青椒耐淹特性及排水標(biāo)準(zhǔn)的初步研究

朱麗麗

摘要：為了研究青椒植株的澇漬特性，通過對青椒植株采收初期耐淹特性試驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)采收初期青椒植株受淹水處理后產(chǎn)量、株高和葉綠素含量較對照顯著降低，植株節(jié)水增長速率無明顯影響。對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析得到了青椒相對產(chǎn)量與澇漬綜合排水指標(biāo)之間的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)模型可知在選擇排水控制指標(biāo)尺度時(shí)，若要保證青椒的產(chǎn)量在相對產(chǎn)量的70%以上，應(yīng)在青椒的采收初期將排水控制指標(biāo)保持在75.0 cm·d。

關(guān)鍵詞：青椒;耐淹特性;排水指標(biāo)

中圖分類號：S641.3;S607+.2? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）01-0074-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.01.017? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Preliminary Study on Drought Resistance Characteristics and

Drainage Standard of Green Pepper

ZHU Li-li

（Changshu Water Conservancy Technology Promotion Station，Changshu 215500，Jiangsu，China）

Abstract： In order to study the waterlogging characteristics of green pepper plants， the paper analyzed the initial flood tolerance characteristics of green pepper plants. It was found that the yield， plant height and chlorophyll content of green pepper plants were significantly lower than that of the control after the flooding treatment， which having no significant effect on plant water saving growth rate. Fitting the experimental data，a mathematical model between the relative yield of green pepper and the comprehensive drainage index of waterlogging was obtained. According to the model， when the scale of the drainage control index is selected， if the yield of green pepper is to be more than 70% of the relative yield， the drainage control index should be kept at 75.0 cm·d at the beginning of the harvest.

Key words： green pepper; flooding resistance; drainage index

在中國南方主要是平原河網(wǎng)，這些地區(qū)有豐富的水資源，并且地勢相對平坦與低洼，儲蓄降雨徑流的能力不強(qiáng)，這一特性使得該地區(qū)農(nóng)田土壤水分過多，地下水位偏高，容易因?yàn)闈碀n影響到作物生長。現(xiàn)階段，在研究作物的洪澇災(zāi)害時(shí)，通常是研究水稻洪澇災(zāi)害，并且主要是對大田數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查[1-3]。以往的研究很少涉及蔬菜作物澇漬特性內(nèi)容，在建設(shè)蔬菜地的排水工程時(shí)，只可以根據(jù)生產(chǎn)大田糧食的農(nóng)田來設(shè)計(jì)排水工程[4]。為此，本試驗(yàn)以青椒為研究對象，對其初采期的耐淹水深和耐淹歷時(shí)進(jìn)行研究，進(jìn)而提出控制排水的上限指標(biāo)。

1? 材料與方法

1.1? 材料

供試青椒品種：蘇椒5號，為蘇南地區(qū)目前種植面積較廣的品種[5]。

1.2? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在江蘇省常熟市水利科學(xué)研究所辛莊試驗(yàn)基地進(jìn)行。青椒植株按照每個(gè)測坑種植4行、每行4棵的方法栽培，處理間隨機(jī)排列。

于青椒采收初期進(jìn)行淹水試驗(yàn)，共4個(gè)處理，分別為處理1：淹水深度15 cm，淹水時(shí)間12 h;處理2：淹水深度15 cm，淹水時(shí)間24 h;處理3：淹水深度15 cm，淹水時(shí)間48 h;處理4：對照，不澇不漬。每個(gè)處理重復(fù)3次。

青椒的其他生育階段均按當(dāng)?shù)剞r(nóng)民豐產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行日常管理，淹水試驗(yàn)結(jié)束后，及時(shí)將地表水排除，并按照每天排水5 mm的強(qiáng)度將地下水的水位降到適合青椒的埋深。

青椒淹水試驗(yàn)測定項(xiàng)目：青椒生育期內(nèi)的株高、花數(shù)、果數(shù)和植株總干物重等主要生長發(fā)育性狀;并測定葉綠素含量，最終測定產(chǎn)量。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 澇漬脅迫對青椒植株株高的影響

