高佳，張宏斌 ，張恒嘉* ，巴玉春

(1.甘肅農業(yè)大學水利水電工程學院，甘肅 蘭州730070；2.甘肅省水利科學研究院，甘肅 蘭州730000；3.民樂縣洪水河管理處，甘肅 民樂 734500)

甘肅省重要的農業(yè)產區(qū)之一——河西走廊灌區(qū)，位于干旱地區(qū)，土地資源豐富，光熱充足，具有發(fā)展農業(yè)的天然優(yōu)勢，但水資源短缺，農業(yè)用水緊張.獨特的地理環(huán)境條件，為辣椒種植栽培提供了良好的生長條件，當地辣椒種植面積較廣，但基本都采用傳統的大水漫灌，不僅不利于辣椒生長發(fā)育和產量的提高，而且水分利用效率低，水資源浪費嚴重，這極大地制約了當地辣椒產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展.膜下滴灌調虧技術是膜下滴灌技術與調虧灌溉技術有效結合的產物，可有效節(jié)約灌水量，降低棵間蒸發(fā)，提高膜下淺層土壤溫度和增加產量等.但滴灌技術對水質要求較高，滴灌系統要進行經常性地檢查與維修.目前，國內外關于滴灌調虧技術已有大量報道，如：萬文亮等[1]、武陽等[2]、GREAVES等[3]、SARAIVA等[4]分別研究了滴灌調虧對春小麥、果樹、玉米和西瓜等作物生長狀況、產量和品質的影響，提出合理的滴灌調虧可以節(jié)約灌水量，增加產量，同時有效改善作物品質.目前，對于河西地區(qū)實施膜下滴灌調虧技術對馬鈴薯[5]、板藍根[6]和葡萄[7]等作物生長狀況、產量和品質的影響研究較多，而對當地辣椒種植栽培研究較少.并且，國內關于辣椒研究主要集中在植株生長、產量和水肥利用效率等方面[8-9]，對于辣椒水分調虧對營養(yǎng)品質、產量的綜合研究較少.辣椒(CapsicumanmuumL)，茄科辣椒屬，根系細短，吸收能力弱，既不耐澇也不耐旱.文中將膜下滴灌措施與調虧灌溉節(jié)水技術相結合，探究膜下滴灌調虧對“隴椒6號”營養(yǎng)品質及產量的影響.

1 材料和方法

1.1 試驗區(qū)概況

益民灌溉試驗站位于甘肅省民樂縣張連莊村(100°43′E，38°39′N).位于半干旱氣候區(qū)，光照強烈，年日照時數3 000 h左右，晝夜溫差大.年平均溫度6 ℃，年總降雨量183～285 mm，蒸發(fā)強度大，平均海拔1 970 m.無霜期109～174 d，田間正常持水量θf為24%(質量含水率)，pH值7.22，土壤容重1.4 t/m3.田間地下水位為20 m左右.2018年5月8日—8月28日灌溉試驗站總降雨量約為113.05 mm.

1.2 試驗材料及試驗設計

“隴椒6號”辣椒苗為試驗材料，大田起壟覆膜種植.溫棚育苗(2018年3月21日)，移栽定植(2018年5月8日)，辣椒青果分3次采收.移栽定植前試驗區(qū)進行控水，按照辣椒生長特點全生育期分苗期、開花坐果期、結果盛期和結果末期4個生育階段.試驗設6個處理，1個對照，如表1所示.表中，θ為占田間持水量的百分數，表示土壤水分控制上限和下限，I為全生育期總灌水量，mm.各試驗小區(qū)面積2.4×6 m2(每個處理3次重復).人工起壟，滴灌帶順壟長方向鋪于壟中間，滴頭間隔30 cm，滴頭平均流量為2.5 L/h.辣椒采取每壟雙行定植，行距為45 cm，株距為35 cm.

表1 試驗設計灌水方案Tab.1 Experimental irrigation design

1.3 測定項目及方法

1.3.1 土壤水分測定

采用土鉆取土，烘干稱重法計算土壤水分.取土深度設為30 cm，平均分成3個梯度.辣椒幼苗移栽前(5月7日)取土測量1次土壤水分，此后每隔8 d取土1次.當土壤水分低于設計下限時，以30 cm內土壤水分作為灌水依據，立即灌到設計上限，水表量水(控水).

1.3.2 產量測定

辣椒青果分3次采摘(7月15日、8月11日、8月29日)，每小區(qū)選取5株掛牌標記，當辣椒過長，達到18 cm以上，果實顏色由青綠色變成深綠色即可采摘.每次采摘這5株辣椒產量的平均值作為辣椒單株產量、單果鮮質量、單果長和果肩寬以此計算小區(qū)產量，最終換算成每公頃產量.

