硼肥施用对辣椒果实中硼累积效果的影响

高小净 孙爱德 张 旭 刘宗政 白利琼 田晓梅 袁铭含 刘丽华 徐庆彩

（山东省水土保持与环境保育重点实验室，临沂大学资源环境学院，山东临沂 276000）

硼（B）是一种植物生长所必需的微量营养元素[1]，能促进体内碳水化合物的运输和代谢、参与半纤维及细胞壁物质的合成、促进细胞生长和细胞分裂、促进生殖器官的建成和发育、调节酚的代谢和木质化作用、提高豆科作物根瘤菌的固氮能力[2]。因而目前硼肥已成为我国用量较大的微量元素肥料[2-3]。硼肥施用对作物的品质和产量具有良好的提升作用，然而，缺硼易对作物造成胁迫，硼施用量过高会造成作物的毒害[4-5]。

辣椒（Capsicum annuumL.）属草本植物，是一种世界性蔬菜[6]，在我国其播种面积居蔬菜首位[7-8]。辣椒对生长条件的要求较为严格，需肥量较大，对硼敏感。辣椒缺硼，易落花落叶，植株矮化，产量降低；硼过量，光合速率下降，植株生长异常，生物量下降[9-10]。近年来研究发现，适量硼肥施用对柑橘[11]、蓝莓[12]、荞麦[13]、油菜[14]等的产量和品质具有不同程度的提升作用。已有研究表明，硼肥对辣椒的生长发育和品质具有良好的提高效果[15]，而关于硼肥喷施后辣椒硼累积及硼磷相互关系的影响研究则鲜有报道。为此，本试验通过分期、多次叶面喷施不同浓度的硼铈复合微肥，探究硼肥施用对辣椒果实中硼累积的效果及硼、磷之间相关性。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在临沂大学蔬菜栽培基地温室大棚内进行。供试辣椒品种为实丰802 辣椒，该品种是以PE08-103为母本、以PE09-43为父本配制的杂交一代皱皮辣椒。早熟，始花节位为第8～9 节，定植后45 d 开始采收青熟果。多为2 心室，纵径15.0～18.0 cm，横径2.5～3.0 cm。

1.2 试验设计

通过自行设计硼铈复合微肥，对辣椒进行叶面喷施施肥处理，按照生长周期采摘辣椒和微肥喷施。试验共设置6 个处理，分别为CK（施硼量为0 g/hm2，施铈量为0 g/hm2，参照试验），L1（施硼量为532 g/hm2，施铈量为0 g/hm2），L2（施硼量为0 g/hm2，施铈量为240 g/hm2），L3（施硼量为266 g/hm2，施铈量为80 g/hm2），L4（施硼量为532 g/hm2，施铈量为240 g/hm2），L5（施硼量为1 064 g/hm2，施铈量为405 g/hm2）。每个处理设置3个重复，处理设置随机分布。自开花期开始进行第1 次叶面喷施，其间间隔20 d，共进行4次微肥喷施。采摘期间隔5～7 d，采摘周期共93 d。

1.3 仪器与试剂

电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS，iCap Q，ThermoFisher Scientific，美国），仪器配有自动进样器（SC-2DX），采样系统包括1 个标准Peltier 冷却器、1 个PFA 同心喷雾器和1 个石英矩形管。在单动能碰撞模式下，使用纯度超过99.999%的高纯度氦气作为碰撞气体。ICP-MS 操作条件如下：分析室真空度为76 Pa，功率为1.55 W，雾化室温度2.7 ℃，蠕动泵转速为40 r/min，冷却气体流量为14.0 L/min，辅助气体流量为0.8 L/min，取样深度为5.0 mm，雾化器流量为1.1 L/min，单个样本的测试时间为80 s。

电热鼓风干燥箱（DHG-9240A 型，上海一恒科学仪器有限公司）；电子天平（MetterToledo 公司，瑞士）；一次性医用注射器；高压消解罐（南京滨正红仪器有限公司）；固体样品粉碎机；水系针式孔径过滤头（0.45 μm）；10 mL离心管。

