辣椒花果期干旱試驗研究

黃曉俊，敖 芹 ，古書鴻，韋美靜

(1.貴州省黔南自治州氣象局，貴州 都勻 558000； 2.貴州省遵義市氣象局，貴州 遵義 563000；3.貴州省山地環(huán)境氣候研究所，貴州 貴陽 550002；4.貴州省湄潭縣氣象局，貴州 湄潭 564100)

辣椒花果期干旱試驗研究

黃曉俊1，敖 芹2，古書鴻3，韋美靜4

(1.貴州省黔南自治州氣象局，貴州 都勻 558000； 2.貴州省遵義市氣象局，貴州 遵義 563000；3.貴州省山地環(huán)境氣候研究所，貴州 貴陽 550002；4.貴州省湄潭縣氣象局，貴州 湄潭 564100)

夏季(6—8月)正值貴州辣椒開花座果的關(guān)鍵期，干旱對辣椒生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)均會產(chǎn)生不利影響。通過人工控水試驗，對花果期的辣椒進行人工水分脅迫實驗，分析辣椒花果期不同程度干旱對其生長發(fā)育、產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：干旱對辣椒生長發(fā)育的旺盛程度有明顯的影響；干旱程度越嚴重，辣椒落花落果的時間越早，辣椒受害程度也越嚴重，最終使得掛果數(shù)明顯減少，產(chǎn)量直接受損；干旱使得決定辣椒鮮果營養(yǎng)品質(zhì)的粗蛋白、維生素C、可溶性總糖的含量下降，干旱程度越深，下降幅度越大。

辣椒；花果期；干旱；試驗

1 引言

辣椒是貴州的一種傳統(tǒng)種植作物，栽培歷史悠久，是貴州種植面積最大的蔬菜作物和最重要的農(nóng)作物之一，也是貴州發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮霓r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)之一[1]。辣椒屬于淺根性植物，根系比較細弱，木栓化程度高，如果水分嚴重不足，容易對辣椒的生理機制造成重大的損害[2]。辣椒在貴州種植時段主要有播種期(1—2月)、幼苗期(3—4月)、定植期(4—5月)、開花座果期(6—7月)、果實膨大和轉(zhuǎn)紅熟期(7—8月)。其中，開花座果期是辣椒生長發(fā)育的關(guān)鍵期，對水分尤為敏感，這一時期土壤水分的多少決定著辣椒產(chǎn)量的豐欠和品質(zhì)的好壞。雖然貴州降水總量較為充沛，但夏半年降水量的年際變率大，降水時空分布不均，常伴有干旱發(fā)生，這對正值開花座果期的辣椒產(chǎn)生了不利影響。例如，遵義地區(qū)1985年7—8月的干旱，造成辣椒產(chǎn)量比上年減產(chǎn)31%，1990年6—7月的干旱，造成辣椒減產(chǎn)28%，1991年6—7月的干旱，造成辣椒減產(chǎn)23%，2001年7—8月的干旱造成辣椒減產(chǎn)19%，2006年6—9月的干旱，造成辣椒減產(chǎn)40%，2011年7—8月的干旱，造成辣椒減產(chǎn)26%[2]。干旱已成為貴州辣椒生產(chǎn)最主要的災(zāi)害因子，研究這一時期不同程度干旱對辣椒生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響，對穩(wěn)定該地辣椒產(chǎn)量具有重要意義。關(guān)于水分脅迫對辣椒的影響已有較多的研究，多數(shù)研究表明[4-7]，土壤水分脅迫抑制辣椒的生長發(fā)育，減少辣椒座果率，從而導致減產(chǎn)，但對因干旱導致其內(nèi)含物含量的變化研究不多。本試驗不但探討了開花座果期間不同程度干旱對辣椒生長和產(chǎn)量的影響，而且對此時期干旱導致辣椒鮮果內(nèi)含物含量的變化進行了分析，以期為干旱年份辣椒水分的科學管理和為制訂適應(yīng)于減緩干旱對辣椒不良影響的對策與措施提供依據(jù)。

2 材料和方法

2.1 試驗材料

試驗在大型可揭膜式防雨棚內(nèi)進行，防雨棚長8 m，寬5.5 m，棚檐距地面高度2.5 m，棚頂呈圓拱形，棚體采用鋼骨架和透明薄膜結(jié)構(gòu)。棚體半封閉，保證空氣自由流通，又能避免大氣降水對實驗植株土壤垂直方向上的補給。為了避免土壤水分在水平方向上發(fā)生交換，采用盆栽試驗，盆體上表面直徑為29.5 cm，盆底直徑為25 cm，土高22 cm。試驗所用土壤采自附近農(nóng)田耕作石灰土，呈中性，容重為1.25 g/cm3，田間持水量為28.72%。試驗對象為辣豐3號辣椒，其特點是果形整齊，品質(zhì)高，抗逆性強。

