趋势是一致的. 施肥量与辣椒产量之间呈显著二次曲线相关 , HA 复合肥
最高产量施肥量 (纯养分量)为 0. 27 g·kg - 1 ,每盆最高产量为 165. 22g.
关键词 　腐植酸复合肥 　辣椒 　施肥量 　防衰增产机理
文章编号 　1001 - 9332 (2004) 01 - 0081 - 04 　中图分类号 　S143. 6 ,S641. 306. 2 　文献标识码 　A
Effects of different application rates of humic acid compound fertilizer on pepper and its mechanism of anti2se2
nility and incremental yield. SUN Zhimei1 ,2 ,3 , XU E Shichuan1 ,L IAN G Wenju1 , L IU Yuzhu2 (1 Institute of
A pplied Ecology , Chinese Academy of Sciences , S hengyang 110016 , China ;2 College of Resource and Envi ron2
ment Sciences , Hebei A gricultural U niversity , B aoding 071001 , China ;3 Graduate School , Chinese Academy
of Sciences , Beijing 100039 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2004 ,15 (1) :81～84.
The effects of different application rates of humic acid compound fertilizer ( HA) on the yield and physiological
characteristics of pepper ( Capsicum f rutescens L . ) were studied in this paper. The results showed that different
application rates of ( HA) could affect the physiological activities and yield of pepper. The nitrate reductase activ2
ity (NRA) and peroxidase ( POD) activity were improved with increasing application rate , but the change rate of
NRA was reduced gradually. POD activity in inorganic compound fertilizer treatment was improved significantly
when the application rate of fertilizer was higher than 0. 3 g·kg - 1 ,but that in HA treatment changed smoothly.
Superoxide dismutase (SOD) activity was improved significantly when the application rate of fertilizer was lower
than 0. 2 g·kg - 1 , and decreased gradually when the application rate was higher than 0. 2 g·kg - 1 . The change
of transpiration rate was consistent with that of SOD activity. The relationship between the application rate of
fertilizer and the yield of pepper could be described with quadratic curve regression model. According to the equa2
tion , the highest application rate of HA should be 0. 27 g·kg - 1 , and the highest yield of pepper could reach
165. 22g per pot .
Key words 　Humic acid compound fertilizer , Pepper , Application rate , Mechanism of anti2senility and incre2
mental yield. 3 国家“九五”重中之重推广研究 (96110103A) 和国家“863”计划资
助项目 (2001AA246021)3 3 通讯联系人
2002 - 10 - 16 收稿 ,2003 - 09 - 24 接受.
1 　引 　　言
在目前的蔬菜生产中 ,为片面追求高产而引起
的盲目施肥现象相当普遍 ,由此带来的土体污染、地
下水污染以及农产品污染等问题日趋严重 ,这已引
起了全球范围的普遍关注. 大力发展绿色农业、生态
农业 ,走可持续农业发展之路已成为当今社会发展
的迫切要求. 因此 ,研究如何因土、因作物定量施肥 ,
使蔬菜生产既能保证优质高产 ,又能最大限度提高
肥料利用率 ,确保农业生产向生态农业方向发展具
有重要的理论和现实意义.
近年来 ,有关施肥量对作物产量效应、品质效应
的影响已有较多报道 ,但多集中在单质肥料尤其是
氮肥用量研究上[6 ,8 ] ,而对复合 (混) 肥料适宜用量
的研究报道较少. 本研究中所用腐植酸复合肥是研
制筛选出来的肥料新品种之一 ,在生产中应用已取
得良好效果 ,但有关其适宜用量及其机理方面还缺
乏深入系统的研究. 为此 ,特安排本部分实验 ,以对
应 用 生 态 学 报 　2004 年 1 月 　第 15 卷 　第 1 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Jan. 2004 ,15 (1)∶81～84
该肥料在农业生产中的合理施用提供科学依据. 此
外 ,通过研究不同肥料用量对辣椒体内生理活性的
影响 ,进一步揭示腐植酸复合肥的防衰增产机理.
2 　材料与方法
211 　供试材料
本试验供试土壤为中壤质潮褐土 ,土壤养分含量为有机
质 1. 80 % ,碱解氮 63. 53 mg·kg - 1 ,速效磷 30. 22 mg·kg - 1 ,
速效钾 109. 17 mg·kg - 1 ;供试辣椒品种选用日本天鹰 (朝天
椒) ( Capsicum f rutescens) ;供试肥料为腐植酸复合肥 (简称
HA ) ,其中 N + P2O5 + K2O = 30 % ,N∶P2O5∶K2O = 1∶1∶1 ;
NPK无机复合肥 ( 简称 WJ) ,其中 N + P2O5 + K2O = 45 % ,
N∶P2O5∶K2O = 1∶1∶1.
