全 文 ：园 艺 学 报 2004，31(4)：472～476
不同施氮量对甜椒碳、氮营养分配的影响
隋方功 吕银燕 王运华 周广胜 樗木直也
(·莱阳农学院农学系，莱阳265200； 华中农业大学资源环境学院，武汉 430070； 中国科学院植物研究所，北京
100093； 鹿儿岛大学农学部，日本鹿儿岛890)
摘 要：通过水培试验，利用 N和”C双示踪技术研究了不同施氮量对甜椒结果期碳、氮营养分配的
影响 结果表明：结果前期吸收的 N在低氮 (NO3一N 2．5 mol·L～，NH4+一N 0．25 mol·L )营养处理下
分配于果实中的比率高于中氮 (NO；一N 5．0 mol·L～，NH —N 0．5 mol·L )和高氮 (NO；一N 11．0 mol‘
L～，NH4+一N 1．0 mol·L )营养处理。氮水平制约着 N在各器官中的分配和再运转，很少影响”C在器
官间的分配，但却制约着”C的运转和再分配，表现为中氮营养最有利于 C向果实中的再运转。碳氮营养
平衡有利于碳素向生殖器官的运转和积累，这是低氮营养产量前高后低，高氮营养产量前低后高，中氮营
养前后期产量均较高的根本原因。
关键词：甜椒；氮素；碳素；示踪；分配
中图分类号：S 641 文献标识码：A 文章编号：0513—353X (2004)04-0472-05
Efect of Diferent Nitrogen Applied on the Distribution of Carbon and Nitro-
gen in Sweet Pepper
Sui Fanggong ，LU Yinyan’
， W ang Yunhua ，Zhou Guangsheng ， and Chishaki Naoya
( Laiyang Agricultural Colege，Laiyang 265200，ChinⅡ； Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070，China；
Institute ofBotany，Chinese Academy ofSciences，Beijing 100093，China； Kagoshima University，Kagoshima 890，Japan)
Abstract：Sweet pepper(Capsicum annuum L．)was used to study the efect of diferent nitrogen ap—
plied on the distribution of carbon and nitrogen assimilated and absorbed during fruit harvest period by using
N and C double tracer technique．The results obtained are as folows：The distributed ratio of the N ab—
sorbed at early fruiting stage Oil the fruit was 50．49％ at lower N and it was higher signifcantly than that at the
moderate and the higher N treatments．Nitrogen nutrition not only controlled the distribution of N absorbed on
the different organs．but also afected its translocation．Nitrogen nutrition affected hardly the distribution of”C
assimilated among the organs but controlled the translocation and redistribution of”C，and as a result，the
moderate N was most beneficial to the redistribution of”C up to fruit．The balance of carbon and nitrogen iS
favorable to the accumulation and translocation to the reproductive organ．It iS why that the yield iS higher ear—
lier stage than after stage at lower N，but adversely at higher N and only at moderate N either of all is higher．
Key words：Sweet pepper；Nitrogen；Carbon；Tracer；Distribution
