Agronomic Effects of Foliar Calcium Sprays on Chili Peppers
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摘要:目的 通过叶面喷施不同钙源研究其对辣椒的农艺性状、果实钙含量的影响，为生产上辣椒果实钙含量的提升、产量增加和品质改善提供参考。方法 以辣椒为试验材料，采用基质培养，设置CK（叶面喷施清水）、G1（叶面喷施氯化钙）、G2（叶面喷施糖醇钙）、G3（叶面喷施小分子肽钙）4个处理，测定辣椒的主要农艺性状、钙含量、产量和品质等指标。结果 喷施3种不同的钙源均可加快辣椒果实的成熟，提高地上部钙素在果实的分配率。G3与CK相比，辣椒的地上部鲜重显著增加22.02%，单株产量为536.9 g，显著增产38.77%。果实钙含量与积累量分别达2.78 g·kg−1和96.86 g·株−1，较CK处理显著升高46.32%和78.25%。辣椒地上部中，果实的钙素分配率较CK处理显著提高58.58%，维生素C含量达0.6378 mg·g−1，较CK处理显著增加17.29%；G3与G1相比，辣椒的单株产量、单果重和维生素C含量分别显著提高18.0%、33.8%、18.3%；G3与G2相比，辣椒的地上部鲜重、成熟果个数和单株产量均显著提高。地上部氮、钾、钙的积累量增加。结论 与氯化钙和糖醇钙相比，小分子肽钙能更好地从辣椒的叶片转移到果实中，进而提高果实钙含量。供试条件下，在促进辣椒生长、提高产量和品质方面，叶面喷施小分子肽钙的处理效果最佳。Abstract:Objective Effects of foliar spraying different calcium solutions on the agronomic traits of chili pepper were studied for crop yield and quality improvements.Method Four foliar spraying treatments using water (CK) or solutions of calcium chloride (G1), calcium sugar alcohol (G2), and small molecular peptide calcium (G3) were performed on chili pepper plants. Major agronomic characteristics, calcium content, yield, and quality of the plants were determined.Result The various calcium sprays hastened the pepper ripening and increased the fruit calcium content. Compared with CK, the G3-treated peppers increased significantly by 22.02% on fresh weight and by 38.77% at 536.9 g on yield per plant. Meanwhile, the content and the accumulation of calcium in the fruit reached 2.78 g·kg−1 and 96.86 g per plant, representing significant increases over CK by 46.32% and 78.25%, respectively. In the aboveground pepper plant, the fruits had a significantly increased share of calcium by 58.58% and Vitamin C (0.6378 mg·g−1) by 17.29% over those of CK. The G3-treated peppers also had higher yield per plant, fruit weight, and Vitamin C by 18.0%, 33.8%, and 18.3%, respectively, than the G1-treated ones, and significantly higher fresh shoot weight, mature fruit count, and yield per plant than the G2 counterparts. The sprays also resulted in more accumulations of nitrogen, potassium, and calcium in the aboveground parts of the plants.Conclusion The small molecule peptide calcium used in the foliar spraying was more efficient than the other forms in transferring calcium from the leaves to the fruits of a chili pepper plant. It was recommended for promoting the plant growth as well as increasing the yield and nutritional quality of chili peppers.