2.2 試驗設(shè)計

在辣椒進入第1次開花座果時，將其移入擋雨大棚進行人工控水，水份完全靠人為補給，補給依據(jù)是根據(jù)土壤相對濕度分級(見表1)來進行。通過對土壤水份的人為控制，以此來研究不同土壤水分狀況對辣椒生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響。試驗共分對照組(無旱)、中旱、重旱、特重旱4個干旱等級，每個等級設(shè)6個重復。鑒于作物和該品種本身有一定的抗逆性，本試驗中未設(shè)定輕旱組等級。

表1 干旱脅迫對辣椒株高的影響

土壤水分預備試驗：2012 年4—5月通過土壤水分預備實驗對各干旱等級下土壤的重量進行標定。本實驗在標定中用烘干法測得的土壤水份值作為標準值，通過最優(yōu)擬和模型分析得出實驗用土的不同程度干旱等級，并結(jié)合《貴州省干旱標準》，確定了20 cm土壤相對濕度在無旱、中旱、重旱、特重旱的范圍分別為：70%

采用稱重法對各處理土壤水分進行控制，先通過土壤水分預備試驗對各處理的控水指標重量進行標定，得出在無旱、中旱、重旱下各重復的土壤重量，其中無旱組控制在19.6±0.2 kg ，中旱組控制在17.8±0.2 kg，重旱組控制在17.0±0.2 kg，特重旱組在其葉片達到嚴重萎焉(植株100%的葉片萎焉，且清晨不能恢復)進行復水。

結(jié)合當?shù)乩苯贩N植的農(nóng)事安排，于3月初育苗，5月22日移栽，選生長均勻的幼苗，每盆1穴栽植1株。前期每株補水量相同，施適量農(nóng)家肥，長勢良好。7月9日(辣椒進入第1次開花)開始進行控水處理，每隔3 d對各處理土壤進行稱重記錄，按照預備試驗中的各桶土壤重量進行控水補給，并對辣椒的形態(tài)指標(株高、莖粗等)進行記錄。8月26日結(jié)束控水，干旱脅迫共計49 d，此后每一植株恢復正常供水。

2.3 測定方法

株高采用鋼卷尺從植株地表處起測量；8月28日將成熟的辣椒采摘，用0.01 g的電子秤秤其鮮重，用游標卡尺對鮮果果長度、果肩寬度進行測量；同時對鮮辣椒的粗蛋白、維生素C、水溶性總糖進行測定(分析方法為： 水溶性總糖—銅還原—直接滴定法；維生素C—2、6—二氯靛酚滴定法；粗蛋白—開氏法)。

3 結(jié)果與分析

3.1 干旱對辣椒株高影響分析

7月9日辣椒進入開花座果期，開始對辣椒進行水分脅迫處理。處理當天對辣椒植株進行了株高測量，然后每隔 10 d測量一次。通過分析圖1、圖2得知，辣椒隨著時間的推移，植株的株高也隨之增高，但在不同的水分脅迫下植株增高的幅度不同，在正常水分條件下，辣椒株高增幅最大，中旱組次之，特重旱組增幅最小。說明辣椒的生長高度及其增幅受水分影響明顯，干旱限制了辣椒植株的生長。

圖1 不同程度干旱下辣椒株高生長狀況

圖2 不同程度干旱下辣椒植株高度增幅的變化

用統(tǒng)計軟件SPSS進行方差顯著性分析，由表2，表3可知，7月18日前，即干旱初期，花期的干旱脅迫對辣椒株高影響不大，各干旱處理組株高與對照組差異性不顯著(>0.05)。7月18日以后，各干旱處理組株高與對照組差異性均達到0.05顯著性水平，干旱日數(shù)越多，差異性顯著越明顯。即7月18日以后干旱對辣椒株高影響較大，干旱處理時間越長，辣椒株高矮化越明顯。

3.2 干旱對辣椒產(chǎn)量影響分析

采摘當天，對各處理辣椒果實進行了測量記錄，各處理果長、果寬、單株掛果數(shù)和單株果重取平均值記錄于表3。

由表4可知，干旱脅迫對辣椒產(chǎn)量有較大影響，在不同干旱處理組之間均差異顯著(<0.05)。表5是用最小顯著差異法(LSD法)對不同干旱處理組辣椒產(chǎn)量進行均值多重比較的結(jié)果，由表五得知，各干旱處理組辣椒產(chǎn)量與對照組差異性顯著，均達到0.05水平(<0.05)，即中旱、重旱、特重旱對辣椒產(chǎn)量(果長、果寬、掛果數(shù)、單果重)影響較大。

