氨基酸水溶肥及其农药减量配施对辣椒病害防控、生长、产量及品质的影响

陈朝苍 ,  李梦琪 ,  谭康瑜 ,  王绍礼 ,  马茜 ,  杨敏 ,  李怡文

中国农业大学学报 ›› 2026, Vol. 31 ›› Issue (7) : 117 -129.

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中国农业大学学报 ›› 2026, Vol. 31 ›› Issue (7) : 117 -129. DOI: 10.11841/j.issn.1007-4333.2026.07.10

氨基酸水溶肥及其农药减量配施对辣椒病害防控、生长、产量及品质的影响

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Effects of amino acid water-soluble fertilizer and its combination with reduced pesticide on disease control, growth, yield, and quality in pepper

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摘要

为探究氨基酸水溶肥及其农药减量配施对辣椒病害防控、生长、产量、品质及效益的影响,以‘乐业椒1号’辣椒为材料开展田间试验,设置空白对照(CK)、农药(C)、氨基酸水溶肥(J0)、氨基酸水溶肥+农药减施16.67%(J15)、氨基酸水溶肥+农药减施33.33%(J30)5个处理,辣椒移栽成活后每15 d处理一次,定期调查田间病害发生情况,测定相关的农艺性状、产量和品质,并分析不同处理间的经济效益。结果表明:1)在病害防控方面,与CK相比,J0处理对辣椒病毒病、早疫病和霜霉病均表现出良好的防治效果,防效分别为67.31%、59.59%和42.74%(P<0.05);J15处理对早疫病的防效显著优于C、J0和J30处理(P<0.05)。2)在生长方面,氨基酸水溶肥及其配合农药减量喷施在全生育期均能显著提升辣椒鲜重、干重和茎粗等指标,其中J15处理在坐果期和成熟期的多数生长指标上表现最优(P<0.05)。3)在产量方面,氨基酸水溶肥及其与农药减量喷施对辣椒单果重、单株总果数和产量有显著促进作用,J15增产效果最显著(P<0.05)。4)在品质方面,J0和J15处理显著提高了辣椒果实中维生素C、可溶性蛋白和可溶性糖含量,J30处理显著提高了辣椒果实中可溶性蛋白和可溶性糖含量(P<0.05)。5)从经济效益分析,C、J0、J15和J30处理均可提高辣椒收益,利润排序为J15>J30>J0>C。综上,氨基酸水溶肥及其农药减量配施是实现辣椒“减药、增产、提质、增收”的有效途径,对推动辣椒产业的绿色发展具有重要的指导意义。

Abstract

To investigate the effects of amino acid water‑soluble fertilizer and its combined application with reduced pesticide on disease control, growth, yield, quality, and economic benefits of pepper, a field experiment was conducted using the pepper variety ‘Leye Jiao No.1’. Five treatments were set up: Blank control (CK), pesticide (C), amino acid water‑soluble fertilizer alone (J0), amino acid water‑soluble fertilizer + pesticide reduction of 16.67% (J15), and amino acid water‑soluble fertilizer + pesticide reduction of 33.33% (J30). Pepper was treated every 15 days after transplanting, and the occurrence of field diseases was regularly investigated. Relevant agronomic traits, yield, and quality were measured. Economic benefits of different treatments were also analyzed. The results showed that: 1) In terms of disease prevention and control, compared with CK, J0 treatment exhibited good control efficacy against pepper viral disease, early blight, and downy mildew, with control efficiencies of 67.31%, 59.59%, and 42.74%, respectively (P<0.05). The control effect of J15 treatment on early diseases was significantly better than that of C, J0, and J30 treatments (P<0.05). 2) Regarding growth, amino acid water‑soluble fertilizer and its combination with reduced pesticide spraying can significantly improve fresh weight, dry weight, stem diameter, and other growth indicators throughout the entire growth period. Among them, J15 performed the best performance in most growth indicators at the fruit‑setting and mature stages (P<0.05). 3) In terms of yield, amino acid water‑soluble fertilizer and its combined application with reduced pesticide had a significant promoting effect on the single‑fruit weight, total fruit number per plant, and yield, with J15 showing the most pronounced yield‑increasing effect (P<0.05). 4) Regarding quality, J0 and J15 significantly increased the contents of vitamin C, soluble protein, and soluble sugar in pepper fruits, while J30 significantly increased the contents of soluble protein and soluble sugar (P<0.05). 5) From the analysis of economic benefits, C, J0, J15, and J30 can increase pepper profit, and profits ranked in the order was J15>J30>J0>C. In conclusion, amino acid water‑soluble fertilizer combined with pesticide reduction is an effective approach to achieve “pesticide reduction, yield increase, quality improvement, and income growth” in pepper production, providing important guidance for promoting the green development of the pepper industry.