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Keywords:
- Chili pepper /
- small molecular peptide calcium /
- calcium content /
- fruit quality
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0. 引言
【研究意义】中国是辣椒的生产与消费大国，据统计2018年中国辣椒种植面积达213.3万hm2 [1-2]。国内不少农户为追求高产量而大量投入氮磷钾肥，却常常忽视对中微量元素的投入，如钙素。虽然土壤一般不缺钙，农户亦有在地里追施钙肥，但钙在植物体内普遍存在移动性差的问题，作物在生长的关键期常因为供钙不及时而影响产量与品质[3]。因此，探讨不同钙源施用对辣椒生长及其果实的影响，对提高辣椒的产量与品质具有重要意义。【前人研究进展】钙是细胞壁的重要组成部分，同时也是细胞膜的保护剂，可以增强膜结构的稳定性。此外钙离子作为植物细胞内的第二信使具有调节细胞内部多种生理活动的功能[4]。据研究表明叶面喷施钙肥可以快速为植物补充钙素，能有效提高作物坐果率、产量与品质，防止裂果并延长果实的贮藏期[5-7]。研究表明茄科类对钙的需求量大，如生产1000 kg商品番茄仅需氮2.1～3.4 kg，而需钙2.52～4.19 kg[8]。在实际大田的生产中大部分土壤本身不缺钙，作物缺钙的原因往往是钙在植物体移动性差，进而作物吸收钙的速率缓慢。加之农民盲目过量施用氮肥，使得作物对氮的吸收与积累进一步加快，植株体内Ca/N变小，缺钙就表现得更加明显。辣椒属茄科类作物，具有生物量大、对钙需求量大的特点[9,10]，若在关键的生育期没能吸收足量的钙，产量和品质就会受到影响。【本研究切入点】针对钙在植物体移动性差的问题，通过叶面喷施的方式快速为辣椒补充钙源，探究不同类型的钙源（氯化钙、糖醇钙、小分子肽钙）对辣椒农艺性状、产量与品质的影响。【拟解决的关键问题】比较3种钙源的施用效果，为实际生产中提高辣椒的产量与品质提供参考。
1. 材料与方法
1.1 试验时间及试验地概况
于2021年9–11月在广东省广州市华南农业大学资源环境学院校内试验基地（23°09′31.70″N、113°21′45.85″E）进行，试验期间大棚内最高气温34 ℃，最低气温20 ℃，平均气温25.6 ℃，平均相对湿度为76.3%。
1.2 试验材料
供试植物为辣椒，品种名称为株椒15号（株洲市农之子种业有限公司），该品种为中熟长牛角椒品种，生长势好，果长16 cm左右，果宽约3 cm，果色浅绿，味中辣，心室数量以2个为主。供试基质为泥炭基质（市售产品，jiffy品牌）。供试肥料包括氯化钙（化学试剂，Ca≥36%）、糖醇钙（美国布兰特公司生产，Ca≥140 g·L−1，密度1.47 g·cm−3）、小分子肽钙（内蒙古东宝大田生物科技有限公司生产的一种氨基酸螯合钙，商品名为新特蒙丰，Ca≥100 g·L−1，氨基酸≥100 g·L−1，密度1.3 g·cm−3）。供试营养液为霍格兰氏营养液：配制1 L的霍格兰氏营养液加入硝酸钙945 mg、硝酸钾607 mg、磷酸铵115 mg、硫酸镁493 mg和微量元素液5 mL。其中微量元素液成分含量为碘化钾0.83 mg·L−1、硼酸6.2 mg·L−1、硫酸锰22.3 mg·L−1、硫酸锌8.6 mg·L−1、钼酸钠0.25 mg·L−1、硫酸铜0.025 mg·L−1、氯化钴0.025 mg·L−1、七水硫酸亚铁0.0057 mg·L−1和EDTA.Na 0.0093 mg·L−1。
1.3 试验设计
本试验用含钙的霍格兰氏营养液配合基质培养模拟土壤不缺钙，探究在此条件下叶面喷施不同钙源对辣椒与番茄的作用效果，为实际生产提供参考。如表1所示，试验设置了CK（叶面喷施清水）、G1（叶面喷施氯化钙）、G2（叶面喷施糖醇钙）、G3（叶面喷施小分子肽钙）4个处理，除对照外每个处理喷施钙的浓度保持一致，每个处理5个重复，即每个处理种植5盆，每盆种植1株。试验用普通塑料花盆，盆上口直径20 cm，下口直径14.5 cm，高14 cm，基质的量装至离盆口2～3 cm。2021年9月9日开始播种培育辣椒苗，9月26日选择长势均匀的辣椒苗定植到花盆内，10月14日对辣椒作第1次喷施处理，叶子正反面喷至滴水状态，每隔7 d喷施1次，共喷施4次。
表 1 试验处理Table 1. Experimental treatments处理
Treatments叶面喷施液成分
Foliar spray composition肥料含量
Fertilizer content/(g·L−1)钙素浓度
Calcium concentration/(mol·L−1)CK 清水 — 0.00 G1 氯化钙 1.12 0.01 G2 糖醇钙 4.20 0.01 G3 小分子肽钙 5.20 0.01 每升体积肥料液配完后再加入表面活性剂2 mL（吐温20），方便肥液铺展在叶片上。
