机械拨动对辣椒幼苗株型调控效果研究

摘要 ［目的］揭示不同拨动处理对辣椒幼苗的影响，为减轻幼苗徒长、培育壮苗提供物理调控株型模式和技术支撑。［方法］研究不同拨动次数、拨动频率对“娇龙2号”形态指标、光合特性、茎部力学特性及内源激素的影响。［结果］T3处理可以显著降低幼苗株高，增加幼苗茎粗，提升幼苗的壮苗指数、光合特性及茎部力学特性。［结论］经主成分分析后，最适宜调控辣椒幼苗株型的是T3处理，即每天拨动90次，于08：00、14：00各拨动45次。

关键词 辣椒幼苗；机械拨动；株型调控

中图分类号 S 641.3  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2024）23-0036-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.23.009

Study on the Effect of Mechanical Manipulation on the Regulation of Pepper Seedling Plant Type

LI  Yong-xuan，LI  Jian-she，GAO  Yan-ming

（School of Enology and Horticulture， Ningxia University， Yinchuan， Ningxia 750021）

Abstract ［Objective］ To reveal the effects of different agitation treatments on chili seedlings， and to provide physical regulation of plant type patterns and technical support for reducing seedling elongation and cultivating strong seedlings. ［Method］ The effects of different times and frequency of agitation on the morphological indicators， photosynthetic characteristics， stem mechanical properties， and endogenous hormones of “Jiaolong 2” were studied. ［Result］ T3 treatment could significantly reduce seedling height， increase seedling stem diameter， improve seedling vigor index， photosynthetic characteristics， and stem mechanical properties. ［Conclusion］ After principal component analysis， the most suitable strategy for regulating the plant type of chili seedlings was T3 treatment， which involved stirring 90 times a day and stirring 45 times at 08：00 and 14：00 respectively.

Key words Chili seedlings;Mechanical toggle;Plant type regulation

基金项目 国家重点研发计划部省联动项目（2021YFD1600302）。

作者简介 李泳萱（2000—），女，宁夏银川人，硕士研究生，研究方向：设施蔬菜栽培。*通信作者，教授，博士，从事设施蔬菜栽培生理与营养施肥研究。

收稿日期 2023-12-21

辣椒（Capsicum annuum L.）为茄果科辣椒属一年或多年生草本类浆果植物。其原产于美国南部秘鲁的热带地区，在我国种植面积广泛，需求量较大，是第二大蔬菜经济作物，具有较高的营养及经济价值［1］。近年来，为适应人们对生活水平的高要求和设施农业的高速发展，以穴盘育苗为主的集约化育苗已发展成为辣椒育苗的主要形式［2］。然而，在日光温室条件下集约化育苗过程中易出现高温高湿、光照不足等情况，很容易造成幼苗徒长，徒长幼苗移栽后易导致植株落花落果、早衰以及抗性下降［3］。因此，抑制辣椒苗徒长成为高温季节集约化育苗的关键和核心技术，这对提高辣椒产量和品质具有重要意义［4］。目前，应用最广泛且效果良好的植物生长调节剂，其应用受到温度和光照等因素的影响，且在不同温光处理下，其浓度难以控制，低浓度无效，高浓度则抑制植株生长，从而影响其生长发育。

当前，现代农业物理技术是一种新的高效、绿色、可持续发展的新途径。通过施加一定强度、频率的力学刺激，调节植株各部位的生长发育，实现对其生长发育的调控，是实现工厂化绿色育苗的一种重要创新［5］。

孙伟博等［6］发现吹风会使大豆幼苗周围空气温度下降2 ℃。李国景等［7］对黄瓜、甜椒、番茄的幼苗进行机械拂拭处理后，发现适当的机械刺激可以代替植物生长延缓剂的作用，矮化效果明显，节间长度明显缩短。张栎等［8］针对日光温室冬季生产环境密闭、缺少气流扰动的现状，开展了扰流风机日光温室应用效果研究。表明连续扰流能够使番茄叶片净光合速率提高31%、气孔导度提高57%，有效促进番茄生长。虽然前人对不同物理胁迫方式矮化幼苗做了相关研究，但目前关于机械拨动这一方式调控株型方面鲜见报道。为此，笔者利用苗床自走式幼苗拨动装置，探究拨动次数、拨动频率对辣椒幼苗生长发育的影响，为减轻幼苗徒长、培育壮苗提供物理调控株型模式和技术支持，同时也对减少农药残留、实现农业可持续发展具有重要的现实意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2023年6—9月，在宁夏贺兰园艺产业园玻璃联动智能温室内进行。试验期间，白天温室温度控制在33 ℃，夜间控制在15 ℃，日平均湿度控制在70%，日平均光照强度在7 000 lx。

供试辣椒品种为娇龙2号（宁夏巨丰种苗有限公司制种），试验穴盘为98孔穴盘，育苗基质为草炭、蛭石、珍珠岩的混合基质（3∶1∶1，V/V），营养液采用园试配方1/2单位。

供试机械为苗床自走式幼苗拨动装置（图1），通过机械移动时气流扰动及抚动植株的方式来使幼苗摆动，造成对植株的直接及间接机械刺激。

1.2 试验方法

试验1设置4个不同的拨动次数，试验2根据试验1所筛选的拨动次数设置3个不同的拨动频率（1回、2回、3回）。第一茬试验于6月4日播种，第二茬试验于7月4日播种。每个处理1个穴盘，重复3次。待幼苗子叶展开后，开始浇灌营养液，2片真叶展开后开始处理至育苗结束，使用苗床自走式幼苗拨动装置拨动，使幼苗茎秆弯曲30°左右（表1、2）。