試驗(yàn)結(jié)果（圖1）表明，15 cm的淹水深度處理?xiàng)l件下，經(jīng)歷12、24 h淹水的青椒，其株高初期依然是增長的趨勢，淹水時(shí)間越短其增長趨勢越明顯，排水后1 d處理1和對照株高的增長速率較為接近。排水中后期，株高逐漸呈下降趨勢，在排水后1～3 d，下降達(dá)到最低值，一旦株高降到某種程度就趨于平緩。淹水48 h的處理，排水初期株高就呈下降現(xiàn)象，排水后3 d達(dá)到最低值，而后呈緩慢恢復(fù)上升趨勢。長時(shí)間淹水后的青椒植株經(jīng)過太陽曝曬，植株葉片萎蔫，排水后初期萎蔫現(xiàn)象隨著淹水時(shí)間的延長愈發(fā)明顯，后期所有青椒植株淹水處理株高沒有明顯的差異。研究結(jié)果顯示，淹水時(shí)間越長，株高下降趨勢越明顯，并且植株對淹水反應(yīng)比較敏感，減產(chǎn)現(xiàn)象明顯。

2.2? 澇漬脅迫對青椒葉片葉綠素含量的影響

從圖2可知，澇漬脅迫初期，青椒葉片葉綠素含量下降幅度較小，排除地表水后0～3 d期間，各處理葉片葉綠素含量的變化趨勢相對比較平緩。排水后3 d青椒葉片葉綠素含量下降的幅度明顯變大，說明短期淹水處理對青椒葉片葉綠素含量影響不大。方差分析表明，淹水歷時(shí)12、24、48 h，淹水處理與對照組葉綠素的含量差異不顯著，表明經(jīng)過12、24、48 h的淹水脅迫處理對青椒葉片葉綠素含量的影響相對較小。

2.3? 澇漬脅迫對青椒生長性狀的影響

從試驗(yàn)結(jié)果（圖3）可以看出，經(jīng)過淹水處理后的青椒，其花數(shù)均少于對照組。處理1植株花數(shù)與對照組植株花數(shù)相比差異較小，而其他處理與對照組植株相比存在明顯差異。隨著排水天數(shù)的增加，經(jīng)過淹水處理后的植株在地表水排出后，剛開始數(shù)天內(nèi)植株花數(shù)的變化基本與對照組植株的變化相吻合，但經(jīng)過3 d以后，進(jìn)行過淹水處理的植株花數(shù)停止增加并有花數(shù)減少的趨勢。總的來說，排水后植株初期的生長態(tài)勢未受明顯影響，3 d后作物上非新生花開始變得枯黃且不再健碩，呈亞健康狀態(tài)，該狀態(tài)持續(xù)至植株生長后期都未有改觀，且淹水處理植株上的花不能結(jié)果而成為死花。以上情況表明，淹水時(shí)間的長短對植株的生長情況沒有很大的影響，但在15 cm淹水深度下，青椒的生長會受到明顯的抑制。

由圖4可以看到，相較對照組，經(jīng)過淹水處理后的植株所產(chǎn)果數(shù)明顯減少。經(jīng)過15 cm淹水試驗(yàn)后，植株不再產(chǎn)果。經(jīng)過淹水處理后的植株在地表水排出后的1 d內(nèi)植株果數(shù)仍有一定增加，但1 d以后，進(jìn)行過淹水處理的植株果數(shù)停止增加。與此同時(shí)，對照組植株果數(shù)顯著增加。因此經(jīng)過淹水試驗(yàn)的植株果數(shù)較對照組植株果數(shù)顯著減少。

植株進(jìn)行淹水試驗(yàn)后果數(shù)基本停止增加，對照組植株果生長正常，進(jìn)行淹水處理的試驗(yàn)組與對照組差異顯著。排出地表水1 d內(nèi)，淹水處理的植株果數(shù)正常增長。1 d以后，處理1、處理2中植株果數(shù)達(dá)到峰值，之后植株果數(shù)停止增長。處理3中植株果數(shù)在排水后的第3天出現(xiàn)落果現(xiàn)象，隨后繼續(xù)增長至此前水平。果數(shù)變化速率從高到低為對照組（CK）、處理3、處理2、處理1。從植株情況來看，處理2在排水后落葉落果現(xiàn)象最為明顯。淹水試驗(yàn)后植株多數(shù)葉片萎蔫，葉片有向內(nèi)翻卷及下垂現(xiàn)象，植株花數(shù)急速減少，且植株上的果實(shí)不再生長而成為死果。淹水試驗(yàn)后的植株生長后期，植株上的果實(shí)開始出現(xiàn)腐壞，表明植株抗病蟲害機(jī)能受到破壞。在淹水深度為15 cm的情況下，青椒植株損害巨大，產(chǎn)量急劇下降，因而需及時(shí)將蔬菜地的水排出，避免產(chǎn)量的大規(guī)模下降。