1.3.3 營養(yǎng)品質測定

采收時在5株掛牌植株上隨機取3個果實，進行果實營養(yǎng)品質的測定：VC質量比采用比色法測定[10](稱取0.3 g果實鮮樣樣品)；可溶性糖用蒽酮比色法測定[10](稱取0.1 g烘干粉碎樣品)；可溶性固形物用阿貝折射儀測定；可溶性蛋白質量比用考馬斯亮藍染色法測定[11](稱取0.1 g烘干粉樣品).

1.4 數據分析

選用軟件SPSS 19.0和Excel 2016對試驗過程采集的數據進行統計與分析.

2 結果與分析

2.1 不同處理對青果營養(yǎng)品質的影響

2.1.1 維生素C質量比

表2為不同調虧處理對果實維生素C質量比ωVC的影響.隨著辣椒生長，果實中維生素C(VC)質量比逐漸增加.CK處理3次收獲青果中平均VC質量比為1.367 mg/g.與對照相比，處理C1，C2的果實VC質量比在3次測量中均與對照差異不具有統計學意義(P>0.05).而處理C3，在3次測定中果實VC質量比顯著低于CK(P<0.05)，并且3次收獲的青果平均VC質量比與對照相比降低2.2%，說明在辣椒苗期進行重度水分調虧會降低辣椒果實VC質量比；處理C4，C5在結果盛期時比CK顯著提高青果VC質量比9.1%和7.8%；處理C6與對照在青果VC質量比上差異不具有統計學意義.可見結果盛期進行輕度水分調虧有利于辣椒果實VC質量比的提高；苗期輕度、中度與結果末期輕度水分調虧不影響辣椒果實VC質量比；苗期重度水分調虧降低辣椒青果中VC質量比.

表2 不同調虧處理對果實維生素C質量比的影響Tab.2 Effect of different water treatments on vitamin content of pepper mg/g

2.1.2 可溶性糖質量分數

表3為不同調虧處理對果實可溶性糖質量分數ωS的影響.從表中可以得出，隨著生育期的逐漸推進，辣椒可溶性糖逐漸增多.CK處理下3次采摘的青果平均可溶性糖質量分數為2.5%.整個生育期，C1，C2水分調虧與CK相比，可溶性糖的差異不具有統計學意義(P>0.05)；處理C3在3次收獲中比CK顯著降低青果可溶性糖質量分數3.9%，6.5%和11.1%(P<0.05)；處理C4，C5，第2次收獲的果實相比CK，顯著提高可溶性糖質量分數10.6%和9.8%，第3次收獲顯著提高4.2%和5.3%；處理C6與CK差異不具有統計學意義，說明結果末期實施輕度調虧灌溉對果實可溶性糖質量分數影響不具有統計學意義.處理C4，C5與CK相比(可溶性糖質量分數3次平均值)顯著提高5.7%和6.1%.

表3 不同調虧處理對果實可溶性糖質量分數的影響Tab.3 Effect of different water treatments on so-luble sugar content of pepper %

2.1.3 可溶性固形物質量分數

可溶性固形物是果蔬中礦物質、還原性糖、酸及其他一些化合物的總和[12].如表4所示，在所有水分調虧處理下，辣椒果實中可溶性固形物質量分數ωT在第1次與第3次收獲中含量較高，第2次收獲的青果中相對較少.3次收獲青果中處理C1，C2可溶性固形物與CK均處于同一水平，差異不具有統計學意義(P>0.05)；處理C3在3次收獲中與CK相比顯著降低可溶性固形物3.3%，2.0%和6.7%(P<0.05)；由表4可以看出，第2次收獲青果，處理C4，C5的可溶性固形物質量分數比CK分別顯著提高4.2%和4.7%，說明結果盛期輕度水分調虧可顯著提高第2次收獲青果產量中可溶性固形物質量分數；處理C6與C2相比可溶性固形物差異不具有統計學意義.

表4 不同調虧處理對果實可溶性固形物質量分數的影響Tab.4 Effect of different water treatments on so-luble solid content of pepper %

2.1.4 可溶性蛋白質量分數

由表5可以看出，3次收獲相比，以第2次收獲的辣椒青果可溶性蛋白質量分數ωP最低.處理C1，C2下3次收獲的可溶性蛋白質量分數平均值比CK分別顯著提高6.7%和8.0%(P<0.05)；處理C3與CK相比，3次采摘的辣椒可溶性蛋白質量分數平均值差異不具有統計學意義.如表5所示，處理C4，C5第3次收獲時的辣椒青果中可溶性蛋白質量分數比CK顯著提高9.4%和10.4%.處理C6與CK差異不具有統計學意義.

