空间电场和声波助长仪对日光温室秋延晚辣椒生长发育的影响
2014-12-09郭光照秦勇姜秀梅努斯热提·库吐丁
郭光照+秦勇+姜秀梅+努斯热提·库吐丁
摘 要：研究空间电场和声波助长仪对日光温室辣椒株高、茎粗、总产量、单果质量、可溶性糖、蛋白质、维生素C的影响，为设施蔬菜的有机生产提供理论依据。以新农椒1号为材料，对日光温室安装不同的物理设备试验，用LSD新复极差法统计分析其对辣椒总产量、单果质量、可溶性糖、蛋白质、维生素C的影响。安装空间电场和声波助长仪的日光温室辣椒株高、茎粗、可溶性糖、蛋白质、维生素C与对照相比均达到显著性差异水平，安装空间电场的日光温室辣椒株高、茎粗、可溶性糖、蛋白质、维生素C与对照相比也均达到显著性差异水平。安装空间电场的日光温室与对照相比，总产量提高了10.4%，单果质量比对照增加3.3 g，可溶性糖含量增加了7.3%，蛋白质含量增加了4.4% ，维生素C含量增加了4.5% ；安装空间电场和声波助长仪的日光温室与对照相比，总产量提高了17.7%，单果质量比对照增加5.2 g，可溶性糖含量增加了2.4%，蛋白质含量增加了1.0% ，维生素C含量增加了2.9%。
关键词：空间电场；声波助长仪；辣椒；单果质量；总产量
中文分类号：S641.3 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.06.026
现代物理农业利用具有生物效应的物理因子操控植物的生长发育及其生长环境，减少生产过程中化肥和农药使用，最终获取高产、优质、无毒农副产品[1-3]，对于新疆设施辣椒的高效优质生产具有重要的指导意义。
高压静电场能聚集水分，减少蒸发；空间电场放电能产生臭氧、氮氧化物、高能带电粒子，可以杀灭病菌，起到防病促生的作用[4-6]。静电场广泛应用于种子处理、瓜果保鲜等领域[7-8]。声波助长技术通过植物声频发生器，对植物施加特定频率的声波，提高植物体内电子流的速度，促进植物生长发育，达到增产、优质、抗病的目的[9-13]。由于不同地区气候和生产条件的不同，有关辣椒生长发育的研究有所不同。空间电场和声波助长技术对辣椒的生长发育和产量影响较大。本试验研究不同物理设备配置对辣椒生长发育和产量及品质的影响。针对新疆设施辣椒生产中存在盲目施肥打药而影响设施辣椒有机生产的情况，提出空间电场和声波助长仪的配置和使用时期，为新疆设施辣椒优质高效生产提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验条件与材料
2012年8—12月在吐鲁番现代农业科技示范园区的13号、14号和15号日光温室中进行试验，该区位于东经88°5′～89°54′，北纬41°20′～43°35′，海拔高度500 m以下，光照充足，年平均气温13.9 ℃，年均降水约16 mm，蒸发量大。供试日光温室有效种植面积约400 m2，地面平整，可滴灌，土壤为壤土，土壤肥力中等偏下。3个日光温室相互间不影响。3个试验日光温室均为坐北朝南东西走向，长60 m，跨度8 m，砖墙钢架结构；墙的高度、厚度、后墙仰角、日光温室的棉被等均一致。每个试验日光温室种植38垄，高畦栽培，畦上部宽度为50 cm，畦底部宽度为70 cm，畦间距为1.4～1.5 m，双行定植，株间距为35 cm。供试辣椒品种为新农椒1号。2012年6月26日在现代农业科技示范园区的智能温室内育苗，基质配比草炭∶珍珠岩=2∶1，上面覆盖一层蛭石，2012年8月28日3个试验日光温室同时定植，3个试验日光温室的日常田间管理相同。
1.2 试验设备的安装
定植前在15号日光温室安装空间电场和声波助长仪，14号日光温室安装空间电场，13号日光温室作为对照，3个试验日光温室都安装静电杀虫灯。空间电场选用3DFC-450型设备，空间电场设备选用间歇循环的工作方式，即工作15 min，休息45 min，自动循环工作。声波助长仪选用SZ-C型设备，每天9时定时工作2 h。静电杀虫灯选用3DJ-200型设备。
1.3 试验数据收集
1.3.1 日光温室辣椒株高和茎粗的测量 日光温室内由东向西在第7、13、19、25、31垄上随机选6株辣椒植株，共30株作为试验植株。从定植后3 d（9月1日）起，每隔7 d测1次植株的株高和茎粗，总共测量6次。