212 　试验方法
21211 试验处理 　盆栽用土均过 5 mm 筛 ,肥料用量设置 5
个水平 (CK、HA1、HA2、HA3、HA4) , 分别为每公斤干土 0、
0. 1、0. 2、0. 3、0. 4g (指 N、P、K纯养分总量) ,并以等养分含
量的无机肥作对比. 1 月 26 日在温室中采用电热温床育苗 ,
5 月 4 日定植于施入不同肥料的瓦氏盆 (25 cm ×30 cm)中进
行盆栽试验. 每盆定植 2 穴 ,每穴 2 株. 试验设 3 次重复 ,随
机区组排列. 生长期间按重量法浇水 ,8 月 26 日收获 ,收获
时计产并统计辣椒果实的成熟度 (红椒产量占总产量的百分
率) .
21212 生理指标测定 　硝酸还原酶活性 (NRA) 参照文献 [11 ]
比色测定 ;超氧化物歧化酶 (SOD)活性用二硝基四氮唑蓝光
还原法比色测定[1 ] ;过氧化物酶 ( POD)活性用愈创木酚法比
色测定[3 ] ;气孔阻力、蒸腾速率用美国产的 L121600 型稳态
气孔计测定.
3 　结果与分析
311 　施肥量对辣椒叶片硝酸还原酶活性 (NRA) 的
影响
　　由图 1 可知 ,对 HA 处理而言 ,当施肥量从 0 增
至 0. 1g·kg - 1时 ,NRA 迅速提高 (比 CK 提高 1. 09
倍) . 施肥量大于 0. 1g·kg - 1后 ,NRA 随施肥量的增
加仍呈上升趋势 ,但上升速率显著降低 , HA2 处理
的 NRA 仅比 HA3 提高 0. 19 倍 , HA3 仅比 HA2 提
高 0. 03 倍. WJ 处理的 NRA 变化趋势与 HA 处理
一致 ,但均低于 HA 处理. HA1、HA2 处理 NRA 分
别比等养分的 WJ 处理提高 39. 24 %和 8. 91 % ,达
到差异显著水平.
312 　施肥量对辣椒叶片 SOD、POD 活性的影响
　　各施肥处理对辣椒叶片 SOD、POD 活性亦有显
著影响 (图 2、图 3) ,但不同施肥量对两种酶活性的
影响结果不同. 在施肥量低于 0. 2 g·kg - 1时 ,随施
肥量的增加 , SOD 活性显著提高 ,其中 HA1 处理
SOD 活性比CK提高9 . 3 % ,比WJ 1提高3 . 3 % ;
图 1 　不同施肥水平对辣椒叶片硝酸还原酶活性的影响 (13/ 7)
Fig. 1 Effect of different fertilization level on nitrate reductase activit y of
pepper (13/ 7) .
HA :腐植酸复合肥 Humic acid compound fertilizer ; WJ :无机复合肥
Inorganic compound fertilizer. 下同 The same below.
HA2 处理比 CK 提高 12. 0 % ,比 WJ2 提高 3. 0 %.
但当施肥量大于 0. 2 g·kg - 1后 ,SOD 活性开始下降
(图2) . 此结果与张玉琼等[16 ]的氮肥用量对大麦开
花后 SOD 活性的影响趋势是一致的. 这可能是由于
高等植物体内的 SOD 主要是 Cu/ Zn2SOD[4 ] ,而土
壤中过量氮、磷的施用影响了辣椒植株对 Zn 吸
收[7 ,15 ]的结果.
　　POD 活性的变化趋势 (图 3)与 NRA 的变化趋
图 2 　不同施肥水平对辣椒叶片 SOD 活性的影响 (9/ 7)
Fig. 2 Effect of different fertilization level on SOD activity of pepper (9/ 7) .
图 3 　不同施肥水平对辣椒叶片 POD 活性的影响 (9/ 7)
Fig. 3 Effect of different fertilization level on POD activity of pepper (9/ 7) .
28 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷
势基本一致 ,即无论是 HA 处理还是 WJ 处理 ,POD
活性均随施肥量的增加而提高 ,且在施肥量为 0～
0. 3 g·kg - 1范围内 ,HA 处理的 POD 活性均高于 WJ
处理. 但当施肥量超出这一范围时 ,WJ 处理的 POD
活性上升速率加快 ,而 HA 处理的 POD 活性变化则
比较平缓. 当施肥量增至 0. 4 g·kg - 1时 ,WJ 处理的
POD 活性甚至比 HA 处理的高出 2. 95 %.