2.4? 澇漬脅迫下青椒相對產(chǎn)量生產(chǎn)函數(shù)

2.4.1? 地下水位動態(tài)過程? 圖5是2014年進(jìn)行淹水處理的3個(gè)測坑和對照組的地下水位變化情況曲線圖，根據(jù)圖5對不同處理情況下的地下水位動態(tài)變化過程和同一處理下不同測坑的地下水位動態(tài)變化過程進(jìn)行了相應(yīng)的比較分析。

1）不同處理間地下水位動態(tài)變化過程比較分析。從圖5中可以看出，各個(gè)測坑的水位在下降過程中并不總是平穩(wěn)的，在試驗(yàn)期5月24日至27日這4 d里，試驗(yàn)組的4個(gè)測坑水位都出現(xiàn)不同幅度的波動，甚至出現(xiàn)小幅上升情況，特別是測坑3A，這是因?yàn)樵趨⒄赵囼?yàn)方案控制水位時(shí)，當(dāng)排水過多便要補(bǔ)充一些水，地下水位就會保持不變甚至上升，遇上降雨，情況類似;而當(dāng)測坑的水量超過一定量時(shí)，相應(yīng)的排水也會多一些，致使地下水位下降速度相應(yīng)加快，數(shù)據(jù)在圖中表現(xiàn)為傾斜角變大，坡度變陡。根據(jù)圖5各圖中曲線坡度的不同，可以得出各處理在淹水處理后地下水位降落的速度。

2）同一處理下不同測坑間地下水位動態(tài)變化過程比較分析。為進(jìn)一步研究地下水位對青椒的影響，試驗(yàn)還研究了同一處理?xiàng)l件下不同測坑間的地下水位變化過程，并進(jìn)行了比較分析。從圖5中可以得出，同一處理?xiàng)l件下不同測坑間的地下水位隨時(shí)間的變化幅度基本保持一致。

2.4.2? 澇漬脅迫對青椒產(chǎn)量的影響? 表1為不同處理下及同一處理?xiàng)l件下各測坑青椒的澇漬水深（SFEW30）、受淹程度（SFW）相對產(chǎn)量及其減產(chǎn)率與對照組的數(shù)據(jù)對比分析。由表1數(shù)據(jù)可以得出：①試驗(yàn)組青椒在經(jīng)過淹水處理后產(chǎn)量為對照組產(chǎn)量的20%～90%，即經(jīng)過淹水處理的青椒產(chǎn)量大幅下降，以上數(shù)據(jù)充分說明水分脅迫對青椒的產(chǎn)量有很大影響;對試驗(yàn)結(jié)果分析還可得出，該試驗(yàn)的淹水深度選擇偏深，為使試驗(yàn)結(jié)果更加均勻和合理，對試樣進(jìn)行淹水處理時(shí)淹水的深度應(yīng)適當(dāng)降低，將淹水深度保持在5～10 cm，并且將排水的力度適當(dāng)加大，以確保試驗(yàn)組的青椒產(chǎn)量在對照組的40%～100%間分布。②對表1相對產(chǎn)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理可得，處理1（淹水深度15 cm，淹水時(shí)間12 h）的平均產(chǎn)量為對照組的65%，即平均減產(chǎn)率為35%;處理2（淹水深度15 cm，淹水時(shí)間24 h）的平均產(chǎn)量為對照組的53%，即平均減產(chǎn)率為47%;處理3（淹水深度15 cm，淹水時(shí)間24 h）的平均產(chǎn)量為對照組的36%，即平均減產(chǎn)率為64%;其中處理4為對照組（不澇不漬）。根據(jù)以上分析可知，青椒產(chǎn)量隨著澇漬時(shí)間的延長而降低，且同時(shí)受到澇漬的影響比只單一受澇對產(chǎn)量的影響更大。