2 mL surfactant (Tween 20) were added in a liter of spraying solution to facilitate spreading on leaves.1.4 样品采集与测定
分别在最后一次喷施完后的第7、14和21天用SPAD-502便携式叶绿素仪测量辣椒功能叶片的相对叶绿素含量，记录辣椒单株开花数、成熟果（辣椒果实颜色由深绿转为浅绿视为成熟果，即指绿熟果）个数与结果个数。计算辣椒的坐果率。坐果率/%=[（喷完后第21天结果数-喷完后第7天结果数）/总开花数]×100。在喷完后第21天收样，测量辣椒的株高、茎粗、地上部鲜重和辣椒果实鲜重。在每盆辣椒的四门斗椒中挑选3个有代表性的成熟辣椒果实测量其单果重、果长和果横径。取一定质量的鲜样辣椒用2,6-二氯靛酚滴定法测定维生素C含量。将果实、叶片和茎秆分离，烘干后测量干重并测定全钙（原子吸收分光光度法）、全氮（浓H2SO4-H2O2消煮法）、全磷（钼锑抗比色法测定） 和全钾（原子吸收分光光度法）含量。
1.5 数据分析
采用Excel 2016软件进行数据整理，SPSS 26.0软件进行方差分析和Duncan’s多重比较，使用Origin 2019软件进行绘图。
2. 结果与分析
2.1 叶面喷施不同钙源对辣椒生长指标与干物质的影响
如表2所示，在4种不同的喷施处理下，辣椒的株高、茎粗、叶干重、茎干重和地上部干重均无显著差异。G1处理辣椒的地上部鲜重比CK处理增加61.81 g·株−1，但差异未达到显著水平，G2处理与CK处理相当。G3处理辣椒的地上部鲜重达737.91 g·株−1，较CK与G2处理均显著增加22.02%。G3处理辣椒果干重优于CK、G1和G2处理，其中与CK和G2处理比较，差异均达显著水平。综合来看，G3处理对促进辣椒的生长与果实干物质积累的效果均优于其他3种处理。
表 2 叶面喷施不同钙肥对辣椒生长指标与干物质的影响Table 2. Effects of foliar calcium sprays on growth and dry matters of chili peppers处理
Treatments株高
Plant
height/cm茎粗
Stem
diameter/mm地上部鲜重
FW of above
ground/(g·株−1)果干重
Friut DW/
(g·株−1)叶干重
Leaf DW/
(g·株−1)茎干重
Stem DW/
(g·株−1)地上部干重
DW of above ground/
(g·株−1)CK 83.4 ± 7.9a 11.4 ± 1.3a 604.8 ± 16.9b 28.4 ± 0.9b 18.4 ± 0.2a 14.4 ± 1.0a 61.2 ± 1.7a G1 77.7 ± 5.2a 11.6 ± 0.1a 666.6 ± 12.1ab 33.3 ± 0.9ab 19.7 ± 0.9a 14.0 ± 1.3a 66.9 ± 2.1a G2 75.8 ± 8.5a 11.9 ± 1.0a 604.8 ± 20.1b 28.1 ± 1.8b 18.2 ± 1.9a 13.1 ± 2.3a 59.4 ± 5.0a G3 71.7 ± 3.6a 11.0 ± 0.1a 738.0 ± 37.9a 34.7 ± 2.4a 17.6 ± 0.5a 12.3 ± 1.8a 64.6 ± 4.2a FW表示鲜重，DW表示干重t。表中数据为“平均值 ± 标准误”。同列数字后存在相同小写字母代表在5%水平上差异不显著，下同。
FW: fresh weight; DW: dry weight. Data are mean ± standard error; those with same lowercase letters on same column indicate no significant differences at 5% level. Same for below.2.2 叶面喷施不同钙源对辣椒相对叶绿素含量的影响
相对叶绿素含量可以反映植物的叶绿素情况，同时也是衡量植物氮素营养状况的一项重要指标。如图1所示，在喷施处理完成后，4个处理的辣椒相对叶绿素含量均呈现随着时间的延长而增加的趋势，其中G3处理最为明显。与CK处理相比，G1处理完成后的连续3周辣椒的相对叶绿素含量均偏低，而G2、G3处理则始终比CK处理高。说明在维持辣椒的氮素营养状况方面，G2和G3处理效果比G1更佳。
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图 1 叶面喷施不同钙肥对辣椒相对叶绿素含量的影响不同小写字母表示同一天数不同处理间差异显著（P＜0.05）。Figure 1. Effect of foliar calcium sprays on relative chlorophyll content of chili peppersDifferent lowercase lettes indicate significant diffience among different treatments (P＜0.05).2.3 叶面喷施不同钙源对辣椒农艺性状与坐果率的影响