Graphical abstract

关键词

辣椒 / 氨基酸水溶肥 / 农药减量 / 减药增效

Key words

Pepper (Capsicum annuum L.) / amino acid water-soluble fertilizer / pesticide reduction / pesticide reduction with efficiency enhancement

引用本文

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陈朝苍,李梦琪,谭康瑜,王绍礼,马茜,杨敏,李怡文. 氨基酸水溶肥及其农药减量配施对辣椒病害防控、生长、产量及品质的影响[J]. 中国农业大学学报, 2026, 31(7): 117-129 DOI:10.11841/j.issn.1007-4333.2026.07.10

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辣椒(Capsicum annuum L.)为茄科(Solanaceae)辣椒属(Capsicum)一年或多年生草本植物,原产于南美洲热带地区,从早期作为观赏植物逐步演变为兼具经济价值和饮食文化意义的重要作物1。辣椒作为全球消费量最大的蔬菜及调味品之一,因其富含维生素和钾、铁等矿物质,同时含有辣椒素、类黄酮和酚类化合物等活性成分,兼具抗氧化、抗菌及潜在抗癌特性,在营养膳食与健康医疗领域备受关注2。2023年中国辣椒种植面积达到213万hm²,年总产量约为6 645万t,年产值在2 500亿元以上,位居我国蔬菜种植面积首位3。辣椒在生长过程中易受到多种病虫害的侵袭,主要病害包括辣椒疫病、病毒病、炭疽病、枯萎病和早疫病等;主要虫害有蚜虫、烟青虫、白粉虱和小菜蛾等,严重危害其产量与品质4。目前,化学防治仍是防控辣椒病虫害的主要手段。高效氯氟氰菊酯、丙森锌和咪鲜胺是生产上用于辣椒病虫害防控的常规农药。其中,高效氯氟氰菊酯主要防治小菜蛾、蚜虫、蓟马、粉虱和烟青虫等;丙森锌对卵菌病害和叶斑类病害有效,主要防治辣椒疫病;咪鲜胺对子囊菌和无性真菌引起的多种作物病害有效,在辣椒上登记用于防治炭疽病和枯萎病(农药信息网http://www.icama.org.cn/zwb/dataCenter)。然而,随着辣椒种植规模的持续扩大,多年来化肥和农药的不科学合理使用引起了一系列问题,包括土壤理化性质劣变、土壤微生物群落失衡、环境污染、病虫害频发、辣椒产量和品质下降等5。这严重制约了辣椒产业的健康发展,因此亟需寻找和开发新型肥料。
氨基酸水溶肥是由游离氨基酸和其他一种或多种养分复合形成的高效植物营养补充剂,因其兼具环境友好与多重农艺功效而备受青睐6。氨基酸水溶肥能显著促进作物生长。例如,在草莓上施用可使其株高、茎粗、冠幅、叶绿素含量(SPAD)和生物量分别显著提高1.61%~6.84%,并增产15.95%7;在枇杷幼苗中也能显著增加生物量,并促进全氮、全磷和全钾的吸收8。氨基酸水溶肥对提升果实产量、品质和增强作物抗逆性也表现出良好潜力。在番茄上施用后增产11.23%,同时果实内维生素C和可溶性糖含量显著提高9;在豇豆上施用对枯萎病的防效可达37.50%,并实现增产33.12%10。此外,氨基酸水溶肥对土壤也具有改善作用。有研究发现氨基酸水溶肥能有效提升土壤活性有机碳组分含量及土壤酶活,且这两类指标均随其用量的增加呈先升后稳的趋势11。