表5 不同調虧處理對果實可溶性蛋白質量分數的影響Tab.5 Effect of different water treatments on so-luble protein content(%)of pepper %

2.2 不同處理對辣椒外觀品質的影響

2.2.1 青果長

如表6所示，在3次采收中，青果長度最大為第2次采收.CK中，A2采收分別比A1和A3采收的青果長度l提高3.3%和2.3%.A1采收時處理C1，C2，C4，C5，C6青果長與CK差異不具有統計學意義(P>0.05)，C3比CK顯著降低13.6%(P<0.05)；第2次采收，C4，C5比CK顯著降低青果長度8.1%和11.3%；3次采收時，C6青果長度與CK處于同一水平,C3后的辣椒青果長均顯著比CK降低13.7%,12.8%和12.5%.

表6 不同調虧處理對青果長度的影響Tab.6 Effect of different treatments on fruit length cm

2.2.2 青果肩寬

如表7所示，3次采收辣椒青果肩寬W從大到小依次為A2，A1，A3.CK的A2次收獲平均果肩寬值最大，為2.82 cm.在3次采收的青果肩寬平均值中C3相比CK顯著降低6.1%，4.6%和3.8%(P<0.05).C1和C2的3次采收的辣椒青果肩寬與CK差異不具有統計學意義(P>0.05).處理C4，C5分別與C1，C2相比辣椒果實肩寬差異不具有統計學意義.C6青果肩寬在A1，A2采收中與CK差異不具有統計學意義，但在A3采收時比CK顯著降低3.4%.

表7 不同調虧處理對青果肩寬的影響Tab.7 Effect of different treatments on fruit width cm

2.2.3 青果單果質量

表8 為不同調虧處理對單果質量的影響，表中m為單果質量.由表8可知，C2，C3和C6在首次采摘時比CK顯著提高單果質量15.3%，8.5%和14.3%(P<0.05)，C1與CK差異不具有統計學意義，C4，C5比CK顯著降低單果質量7.9%和8.3%.C4，C5與CK對比在第2次采收時顯著降低單果質量13.4%和19.4%；C2，C3和C6與CK相比辣椒平均單果質量分別顯著提高22.8%，20.7%和21.6%(P<0.05).A3采收，C2，C3比CK顯著提高16.1%和15.6%，C1，C4和C5的辣椒平均單果質量與CK差異不具有統計學意義，C6相比CK顯著降低12.6%.

表8 不同調虧處理對單果質量的影響Tab.8 Effect of different treatments on fruit weight g

2.3 產量

2.3.1 第1次收獲

第1次青果在結果盛期初期采收，C1，C4和CK處于最高值，如表9所示，表中Y為產量.C3青果產量最低，比CK顯著降低20.8%(P<0.05)；處理C2，C5和C6的第1茬青果產量處于同一水平，與CK相比分別顯著降低產量12.4%，12.3%和10.5%；處理C3第1次收獲產量最低，比CK顯著減產26.3%.

表9 不同調虧灌溉處理下辣椒產量Tab.9 Pepper fruit yield under different water treatments kg/hm2

2.3.2 第2次收獲

第2次辣椒青果是在結果盛期末采收，處理C1，C2和C6辣椒青果產量處于同一水平，均與對照差異不具有統計學意義(P>0.05)；處理C3與CK相比顯著減產12.0%(P<0.05).處理C4和C5與CK相比顯著減產13.3%和13.4%；處理C4與C1相比顯著減產12.5%；處理C5與C2相比顯著減產9.01%.

2.3.3 第3次收獲

辣椒第3次青果在結果末期結束時采收，C6與C2差異不具有統計學意義(P>0.05)；C1，C2，C4和C6的第3次辣椒青果產量分別與CK處于同一水平；C3 與CK相比顯著減產23.1%(P<0.05).

2.3.4 總產量

處理C1的辣椒青果總產量最高，與CK處于同一水平，增產效果不具有統計學意義(P>0.05)；處理C2，C4，C5和C6與CK相比分別顯著減產4.0%，7.5%，10.3%和2.3%(P<0.05)；處理C3總產量最低，與CK相比顯著減產17.18%.

3 結 論

1) 辣椒苗期輕度、中度水分調虧和結果末期輕度調虧對可溶性蛋白、維生素C、可溶性固形物質量分數影響不具有統計學意義，辣椒結果盛期輕度水分調虧顯著提高第2次采收辣椒VC質量比7.8%～9.1%，提高可溶性糖9.8%～10.6%.

2) 辣椒苗期輕度、中度和結果盛期輕度調虧對辣椒青果長和果肩寬影響不具有統計學意義(P>0.05).結果末期輕度水分調虧對第3次青果長無影響.苗期中度、重度調虧可顯著提高辣椒單果質量18.0%，14.9%，結果盛期與結果末期輕度調虧顯著降低辣椒單果質量16.4%和12.6%.

3) 苗期輕度水分調虧辣椒總產量最高，為36 107.61 kg/hm2，與對照差異不具有統計學意義.苗期重度水分調虧總產量最低，為29 954.97 kg/hm2，相比對照減產16.9%.