从表3可知，喷施完成后，随着时间延长不同处理的辣椒均呈现成熟果数、结果数不断上升，而开花数则逐渐下降的规律，且喷施3种不同钙源辣椒的成熟果数量较CK处理均显著增加，即喷施3种不同钙源均可加快辣椒果实的成熟，其中G3处理表现最为明显。CK、G1和G2处理间辣椒的结果数在3个时期均无显著差异。G3处理辣椒的结果数在3个时期均高于CK与G2处理，其中在喷施完成后第7 天差异达显著水平，随着时间延长，差异不显著。不同处理对辣椒的开花数无显著影响。对比CK处理，G1、G2和G3处理辣椒的坐果率均有所提高，其中G1处理最优，但差异未达显著水平。综合看，G1、G2和G3处理与CK处理相比，辣椒的成熟果数、结果数、坐果率均有提高，其中G3处理的综合效果优于G1、G2处理。
表 3 叶面喷施不同钙肥对辣椒农艺性状与坐果率的影响Table 3. Effects of foliar calcium sprays on agronomic traits and fruit set rate of chili peppers喷施完成后时间
Days after spraying/d处理
Treatments成熟果数
Ripe fruit per plant结果数
Fruits per plant开花数
Flowers per plant坐果率
Fruit set rate/%7 CK — 7.0 ± 0.0b 13.3 ± 1.2a — G1 — 8.7 ± 0.3b 16.7 ± 0.3a — G2 — 6.0 ± 0.0b 16.0 ± 1.5a — G3 — 11.7 ± 1.7a 16.7 ± 1.5a — 14 CK 2.0 ± 0.6c 15.3 ± 3.4a 10.3 ± 1.7a — G1 4.0 ± 0.6b 20.0 ± 3.1a 7.3 ± 0.9a — G2 4.0 ± 0.6b 18.7 ± 5.4a 6.7 ± 2.9a — G3 6.7 ± 0.3a 23.3 ± 4.6a 7.7 ± 2.3a — 21 CK 2.7 ± 0.3c 20.0 ± 3.5a 6.7 ± 2.7a 47.7 ± 3.3a G1 5.7 ± 0.3ab 27.7 ± 4.8a 3.0 ± 1.0a 59.4 ± 2.9a G2 4.7 ± 0.9b 21.7 ± 6.4a 2.3 ± 0.3a 57.1 ± 6.4a G3 7.3 ± 0.7a 27.7 ± 4.5a 2.0 ± 0.6a 52.8 ± 4.5a 2.4 叶面喷施不同钙源对辣椒单株产量、单果质量和果实大小的影响
如表4所示，与CK处理相比，G1、G2和G3处理均表现出不同程度的增产效果，其中G1处理的辣椒单株产量为455.0 g、G3处理的单株产量为536.9 g，分别较CK显著增产17.60%和38.77%。G2处理辣椒的单株产量与CK处理差异不显著。与CK处理比较，G1处理的果长显著增长21.71%，单果重与果横径则无显著差异。辣椒经过G2与G3处理后，单果重、果长和果横径对比于CK处理均有所提高，其中G3处理效果最显著，单果重增加52.51%、果长增加25.71%、果横径增加15.13%。G3与G1相比，辣椒的单株产量、单果重分别显著提高18.0%、33.8%。综合可见，叶面喷施钙肥可以使辣椒单果质量提高、果实增大、产量增加。G3处理下辣椒的产量效果优于其他3组处理，G2处理的单果质量和果横径优于G1处理，但产量不及G1处理。
表 4 叶面喷施不同钙肥对辣椒单株产量、单果质量和果实大小的影响Table 4. Effects of foliar calcium sprays on yield per plant, single fruit weight, and fruit size of chili peppers处理
Treatments单株产量
Yield per plant/g单果重
Single fruit weight/g果长
Fruit length/cm果横径
Fruit width/mmCK 386.9±13.9c 47.8±2.6c 14.0±0.3b 35.7±0.8ab G1 455.0±14.4b 54.5±3.7bc 16.9±0.6a 34.1±1.5b G2 398.4±20.4bc 66.4±5.5ab 17.0±0.9a 37.4±2.6ab G3 536.9±26.1a 72.9±4.9a 17.6±0.5a 41.1±0.7a 表 5 叶面喷施不同钙肥对辣椒各部位大量元素与钙素积累量的影响Table 5. Effects of foliar calcium sprays on macroelements and calcium accumulation in parts of chili pepper plant部位
Part处理
Treatments氮积累量
N accumulation/(g·株−1)磷积累量
P accumulation/(g·株−1)钾积累量
K accumulation/(g·株−1)钙积累量
Ca accumulation/(g·株−1)果实
FruitCK 675.49±22.09 a 48.07±1.57 b 669.80±21.90 b 54.34±4.85 b G1 758.19±19.83 a 73.83±1.93 a 800.75±20.95 ab 75.94±5.76 ab G2 691.51±43.94 a 49.74±3.16 b 686.17±43.61 b 73.89±12.41 ab G3 786.89±54.23 a 51.07±3.52 b 838.66±57.80 a 96.86±9.10 a 叶片
