播期对辣椒产量和品质的影响

刘宇鹏，张 皓，陈 芳，于 飞

（1贵州省山地环境气候研究所，贵阳 550002；2贵州省山地气候与资源重点实验室，贵阳 550002；3清镇市气象局，贵州清镇 550014）

0 引言

辣椒(Capsicum annuum)属茄科(Solanaceae)辣椒属(Capsicum)草本植物。在国内蔬菜作物中，辣椒种植面积仅次于白菜，但其产值居蔬菜作物之首。贵州省作为全国辣椒种植面积、加工规模第一省，辣椒产业已成为其重要的支柱产业之一[1]。加工型辣椒的果实品质对风味、营养和商品品质都有要求[2]，也就意味着此类用途的辣椒果实综合品质要好。如何提高辣椒的产量和品质成为科研工作者的研究重点。围绕这一方向，前人从施肥[3-6]、生长调节剂[7-9]、灌溉技术[10-11]等方面开展了大量研究，为指导生产提供了科学依据。植物生育期气象条件是影响产量和品质的重要因素，播期的不同导致植物整个生长过程光温水的差异，适当的播期可以减轻气候对作物的负面作用[12]，从而影响生育进程、结实性状、产量和品质的形成[13-16]。近年来关于播期对作物影响的研究大多集中在玉米、水稻和小麦等粮食作物上，在辣椒上的研究较少。笔者以3个辣椒品种为试验材料，通过开展播期处理对辣椒产量和品质的影响研究，探究适宜播种期，旨在为辣椒高产高质栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试辣椒品种为‘遵义朝天椒’、‘簇生椒’和‘辣研1号’，由贵州省农业科学院辣椒研究所提供。

1.2 试验方法

试验于2020年2—9月在贵阳市清镇市暗流镇进行。采用二因素裂区设计，主因素为播期，设置7个不同的播期（2月15日、2月25日、3月5日、3月15日、3月25日、4月5日、4月15日，表1），副因素为品种（‘遵义朝天椒’、‘簇生椒’、‘辣研1号’），每个播期设置3个重复，共63个小区，随机排列。小区面积24 m2，大垄双行单株定植，密度为4株/m2，垄高20 cm，覆膜栽培，试验地周围设置保护行。水肥管理措施按照当地常规栽培要求实施。

表1 试验处理

1.3 测定指标及方法

1.3.1 产量 以辣椒果实完全红熟为采摘标准，分批次采摘后统计各小区产量，换算成公顷产量作数据分析使用。

1.3.2 品质 干物质含量参照《食品安全国家标准食品中水分的测定》(GB 5009.3—2016)中的直接干燥法。维生素C参照郝建军编写的《植物生理学实验技术》[17]中的钼酸铵比色法进行测定。辣椒素根据《辣椒及辣椒制品中辣椒素类物质测定及辣度表示方法》(GB/T 21266—2007)进行测定。粗脂肪采用全自动索氏脂肪分析仪（福斯Soxtec 8000，丹麦）进行测定。粗纤维采用全自动粗纤维分析仪（福斯Fibertec 8000，丹麦）进行测定。

1.4 数据分析

采用Excel 2003进行数据处理，采用SPSS 21.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 播期对辣椒产量的影响

图1结果表明，播期对3个辣椒品种的产量都有显著影响，统一表现为随着播期推迟产量先升后降的趋势，在T4即播期为3月15日时辣椒产量最高，且显著高于其他播期。最佳播期之后，播期越迟辣椒产量越低。

图1 播期对辣椒产量的影响

2.2 播期对辣椒品质的影响

2.2.1 播期对辣椒干物质的影响 图2结果表明，播期对3个辣椒品种的干物质都有显著影响，不同品种受影响的表现各异。‘遵义朝天椒’在T7即播期为4月15日时干物质最高，且显著高于其他处理，其他处理间无显著差异；‘簇生椒’在T3即播期为3月5日时干物质最高，与T1、T4、T5和T7之间无显著差异，但显著高于T2和T6；‘辣研1号’在T7即播期为4月15日时干物质最高，且显著高于其他处理。

图2 播期对辣椒干物质的影响

2.2.2 播期对辣椒维生素C的影响 图3结果表明，播期对3个辣椒品种维生素C都有显著影响，不同品种受影响的表现各异。‘遵义朝天椒’在T7即播期为4月15日时维生素C最高，且显著高于其他处理‘；簇生椒’在T6即播期为4月5日时维生素C最高，且显著高于其他处理‘；辣研1号’在T7即播期为4月15日时维生素C最高，且显著高于其他处理。