有关甜椒矿质营养的研究为指导科学施肥奠定了基础，使我国甜椒设施栽培的技术水平提高0 。
近年来发展起来的滴灌施肥技术对大棚甜椒增产、减肥 、优质具有积极的效果 ?过量施氮虽增加
甜椒坐果率，但是由于小果率增多而影响品质 j。土培试验条件下施肥时期影响甜椒对氮的吸收利
用 ，连续采收果实同样影响体内氮素的再分配 。研究甜椒光合产物分配，尤其是氮素营养与碳
素分配和运转关系对于指导合理使用氮肥具有重要意义 。本文报道不同施氮量对甜椒碳、氮营养
分配影响的主要研究结果
收稿日期：2003—1 2—11；修回日期：2004—05—24
基金项目：国家 自然科学基金资助项 目 (40231018，30270129)
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4期 隋方功等：不同施氮量对甜椒碳、氮营养分配的影响 473
1 材料与方法
甜椒 N、”C双示踪试验在Et本鹿儿岛大学农学部温室进行，2000年4月25 Et将生长一致的甜
椒幼苗移植于l8 L的营养液培养槽中，进行温室苗期营养液培养，6月1 Et移植到8 L的塑料盆中，
每盆移植 1株。根据预备试验结果，设中、低和高3个水平的氮营养处理 (表 1)，各处理重复3次。
其它营养元素的浓度同常规植物营养水培试验。营养液全部使用去离子水配制，每7 d更换 1次，营
养液的pH值每2～3 d调节一次，保持pH 5．2～6．3。进入盛果前期 (6月29 Et)时进行”N示踪处理
[Ca( NO ) ，丰度为10．6原子百分数]，一周后更换为非标记态氮进行营养液培养。
将处于盛果前期的甜椒植株分别于7月6 Et 9～11时置于同化装置内，进行”CO!同化试验 各
处理均重复3次。具体做法为：根据同化箱内部容积，首先将792．7 mg丰度为99．0原子百分数的Ba
(”CO ) 放人”CO 发生器内 (保证同化箱内”CO 浓度达到0．15％的量) 再向”CO 发生器中加入
10 mL 10％ HC10 溶液，立即将同化系统密闭。开动气泵使产生的 CO 在同化装置内循环。”CO
同化时间均为 1 h。然后立即进行第一次取样，此后于盛果期 (7月20日)再取样。
全氮分析采用半微量凯氏法。 N分析采用发光分光分析法测定 (NIA．1型 N一15分析器，日本)一
器官中 N量 (mg)=样品全氮量 (mg) ×样品”N原子百分超／标记肥料 N原子百分超、
“C分析采用远红外分光法：取1 mg样品于燃烧炉 (EX-260A型，日本)内在 800 下燃烧，产
生的 C¨O 导人 EX一130型 CO 分析仪 (Et本)分析”C原子百分数。用甘氨酸和 1，2． C一甘氨酸
(”C丰度为90．0原子百分数)作标准物质。基准气体：”CO 的丰度为4．97原子百分数 冷却剂：
干冰+乙醇。燃 (载)气：O ，流速 100 mL·min～：清洗气体：N ，流速 120 mL·rain ：
”C原子百分超=样品的”C原子百分数一1．106原子百分数 (大气中”C的自然丰度)：
标记态 C=器官干物质质量 ×(样品的总碳量×测定样品的”C原子百分超)／样品的质量。
2 结果与分析
2．1 氮素营养对甜椒不同器官干物质分配和积累动态的影响
甜椒整株的干物质积累量随着氮素营养水平的提高不断增加 (表 1)，到盛果期果实中的干物质
分配比率各处理均在46％～48．3％。叶片中干物质分配比率随氮素营养水平的提高而增加，高氮营
养对叶片干物质积累的促进作用更为显著。说明高氮营养条件下叶片是氮素最主要的积累场所。到盛
果期时，氮素营养水平对叶片 (叶 +新叶)干物质分配比率的这种影响已不显著。然而，在新叶上
则极为显著
表 1 不同氦素营养水平下甜椒不同器官的干物质分配
Table 1 Distribution of dry matter in diferent organs of sweet pepper at diferent N level
注：数值后大写与小写字母分别为1％和5％显著性水平，下同。
Note：In the salle line figures with sa／ne capital or smal leters．删 nol diferent at the 1％ or 5％ level(hSR lest)．respecti~ely lhe~lne below
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2．2 氮素营养对甜椒不同器官 N分配和积累动态的影响
盛果前期吸收的 N随氮素营养水平提高而增加 (表2)，但到盛果期吸收的”N虽也随氮营养水
平提高而增加，但相对于盛果前期吸氮量的减少也因氮素营养水平提高而加剧。随氮素营养水平的提
高， N在果实中的分配比率呈现逐渐降低的趋势，由低氮营养处理的33．54％降低到中氮营养的
l8．3l％，高氮营养的13．93％。尽管盛果期果实中 N的分配比率各处理均有所增加，达42．2l％～