尽管已有多项研究表明氨基酸水溶肥在植物生长、发育和生物量积累等方面具有重要的作用,但关于氨基酸水溶肥在辣椒生长、抗病、产量及品质方面的作用还未见报道。近年来,有研究报道新型生物制剂与传统化学农药减量配施对作物病害防控、产量提升和品质提升具有促进作用。孟林峰等12研究发现,一种主要成分为黄酮、生物碱、木质素和有机酸的植物源药剂与减量50%的化学农药(硫酸铜、宁南霉素、甲霜·锰锌和菌核净复配)协同处理可显著提升烟草赤星病的防治效果、农艺性状、产量及品质;李双海等13也发现,生物农药阿泰灵与传统化学农药(甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、烯酰霜脲氰和啶酰菌胺复配)减量配施对葡萄霜霉病的防效与常规化学农药处理相当,并可提高果实中可溶性固形物和总糖含量。然而,氨基酸水溶肥配合化学农药减施是否也具有病害防控、促进辣椒生长及增产的作用尚不清楚。
本研究拟以‘乐业椒1号’为试验材料,探究田间分别施用氨基酸水溶肥、农药、农药减施配合氨基酸水溶肥对辣椒生长、产量、品质和病害防控等方面的影响,评估氨基酸水溶肥在辣椒生长和产量方面的作用,明确辣椒生产中使用的常规农药减施配合氨基酸水溶肥是否具有控病作用,以期筛选出最优的氨基酸水溶肥和农药减施组合,为辣椒生产中的新型肥料开发和实现“减药增效”目标提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试辣椒‘乐业椒1号’由云南省曲靖市会泽县农业农村局经济作物技术推广站提供。供试氨基酸水溶肥为“金力液”,由广西汉和生物科技股份有限公司提供。该氨基酸水溶肥使用微生物酶解技术生产,添加全细胞转化法提取的γ-氨基丁酸和褐藻寡糖,内含锌、锰、铁、硼和钼等作物必需微量元素。主要成分含量:γ-氨基丁酸25 g/L,褐藻寡糖10 g/L,多肽氨基酸460 g/L,锌11 g/L,锰11 g/L,铁2 g/L,硼1.5 g/L,钼0.8 g/L。供试农药:23%高效氯氟氰菊酯微囊悬浮剂,购自青岛瀚生生物科技股份有限公司;450 g/L咪鲜胺水乳剂,购自湖南新长山农业发展股份有限公司;70%丙森锌可湿性粉剂,购自拜耳作物科学(中国)有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 田间试验设计

田间试验于2024年5月—10月在云南省曲靖市会泽县以礼街道乌龙村(103°15′40.27″ E,26°22′8.48″ N,海拔2 109 m)开展。供试地块土壤理化性质为:pH 6.53、有机质14.93 g/kg、碱解氮73.52 mg/kg、有效磷31.44 mg/kg、速效钾177.43 mg/kg。选取颗粒饱满、大小均匀的辣椒种子,经消毒处理(在0.1%高锰酸钾溶液中浸泡20 min)后,用清水冲洗并进行催芽。待种子萌发后,播种于辣椒专用育苗基质中。当幼苗长出5~6片真叶时进行移栽,株距设为40 cm,行距设为60 cm。辣椒于5月20日移栽,移栽时按15 t/hm2和300 kg/hm2的用量分别施用充分腐熟的牛粪和N-P2O5-K2O为15-15-15的复合肥,在坐果期(8月上旬)按200 kg/hm2的用量追施N-P2O5-K2O为15-15-15的复合肥。在7月29日使用咪鲜胺(500 mL/hm2)、丙森锌(4 kg/hm2)、高效氯氟氰菊酯(140 mL/hm2)复配剂对辣椒病虫害进行统防。

