戈壁温室辣椒有机生态型无土栽培水分量化管理指标研究.pdf

2023 5 试验研究 张掖市属于大陆干旱荒漠气候 该地区大部分 处于干旱或极度干旱区 海拔高度 1 410 2 230 m 年平均降水量仅118 4 mm 蒸发量高达2 337 6 mm 日照时间长 太阳辐射强 气温日较差大 是典型的 沙漠绿洲农业区 1 2022年3月 中共张掖市委 张掖 市人民政府关于印发 张掖市创建全国现代农业示 范区行动方案 2022 2026 年 的通知 提出大力加 强现代设施农业建设 在甘州 临泽 高台近郊乡镇 打造 3 个绿洲设施农业发展优势区 打造 10 个千亩 设施农业产业园区 努力建成西部高端设施农业示 范样板 具有全国影响力的河西走廊戈壁设施农业 引领区 辣椒 Capsicum annuum L 是戈壁温室种植的 主要蔬菜作物之一 但在辣椒种植过程中的水分管 理上 种植者往往凭经验进行盲目灌溉 2 一方面导 致水资源浪费 另一方面辣椒因为水分过多 植株生 长不良 产量品质下降 3 4 Ozbahce 等 5 的研究表明 适当的水分亏缺可以提高番茄产量 亏水 25 的喷 灌处理中番茄产量和水分利用效率均有不同程度的 提高 刘建雄等 6 研究了水肥一体化条件下不同灌水 量对甜菜产量质量的影响 得到了甜菜在全生育期 灌水量为 4 697 90 m 3 hm 2 时产量最高 以上研究大 多集中于露地作物栽培中 而对辣椒水分用量指标 研究较少 针对当前戈壁温室辣椒无土栽培中因盲 目灌水而导致水分利用率降低及产量品质下降等问 题 本试验研究不同水分处理对戈壁温室辣椒生长 发育的影响 旨在得到辣椒最适宜的水分灌溉指标 为戈壁温室辣椒实现节水栽培及高产优质生产提供 技术支撑 1 材料与方法 1 1 试验地概况 试验 2022 年 3 10 月在临泽县戈壁温室内进 行 采用地下式槽培方式进行 槽宽 80 cm 长 8 m 槽间距40 cm 槽内铺设塑料膜 供试的基质玉米秸 秆 食用菌下脚料 珍珠岩 牛粪为 2 1 1 0 5 按体积 比混合均匀后装入栽培槽内 基质容重为0 36 g cm 3 总孔隙为 73 65 pH 6 85 电导率 EC 值 为 2 56 mS cm 有机质含量为 11 85 g kg 碱解氮含量为 235 62 mg kg 速效磷含量为 168 73 mg kg 速效钾含 量为215 83 mg kg 供试辣椒品种为陇椒 2 号 由甘 戈壁温室辣椒有机生态型无土栽培 水分null化管理指标研null 基金项目 国家级大学生创新创业训练计划项目 202210740035 作者简介 李佳豫 2002 女 本科在读 E mail 2276011833 通讯作者 陈修斌 1968 男 硕士 教授 从事园艺作物栽培与生理研究 E mail 617190368 李佳豫 孟秀芳 陈 媛 李文燕 夏思雨 陈修斌 河西学院农业与生态工程学院 甘肃张掖734000 摘要 为获得戈壁温室辣椒有机生态型无土栽培适宜灌水指标 本文作者采用田间随机区组试验 设计方法 研究了5种不同水分处理对辣椒生长及产量 品质的影响 结果表明 基质水分占田间 持水量80 的处理 A4 辣椒植株的光合速率 蒸腾速率 叶片胞间CO 2 和气孔导度的数值最高 其 株高 茎粗 单株结果数 单株产量和折亩产量分别为 119 54 cm 1 64 cm 34 62 个 1 57 kg 和 3 815 10 kg 显著高于其他处理 且该处理下辣椒果实的品质最优 该研究结果可为戈壁温室辣椒 实现水分高效利用及高产优质化栽培提供理论依据 关键词 温室辣椒 无土栽培 水分指标 戈壁 130 试验研究 2023 5 表 2 不同处理对辣椒生长及产量的影响 处理 株高 cm 茎粗 cm 单株结果数 个 单株产量 kg 亩产量 kg A1 96 65 2 53d 1 16 0 05e 28 76 1 15d 1 33 0 11d 3 231 90 1 32ef A2 102 36 2 32cd 1 27 0 03d 30 23 1 37cd 1 35 0 14cd 3 280 50 2 01d A3 108 72 3 46bc 1 35 0 04c 32 17 1 48bc 1 39 0 09c 3 377 70 1 13de A4 119 54 2 37a 1 64 0 03a 34 62 1 26a 1 57 0 12a 3 815 10 2 21a A5 112 76 3 28b 1 53 0 02b 33 74 1 36ab 1 49 