不同生态环境及青椒长势和产量的比较

张静清，章文洪，王忠玲，陈振东，张杰超，杨 玫

（长子县蔬菜研究会，山西长子046600）

青椒是简易大棚的主要栽培作物。同一地块连续种植青椒几年后出现的减产向题，国内屡有报道。归纳起来，其是由土传病害、连作障碍等因素造成的。但是，解决问题的具体栽培措施的报道却很少。特别是在实际生产中出现的：青椒长势，棚两端往往好于棚中间；植株高度，棚两侧明显低于棚中间；畸形果发生率，棚两侧明显高于棚中间；以及植株狂长挂果少和各种病虫的危害等诸多问题，对其开展针对性的研究尚无报道。

本研究将组装的集成技术设施棚与采用常规技术棚进行大区互比试验，研究不同生态环境对青椒生长的影响，旨在通过改善青椒生态环境来解决目前生产中存在的问题。

1 材料和方法

1.1 试验地基本情况

试验于2010年4—7月在山西省长治市长子县大李村进行，所在地属温带半湿润大陆性气候。气候四季分明，季风强盛，雨热同季。该地地处黄土高原，逢风必起灰尘。全年日照时数为2 556.5 h，年均气温为9.3℃，有效积温为3 157～3 240℃，年均降雨量为669.5 mm，地处北纬35°～36°，东经 112°～113°，海拔 910 m。试验地连续4 a种植青椒，黏土质地，施肥前测得土壤理化性质为：有效氮238.32 mg/kg，有效磷33.92 mg/kg，有效钾240.63 mg/kg，土壤有机质33.5 mg/kg，pH值为7.3。

1.2 试验内容与田间设计

本试验设对照棚和试验棚，试验棚与对照棚相邻种植且面积相等（为12 m×55 m），2个棚的中间地段都设有6 m×12 m的定点观察区，以调查记载和核实产量。集成技术设施棚简称“设施棚”，常规技术棚简称“对照棚”。

对照棚。采用目前常规使用的棚体。具体试验内容是目前常规的栽培技术：（1）不清洗棚膜；（2）温度自然升降；（3）随机漫灌；（4）逢水必肥，随机追施；（5）棚内气流处于自然状态；（6）对虫害不进行物理防控。

试验棚。对对照棚进行改造，使棚体增高。普通棚脊高2.3 m，腰高2 m，边高1 m；改造后的棚体分别增高0.6 m。普通棚未设防虫网、遮阳网、挡风带，改造后的棚体在脊膜外0.2 m高处加设可移动的遮阳网16 m×120 m；在风口处加设防虫网1.9 m×110 m；在棚风口地面以上加设固定的挡风带0.5 m×110 m。试验的集成技术是：（1）定期清洗棚膜外的灰尘；（2）控制温度，尤其是结果层温度的升降；（3）酌情浇水，看苗定量；（4）缓冲棚内特别是棚侧的空气流量；（5）酌情按比例施肥，降低化肥的投入量；（6）调节棚内空气湿度和切断迁飞性害虫的侵入途径。

1.3 供试品种及定植情况

2个棚栽植同一品种青椒富丽二号，由长子县惠民公司实施穴盘育苗，秧苗定植株行距为40 cm×50 cm，密度为42 705株/hm2。同一时间定植，从定植开始，设施棚采用集成技术，对照棚采用常规技术。

1.4 测定项目与方法

同一时间测量不同棚内的光照强度、土壤水分含量、温度变化、气流反应等情况，统计不同棚内的浇水次数、施肥量及种类、病虫侵害等情况。同时，在重点生育时期进行青椒长势及产量的调查，并进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 棚内光照强度的比较

作物产量的90%来源于光合作用[1]。由于弱光胁迫，作物不能进行正常的光合作用，是大棚种植青椒减产的原因之一[2-3]。而棚膜外表灰尘的日积月累，必然影响棚膜的透光率。设施棚和对照棚的棚膜均为第1次使用，在6—7月，设施棚每隔15 d清洗1次膜外灰尘，对照棚则不进行清洗。于7月20日11：00测量棚内光照强度。结果表明，棚外自然光照为9.83万lx，设施棚为7.82万lx，对照棚为6.5万lx；设施棚的透光率为80%，对照棚为67%，设施棚较对照棚提高透光率13百分点。2010年久旱无雨，有风必有灰，定期清洗膜外灰尘，显得尤为重要。

2.2 棚内中午温度的比较

棚内作物花芽分化不良，授粉、受精受到影响，从而引发了落花落果及畸形果增多的现象。原因之一是生长层温度升至40℃左右，由高温胁迫所致[4]。夏季中午往往是高温形成时段，棚外遮阳对棚内的温度下降能否产生影响，本试验于6月 6日和 21日 13：00—15：00分 2次进行了棚内各层高度的温度调查，第1次是设施棚加遮阳网与对照棚温度差异的调查，第2次是设施棚不加遮阳网与对照棚温度差异的调查，调查结果如图1、图2所示。