试验采用完全随机区组设计,设置5个处理,分别为空白对照(CK)、农药(C)、氨基酸水溶肥(J0)、氨基酸水溶肥+农药减施16.67%(J15)、氨基酸水溶肥+农药减施33.33%(J30)。如表1所示,每15 d进行一次药剂喷施处理,每次喷施化学药剂间隔1 d喷施氨基酸水溶肥。农药喷施时间分别为6月17日、7月4日、7月19日、8月3日、8月21日、9月5日,氨基酸水溶肥喷施时间分别为6月19日、7月6日、7月21日、8月5日、8月23日、9月7日,JI5于8月21日后停止使用农药,J30于8月3日后停止使用农药。3种农药复配施用,遇上阴雨天气,施用时间顺延。喷施时药液均匀喷施到辣椒叶面至全株湿润,但以药液不形成大滴滚落、不产生地面径流为度。每个处理3个重复,共3个小区,每个处理的1个重复种植64株辣椒,即每个处理共计192株辣椒。每个小区面积为76.8 m2(长12.8 m,宽6 m),内部种植320株辣椒(每小区5个处理)。小区四周设置1 m的保护行,保护行面积为37.6 m2,其中种植156株辣椒。

1.2.2 田间病害调查

完成第一次施药后,在每次施药前对田间辣椒病害发生情况展开调查,直至辣椒采收。辣椒病毒病调查参照NY/T 1464.9—2007《杀菌剂防治辣椒病毒病》14进行,辣椒疫病调查参照GB/T 17980.32—2000《田间药效试验准则(一)杀菌剂防治辣椒疫病》15进行,辣椒炭疽病调查参照GB/T 17980.33—2000《田间药效试验准则(一)杀菌剂防治辣椒炭疽病》16进行,辣椒早疫病、辣椒霜霉病和辣椒枯萎病分别参照谢梓语等17、和桂青等18和赵志祥等19已报道的调查方法,并按照如下公式计算病情指数和防效:

病情指数=∑(各级病叶数×各级代表值)/(调查总叶数×最高级代表值)×100
防效=[(对照病情指数-处理病情指数)/对照病情指数]×100%

1.2.3 农艺性状测定

辣椒取样参照李瑞敏等20的方法进行。分别在始花期、坐果期和成熟期对不同小区内辣椒进行“Z”字形取样法取样,均匀选取生长状况一致的辣椒植株,每个小区固定取样8株,每个处理合计24株。使用游标卡尺测量辣椒茎部直径,采用卷尺测量株高。将辣椒样品用水充分冲洗并自然晾干后,称量并记录其鲜重。随后将样品置于105 ℃烘箱中进行30 min的高温处理,再调整至75 ℃持续烘干至恒重后称量并记录干重。

1.2.4 产量测定

辣椒产量的测定参考DB52/T 976—2014《贵州辣椒田间测产规范》21进行。选取具有代表性的区域固定为测产微区,每小区24株辣椒,调查每株辣椒的总果数并测定单果重量,按照如下公式计算产量:

Y=t×j×m

式中:Y为鲜(干)椒产量,kg/hm2t为单株鲜(干)椒产量,kg/株;j为校正系数,圆锥椒类为0.74,羊角椒类和簇生椒类为0.77,樱桃椒类为0.75,线椒类和牛角椒类为0.72,青椒0.91;m为密度,株/hm2

1.2.5 品质测定

辣椒品质测定参考要晓玮等22已报道的方法。其中可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法,可溶性蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝G-250法,维生素C含量测定采用2,6-二氯酚靛酚钠滴定法。

1.2.6 成本收益计算

参考陈凯彬等23的方法计算辣椒产值和利润,进一步评估不同处理间的经济效益。

肥料成本=单价×重量
产值=干辣椒单价×总产量
利润=产值-总成本

其中,常规育苗成本为3 000元/hm2,基肥、追肥和地膜成本为4 650元/hm2,人工成本为100元/(人·次),高效氯氟氰菊酯平均成本为9.8元/(hm2·次),咪鲜胺平均成本为112元/(hm2·次),丙森锌平均成本为290元/(hm2·次),氨基酸水溶肥为100元/(hm2·次),干辣椒售价为28元/kg。