0 09b 3 620 70 1 15c 肃绿星农业科技有限公司生产 1 2 试验设计 参考潘德峰的方法 7 本试验设置 5 个处理 处 理A1 基质水分占田间持水量的 50 处理A2 基质 水分占田间持水量的 60 处理 A3 基质水分占田 间持水量的 70 处理 A4 基质水分占田间持水量 的80 处理A5 基质水分占田间持水量90 试验 采用田间随机区组排列设计 每个处理种植 1 槽 小 区面积9 6 m 2 各处理重复 3 次 基质含水率测定采 用称量法 每8 d测定 1次 辣椒定植株距45 cm 每 槽定植 35 株 保苗数 2 430 株 亩 其他管理与常规 管理相同 1 3 测定项目 1 3 1 叶片光合特性测定 在辣椒生长中期 于上 午10 00 12 00 每个处理随机选择 3 株同叶位的叶 子 用CIRAS 2型光合仪测定净光合速率 Pn 蒸腾 速率 Tr 细胞间隙 CO 2 浓度 Ci 及气孔导度 Gs 取其平均值 1 3 2 植株形态性状及产量测定 于辣椒采收初 期 每处理随机选 3 株 用卷尺测定其株高 茎粗 每 次收获时 统计各处理结果数与产量 最后折合成亩 产量 1 3 3 果实品质测定 于辣椒收获期 随机选取不 同处理的 12 个果实 测定其可溶性糖 可溶性固形 物 维生素C 可溶性蛋白质和游离氨基酸含量 可溶 性糖含量用苯酚法测定 可溶性固形物含量采用 TD 45 数字折光仪测定 维生素 C 采用钼蓝比色法 测定 可溶性蛋白质含量用紫外分光光度法测定 游 离氨基酸含量用茚三酮法 8 测定 重复 3 次 取其平 均值 1 4 数据分析 采用 DPS 9 50 和 Excel 2010 软件进行数据计 算与分析 采用 Duncan s 法进行差异显著性分析 显著性水平设置为 0 05 2 结果与分析 2 1 不同处理对辣椒光合特性的影响 由表1可知 A4处理的辣椒植株的光合速率与蒸 腾速率均高于其他处理 其值分别为10 73 mol m 2 s 与 7 48 mol m 2 s 显著高于其他处理 不同处理 间有差异 辣椒叶片胞间 CO 2 和气孔导度的变化与 光合速率 蒸腾速率的变化相似 也以 A4 处理最高 分别为 356 mol m 2 s 与 285 mol m 2 s 说明 A4处理的水分能够显著促进辣椒光合作用 植株保 持较强的生理代谢能力 2 2 不同处理对辣椒生长及产量的影响 由表2可知 A4处理的辣椒株高 茎粗 单株结果 数 单株产量和折亩产量数值最大 分别为119 54 cm 1 64 cm 34 62 个 1 57 kg 和 3 815 10 kg 与 A1 处理 相比 分别增加 22 89 cm 0 48 cm 5 86 个 0 24 kg 和 583 20 kg 随着灌水量增加 A1 处理到处理 A4 注 表中同列数据后不同小写字母表示差异在 0 05 水平上差异显著 下同 表 1 不同处理对辣椒光合特性影响 处理 光合速率 mol m 2 S 蒸腾速率 mol m 2 S 胞间 CO 2 mmol m 2 S 气孔导度 mmol m 2 S A1 6 56 0 35d 5 36 0 45c 304 10 23cd 213 8 73c A2 8 38 0 28bc 6 28 0 24b 324 15 64b 236 6 68bc A3 8 86 0 33b 5 63 0 35bc 313 14 21bc 254 5 94b A4 10 73 0 42a 7 48 0 26a 356 11 43a 285 13 51a A5 7 87 0 19cd 5 17 0 18d 294 12 48d 195 9 56d 131 2023 5 试验研究 的辣椒植株的单株结果数 单株产量与折亩产量有 增加趋势 当灌水量达到 A4 处理时 辣椒的产量又 随之降低 这说明A4 处理的水分用量最适宜于辣椒 对营养元素的吸收 促进了辣椒生长发育 植株形成 了较高产量 2 3 不同处理对辣椒品质影响 由表3可知 A4处理辣椒的可溶性糖 可溶性固 形物 维生素C 可溶性蛋白质 游离氨基酸含量的最 大 分别为 32 26 mg g 7 25 3 35 mg g 1 26 mg g 与263 15 g g 与 A1 处理相比分别高出 10 73 mg g 表 3 不同处理对辣椒品质的影响 处理 可溶性糖 mg g 可溶性固形物 维生素 C mg g 可溶性蛋白质 mg g 游离氨基酸 g g A1 21 53 2 13d 5 83 0 19c 2 13 0 