图3 播期对辣椒维生素C的影响

2.2.3 播期对辣椒粗脂肪的影响 图4结果表明，播期对3个辣椒品种的粗脂肪都有显著影响，不同品种受影响的表现各异。‘遵义朝天椒’在T4即播期3月15日时粗脂肪含量最高，且显著高于除T7外的其他处理；‘簇生椒’在T5即播期3月25日时粗脂肪含量最高，且显著高于其他处理；‘辣研1号’在T1即播期为2月15日时粗脂肪含量最高，且显著高于其他处理。

图4 播期对辣椒粗脂肪的影响

2.2.4 播期对辣椒粗纤维的影响 图5结果表明，播期对3个辣椒品种的粗纤维都有显著影响，不同品种受影响的表现各异。‘遵义朝天椒’在T7即播期为4月15日时粗纤维最高，且显著高于其他处理；‘簇生椒’在T6即播期为4月5日时粗纤维最高，且显著高于其他处理；‘辣研1号’在T6即播期4月5日时粗纤维最高，且显著高于其他处理。

图5 播期对辣椒粗纤维的影响

2.2.5 播期对辣椒辣椒素的影响 图6结果表明，播期对3个辣椒品种的辣椒素都有显著影响，不同品种受影响的表现各异。‘遵义朝天椒’在T3即播期为3月5日时辣椒素最高，且显著高于其他处理；‘簇生椒’在T5即3月25日时辣椒素最高，且显著高于其他处理；‘辣研1号’在T7即播期为4月15日时辣椒素最高，且显著高于其他处理。

图6 播期对辣椒辣椒素的影响

2.2.6 播期对辣椒二氢辣椒素的影响 图7结果表明，播期对3个辣椒品种的二氢辣椒素都有显著影响，不同品种受影响的表现各异。‘遵义朝天椒’在T3即播期3月5日时二氢辣椒素最高，且显著高于其他处理‘；簇生椒’在T5即播期3月25日时二氢辣椒素最高，且显著高于其他处理‘；辣研1号’在T7即播期4月15日时二氢辣椒素最高，且显著高于其他处理。

图7 播期对辣椒二氢辣椒素的影响

从以上结果可以看出，辣椒不同品质指标对于播期的响应各异，因此需要对每个辣椒品种品质指标进行综合评价，以得到影响辣椒品质的适宜播期。

2.3 辣椒品质之间相关性分析

辣椒品质指标相关性分析结果（表2）表明，干物质与粗脂肪、粗纤维、辣椒素和二氢辣椒素都呈极显著正相关；粗脂肪与粗纤维呈显著正相关，与辣椒素和二氢辣椒素都呈极显著正相关；粗纤维与辣椒素和二氢辣椒素都呈显著正相关；辣椒素与二氢辣椒素呈极显著正相关；其余品质指标两两之间无显著相关性。可见，各指标反映辣椒品质的信息存在不同程度重叠，因此采用主成分分析法对辣椒品质进行综合评价。

表2 辣椒品质之间相关性分析

2.4 不同播期下辣椒品质的主成分分析

辣椒6个品质指标主成分分析结果（表3）表明，第1主成分特征值3.917，贡献率为65.289%，第2主成分特征值为1.238，贡献率为20.638%，根据特征值＞1的原则，前2个主成分累积贡献率达85.926%，能够反映辣椒果实品质大部分信息，因此选取这2个主成分进行分析以代表辣椒6个品质评价指标信息。

表3 6个主成分权重系数、特征值、方差贡献率和累积方差贡献率

2.5 不同辣椒品种不同播期下果实品质的综合评价

由权重系数和品质指标标准化后的数值可以得出2个主成分的表达式，如式(1)～(2)。

式中，X1为干物质，X2为维生素C，X3为粗脂肪，X4为粗纤维，X5为辣椒素，X6为二氢辣椒素。

以各主成分对应的方差贡献率为权重，可以得出辣椒品质综合评价得分模型，如式(3)。

3个辣椒品种不同播期下果实品质的主成分得分和综合得分见表4，综合得分分值越高，表明综合品质越好‘。遵义朝天椒’在播期4月15日时综合品质最佳，3月25日次之，2月15日最差‘；簇生椒’在播期4月5日时综合品质最佳，3月25日次之，2月25日最差‘；辣研1号’在播期4月5日时综合品质最佳，4月15日次之，3月5日最差。从品种方面来看，辣椒综合品质表现为‘遵义朝天椒’最佳‘，簇生椒’次之‘，辣研1号’最差。