1.3 数据分析

试验数据采用SPSS 18.0进行单因素方差分析(ANOVA),方差分析采用LSD(Least Significant Difference)法进行多重比较(P<0.05),利用软件Excel 2010和Origin 2018进行统计学绘图。

2 结果与分析

2.1 氨基酸水溶肥及农药减量配施对辣椒主要病害的影响

通过田间调查发现辣椒虫害鲜有发生,因此未进行统计。辣椒疫病、辣椒炭疽病和辣椒枯萎病在辣椒整个生育期零星发生,而辣椒病毒病、辣椒早疫病和辣椒霜霉病在最后一次喷药结束后(9月17日)发生较重,其余时期零星发生。C、J0、J15和J30处理后辣椒病毒病的病情指数显著低于CK(P<0.05),防效分别达到35.42%、67.31%、65.26%和79.48%,J30对辣椒病毒病防效最佳,但J0、J15和J30处理间差异不显著(图1(a)~(b))。C、J0、J15和J30处理后辣椒早疫病的病情指数显著低于CK(P<0.05),防效分别为70.91%、59.59%、79.72%和62.68%,J15对辣椒早疫病防效最佳,显著优于C、J0和J30(P<0.05,图1(c)~(d))。C、J0、J15和J30处理后辣椒霜霉病的病情指数显著低于CK(P<0.05),防效分别为22.33%、42.74%、46.89%和35.71%,J15对辣椒霜霉病防效最佳,但J0、J15和J30间差异不显著(图1(e)~(f))。以上结果表明,氨基酸水溶肥单独施用对辣椒病毒病、早疫病和霜霉病具有较好的防治效果,防效分别可达67.31%、59.59%和42.74%,氨基酸水溶肥与农药减量16.67%配施能显著缓解辣椒早疫病的发生。然而,氨基酸水溶肥与农药减量配施对辣椒病毒病和霜霉病的防效与单施氨基酸水溶肥相比差异不显著。

2.2 氨基酸水溶肥及农药减量配施对辣椒生长的影响

不同处理对辣椒各生育期生长指标的影响存在差异(表2)。在始花期,与CK相比,C、J0、J15和J30处理后,鲜重、干重和株高都显著增加(P<0.05),鲜重增幅由高到低分别为J30(42.27%)>J15(39.90%)>J0(19.88%)>C(15.74%),干重增幅由高到低分别为J15(16.91%)>J30(15.64%)>C(13.32%)>J0(9.09%),株高增幅由高到低为J0(7.14%)>C(4.81%)>J30(3.48%)>J15(3.39%)。此外,J15对茎粗促进显著,增幅达9.03%(P<0.05)。J15和J30的鲜重较J0和C显著增加,J15和J30的干重较J0显著增加,J0处理的株高和J15处理的茎粗较同一指标的其余处理显著增加(P<0.05)。

在坐果期,与CK相比,C处理后只有株高显著提高,而J0、J15和J30处理后,鲜重、干重和茎粗都显著增加(P<0.05),鲜重增幅由高到低为J15(58.75%)>J30(41.92%)>J0(29.78%),干重为J15(46.01%)>J30(32.74%)>J0(18.76%),茎粗为J30(23.73%)>J15(20.98%)>J0(21.41%)。J15的鲜重和干重较C、J0和J30显著增加(P<0.05),C、J15和J30处理间的株高差异不显著,J0、J15和J30处理间的茎粗差异不显著。

在成熟期,与CK相比,C处理后辣椒干重和茎粗显著增加,而J0、J15和J30处理后,鲜重、干重、株高和茎粗都显著增加(P<0.05),鲜重增幅由高到低依次为J15(43.97%)>J30(24.38%)>J0(10.82%),干重为J15(56.24%)>J30(35.79%)>J0(25.06%)>C(22.71%),株高为J15(14.26%)>J30(10.36%)>J0(7.69%),茎粗为J15(19.93%)>J30(21.01%)>C(12.11%)>J0(8.72%)。J15的鲜重和干重较C、J0、J30显著增加,J15和J30的株高和茎粗较C和J0显著增加(P<0.05)。