LeafCK 601.77±7.96 b 37.83±0.50 b 533.27±7.05 a 505.64±23.53 b G1 702.03±31.62 ab 64.97±2.93 a 524.25±23.61 a 667.12±40.66 a G2 766.41±81.47 a 35.62±3.79 b 563.63±59.91 a 527.87±70.34 ab G3 745.18±22.35 ab 39.42±1.18 b 479.78±14.39 a 538.34±22.19 ab 茎秆
StemCK 283.18±19.75 a 19.67±1.37 a 452.48±31.55 a 115.52±6.72 a G1 229.71±21.52 a 27.28±2.55 a 419.84±39.33 a 115.00±13.88 a G2 241.52±42.88 a 21.41±3.80 a 370.23±65.73 a 123.74±18.06 a G3 216.11±31.53 a 18.70±2.73 a 326.93±47.71 a 124.49±18.14 a 地上部
Pepper shootsCK 1 560.44±40.15 a 105.57±2.77 b 1 655.55±48.22 a 675.50±32.55 a G1 1 689.93±53.12 a 166.08±5.33 a 1 744.84±58.31 a 858.06±41.82 a G2 1 699.44±144.48 a 106.77±8.91 b 1 620.03±141.62 a 725.50±87.88 a G3 1 748.18±94.64 a 109.19±6.53 b 1 645.37±105.62 a 759.69±31.44 a 2.5 叶面喷施不同钙源对辣椒各部位大量元素与钙素含量和积累量的影响
叶面喷施不同钙肥对辣椒各部位大量元素与钙素含量和积累量的影响如图2和表5所示。4种处理对辣椒果实的氮含量与积累量的影响均无显著差异。G2、G3处理辣椒叶片的氮含量显著高于CK处理，分别达42.18 g·kg−1和42.34 g·kg −1。G1、G2和G3处理辣椒叶片的氮积累量都高于CK处理，其中只有G2处理达到显著增高水平。喷施钙肥的3个处理辣椒茎秆的氮含量较CK处理均显著下降，而氮积累量则无显著差异；G1处理下辣椒果实、叶片与茎的磷含量与积累量均高于另3组处理，其中在叶片和茎部位磷含量、果实与叶片的磷积累量达到显著增高效果。G2、G3与CK处理相比辣椒果实、叶片和茎秆的磷含量与积累量均无显著差异；与CK处理相比，喷施不同类型钙肥对辣椒果实的钾含量并无显著影响。G3处理下果实的钾积累量显著高于CK和G2处理。虽然不同处理下辣椒叶片和茎秆的钾含量有所变化，但两个部位的钾积累量均无显著差异；叶面喷施钙肥后辣椒果实的钙含量与积累量均增高，其中G3处理的果实钙含量与积累量分别达2.78 g·kg−1和96.86 g·株−1，较CK处理显著升高46.32%和78.25%。G1处理辣椒叶片的钙含量与积累量最高，G3、G2处理次之，对比CK处理均有不同程度的提高。G2和G3处理辣椒茎的钙含量虽显著高于CK与G1处理，但4种处理辣椒茎的钙积累量均无显著差异；与CK处理相比，在G1处理下辣椒地上部的氮、磷、钾和钙素的总积累量均升高，且磷、钾和钙素总积累量同样优于G2与G3处理。相比CK处理，G2、G3处理能提高辣椒地上部氮与钙素的总积累量，而对磷与钾的总积累量影响较小。
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图 2 叶面喷施不同钙肥对辣椒各部位大量元素与钙素含量的影响不同小写字母代表同一部位不同处理之间在5%水平差异显著，下同。Figure 2. Effects of foliar calcium sprays on macroelements and calcium in aboveground chili pepper plantThe same lowercase letters represent significant differences of different treatments at the same pepper part at the 5% level, the same below.综合可见，相比喷施清水的CK处理，喷施3种钙肥辣椒果实的氮、磷、钾和钙含量变化不一，但积累量均有不同程度的增高，其中在氮、钾和钙素积累量上，G3处理效果最佳，在磷积累量上，G1处理效果最佳。在辣椒的叶片部位，氮素的积累G2、G3处理效果优于G1处理，G1处理对叶片的磷积累效果最显著，G2处理对叶片的钾积累效果最显著，G1处理对辣椒叶片钙的积累效果最显著。不同处理下辣椒茎的氮、磷、钾、钙元素含量虽变化不一，但积累量均无显著差异。G1处理对提高辣椒地上部分的磷、钾和钙总积累量效果最佳。与CK处理相比，G2处理和G3处理能够提高氮和钙素在辣椒地上部的积累。
2.6 叶面喷施不同钙源对辣椒各部位大量元素与钙素分配率的影响
如图3所示，4个处理辣椒地上部的氮、磷素大部分积累在果实与叶片中，果实的氮、磷素分别占地上部分总积累量的40.69%～45.01%、44.45%～46.77%，不同处理间对氮、磷素在果实的分配率并无显著影响。钾素在果实部位分配率最高（40.46%～50.97%）。对比CK处理，G3处理显著提高辣椒果实中钾素的积累量占比。钙素绝大部分积累在叶片中，占地上部总积累量的70.86%～77.75%。对比CK处理，G1、G2和G3处理均提高辣椒果实中钙素的积累量占比，其中G3处理果实的钙素分配率为12.75%，较CK处理显著提高58.58%。综合可见，G1处理对氮、磷、钾和钙在果实的分配与CK处理并无显著差异。G2处理对氮、钙素在果实的分配与CK处理并无显著差异。G3处理显著提高钙素在辣椒果实的分配率。