1.3.2 日光温室辣椒的前期产量 3个试验日光温室是从10月10日开始采摘，每隔5～7 d采摘1次。每次采摘后，分别称量15号、14号和13号日光温室辣椒产量。
1.3.3 日光温室辣椒品质的测定 在采摘时随机抽取3次，每次随机选取30个辣椒测量单果质量，最后求出单果质量的平均值。11月20号在试验植株上随机摘取30个辣椒，在新疆农业大学林学与园艺学院实验室测定辣椒的可溶性糖、蛋白质和维生素C的含量[14]。
1.4 数据分析
所有数据均采用Excel 2010、DPS7.5软件进行统计分析，方差分析采用LSD新复极差法。
2 结果与分析
2.1 空间电场和声波助长仪对日光温室辣椒株高和茎粗的影响
空间电场和声波助长仪对日光温室辣椒株高的影响见图1。从图1可以看出，9月1日到9月8日，3个试验日光温室的辣椒株高基本相同；从9月8日到10月6日，安装空间电场的14号日光温室与安装空间电场、声波助长仪的15号日光温室的辣椒株高相近，差别不明显，但与对照13号日光温室辣椒的株高相比有明显差异，株高分别比对照增加了8.6 cm和10.4 cm。
空间电场和声波助长仪对日光温室辣椒茎粗的影响见图2。从图2可以看出，9月1日到9月11日，3个试验日光温室的辣椒茎粗基本一致；从9月11日到10月21日，3个试验日光温室的辣椒茎粗长势相近，虽有些差别但不明显。
2.2 空间电场和声波助长仪对日光温室辣椒总产量和品质的影响
空间电场和声波助长仪对日光温室辣椒总产量和品质的影响见表1。由表1可以看出，安装空间电场、声波助长仪的15号日光温室和安装空间电场的14号日光温室辣椒单果质量比对照13号日光温室分别增加了5.2 g 和3.3 g；14号日光温室辣椒总产量比对照增加了10.4%，15号日光温室辣椒总产量比对照增加了17.7%。空间电场和声波助长仪对可溶性糖、蛋白质，维生素C作用效果均达到显著性差异水平，安装空间电场、声波助长仪的15号日光温室和安装空间电场仪的14号日光温室辣椒可溶性糖含量比对照13号日光温室分别增加了7.3% 和2.4%；安装空间电场、声波助长仪的15号日光温室和安装空间电场的14号日光温室辣椒蛋白质含量比对照13号日光温室分别增加了4.4%和1.0%；安装空间电场、声波助长仪的15号日光温室和安装空间电场的14号日光温室辣椒维生素C含量比对照13号日光温室分别增加了4.5%和2.9%。
3 结 论
试验结果表明，空间电场和声波助长仪对辣椒的生长发育及总产量的影响显著，安装空间电场的日光温室辣椒的单果质量和总产量与对照相比均达到显著性差异水平，总产量比对照增加了10.4%；安装了空间电场、声波助长仪的日光温室辣椒的单果质量和总产量与对照相比均达到显著性差异水平，总产量比对照增加了17.7%。空间电场和声波助长仪都可以增加辣椒可溶性糖、蛋白质、维生素C的含量，与对照相比均达到显著性差异水平。本试验结果说明，空间电场和声波助长仪不但可以提高日光温室秋延晚辣椒的单果质量和总产量，还可以改善辣椒果实的品质。
参考文献：
[1] 张丽华，杨建.物理农业的现状及其发展前景[J].吉林农业科学，2003，28（3）：50-54.
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[13] 王宏江，王明亮，黄维兵.植物声频控制技术在棉花上的应用效果研究[J].新疆农业科学，2009，46（2）：415-418.
[14] 邹琦.植物生理学实验指导[M].北京：中国农业出版社，2000.
3 结 论
试验结果表明，空间电场和声波助长仪对辣椒的生长发育及总产量的影响显著，安装空间电场的日光温室辣椒的单果质量和总产量与对照相比均达到显著性差异水平，总产量比对照增加了10.4%；安装了空间电场、声波助长仪的日光温室辣椒的单果质量和总产量与对照相比均达到显著性差异水平，总产量比对照增加了17.7%。空间电场和声波助长仪都可以增加辣椒可溶性糖、蛋白质、维生素C的含量，与对照相比均达到显著性差异水平。本试验结果说明，空间电场和声波助长仪不但可以提高日光温室秋延晚辣椒的单果质量和总产量，还可以改善辣椒果实的品质。
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