种植密度对大棚辣椒生长、品质及产量的影响
作者: 顾桂兰 张雪平 陈建芳 张瑞花 靳艳革
摘 要:为了探明种植密度对早春大棚辣椒生长、品质和产量的影响,以辣椒新品种濮椒6号为试验材料,采用单因素随机区组试验,设置5个种植密度处理,研究了不同种植密度对早春大棚辣椒植株、果实、叶绿素含量、光合特性、品质和产量的影响。结果表明,随着种植密度增加,辣椒株高逐渐增加,而株幅、茎粗、果宽、果长则逐渐减少。随着种植密度的增加,辣椒盛果期叶片的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)呈逐渐降低趋势,而辣椒叶片胞间CO2浓度(Ci)则逐渐升高;辣椒果实可溶性蛋白、可溶性糖、维生素C含量逐渐降低,但对辣椒素含量没有显著影响。随着种植密度的增加,辣椒单果质量和商品果数呈逐渐降低趋势,而产量呈先升高后降低的趋势,当种植密度处理A2为2223株·667 m-2时,其产量显著高于其他处理。综上所述,2223株·667 m-2为早春大棚辣椒濮椒6号的适宜种植密度。
关键词:辣椒;大棚;种植密度;光合特性;生长;产量;品质
中图分类号:S641.3 文献标志码:A 文章编号:1673-2871(2024)07-119-06
Effects of planting density on growth, quality and yield of pepper in greenhouse
GU Guilan, ZHANG Xueping, CHEN Jianfang, ZHANG Ruihua, JIN Yange
(Puyang Academy of Agricultural and Forestry Sciences, Puyang 457000, Henan, China)
Abstract: In order to find out the effects of planting density on the growth, quality and yield of pepper in early spring greenhouse, Pujiao No. 6 was used as the experimental material, and five density treatments were set up to study the effects of different planting density on plants, fruits, chlorophyll content, photosynthetic characteristics, quality and yield of pepper in early spring greenhouse. The results showed that with the increase of planing density, the plant height increased significantly, but the plant width, stem diameter, fruit width and fruit length decreased gradually. With the increase of plant density, the chlorophyll content, net photosynthetic rate(Pn), stomatal conductivity(Gs)and transpiration rate(Tr)of pepper leaves showed a significant decrease trend, but the change trend of intercellular CO2 concentration(Ci)was opposite to that of net photosynthetic rate(Pn). The soluble protein content, soluble sugar content, and vitamin C content of pepper fruit decreased gradually, but the capsaicin content had no significant effects. The single fruit mass and commercial fruit number of pepper decreased with the increase of planting density, while the yield increased first and then decreased. When the planting density treatment was 2223 plants·667 m-2, the yield was significantly higher than other treatments. In summary, the appropriate density of Pujiao No. 6 is 2223 plants·667 m-2 in early spring greenhouse.
Key words: Pepper; Greenhouse; Planting density; Photosynthetic characteristics; Growth; Yield; Quality
辣椒是一种重要的蔬菜作物和调味品,具有适应性强、风味多样、营养丰富、产业链长等优点。我国辣椒栽培面积达223万hm2,总产量约6400万t,年产值在2700亿元以上,播种面积和产量均居蔬菜首位[1-2]。早春大棚栽培是辣椒生产的主要茬口之一,但当前设施辣椒生产存在栽培技术不规范、单产低、效益不稳定等突出问题。因此,探索科学的栽培措施、增加辣椒产量和效益对促进辣椒产业可持续发展具有重要意义。