表4 不同辣椒品种不同播期果实品质主成分得分及综合得分

3 结论与讨论

笔者开展播期对辣椒产量和品质的影响研究，结果表明，播期对不同辣椒品种产量的影响一致，都是在播期为3月15日即常年播期时辣椒产量最高。播期对不同辣椒品种品质的影响略有差异，其中‘遵义朝天椒’在播期为4月15日即播期推迟30天时综合品质最好，‘簇生椒’和‘辣研1号’都是在播期为4月5日即播期推迟20天时综合品质最好。综上所述，在贵阳及其气候相似地区，辣椒在常年播期3月15日时产量最高，播期推迟20～30天时综合品质最好。

分期播种是利用同一地点气象因子随时间变化的差异性而设计的一种试验方法[18]，通过调整播期，可以人为地创造广泛变异的气象因子[19]，从而增加试验处理，缩短试验期限，提高研究效率，近年来被广泛应用于各类作物研究。张冬梅等[20]研究发现，随着播期推迟，玉米生育期呈缩短趋势，生物产量和经济产量都呈先增后减的趋势。张弛等[21]研究表明，随着播期推迟，水稻播种至拔节期和全生育期都缩短，抽穗至成熟期生育期增加，产量和日产量逐渐降低。在紫花苜蓿的播期试验研究中，播期推迟会降低其株高和单枝条重，播种越晚，苜蓿的干草产量越低[22]。韩云飞等[23]研究表明，毛叶苕子的干物质积累随着播期延迟呈先升后降趋势，适当早播有利于植株前期生长发育和营养积累，从而为后期产量形成奠定基础。李博等[24]研究发现，杂交籼稻的播期推迟10～20天可以调节其生长所需气象条件至适宜水平，从而提高米饭食味品质。Konwar等[25]研究发现，适时播种可以使燕麦的各项生理参数达到最大值，随着播期推迟，各项生理参数值逐渐降低。陈功等[26]研究发现，晚播导致棉铃对位叶蔗糖浓度升高，为棉铃发育提供更充足的碳源，棉铃发育更完全。杜佳兴等[27]研究表明，播期显著影响大豆产量和蛋白质、脂肪品质指标，应当适时播种。可见，调整播期是协调作物生长所需光热水资源的有效手段，适用于各种作物，可作为提高作物产量和品质的栽培手段之一。

关于播期对辣椒的影响，前人也做了相关研究。韩晓清等[28]研究了唐山地区6个播期（3月20日—6月5日）对辣椒品种‘天鹰椒’病毒病和产量的影响，结果表明，该品种最佳播期为4月5日。赵虎等[29]研究了广西南部低海拔地区秋播4个播期（7月26日—9月24日）和冬播4个播期（10月14日—12月13日）对辣椒‘桂椒12号’病毒病和产量的影响，结果表明，该品种最佳播期为秋播7月24日和冬播9月26日。罗明红[30]研究了贵州省遵义县4个播期（2月5日—3月6日）对‘遵辣9号’产量的影响，结果表明，该品种最佳播期为2月中下旬。本研究则表明，播期在3月15日时辣椒产量最高，结果与前人研究有较大差异，这可能与研究区域、品种、播期时间的不同有关。同时也可看出，播期对辣椒的影响前人主要围绕产量方面展开，而忽视了其对品质的影响，本研究对此进行了补充。

播期的不同，归根结底是生长期间光温水的不同，明确影响作物产量和品质的关键气象因子，对于实际生产具有重要意义。周磊等[31]通过燕麦分期播种试验开展物候期观测，发现降雨量是影响燕麦品质的关键因子，拔节到灌浆的降雨量与粗脂肪和粗蛋白含量呈正比。张垚等[32]开展饲用油菜分期播种试验，发现苗期、营养生长和花后有效积温量是影响其品质的关键因子。梁茜等[33]研究发现，灌浆期和全生育期温度是影响华北平原雨养夏玉米产量的关键因子。可见做好生育期观测，结合气象数据，深入分析影响辣椒产量和品质的关键气象因子，开展多年多点的试验对本研究结果加以验证和补充很有必要。