以上结果表明,氨基酸水溶肥及其配合农药减量喷施能显著促进辣椒生长,特别是J15(氨基酸水溶肥+化学农药减施16.67%)在坐果期和成熟期的多数生长指标上提升最为显著。

2.3 氨基酸水溶肥及农药减量配施对辣椒产量的影响

不同处理对辣椒产量的影响如图2所示。与CK相比,J0和J15处理后辣椒的单果重显著增加(P<0.05),增幅分别为4.85%和15.45%。J15效果最显著,较C、J0和J30分别显著增加13.72%、10.11%和15.36%(P<0.05,图2(a))。C、J0、J15和J30的总果数较CK分别显著增加23.73%、47.15%、53.78%和49.53%(P<0.05),J0、J15和J30效果显著优于CK和C(P<0.05),但三者之间差异不显著(图2(b))。C、J0、J15和J30处理后辣椒单株产量较CK分别显著增加18.53%、44.2%、73.74%和41.35%(P<0.05)。J15单株产量在所有处理中增加最显著,较C、J0和J30分别显著增加46.58%、20.46%和22.92%(P<0.05,图2(c))。与CK相比,C、J0、J15和J30处理后干椒产量分别显著提升34.13%、45.99%、80.29%和57.59%(P<0.05)。J15增产效果最显著,较C、J0和J30分别显著增加34.14%、23.50%和14.40%(P<0.05,图2(d))。以上结果表明,氨基酸水溶肥及其与农药减量配施对辣椒单果重、单株总果数和产量有显著促进作用,J15增产效果最显著。

2.4 氨基酸水溶肥及农药减量配施对辣椒品质的影响

不同处理对辣椒品质的影响如图3所示,与CK相比,J0和J15显著提升辣椒维生素C含量,分别提高59.68%和70.37%(P<0.05)。J15效果最显著,J0次之,J15较C、J0和J30显著增加73.84%、6.70%和63.30%(P<0.05,图3(a))。C、J0、J15和J30处理后的辣椒可溶性蛋白含量较CK分别显著增加8.7%、17.32%、11.66%和15.75%(P<0.05)。J0和J30最显著,C和J15次之,J0较C和J15分别显著增加7.93%和5.07%,J30较C和J15分别显著增加6.48%和3.66%(P<0.05,图3(b))。与CK相比,J0、J15和J30的可溶性糖含量分别显著增加96.04%、107.43%和127.11%(P<0.05)。J30效果最显著,J0和J15次之,J30较C、J0和J15分别显著增加101.49%、15.85%和9.49%(P<0.05,图3(c))。以上结果表明,氨基酸水溶肥及其农药减施16.67%可以提高辣椒果实中维生素C、可溶性蛋白和可溶性糖含量,氨基酸水溶肥+农药减施33.33%能提高辣椒果实中可溶性蛋白和可溶性糖含量。

2.5 氨基酸水溶肥及农药减量配施对辣椒成本收益的影响

不同处理的辣椒成本收益结果见表3。与CK相比,C的总成本增加了3 670元/hm2,产值增加34 094元/hm2,利润增加30 424元/hm2;J0的总成本增加了1 800元/hm2,产值增加45 942元/hm2,利润增加44 142元/hm2;J15的总成本增加了5 459元/hm2,产值增加80 206元/hm2,利润增加74 747元/hm2;J30的总成本增加了4 847元/hm2,产值增加57 534元/hm2,利润增加52 687元/hm2。以上结果表明,C、J0、J15和J30均可提高辣椒收益,利润从高到低依次为J15>J30>J0>C。