硼酸（分析纯）、六水合硝酸铈（分析纯）用于制备硼铈微肥复配制剂；硝酸（优级纯），过氧化氢（优级纯），去离子水。

1.4 样品处理

辣椒样品采摘后，先在105 ℃温度下杀青，然后在80 ℃下烘干48 h，直至恒重。烘干的样品粉碎后，过60 目筛，辣椒样品采用高压密闭消解。准确称量0.1～0.2 g辣椒样品放入Teflon消解罐中，先加入5.0 mL HNO3，再加入1.0 mL H2O2，密封后放入鼓风干燥箱，在180 ℃温度下加热8 h。待样品消解完全，赶酸后定容，样品用于B、P等元素分析。同步设定空白试验。

1.5 统计分析

利用Excel 2016 和Origin 2022 进行数据的统计分析和数据拟合。对不同处理试验辣椒果实中B 含量在采摘周期中的变化趋势进行数据拟合分析，并采用线性回归分析B 和P 含量之间的相关性。

2 结果与分析

2.1 不同采摘周期辣椒中硼的累积分布特征

不同试验处理条件下，辣椒果实中硼含量随辣椒采摘周期的变化趋势见图1，拟合曲线方程及确定系数列于表1中。

表1 不同处理试验辣椒果实中B含量随采摘周期变化的拟合曲线方程及R2

图1 不同处理试验辣椒果实中B质量浓度随采摘周期的变化

由图1 可以看出，各处理辣椒果实中硼含量初期呈明显的增长趋势，中期增长趋缓，到后期硼含量基本保持不变，并且不同处理呈现相似的变化趋势，各个处理试验拟合曲线的确定系数R2均大于0.8，呈现出较好的拟合程度，表明采摘周期与硼含量有较强的相关性。于飞等[16]研究不同氮肥对硼钼吸收的影响，发现不同处理下随时间的延长油菜植株地上部硼含量均呈现上升趋势。刘彬等[17]研究表明，在辣椒生长周期中辣椒果实的硼浓度呈下降趋势，硼累积量在生长周期中呈“S”形增加。在辣椒果实生长周期中硼利用可能具有一定的时间累积效应，这可能是辣椒本身的生长特点导致的。本试验结果表明，在辣椒生长后期追施适量硼肥会使得辣椒对硼的吸收利用效果提高。这与刘彬等[17]的结果存在差异，他们认为辣椒生长后期硼的吸收几乎停滞，其原因可能在于辣椒品种、采摘方式、施肥方式的不同。

2.2 不同处理下辣椒果实中硼磷的相关性

营养元素间的相互作用会影响到植物体内元素的吸收、分配或功能。已有研究表明，许多作物中硼和磷之间存在良好的相互作用[18]。硼、磷之间的相互作用直接影响到辣椒对营养元素的吸收。辣椒果实中硼含量和磷的线性关系如图2所示。

图2 不同处理辣椒果实中B含量与P含量间的线性关系

线性方程及R2数值见表2。L1、L2、L3处理的R2数值均大于0.5，表明在不施硼肥和铈肥、单施硼肥、单施铈肥时，辣椒果实中的硼含量和磷含量呈中度正相关，由此推断辣椒果实中硼和磷之间呈现较好的正相关线性变化。有研究发现，提高硼供应，荠菜叶片中无机磷和磷酸蛋白磷含量升高[19]；提高磷供应，显著增加拟南芥细胞壁中的硼浓度，并且在缺磷条件下增加硼供应可以缓解植株磷缺乏状况[20]。上述结果与本试验硼和磷之间的相关性结果相似。其他处理的R2小于0.36，硼和磷之间相关性减弱。这可能由叶面喷施硼肥后改变了辣椒从土壤中吸收硼和磷的配比造成。因此，在施加硼肥的基础上，按一定比例配施磷肥可能有助于辣椒品质及产量的提升。这与油菜[21]、大豆[22]、小麦[23]等作物配施硼磷对品质、产量具有促进作用的研究结果基本一致。

表2 不同处理辣椒果实中B含量与P含量间的线性方程及R2

3 结论

采摘周期中辣椒果实中硼含量的总体变化规律为：各处理辣椒果实中硼含量初期呈明显的增长趋势，中期增长趋缓，到后期硼含量基本保持不变，并且不同处理呈现相近的变化趋势。表明辣椒果实对硼的利用具有时间累积效应，后期追施适量硼肥会使得辣椒对B的吸收利用效果提高。

在CK、L1、L2处理中，辣椒果实中硼、磷之间存在协同效应；而在L3、L4、L5处理中，硼和磷之间的相关性减弱。说明硼磷配施有助于辣椒品质及产量的提升。