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图 3 叶面喷施不同钙肥对辣椒地上部大量元素与钙素分配率的影响Figure 3. Effects of foliar spraying of different calcium fertilizers on the distribution of macronutrients and calcium in the shoots of pepper2.7 叶面喷施不同钙源对辣椒果实维生素C的影响
如图4所示，与CK处理相比，G1和G2处理对辣椒果实维生素C含量的影响并无显著差异，而G3处理的辣椒维生素C含量达0.6378 mg·g−1，较CK处理显著增加20.9%，较G1处理显著增加18.3%。
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图 4 叶面喷施不同钙肥对辣椒果实维生素C的影响Figure 4. Effects of foliar calcium sprays on vitamin C in chili pepper fruits3. 讨论
钙是植物的必需营养元素，研究表明外源喷施钙肥能够促进作物的生长发育，从而提高作物的产量与品质。陈龙涛等[11]研究发现，外源喷施一定浓度的氯化钙能够提高榛子的坐果率、促进果实的发育。外源钙肥作用于壶瓶枣和梨果可以使得果实的维生素C含量增加，且显著提高果实的单果重[12, 13]。Tahjib-UL-Arif等[14]发现外源添加钙可以提高水稻的叶绿素含量与生物量。莫飞旭等[15]研究发现，叶面喷施钙肥能有效提高猕猴桃果实的钙含量，改善猕猴桃的营养品质和贮藏性能。He等[16]研究发现叶面喷施钙肥能够提高黄瓜的净光合速率、生物量以及果实品质。基于外源钙肥的重要性，本研究以营养液配合基质作为培养条件，以喷施清水作为对照（CK），通过叶面喷施0.01 mol·L−1的氯化钙（G1）、糖醇钙（G2）、小分子肽钙（G3）考察辣椒的农艺性状、元素含量、产量和品质等。本研究发现经过G3处理后辣椒的地上部鲜重显著高于另外3种处理，这与陈兴强[17]对番茄幼苗和芥蓝的研究结果相似。与CK处理相比，G2、G3处理均能提高辣椒的相对叶绿素含量，且G3处理效果最佳。这与前人对芥蓝、番茄、黄瓜[17]、黄金梨[18]的研究结果相似。G1、G2和G3处理均能提高辣椒的单株成熟果数量、果长、单果重以及坐果率，表明外源喷施3种钙肥都可以促进辣椒果实的生长与发育，这与曹洪风等[19]对辣椒的研究、王玉霞等[20]对油桃的研究结果相似。研究表明钙浓度的提高可以使得生物膜变硬[21]，叶绿体膜结构的稳定性和完整性增强，使得Rubisco酶和PEP羧化酶的活性增强，最终提高二氧化碳的羧化效率和膜上ATP酶活性，导致光合作用增强[22]，因而供试条件下喷施不同的钙源均可不同程度地促进辣椒的生长。
与对照相比，G3处理显著提高了辣椒的单株产量，G1处理的增产效果次之，而G2处理下辣椒的产量并无显著提高。外源喷施3种钙肥均能不同程度地提高辣椒果实的钙含量，并提高钙元素在辣椒果实分配的占比。G1、G2和G3处理均提高了辣椒地上部分的氮和钙素积累量，G3处理效果最佳。这与前人研究叶面喷施氨基酸钙能促进作物对养分的吸收、提高作物产量与品质的研究结果一致[23]。经过3种钙肥处理后，辣椒的产量、单果品质和营养元素的积累均有不同程度的改善，可能原因是钙处理影响了光合作用，而光合作用是作物产量的基础，前人研究表明钙离子的第二信使作用调节着光合作用，通过影响 Ca2+-ATPase 活性来影响其他营养元素的吸收[3, 24]。与CK相比G3处理显著提高辣椒的维生素C含量，这与吴文强等[25]对茄子的研究、关志华等[26]对番茄的研究、付雅丽等[27]对杏的研究结果相似。
试验结果表明，小分子肽钙在辣椒的作用效果优于氯化钙和糖醇钙。氯化钙的长距离运输只能依靠导管，钙离子在碱性的韧皮部溶解性和移动性均较差，有研究表明叶片喷施氯化钙容易引起气孔关闭等问题[28, 29]。糖醇分子量较小，具润湿功能的多羟基结构使其在叶面表现出较强的渗透能力，糖醇螯合肥可以在碱性的韧皮部内运输，但钙在碱性条件下容易被固定，使得转运效率不高[30]。除了具备分子量小的优势外，小分子肽钙是一种氨基酸螯合钙，外源氨基酸可以直接以分子的状态被植物细胞吸收，并参与蛋白质合成。且氨基酸中的C可以作为碳骨架参与能量代谢，而N则可以当作植物的氮源，进而加快植物体的新陈代谢并促进光合作用，营养元素的利用效率就更高[31-33]。因此供试条件下小分子肽钙在辣椒的作用效果优于氯化钙和糖醇钙。
4. 结论
本研究表明，与喷施清水相比，叶面喷施氯化钙、糖醇钙和小分子肽钙都能在一定程度促进辣椒的生长，提高果实的品质。其中，小分子肽钙能更好地从辣椒的叶片转移到果实中发挥作用。叶面喷施小分子肽钙对提高辣椒地上部鲜重、叶片SPAD、单株产量、单果重、单果长、果横径、果实钙含量和积累量、维生素C含量的作用效果均优于喷施氯化钙和糖醇钙。
