辣椒花果期干旱试验研究

2015-05-04黄晓俊古书鸿韦美静

中低纬山地气象 2015年2期

黄晓俊，敖芹，古书鸿，韦美静

(1.贵州省黔南自治州气象局，贵州都匀 558000； 2.贵州省遵义市气象局，贵州遵义 563000；3.贵州省山地环境气候研究所，贵州贵阳 550002；4.贵州省湄潭县气象局，贵州湄潭 564100)

辣椒花果期干旱试验研究

黄晓俊1，敖芹2，古书鸿3，韦美静4

夏季(6—8月)正值贵州辣椒开花座果的关键期，干旱对辣椒生长发育、产量和品质均会产生不利影响。通过人工控水试验，对花果期的辣椒进行人工水分胁迫实验，分析辣椒花果期不同程度干旱对其生长发育、产量及营养品质的影响。结果表明：干旱对辣椒生长发育的旺盛程度有明显的影响；干旱程度越严重，辣椒落花落果的时间越早，辣椒受害程度也越严重，最终使得挂果数明显减少，产量直接受损；干旱使得决定辣椒鲜果营养品质的粗蛋白、维生素C、可溶性总糖的含量下降，干旱程度越深，下降幅度越大。

辣椒；花果期；干旱；试验

1 引言

辣椒是贵州的一种传统种植作物，栽培历史悠久，是贵州种植面积最大的蔬菜作物和最重要的农作物之一，也是贵州发展潜力最大的农业产业之一[1]。辣椒属于浅根性植物，根系比较细弱，木栓化程度高，如果水分严重不足，容易对辣椒的生理机制造成重大的损害[2]。辣椒在贵州种植时段主要有播种期(1—2月)、幼苗期(3—4月)、定植期(4—5月)、开花座果期(6—7月)、果实膨大和转红熟期(7—8月)。其中，开花座果期是辣椒生长发育的关键期，对水分尤为敏感，这一时期土壤水分的多少决定着辣椒产量的丰欠和品质的好坏。虽然贵州降水总量较为充沛，但夏半年降水量的年际变率大，降水时空分布不均，常伴有干旱发生，这对正值开花座果期的辣椒产生了不利影响。例如，遵义地区1985年7—8月的干旱，造成辣椒产量比上年减产31%，1990年6—7月的干旱，造成辣椒减产28%，1991年6—7月的干旱，造成辣椒减产23%，2001年7—8月的干旱造成辣椒减产19%，2006年6—9月的干旱，造成辣椒减产40%，2011年7—8月的干旱，造成辣椒减产26%[2]。干旱已成为贵州辣椒生产最主要的灾害因子，研究这一时期不同程度干旱对辣椒生长发育及产量的影响，对稳定该地辣椒产量具有重要意义。关于水分胁迫对辣椒的影响已有较多的研究，多数研究表明[4-7]，土壤水分胁迫抑制辣椒的生长发育，减少辣椒座果率，从而导致减产，但对因干旱导致其内含物含量的变化研究不多。本试验不但探讨了开花座果期间不同程度干旱对辣椒生长和产量的影响，而且对此时期干旱导致辣椒鲜果内含物含量的变化进行了分析，以期为干旱年份辣椒水分的科学管理和为制订适应于减缓干旱对辣椒不良影响的对策与措施提供依据。

2 材料和方法

2.1 试验材料

试验在大型可揭膜式防雨棚内进行，防雨棚长8 m，宽5.5 m，棚檐距地面高度2.5 m，棚顶呈圆拱形，棚体采用钢骨架和透明薄膜结构。棚体半封闭，保证空气自由流通，又能避免大气降水对实验植株土壤垂直方向上的补给。为了避免土壤水分在水平方向上发生交换，采用盆栽试验，盆体上表面直径为29.5 cm，盆底直径为25 cm，土高22 cm。试验所用土壤采自附近农田耕作石灰土，呈中性，容重为1.25 g/cm3，田间持水量为28.72%。试验对象为辣丰3号辣椒，其特点是果形整齐，品质高，抗逆性强。

2.2 试验设计

在辣椒进入第1次开花座果时，将其移入挡雨大棚进行人工控水，水份完全靠人为补给，补给依据是根据土壤相对湿度分级(见表1)来进行。通过对土壤水份的人为控制，以此来研究不同土壤水分状况对辣椒生长发育和产量的影响。试验共分对照组(无旱)、中旱、重旱、特重旱4个干旱等级，每个等级设6个重复。鉴于作物和该品种本身有一定的抗逆性，本试验中未设定轻旱组等级。

表1 干旱胁迫对辣椒株高的影响

土壤水分预备试验：2012 年4—5月通过土壤水分预备实验对各干旱等级下土壤的重量进行标定。本实验在标定中用烘干法测得的土壤水份值作为标准值，通过最优拟和模型分析得出实验用土的不同程度干旱等级，并结合《贵州省干旱标准》，确定了20 cm土壤相对湿度在无旱、中旱、重旱、特重旱的范围分别为：70%