50．49％，但不同氮素营养处理之间存在明显差异。低氮营养下果实中 N分配比率 (50．49％)高于
中、高氮营养处理，但是 N分配比率的增加量 (16．95％)却低于中氮和高氮营养处理。
表2 不同氮素营养水平下 N在甜椒器官中的分配动态
Table 2 Dynamics of。 N distribution in diferent organs of sweet pepper at diferent N level
盛果前期吸收的 N在叶片中的分配比率为48％ ～58％。随着果实的采收，叶片 (叶 +新叶)
中 N分配比率逐渐降低，到盛果期时仅为30％ ～40％。但新叶中 N的再分配比率随着氮素营养水
平的提高显著增加。高氮营养处理的新生叶片中 N再分配比率近于中氮营养的3倍，低氮营养的6
倍： N在侧枝中的分配比率以中氮营养处理最高，高氮营养次之，低氮营养最低 盛果期时，低氮
营养处理侧枝中有所增加，中、高氮营养处理均显著减少：而 N在茎中的增加以低氮处理最显著。
2．3 氮素营养对甜椒不同器官 C¨分配和积累动态的影响
甜椒果实盛果前期所固定”CO 的总量在不同氮素营养水平间无显著差异，但到盛果期”c的减
少量以中氮处理最少 (表3)
表3 氮素营养对甜椒不同器官”c分配的影响
Table 3 Efect of nitrogen on the C distribution in diferent organs of swet pe ppe r
氮素营养水平对叶片固定的 c在不同器官间分配比率的影响极少。盛果前期固定的”c在果实
中约为20％左右，叶片最多，侧枝和茎较少 ，根中最少 (不足 2％)。随着生长发育的进行，”c在体
内不同器官间的分配比率发生显著的变化。盛果期在果实中”c分配比率以中氮处理最高，达
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4期 隋方功等：不同施氮量对甜椒碳、氮营养分配的影响 475
58．53％，净增近40％。高氮处理为37．67％，仅增加了16．49％。低氮处理无显著变化。低氮处理的
叶片中”C分配率在盛果期仍然达40．35％，高氮处理只有 13．01％，而中氮处理下检测不到叶片中
C的存在，说明高、低氮营养都不利于”C向果实中的运转。
3 讨论
3．1 氦素营养对坫N分配与运转动态的影响
氮素营养水平制约着甜椒不同器官中 N的分配和运转 (表 1、表2)，这与水稻 七的试验结果一
致 。氮素营养水平越高， N在果实中的分配比率越低。氮素营养缺乏时所吸收的”N首先大量分配
于果实，然而后期向果实中的再运转和供应远不及中、高氮处理。由此可见，不同营养水平下吸收的
养分对产品器官所起作用的部位和时间不同。高氮营养水平下，甜椒叶片 N分配比率一直维持在最
高水平。前人研究表明，甜椒叶片含氮量与产量密切相关 。本试验表明，高氮营养处理的新生叶
片中 N分配比率近于中氮营养的3倍，低氮营养的6倍，说明高氮营养条件下，有相当一部分氮素
用于新生叶片的生长。其结果是一方面有利于维持较高的叶面积和光合作用能力，另一方面也会导致
营养生长过旺，不利于果实发育。
3．2 氮素营养对 C分配与运转动态的影响
氮素营养水平尽管对 C在各器官间分配的影响极少 (表3)，但显著地影响 C在体内的再运转，
表现为氮素营养水平过高或过低均不利于”C向果实的再运转，只有在中等氮素营养条件下，碳氮代
谢才处于一个适宜的动态平衡中，最有利于光合产物向果实中运转。这是低氮营养产量前高后低，高
氮营养产量前低后高，中氮营养前后期产量均较高的根本原因。氮素营养过高导致产量和品质下降的
主要原因是碳、氮营养的失衡 。因此，适宜的氮素用量、施用时期和使用方法是高产优质的基本
要求。Henry等 ”¨ 认为低氮水平限制植物对高 C0 的反应；而高氮水平则与高 C01协同促进生长，
增加生物量。
3．3 甜椒碳氮分配与运转特性的比较
低、中氮营养条件下，甜椒新生叶片中均有少量 C存在，但高氮营养的新生叶片中并未发现”C
的存在 (表3)，说明氮素营养水平同样也影响体内碳素的再运转。比较而言，碳素在甜椒体内的运
转比氮素更快，其原因不能排除与”C的呼吸消耗有关，更与植物碳素代谢特性有关。水稻同化叶片
的 C¨在一天内即有大部分被运转出去，而 N的输出则比”C慢且持续时间长⋯J。氮素营养水平不仅
制约着 N在甜椒各器官中的分配，而且影响其再运转 (表2)，说明氮素对甜椒产量和品质的贡献与
其吸收时期有关，也与当时植物的整体营养状况有关。这就对根据植物营养状况科学施用追肥提出了
更深层次上的要求：即植物营养状况不仅影响肥料的吸收，更制约着养分在器官间的运转和再利用，
进而产生不同的品质与产量效果。生产实践中同一作物相同施肥量情况下，同一施肥时期不同增产效
果或不同施肥时期相同增产效果的现象也说明了同一问题。
由于本试验是在水培条件下进行的，其结果有待土培或大田试验的进一步验证。
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