3 讨 论

作为作物重要的氮素来源和土壤中重要的有机氮源,氨基酸不仅参与各种植物生理活动,而且在植株生长发育、抵御逆境胁迫、增强免疫能力、产量和品质的形成等方面具有重要的调控作用24。氨基酸中的-NH2、-OH、-COOH等基团还能与Fe3+、Zn2+、Mn2+等形成鳌合物,提高微量元素进入植物细胞膜的亲合力和利用率,增加作物对微量元素的吸收25-26。不同来源的氨基酸对植物生长和抗逆性的作用各有特点。动物源氨基酸中谷氨酸、脯氨酸和甘氨酸等氨基酸含量较高,能为植物提供丰富的氮源与多样氨基酸谱27;植物源氨基酸来源于植物蛋白的分解,其中所含的小分子氨基酸和多肽,可促进植物生长并增强抗逆性28;而微生物发酵氨基酸则多为小分子肽和游离氨基酸,且富含糖类和有机酸等成分,易于被植物吸收,在促进植物生长与系统提升抗逆性方面表现突出29。本研究使用的氨基酸水溶肥以微生物酶解生产的高活性多肽氨基酸作为基础,添加γ-氨基丁酸和褐藻寡糖等活性物质,螯合锌、锰、铁、硼和钼等微量元素,兼具植物源氨基酸和微生物发酵氨基酸的特点,对作物生长和抗逆效果显著。

本研究在喷药结束前,辣椒植株的病虫害均零星发生,这可能与辣椒生长中期(7月29日)使用高效氯氟氰菊酯、咪鲜胺和丙森锌的复配剂进行病虫害统防有关;而在喷药结束后(9月17日)病毒病、早疫病和霜霉病发生较重,这可能是距离统一防治时间较长,药剂持效性减弱,加之期间雨水频繁导致药剂被冲刷流失,同时辣椒进入生长后期植株抗性下降,共同造成后期病害发生加重。氨基酸水溶肥处理对辣椒病毒病(防效67.31%)、辣椒早疫病(防效59.59%)和辣椒霜霉病(防效42.74%)均表现出较好的防治效果。这可能是氨基酸水溶肥中的γ-氨基丁酸和褐藻寡糖等物质提升了辣椒的抗性。有研究表明,γ-氨基丁酸可提高植物抗胁迫能力,对烟草病毒病、番茄灰霉病和水稻稻瘟病等多种病害具有显著防效30。褐藻寡糖可以通过诱导寄主植物产生诱导抗性,从而增强寄主植物的抗病性31。Ren等32研究也发现外源喷施β-氨基丁酸可增强植物氨基酸代谢途径、增加植物体内H2O2积累、胼胝质沉积,并且通过水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)和效应因子触发免疫(ETI)信号途径激活烟草的防御系统。本研究中的氨基酸水溶肥是否通过类似途径增强辣椒抗性,还有待进一步验证。本研究中使用高效氯氟氰菊酯、咪鲜胺和丙森锌的复配制剂作为田间防治辣椒病虫害的常规农药。然而,该复配药剂所防治的病虫害发生轻微,但其对辣椒早疫病表现出优异的防效(防效70.91%)。咪鲜胺作为咪唑类广谱杀菌剂,对子囊菌和无性真菌具有较好的抑制活性34,这可能导致本研究中所使用的化学农药有效缓解了辣椒早疫病的发生。此外,本研究表明,氨基酸水溶肥+农药减施16.67%对早疫病的防效较单施农药、单施氨基酸和氨基酸水溶肥+农药减施33.33%效果显著,这表明氨基酸水溶肥配合农药施用在对辣椒早疫病防治时具有一定的增效作用。但氨基酸水溶肥和农药减量配施对辣椒病毒病和霜霉病的防效与单独施用氨基酸水溶肥相比差异不显著,这可能与病害类型与作用机制有关。早疫病由链格孢属(Alternaria)病原菌引起,农药可直接抑制病原菌生长,氨基酸水溶肥则通过诱导辣椒产生系统抗性从而增强对早疫病的防治效果35;病毒病则主要由病毒引起,农药仅能控制介体,氨基酸水溶肥诱导的抗性对其特异性低,控病效果有限36;霜霉病侵染快、专性强,农药减量后关键期保护效果下降,而氨基酸水溶肥诱导的抗性可能不足以补偿该缺口37。因此,氨基酸水溶肥与农药的增效作用具有病害选择性,在实际应用中应根据病害的类型及流行特点选择所配施的农药。