采用称重法对各处理土壤水分进行控制，先通过土壤水分预备试验对各处理的控水指标重量进行标定，得出在无旱、中旱、重旱下各重复的土壤重量，其中无旱组控制在19.6±0.2 kg ，中旱组控制在17.8±0.2 kg，重旱组控制在17.0±0.2 kg，特重旱组在其叶片达到严重萎焉(植株100%的叶片萎焉，且清晨不能恢复)进行复水。

结合当地辣椒种植的农事安排，于3月初育苗，5月22日移栽，选生长均匀的幼苗，每盆1穴栽植1株。前期每株补水量相同，施适量农家肥，长势良好。7月9日(辣椒进入第1次开花)开始进行控水处理，每隔3 d对各处理土壤进行称重记录，按照预备试验中的各桶土壤重量进行控水补给，并对辣椒的形态指标(株高、茎粗等)进行记录。8月26日结束控水，干旱胁迫共计49 d，此后每一植株恢复正常供水。

2.3 测定方法

株高采用钢卷尺从植株地表处起测量；8月28日将成熟的辣椒采摘，用0.01 g的电子秤秤其鲜重，用游标卡尺对鲜果果长度、果肩宽度进行测量；同时对鲜辣椒的粗蛋白、维生素C、水溶性总糖进行测定(分析方法为：水溶性总糖—铜还原—直接滴定法；维生素C—2、6—二氯靛酚滴定法；粗蛋白—开氏法)。

3 结果与分析

3.1 干旱对辣椒株高影响分析

7月9日辣椒进入开花座果期，开始对辣椒进行水分胁迫处理。处理当天对辣椒植株进行了株高测量，然后每隔 10 d测量一次。通过分析图1、图2得知，辣椒随着时间的推移，植株的株高也随之增高，但在不同的水分胁迫下植株增高的幅度不同，在正常水分条件下，辣椒株高增幅最大，中旱组次之，特重旱组增幅最小。说明辣椒的生长高度及其增幅受水分影响明显，干旱限制了辣椒植株的生长。

图1 不同程度干旱下辣椒株高生长状况

图2 不同程度干旱下辣椒植株高度增幅的变化

用统计软件SPSS进行方差显著性分析，由表2，表3可知，7月18日前，即干旱初期，花期的干旱胁迫对辣椒株高影响不大，各干旱处理组株高与对照组差异性不显著(>0.05)。7月18日以后，各干旱处理组株高与对照组差异性均达到0.05显著性水平，干旱日数越多，差异性显著越明显。即7月18日以后干旱对辣椒株高影响较大，干旱处理时间越长，辣椒株高矮化越明显。

3.2 干旱对辣椒产量影响分析

采摘当天，对各处理辣椒果实进行了测量记录，各处理果长、果宽、单株挂果数和单株果重取平均值记录于表3。

由表4可知，干旱胁迫对辣椒产量有较大影响，在不同干旱处理组之间均差异显著(<0.05)。表5是用最小显著差异法(LSD法)对不同干旱处理组辣椒产量进行均值多重比较的结果，由表五得知，各干旱处理组辣椒产量与对照组差异性显著，均达到0.05水平(<0.05)，即中旱、重旱、特重旱对辣椒产量(果长、果宽、挂果数、单果重)影响较大。

表2 干旱胁迫对辣椒株高的影响(LSD法)

表3 辣椒花期不同程度干旱对产量构成因素的影响

表4 干旱胁迫对辣椒产量的影响

以上综合分析可知，干旱使得辣椒鲜果果长、果宽下降，单株挂果数、单株鲜重下降；干旱程度越深，辣椒产量的下降幅度也越大。试验研究表明：干旱程度越重，辣椒落花落果的时间越早，程度也越严重，最终使得挂果数明显减少，产量也明显降低。各处理下辣椒的株产量如图3所示。分析图3，中旱程度辣椒每株产量下降60.7%，重旱程度下辣椒每株产量下降92.5%，特重旱情况下辣椒每株产量下降99%。由此可见重旱和特重旱使得辣椒产量受到严重影响，等于绝收。这是因为辣椒属于浅根性植物，根系比较细弱，抵御干旱胁迫的能力相对较弱，辣椒花果期对水份最为敏感，这一时期的水份对辣椒的产量形成至关重要。

3.3 干旱对鲜辣椒营养品质的影响

辣椒果实的营养品质主要由维生素C、可溶性总糖、蛋白质等的含量决定。辣椒采摘当天，对辣椒果实样品中的维生素C、可溶性总糖、粗蛋白质含量进行了分析检测，检测结果见表6。对检测结果进行分析，不同程度的干旱对辣椒鲜果的粗蛋白、维生素C、可溶性总糖含量的影响是不同的，水份充足的情况下，粗蛋白、维C、可溶性总糖的含量高。干旱加重，粗蛋白、维生素C、可溶性总糖含量也随之减少。特重旱情况下，辣椒鲜果的营养品质降到最低。