表2 干旱脅迫對辣椒株高的影響(LSD法)

表3 辣椒花期不同程度干旱對產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

表4 干旱脅迫對辣椒產(chǎn)量的影響

以上綜合分析可知，干旱使得辣椒鮮果果長、果寬下降，單株掛果數(shù)、單株鮮重下降；干旱程度越深，辣椒產(chǎn)量的下降幅度也越大。試驗研究表明：干旱程度越重，辣椒落花落果的時間越早，程度也越嚴重，最終使得掛果數(shù)明顯減少， 產(chǎn)量也明顯降低。各處理下辣椒的株產(chǎn)量如圖3所示。分析圖3，中旱程度辣椒每株產(chǎn)量下降60.7%，重旱程度下辣椒每株產(chǎn)量下降92.5%，特重旱情況下辣椒每株產(chǎn)量下降99%。由此可見重旱和特重旱使得辣椒產(chǎn)量受到嚴重影響，等于絕收。這是因為辣椒屬于淺根性植物， 根系比較細弱， 抵御干旱脅迫的能力相對較弱，辣椒花果期對水份最為敏感，這一時期的水份對辣椒的產(chǎn)量形成至關(guān)重要。

3.3 干旱對鮮辣椒營養(yǎng)品質(zhì)的影響

辣椒果實的營養(yǎng)品質(zhì)主要由維生素C、可溶性總糖、蛋白質(zhì)等的含量決定。辣椒采摘當天，對辣椒果實樣品中的維生素C、可溶性總糖、粗蛋白質(zhì)含量進行了分析檢測，檢測結(jié)果見表6。對檢測結(jié)果進行分析，不同程度的干旱對辣椒鮮果的粗蛋白、維生素C、可溶性總糖含量的影響是不同的，水份充足的情況下，粗蛋白、維C、可溶性總糖的含量高。干旱加重，粗蛋白、維生素C、可溶性總糖含量也隨之減少。特重旱情況下，辣椒鮮果的營養(yǎng)品質(zhì)降到最低。

表5 干旱脅迫對辣椒產(chǎn)量的影響(LSD法)

圖3 不同程度干旱對辣椒產(chǎn)量的影響

表6 不同程度干旱對辣椒鮮果成份的影響

4 結(jié)論與討論

①花果期干旱使得辣椒植株矮化，辣椒植株高度、生長增幅受抑。中旱情況下，辣椒植株高度較無旱組下降20%，特重旱情況下達到44.6%。

②隨著花果期干旱程度的加深，辣椒果長、果寬下降的幅度增大，使得辣椒的商品品質(zhì)下降；干旱程度越重，辣椒落花落果的時間越早，最終使得掛果數(shù)明顯減少， 產(chǎn)量也明顯降低。中旱程度使得辣椒每株產(chǎn)量下降60.7%，重旱程度下辣椒每株產(chǎn)量下降92.5%，特重旱情況下辣椒每株產(chǎn)量下降99%。

③花果期干旱使得辣椒鮮果的營養(yǎng)品質(zhì)降低，辣椒鮮果中粗蛋白、維生素C、水溶性總糖含量隨著干旱程度的加深而減少。

[1] 詹永發(fā)， 姜虹， 韓世玉，等. 貴州辣椒產(chǎn)業(yè)發(fā)展的形勢分析與展望[J].貴州農(nóng)業(yè)科學，2005，33(4)：98-100.

[2] 張遠洪.遵義市辣椒的氣象因子分析與氣象服務(wù)[C].貴州省氣象學會2012年學術(shù)年會論文集：537-541.

[3] 王友賀，谷秀杰.農(nóng)業(yè)干旱指標研究綜述[C].第26屆中國氣象學會年會農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)與糧食安全分會場論文集：334-340.

[4] 龐永慧，鄭群，張旺鋒，等.水分對線辣椒生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].長江蔬菜，2012(20)：45-49.

[5] 彭強，梁銀麗， 陳晨，等.土壤含水量對結(jié)果期溫室辣椒生長及果實品質(zhì)的影響[J].西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版)，2010(01)：160-166.

[6] 高懷春.辣椒果實維生素C含量變化的研究[A].農(nóng)業(yè)科技，2004(01)：1-52.

[7] 周燾，劉志敏，戴雄澤，等.辣椒果實品質(zhì)的評估及相關(guān)分析[J] .中國蔬菜，2006(6)：4-6.

2014-03-26

黃曉俊(1975—)，女，工程師，主要從事農(nóng)業(yè)氣象工作。

國家科技支撐計劃“貴州省抗旱關(guān)鍵技術(shù)集成與示范”[2012BAD40B03]；貴州省氣象局青年基金項目[黔氣科合QN(2011)03號]。

1003-6598(2015)02-0023-04

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