氨基酸可为植物生长提供营养物质,并促进植物生长38。向胤春等8研究发现氨基酸水溶肥处理可显著提高枇杷幼苗的生物量和植株中全氮、全磷和全钾含量。本研究也发现氨基酸水溶肥或其与农药减量配施对辣椒不同生育期的植株鲜重、干重和株高等生长指标具有显著促进作用,使辣椒产量和结实率增加。据此推测氨基酸水溶肥可能通过直接为植物提供营养物质、增强光合作用、刺激根系发育、促进矿质元素的吸收与转运和改善土壤微生物环境等途径对植物发挥作用39-41。此外,氨基酸水溶肥也能促进果实品质的提升。李磊等42研究发现氨基酸水溶肥可提高辣椒果实中必需氨基酸和非必需氨基酸含量,张建斌等43研究发现氨基酸水溶肥能够增加杨梅果实中总糖和维生素C含量,陈秀等44研究发现经外源氨基酸处理后椪柑中的糖、酸和维生素等多个品质指标显著增加。本研究发现经氨基酸水溶肥处理后,辣椒中维生素C、可溶性糖和可溶性蛋白含量显著增加,与前人研究42-44结果一致,表明氨基酸在调控辣椒果实品质形成方面具有重要作用。本研究中氨基酸水溶肥+农药减施16.67%对辣椒多数生长指标的促进效果和增产效果显著优于单施氨基酸水溶肥和氨基酸水溶肥+农药减施33.33%,而单施氨基酸水溶肥和氨基酸水溶肥+农药减施33.33%间差异不显著。可能是氨基酸水溶肥为辣椒生长提供了营养物质和增强辣椒抗性,农药的加入则减轻了病原菌对辣椒的胁迫,二者结合避免了植株因过度防御而消耗能量,又确保了在病害胁迫时能及时抑制病原菌侵染,从而促进了辣椒生长并增加产量45。反之,农药减施33.33%后,农药减施量可能超过阈值,化学保护强度不足,辣椒调动更多的资源用于防御反应,从而消耗更多生长和结实所需的同化产物46,因此其促生增产效果与单施氨基酸差异不大。

本研究为氨基酸水溶肥配合农药减量技术在辣椒生产中的应用提供了重要的实证依据,尤其在实现“减药、增产、提质、增收”方面展现出显著潜力。氨基酸水溶肥+农药减施16.67%处理在病害防控、植株生长、产量提升及品质改善等方面均表现突出,并取得了显著的经济效益,为辣椒绿色生产提供了一条新路径。然而,当前研究中氨基酸水溶肥与农药分开喷施,操作工作量较大,后续可进一步探究二者复配施用的可行性,以简化操作流程并降低成本投入。此外,本试验仅为单季单点研究,叶面喷施效果易受环境因素干扰,该技术的稳定性与普适性仍需通过多年、多点试验加以验证。未来需优化施用技术并建立风险评估模型,以推动该技术从试验优势转化为可推广、抗波动的绿色生产方案。

4 结 论

本研究发现氨基酸水溶肥可有效缓解辣椒病毒病、早疫病和霜霉病的发生,并能促进辣椒生长,增加辣椒产量,提升辣椒品质。氨基酸水溶肥与农药减量配施也可控制辣椒早疫病的发生,有利于辣椒生长、增产和果实品质形成。氨基酸水溶肥+农药减施16.67%对辣椒的病害防控、生长、产量和品质具有突出且稳定的促进作用,相较于农药、氨基酸水溶肥和氨基酸水溶肥+农药减施33.33%处理,氨基酸水溶肥+农药减施16.67%经济效益最高,利润可达151 992元/hm2。本研究为氨基酸水溶肥及农药减量配施在辣椒生产中的应用提供了理论依据,对辣椒产业的绿色发展具有重要意义。

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基金资助

国家重点研发计划中法农业联合实验室项目(2023YFE0107500)

云南省基础研究重点项目(202401AS070090)

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