1.3 测定项目与方法

（1）辣椒幼苗形态指标。

待辣椒生长至五叶一心时，取样测定幼苗的株高（从茎基部到生长点）、茎粗（子叶下1 cm处），同时测定辣椒幼苗植株鲜重，然后105 ℃杀青，80 ℃烘干至恒重，测量植株干重。

（2）辣椒幼苗光合指标。

待辣椒生长至五叶一心时，测定辣椒幼苗的光合指标。在晴天10：00左右，采用LI-6800光合仪，对叶片进行蒸腾速率（Transpiration rate，Tr）、净光合速率（Net photosynthetic rate，Pn）、胞间CO2浓度（Intercellular CO2 concentration，Ci）、气孔导度（Stomatal conductance，Gs）的测定［9-11］。

（3）辣椒幼苗茎部力学特性。

待辣椒生长至五叶一心时，测定辣椒幼苗的茎部力学特性。采用上海腾拨Universal TA质构仪的P/36R柱形探头测定硬度、弹性。测试部位为辣椒幼苗的上胚轴和下胚轴。设定参数为测试前速度1.00 mm/s，触发力值15.00 gf，测试速度1.00 mm/s，形变20%，暂停时间1.00 s ，测试后速度5.00 mm/s。

（4）辣椒幼苗内源激素。

待辣椒生长至五叶一心时，测定辣椒幼苗叶片中的内源激素，采用高效液相色谱法测定生长素（IAA）、脱落酸（ABA）、赤霉素（GA3）含量，采用气相色谱法测定乙烯（ETH）含量。

1.4 数据处理

数据统计与分析采用Microsoft Excel 2016（Microsoft Corp.，Redmond，WA，USA）和IBM SPSS Statistics 19.0（IBM Corp.，Armonk，NY，USA）进行。

2 结果与分析

2.1 不同处理对辣椒幼苗形态指标的影响

由表3可知，在辣椒幼苗五叶一心时，所有处理的株高均较CK显著降低，其中T4处理的矮化效果最明显，较对照下降了16.57%；除T4处理外，所有处理的茎粗较对照增加，其中T3（T6）的效果最明显，较对照增加了15.63%；T1、T2、T3（T6）处理的壮苗指数较CK显著增加；T3（T6）、T4、T5处理的根冠比较对照显著增加。综上，适宜的机械拨动处理可以抑制幼苗徒长，培育壮苗，且T3处理的壮苗效果最佳。

2.2 不同处理对辣椒幼苗光合特性的影响

由图2可知，所有处理的蒸腾速率Tr较对照显著提升，其中T3（T6）处理的Tr最高，为6.55 μmol/（m2·s）；除T1处理外其他处理的净光合速率Pn与CK有显著差异，其中T3（T6）处理最高，较CK提升了18.83%；所有处理的胞间CO2浓度Ci与对照有显著差异；胞间CO2浓度的增加常伴随着气孔的关闭和气孔导度降低，气孔导度以T2、T4处理最低，为0.29 mol/（m2·s）。综上，除T1处理外，其他处理均可以不同程度地提升辣椒幼苗的光合能力，且随着拨动次数的增加而增加，但高强度的刺激可能会起反作用。

2.3 不同处理对辣椒幼苗茎部力学特性的影响

由表4可知，机械拨动处理下辣椒幼苗的上胚轴硬度、下胚轴硬度、下胚轴弹性均较对照显著提升，各处理的上胚轴弹性之间无显著差异。其中T2、T7处理的上胚轴硬度达44 N以上，与CK相比分别提升了26.28%、25.71%；T3（T6）处理的下胚轴硬度最大，为53.98 N；T3（T6）、T5处理的下胚轴弹性优化效果较好，较CK提升了10.34%、9.20%。综上，T3处理的壮苗效果最好，其上胚轴硬度、下胚轴硬度、下胚轴弹性均与对照差异达显著水平。表明在适宜的机械拨动处理下可以培育更适合机械化移栽的壮苗。

2.4 不同机械拨动次数对辣椒幼苗内源激素的影响

由图3可知，辣椒幼苗叶片内生长素含量会随着拨动次数的增加而降低，T4处理最低，为15.51 ng/g；随着拨动次数的增加，辣椒幼苗叶片内赤霉素含量呈不规律的波动；与对照相比，不同拨动次数处理的辣椒幼苗叶片的脱落酸含量均显著提升，分别较CK提升17.64%、22.94%、38.27%、40.07%；辣椒幼苗叶片乙烯含量随着拨动次数的增加而增加，其中T4处理的乙烯含量最高，为0.95 μg/g。综上，机械拨动可以通过调节辣椒幼苗中的内源激素控制其生长和发育。

2.5 主成分分析综合评价

选取辣椒幼苗的株高、茎粗、植株鲜重、植株干重、根冠比、壮苗指数、蒸腾速率、净光合速率、气孔导度、上胚轴硬度、上胚轴弹性、下胚轴硬度这12种指标进行主成分分析。Y为综合主成分值，T3（T6）处理的辣椒幼苗综合主成分最高，Y值为2.46（表5）。