2.4.3? 青椒相對產(chǎn)量與澇漬綜合排水指標(biāo)的關(guān)系? 以2014年青椒澇漬脅迫試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)為研究基礎(chǔ)，分析澇漬綜合排水指標(biāo)與青椒相對產(chǎn)量之間的關(guān)系，對試驗(yàn)做簡化處理，將采收初期階段的澇漬綜合排水指標(biāo)SFEW₃₀作為影響青椒產(chǎn)量的惟一因素，對試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)做一元線性回歸處理，得到澇漬綜合排水指標(biāo)SFEW30與青椒相對產(chǎn)量Ry之間的擬合方程：

R_y=1.061-0.003 9x? ? ? ? R₂=0.532? （1）

根據(jù)上述函數(shù)關(guān)系式，將澇漬綜合排水指標(biāo)SFEW₃₀與青椒相對產(chǎn)量R_y之間關(guān)系進(jìn)行線性分析（圖6），式中SFEW₃₀為試驗(yàn)過程中青椒在采收初期累積超過的標(biāo)準(zhǔn)水深。

從擬合所得的方程可以看出，青椒的相對產(chǎn)量R_y隨著澇漬綜合排水指標(biāo)SFEW₃₀的增加而較少，二者呈負(fù)相關(guān)。分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)當(dāng)澇漬綜合排水指標(biāo)SFEW₃₀的量超過136.0 cm·d時(shí)，青椒的相對產(chǎn)量降到20%以下，而當(dāng)澇漬綜合排水指標(biāo)SFEW₃₀的量為106 cm·d時(shí)，青椒的相對產(chǎn)量在78%左右，降幅最小。根據(jù)圖6中青椒的相對產(chǎn)量R_y與澇漬綜合排水指標(biāo)SFEW₃₀的曲線可以看出，每當(dāng)澇漬綜合排水指標(biāo)SFEW₃₀增加1，青椒的相對產(chǎn)量R_y就會下降0.4%。上述函數(shù)模型能較好地預(yù)測澇漬綜合排水對青椒相對產(chǎn)量的影響，且形式較為簡單，因而上述模型在實(shí)際排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中具有一定的參考價(jià)值。

排水指標(biāo)和排水標(biāo)準(zhǔn)二者既相互聯(lián)系又有區(qū)別，排水指標(biāo)是確定排水標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)，實(shí)際采用的排水標(biāo)準(zhǔn)往往是排水控制指標(biāo)的某一上限或下限。根據(jù)上文的分析可知，青椒的相對產(chǎn)量R_y隨著澇漬組合超標(biāo)準(zhǔn)累計(jì)水深（SFEWx）的增加而減少，二者之間具有負(fù)相關(guān)性。查閱近幾年蘇南地區(qū)的氣象情況，結(jié)合地區(qū)水文和土壤等特性可知，蘇南地區(qū)蔬菜作物一般會有1～2 d的受淹時(shí)間，致使蔬菜的產(chǎn)量會下降45.3%～80.6%。因而在選擇排水控制指標(biāo)尺度時(shí)，如果想要保證青椒的產(chǎn)量在相對產(chǎn)量的70%以上，應(yīng)在青椒的采收初期將排水控制指標(biāo)保持在75.0 cm·d。

3? 小結(jié)

采收初期青椒植株淹水處理的產(chǎn)量、株高和葉綠素含量較對照組（常規(guī)施肥灌溉管理）顯著降低，植株節(jié)數(shù)增長速率與對照基本一致。當(dāng)淹水深度達(dá)到15 cm時(shí)，受到淹水處理的青椒植株的相對產(chǎn)量都有所下降，且隨著淹水時(shí)間的延長減產(chǎn)越多，其中淹水時(shí)間48 h的青椒植株反應(yīng)最為明顯，出現(xiàn)嚴(yán)重的落花落果現(xiàn)象，植株受到永久性損傷，導(dǎo)致產(chǎn)量銳減。在選擇排水控制指標(biāo)尺度時(shí)，如果想要保證青椒的產(chǎn)量在相對產(chǎn)量的70%以上，應(yīng)在青椒的采收初期將排水控制指標(biāo)保持在75.0 cm·d。

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