313 　施肥量对辣椒叶片蒸腾速率和气孔扩散阻力
的影响
　　蒸腾作用是植物吸收水分和养分的主要动力 ,
而蒸腾速率的高低与气孔扩散阻力密切相关[2 ,10 ] .
由表 1 可知 ,两种肥料处理对辣椒叶片蒸腾速率和
气孔扩散阻力的影响趋势相同 , 在施肥量为 0. 2 g·
kg - 1 ( HA2 和 WJ2) 时 ,蒸腾速率均达到最高值 ,分
别比对照提高13 . 3 %和11 . 2 % ;气孔扩散阻力均
表 1 　不同施肥水平对辣椒叶片蒸腾速率和气孔扩散阻力的影响
( 2/ 7)
Table 1 Effect of different fertilization level on diffuse resistance and
transpiration rate of pepper
施肥量
Fertilizer
rate (g·
kg - 1)
HA 复合肥 ( HA)
蒸腾速率
Transpir2
ation rate
(μg·cm - 2·s - 1)
气孔扩散阻力
Diffuse
resistance
(s·cm - 1)
无机复合肥 ( WJ)
蒸腾速率
Transpir2
ation rate
(μg·cm - 2·s - 1)
气孔扩散阻力
Diffuse
resistance
(s·cm - 1)
0 30. 90d 30. 90d
0. 1 34. 62ab 0. 79 33. 99ab 0. 82
0. 2 35. 02a 0. 78 34. 37ab 0. 81
0. 3 34. 22ab 0. 81 33. 71abc 0. 84
0. 4 32. 37bcd 0. 86 31. 50cd 0. 90
HA : Humic acid compound fertilizer ,WJ : Inorganic compound fertilizer.
下同 The same below.
降到最低值 ,分别比对照降低 15. 2 %和 11. 9 %. 当
施肥量超过 0. 2 g·kg - 1时 ,蒸腾速率逐渐降低 ,气
孔扩散阻力逐渐增大 ,与施肥量之间呈现二次曲线
相关趋势. 两种肥料之间比较 ,虽未达到差异显著水
平 ,但在总的趋势上 ,HA 处理辣椒叶片的蒸腾速率
均高于 WJ 处理.
314 　施肥量对辣椒果实成熟度及产量的影响
　　统计结果表明 (图 4 ) ,辣椒果实成熟度的变化
在两种肥料上的表现趋势略有不同. WJ 处理在施
肥量从 0 增至 0. 1 g·kg - 1时 ,辣椒果实的成熟度降
低了 6. 7 % ,而当施肥量从 0. 1 g·kg - 1增至 0. 2 g·
kg - 1时 ,成熟度又有所提高 (3. 2 %) ,之后再增加施
肥量 ,果实成熟度即迅速下降 ,且施肥各处理的成熟
度均低于 CK. 而 HA 处理在施肥量低于 0. 2 g·kg - 1
时 ,果实成熟度较 CK 有所提高 ,之后再增加施肥
量 ,成熟度也开始表现下降趋势 ,但均高于等养分的
WJ 处理 ,且两种肥料间的差异达到了 0. 05 显著水
平.这可能是由于过量施肥导致植株营养生长和生
殖生长比例失调 ,植株贪青晚熟的缘故. 另外 ,从生
长期间观察 ,HA 各处理的辣椒果实比 WJ 处理的可
提前成熟 3～5d ,功能叶片数多 1～2 叶 ,且颜色深
绿. 此结果体现了 HA 既可促进果实提早成熟 ,又可
防止植株早衰的明显优势.
图 4 　不同施肥水平辣椒果实的成熟度变化 (26/ 8)
Fig. 4 Variation of mature rate of pepper under different fertilization lev2
el (26/ 8) .