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图 1 叶面喷施不同钙肥对辣椒相对叶绿素含量的影响
不同小写字母表示同一天数不同处理间差异显著（P＜0.05）。
Figure 1. Effect of foliar calcium sprays on relative chlorophyll content of chili peppers
Different lowercase lettes indicate significant diffience among different treatments (P＜0.05).
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图 2 叶面喷施不同钙肥对辣椒各部位大量元素与钙素含量的影响
不同小写字母代表同一部位不同处理之间在5%水平差异显著，下同。
Figure 2. Effects of foliar calcium sprays on macroelements and calcium in aboveground chili pepper plant
The same lowercase letters represent significant differences of different treatments at the same pepper part at the 5% level, the same below.
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图 3 叶面喷施不同钙肥对辣椒地上部大量元素与钙素分配率的影响
Figure 3. Effects of foliar spraying of different calcium fertilizers on the distribution of macronutrients and calcium in the shoots of pepper
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图 4 叶面喷施不同钙肥对辣椒果实维生素C的影响
Figure 4. Effects of foliar calcium sprays on vitamin C in chili pepper fruits
表 1 试验处理
Table 1 Experimental treatments
处理
Treatments叶面喷施液成分
Foliar spray composition肥料含量
Fertilizer content/(g·L−1)钙素浓度
Calcium concentration/(mol·L−1)CK 清水 — 0.00 G1 氯化钙 1.12 0.01 G2 糖醇钙 4.20 0.01 G3 小分子肽钙 5.20 0.01 每升体积肥料液配完后再加入表面活性剂2 mL（吐温20），方便肥液铺展在叶片上。
2 mL surfactant (Tween 20) were added in a liter of spraying solution to facilitate spreading on leaves.
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表 2 叶面喷施不同钙肥对辣椒生长指标与干物质的影响
Table 2 Effects of foliar calcium sprays on growth and dry matters of chili peppers
处理
Treatments株高
Plant
height/cm茎粗
Stem
diameter/mm地上部鲜重
FW of above
ground/(g·株−1)果干重
Friut DW/
(g·株−1)叶干重
Leaf DW/
(g·株−1)茎干重
Stem DW/
(g·株−1)地上部干重
DW of above ground/
(g·株−1)CK 83.4 ± 7.9a 11.4 ± 1.3a 604.8 ± 16.9b 28.4 ± 0.9b 18.4 ± 0.2a 14.4 ± 1.0a 61.2 ± 1.7a G1 77.7 ± 5.2a 11.6 ± 0.1a 666.6 ± 12.1ab 33.3 ± 0.9ab 19.7 ± 0.9a 14.0 ± 1.3a 66.9 ± 2.1a G2 75.8 ± 8.5a 11.9 ± 1.0a 604.8 ± 20.1b 28.1 ± 1.8b 18.2 ± 1.9a 13.1 ± 2.3a 59.4 ± 5.0a G3 71.7 ± 3.6a 11.0 ± 0.1a 738.0 ± 37.9a 34.7 ± 2.4a 17.6 ± 0.5a 12.3 ± 1.8a 64.6 ± 4.2a FW表示鲜重，DW表示干重t。表中数据为“平均值 ± 标准误”。同列数字后存在相同小写字母代表在5%水平上差异不显著，下同。
FW: fresh weight; DW: dry weight. Data are mean ± standard error; those with same lowercase letters on same column indicate no significant differences at 5% level. Same for below.