12c 0 98 0 15d 207 53 2 64e A2 24 45 3 25c 6 39 0 28bc 2 37 0 16bc 1 09 0 47c 218 28 2 75d A3 28 67 2 16bc 6 76 0 24b 2 58 0 24b 1 17 0 23b 243 36 4 62c A4 32 26 1 48a 7 25 0 31a 3 35 0 19a 1 26 0 13a 263 15 3 02a A5 29 35 2 72b 7 03 0 18ab 3 06 0 24ab 1 23 0 36ab 258 73 4 58b 1 42 1 22 mg g 0 28 mg g与55 62 g g 不同处理 间差异显著 说明在A4 处理的水分含量条件下促进 了辣椒对水分与养分的吸收 增进了果实内营养物 质的贮藏与转化 从而表现为品质指标数值的提高 这与李恭峰等 9 的研究结果相似 3 讨论与结论 不同用量水分处理是通过水肥间的促进效应来 达到提高作物生长与产量的效果 合理灌水能够形 成高产与促进增收 10 本试验中以A4处理辣椒的株 高 茎粗 单株结果数 单株产量和亩产量等性状 显著优于其他处理 主要是因为 A4 处理下的辣椒 保持较强的光合代谢能力 光合效率高 促进了营 养物质的贮藏与转化 因此表现为 A4 处理的辣椒 形成较高产量 果实品质高低与水分供应有着密切 联系 可溶性糖是光合作用的重要产物 在物质代谢 中有着重要作用 果实内可溶性固形物含量与可溶 性糖又存在一定联系 灌水的多少都会引起果实维 生素 C 的积累 11 本试验中以 A4 处理辣椒的可溶性 糖 可溶性固形物 维生素 C 可溶性蛋白质 游离氨 基酸含量等显著高于其他处理 说明 A4 处理的水分 条件最适宜于辣椒品质的提高 这与张富仓等 12 的研 究结果一致 本试验结果表明 采用 A4 处理的灌水量 辣椒 叶片保持较强的光合作用与生理代谢水平 辣椒在 株高 茎粗等农艺性状与折亩产量上表现最优 辣椒 果实中可溶性糖 可溶性固形物 维生素C 可溶性蛋 白质和游离氨基酸含量也显著高于其他处理 这一 研究结果可为戈壁温室辣椒有机生态型无土栽培实 现科学水分调控及高产优质化生产提供理论指导 参考文献 1 陈修斌 李翊华 许耀照 等 水肥耦合对河西绿洲灌漠土 甘蓝叶绿素荧光参数及产量影响 J 土壤通报 2016 47 5 1211 1217 2 范凤翠 李志宏 张立峰 等 日光温室番茄灌水量与根层硝 态氮淋溶特征及渗漏关系研究 J 植物营养与肥料学报 2010 16 5 1161 1169 3 刘明池 刘向莉 不同灌溉方式对番茄生长和产量的影响 J 华北农学报 2005 20 1 93 95 4 郭图强 彩椒有机生态型无土栽培基质的筛选 J 中国农学 通报 2005 21 5 278 283 5 Ozbahce A Tari A F Effects of different emitter space and wa ter stress on yield and quality of processing under semi arid climate conditions J Agricultural Water Management 2010 97 9 1405 1410 6 刘建雄 孙琳琳 刘珣 等 水肥一体化条件下不同灌水量对 甜菜产量质量的影响 J 中国农学通报 2022 38 19 12 17 7 潘德峰 玉米非饱和灌溉最佳土壤水分指标的研究 J 宁夏 农林科技 2012 53 1 49 50 8 高俊凤 植物生理学试验技术 M 西安 世界图书出版社 2000 9 李恭峰 高亚新 李欣然 等 增施硫酸钾对日光温室水果辣 椒生长与果实品质的影响 J 中国瓜菜 2022 35 5 68 73 10 Hebbar S S Ramachandrappa B K Nanjappa H V et al Studies on NPK drip festination in field grown tomato Lycop ersicon esculentum Mill J European Journal of Agronomy 2004 21 1 117 127 11 王天奎 番茄高可溶性固形物代谢途径中相关基因的克隆 和分析 D 杨凌 西北农林科技大学 2007 12 张富仓 高月 焦婉如 等 水肥供应对榆林沙土马铃薯生长和 水肥利用效率的影响 J 农业机械学报 2017 48 3 270 278 132