种植密度是影响作物生长及产量的重要因素之一[3-5]。研究表明,合理密植可提高辣椒光能利用效率,形成最佳群体结构,以发挥其增产潜力,是实现高产稳产的关键[6-7]。种植密度影响着辣椒的光合作用,低密度种植无法发挥辣椒的生产潜能,过高密度种植会使辣椒的果长、果横径、单果质量降低,从而导致产量下降[8-9]。种植密度不仅影响到辣椒的光合特性,还影响到辣椒株高、结果数以及辣椒的品质和产量[10-11]。关于辣椒种植密度与产量的关系研究甚多[12-19],但不同生态环境、不同品种、不同栽培茬口对种植密度要求也不尽相同。为了探明种植密度对早春大棚辣椒生长、品质和产量的影响,笔者结合河南早春大棚辣椒的生态条件,以濮椒6号辣椒为试验材料,研究了种植密度对早春大棚辣椒生长、品质及产量的影响,以期为早春大棚辣椒的优质高效栽培提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2023年1—7月在濮阳市农林科学院王助试验基地进行,试验为钢架塑料大棚,长度60 m,跨度8 m。试验地为砂壤土,土层深厚,地势平坦,肥力均匀,前茬作物为蒜苗,耕层土壤有机质含量(w,下同)20.12 g·kg-1,全氮含量1.78 g·kg-1,有效磷含量24.07 mg·kg-1,速效钾含量162.35 mg·kg-1,pH值7.2。
1.2 材料
供试材料为辣椒品种濮椒6号,由濮阳市农林科学院选育,果实为牛角椒,长势强,早熟,连续坐果能力强,适宜早春设施栽培,在河南、陕西、湖北等地已累计推广面积,约8000 hm2。
1.3 试验设计
试验采用单因素随机区组设计,一般早春大棚辣椒种植密度在1600~2500株·667 m-2,结合生产实际和品种特性,设5个密度处理,种植密度处理如下:A1. 1778株·667 m-2(株行距为58 cm×65 cm);A2. 2223株·667 m-2(株行距为46 cm×65 cm);A3. 2540株·667 m-2(株行距为40 cm×65 cm);A4. 2964株·667 m-2(株行距为35 cm×65 cm);A5. 3510株·667 m-2(株行距为29 cm×65 cm)。小区面积10.4 m2,3次重复,四周设置保护行。2023年1月25日干籽播种,采用72孔穴盘育苗,3月15日定植,7月28日试验结束。定植前每667 m2施充分腐熟的优质农家肥3000 kg,氮、磷、钾复合肥40 kg,生物菌肥40 kg,有机硅肥20 kg,深翻整地后均匀施入田间,生长期间管理按常规进行。
1.4 指标测定
1.4.1 生长指标测定 生长期间,参照李锡香等[20]《辣椒种质资源描述规范和数据标准》,每个处理随机选取10株,用卷尺测量株高、株幅、果长,用游标卡尺测量果宽、茎粗、果肉厚度等。
1.4.2 叶绿素与光合指标的测定 于辣椒盛果期(定植后90 d),选取长势一致的辣椒功能叶,称取0.1 g,采用80%丙酮浸提法,利用721型分光光度计比色,测定663 nm、645 nm波长处的吸光值,按以下公式计算叶绿素a、叶绿素b含量(w,后同)[21]。
w(叶绿素a)(mg·g-1)=(12.72A663-2.59A645)× Vs/1000W;
w(叶绿素b)(mg·g-1)=(22.88A645-4.67A663)× Vs/1000W;
Vs:提取液总体积(mL),W:鲜质量(g)。
光合指标测定:于辣椒盛果期(定植后90 d),选择晴天的上午9:00—11:00,使用 LI-6400光合仪(北京力高泰科技有限公司)测定辣椒中下部功能叶片的光合参数,参数设置为流速500 µmol·s -1,测定1000 μmol·m-2·s -1 下叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci)[7],每个处理重复3次。
1.4.3 品质测定 盛果期每个处理选择达到商品果标准的辣椒果实5个,洗净、擦干后切碎混合均匀后测定品质指标,每个处理3次重复。参考高俊风[21]《植物生理学实验技术》的方法,采用2,6-二氯酚靛酚钠滴定法测定果实维生素C含量;利用721型分光光度计,采用考马斯亮蓝比色法测定可溶性蛋白含量,采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量。参照GB/T 21266-2007《辣椒及辣椒制品中辣椒素类物质测定及辣度表示方法》,利用高效液相色谱分析仪测定辣椒素含量[22]。
1.4.4 产量测定 每个小区辣椒适时采收,产量经过分批采收结束后统计小区产量,换算成每667 m2产量。
1.5 数据分析
采用Microsoft Excel 2010进行数据整理及作图,采用IBM SPSS Statistics 23.0进行数据分析,并利用Duncan进行多重比较分析。
2 结果与分析
2.1 种植密度对大棚辣椒盛果期叶片光合色素含量的影响
由图1可以看出,不同种植密度处理下,辣椒盛果期叶片的叶绿素含量不同。随着种植密度的增加,辣椒叶片叶绿素a含量逐渐减少,其中A1和A2低密度处理的叶绿素a含量均显著高于A3、A4和A5处理,A1和A2处理的叶绿素a含量比高密度A5处理分别增加了16.89%和14.16%。另外,随着种植密度增加,辣椒叶绿素b含量也呈降低趋势,A1和A2低密度处理的叶绿素b含量显著高于A3、A4和A5处理,其中A1和A2处理的叶绿素b含量比高密度A5处理分别增加了26.80%和23.53%。
2.2 种植密度对大棚辣椒盛果期叶片光合作用的影响
由图2可见,随着种植密度的增加,盛果期辣椒叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均呈显著降低趋势。A1、A2和A3处理的净光合速率(Pn)分别较高密度A5处理显著提升了15.53%、13.83%和9.50%,叶片气孔导度(Gs)分别显著提升了36.34%、33.13%和28.11%;叶片蒸腾速率(Tr)各处理之间差异均达显著水平,且A1>A2>A3>A4>A5。辣椒叶片胞间CO2浓度(Ci)变化趋势与叶片的净光合速率(Pn)变化趋势相反,A1和A2处理叶片胞间CO2浓度(Ci)显著低于A3、A4和A5处理。