　　辣椒产量与两种肥料的施用量 (表 2) 均呈显著
二次曲线相关 ,回归方程分别为 : y HA = 89. 98 +
45. 80 x - 6. 97 x 2 ( R = 0. 9813 3 ) , yWJ = 89. 27 +
41. 51 x - 6. 25 x 2 ( R = 0. 9713 3 ) (注 :式中 y 为每
盆辣椒的产量 g ; x 为施用养分量 g·kg - 1 , 3 表示
回归方程在 0. 05 水平下是显著的) . 与对照相比 ,
HA 各处理的辣椒产量提高幅度为 67. 40 %～
85. 98 % ,而 WJ 处理的提高幅度为 63. 44 %～
79. 33 %. 根据建立的回归曲线方程计算 , WJ 处理
的最高产量施肥量为 0. 28 g·kg - 1 ,最高产量为每
盆158. 19g ; HA 处理的最高产量施肥量为 0. 27 g·
kg - 1 ,最高产量为每盆 165. 22g. 由此可见 ,充足的
养分供应是辣椒获得高产的重要保证 ,但肥料施用
量过高反而会降低增产效应 ,甚至引起减产.
表 2 　不同施肥水平的辣椒产量变化
Table 2 Variation of pepper yield under different fertilization level
施肥量
Fertilizer
rate (g·
kg - 1)
HA 复合肥 ( HA)
每盆鲜椒产量
Yield of
fruits(g)
比 CK增
加百分数
Increase
percentage ( %)
无机复合肥 (WJ)
每盆鲜椒产量
Yield of
fruits(g)
比 CK增
加百分数
Increase
percentage ( %)
0 86. 03 e 86. 03 e
0. 1 144. 01 c 67. 40 140. 61 d 63. 44
0. 2 156. 40 ab 81. 80 145. 84 c 69. 52
0. 3 160. 00 a 85. 98 154. 28 ab 79. 33
0. 4 152. 13 b 76. 83 147. 67 bc 71. 65
4 　讨 　　论
　　本研究初步探讨了 HA 复合肥不同用量对朝天
椒生长的影响. 结果表明 ,施肥量对辣椒生长及产量
的影响是通过对其一系列生理活动影响的结果 ,适
宜的养分供应对保证辣椒的正常生长及产量的形成
是十分必要的. 同时 ,与等养分量的无机复合肥相
比 ,腐植酸复合肥对辣椒产量和生理活性的影响均
381 期 　　　　　　　　孙志梅等 :不同用量腐植酸复合肥在辣椒上的施用效应及其防衰增产机理研究 　　　　　　　　　　　
表现了一定的优势 ,此结果可能与此肥中的腐植酸
类物质具有较高的生物活性和生理刺激作用有
关[19 ] .
　　NRA 的高低一方面表征了植物体本身对硝态
氮吸收同化能力的强弱 ,另一方面也可以表征植物
体的营养生长水平. 许德威等[14 ]在研究施用氮肥对
棉花叶片 NRA 的影响时指出 ,NRA 与棉株营养生
长呈正相关 ,但 NRA 过高 ,又会导致棉株因营养生
长过旺而影响正常的生殖生长. 因此他认为 ,棉花体
内 NRA 过低或过高对最后产量的形成和品质的改
善都是不利的 ,并提出了棉花蕾期 NRA 的适宜指
标. 本研究结果也证明了这一点 ,即不论是 HA 处理
还是 WJ 处理 ,随施肥量的增加 ,NRA 随之提高 ,但
其最终的经济产量在随施肥量的增加达到一最高值
后 ,再增加施肥量则开始表现减产. 看来许德威的观
点对辣椒这种蔬菜作物也是适用的. 但辣椒不同生
育时期适宜的 NRA 指标以及与施肥量的关系还有
待于深入探讨.
　　不同施肥量对 POD 活性的影响结果可能与
POD 在植物体内参与多种代谢途径有关. POD 是植
物体内防止活性氧伤害的保护酶之一 ,它可有效清
除过氧化氢对植物体的伤害 ,增强植物的抗逆性 ,但
POD活性又与植物细胞衰老密切相关[5 ,12 ,13 ] . 因
此 ,评价 POD 活性的高低与植物生长的关系应与植
物生长的特定环境以及植物的生育时期相结合 ,与
NRA 对植物生长的影响一样 ,其活性过高或过低都
是不利的. 但结合最终的产量结果以及施肥量与
SOD 活性的关系综合分析得知 ,只有适量施肥才有
助于改善活性氧清除酶系统的代谢合成 ,从而相对
改善细胞内活性氧产生与清除的平衡状况. 这可能
就是适量施肥能够延缓植株衰老 ,提高作物产量的
重要生理原因之一.
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作者简介 　孙志梅 ,女 ,1969 年 12 月生 ,副教授 ,在读博士
生 ,主要从事植物营养与合理施肥的教学与科研工作 ,发表
论文 10 余篇 ,参编教材 3 部. Tel :024283970355 , E2mail :sun2
zhm2002 @yahoo. com. cn
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