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表 3 叶面喷施不同钙肥对辣椒农艺性状与坐果率的影响
Table 3 Effects of foliar calcium sprays on agronomic traits and fruit set rate of chili peppers
喷施完成后时间
Days after spraying/d处理
Treatments成熟果数
Ripe fruit per plant结果数
Fruits per plant开花数
Flowers per plant坐果率
Fruit set rate/%7 CK — 7.0 ± 0.0b 13.3 ± 1.2a — G1 — 8.7 ± 0.3b 16.7 ± 0.3a — G2 — 6.0 ± 0.0b 16.0 ± 1.5a — G3 — 11.7 ± 1.7a 16.7 ± 1.5a — 14 CK 2.0 ± 0.6c 15.3 ± 3.4a 10.3 ± 1.7a — G1 4.0 ± 0.6b 20.0 ± 3.1a 7.3 ± 0.9a — G2 4.0 ± 0.6b 18.7 ± 5.4a 6.7 ± 2.9a — G3 6.7 ± 0.3a 23.3 ± 4.6a 7.7 ± 2.3a — 21 CK 2.7 ± 0.3c 20.0 ± 3.5a 6.7 ± 2.7a 47.7 ± 3.3a G1 5.7 ± 0.3ab 27.7 ± 4.8a 3.0 ± 1.0a 59.4 ± 2.9a G2 4.7 ± 0.9b 21.7 ± 6.4a 2.3 ± 0.3a 57.1 ± 6.4a G3 7.3 ± 0.7a 27.7 ± 4.5a 2.0 ± 0.6a 52.8 ± 4.5a
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表 4 叶面喷施不同钙肥对辣椒单株产量、单果质量和果实大小的影响
Table 4 Effects of foliar calcium sprays on yield per plant, single fruit weight, and fruit size of chili peppers
处理
Treatments单株产量
Yield per plant/g单果重
Single fruit weight/g果长
Fruit length/cm果横径
Fruit width/mmCK 386.9±13.9c 47.8±2.6c 14.0±0.3b 35.7±0.8ab G1 455.0±14.4b 54.5±3.7bc 16.9±0.6a 34.1±1.5b G2 398.4±20.4bc 66.4±5.5ab 17.0±0.9a 37.4±2.6ab G3 536.9±26.1a 72.9±4.9a 17.6±0.5a 41.1±0.7a
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表 5 叶面喷施不同钙肥对辣椒各部位大量元素与钙素积累量的影响
Table 5 Effects of foliar calcium sprays on macroelements and calcium accumulation in parts of chili pepper plant
部位
Part处理
Treatments氮积累量
N accumulation/(g·株−1)磷积累量
P accumulation/(g·株−1)钾积累量
K accumulation/(g·株−1)钙积累量
Ca accumulation/(g·株−1)果实
FruitCK 675.49±22.09 a 48.07±1.57 b 669.80±21.90 b 54.34±4.85 b G1 758.19±19.83 a 73.83±1.93 a 800.75±20.95 ab 75.94±5.76 ab G2 691.51±43.94 a 49.74±3.16 b 686.17±43.61 b 73.89±12.41 ab G3 786.89±54.23 a 51.07±3.52 b 838.66±57.80 a 96.86±9.10 a 叶片
LeafCK 601.77±7.96 b 37.83±0.50 b 533.27±7.05 a 505.64±23.53 b G1 702.03±31.62 ab 64.97±2.93 a 524.25±23.61 a 667.12±40.66 a G2 766.41±81.47 a 35.62±3.79 b 563.63±59.91 a 527.87±70.34 ab G3 745.18±22.35 ab 39.42±1.18 b 479.78±14.39 a 538.34±22.19 ab 茎秆
StemCK 283.18±19.75 a 19.67±1.37 a 452.48±31.55 a 115.52±6.72 a G1 229.71±21.52 a 27.28±2.55 a 419.84±39.33 a 115.00±13.88 a G2 241.52±42.88 a 21.41±3.80 a 370.23±65.73 a 123.74±18.06 a G3 216.11±31.53 a 18.70±2.73 a 326.93±47.71 a 124.49±18.14 a 地上部
Pepper shootsCK 1 560.44±40.15 a 105.57±2.77 b 1 655.55±48.22 a 675.50±32.55 a G1 1 689.93±53.12 a 166.08±5.33 a 1 744.84±58.31 a 858.06±41.82 a G2 1 699.44±144.48 a 106.77±8.91 b 1 620.03±141.62 a 725.50±87.88 a G3 1 748.18±94.64 a 109.19±6.53 b 1 645.37±105.62 a 759.69±31.44 a
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