由图1可知，设施棚加遮阳网较对照棚内20 cm高度的温度平均降温4.5℃，30 cm高度平均降温5℃，50 cm高度平均降温2.5℃，100 cm高度平均降温2.8℃，150 cm高度平均降温5℃。由图2可知，设施棚不加遮阳网较对照棚20 cm高度平均降温1.3℃，30cm高度平均降温1.3℃，50 cm高度平均降温0.7℃，100 cm高度平均降温0.7℃，150 cm高度平均降温1.3℃。调查结果表明：棚体增高有降温作用，再加设遮阳网降温作用尤为明显，对照棚只能用浇水来降低棚温，而且产生的降温效果维持时间很短。

2.3 棚内浇水次数、土壤含水量的比较

过多的浇水量和浇水次数使根际土壤呈现为硬泥状后，在抑制土壤呼吸的同时严重影响有机肥的分解与矿化[5-6]。酌情浇水可改变这一土壤状况。本试验分2种浇水形式：浅浇，停水后畦内积水深度3 cm左右；深浇，停水后畦内积水12cm左右。设施棚共浇水8次，定植时点浇1次，然后在新根生出、始花期、膨果期、第1次采摘后各浅浇1次，在现蕾、蕾顶见白、初果期各深浇1次，4次浅浇折合1次深浇，则设施棚共深浇4次。对照棚共深浇9次。设施棚比对照棚减少浇水量56%。在青椒生长的定植期、结果期、拉秧期进行了各土层的土壤含水量调查（图3）。

由图3可知，设施棚较对照棚，定植期各土层含水量平均下降2.64百分点，根系活动旺盛的0～10 cm土层降幅最大，为6.6百分点；结果期各土层含水量平均下降2.7百分点，根系活动旺盛的35 cm土层降幅最大，为4.8百分点；拉秧期各土层含水量平均下降2.8百分点，根系活动旺盛的35 cm土层下降4百分点。结果说明，对照棚过量灌水，土壤呈硬泥状，会抑制土壤呼吸。

2.4 棚内气流的比较

“扫堂风”是棚边温、湿度变化剧烈的主要原因，加设挡风带可减缓棚中气流量，特别是棚边处，对降低气流的作用尤为明显。对2个棚内空气的流通状况于6月23日进行了调查。

由表1可知，棚边加设挡风带和防虫网后，对棚内的气流起到了明显的缓冲作用。设施棚与对照棚相比，棚边气流降低61.0%，棚中气流降低49.8%。棚外气流与棚内气流相比，棚外气流是设施棚棚边气流的2.9倍，棚中气流的2.5倍；棚外气流是对照棚棚边气流的1.1倍，棚中气流的1.2倍。设施棚的棚内气流明显趋缓，改变了棚内气流环境，有利于棚内空气湿度的相对稳定。

表1 棚内风速的比较

2.5 肥料施用量的比较

肥水调控是有效提高肥料利用率和降低化肥施用量的关键措施[7-9]。由于浇水量的大幅度降低，土壤含水量适宜状态相对延长，增加了土壤通气性能，有利于土壤养分的分解和作物根系的呼吸。因此，设施棚控制了化肥的投入量。试验地施肥前养分含量化验显示，土壤含磷量严重缺乏。在施用化肥时提高了磷肥的施用量。施肥后登记，拉秧后进行统计。由表2可知，2个棚的农家肥施用量相近，化肥施用量纯N，P，K比例，设施棚为 1∶0.6∶0.9，对照棚为1∶0.4∶1，2个棚投入化肥的比例相近，但设施棚总施肥量较对照棚减少757.5 kg/hm2，降低38%的化肥投入量，为改善土壤环境创造了条件。

表2 肥料投入比较情况

2.6 棚内病虫害发生量的比较

设施棚棚边加设防虫网，切断了迁飞性害虫进入棚内的途径。而对照棚则不然，大量害虫飞入棚内，侵害植株，传播病毒。为了查清防虫网的作用，设施棚和对照棚各挂设黄板26块，定点调查各种害虫黏杀数量和各种病害的发病株数。

由表3可知，对照棚黄板黏虫量是设施棚的130多倍。由于设施棚切断了侵染途经，棚内没有发生病毒病，只有少数植株感染了炭疽病。对照棚总感病株数是设施棚的9倍。

表3 病虫害发生比较情况

2.7 主要植物学性状的比较

植物学性状随着环境条件的改变发生了明显的变化。缓苗期重点调查了新生根形成量，初花期重点调查了主茎高度，结果期重点调查了一级分枝数，拉秧前重点调查了植株高度。

由表4可知，定植3 d后的新根生出量，设施棚是对照棚的7.5倍，株间变异较小；而对照棚不但新根生出少而且株间变异大。设施棚比对照棚主茎平均增高1 cm，整齐度提高2倍。一级分枝的数量以及整齐度相差不太明显。

表4 主要植物学性状比较

2.8 主要经济学性状的比较

经济学性状随着植物学性状的改变产生了显著的变化。青椒属无限花序，在定点调查时，只调查有市场价值的商品果，没有市场价值的小果不在调查之列。对单株结果数以及精品果、畸形果和产量进行了统计分析，结果如表5所示。

表5 主要经济学性状及产量比较

由表5可知，设施棚较对照棚，单株结果数量均匀，变异幅度小，畸形果率减少22百分点。设施棚较对照棚，平均单株增加结果0.78个，经方差分析，差异不显著。由于很少有畸形果，设施棚单株平均结精品果较对照棚增加1.45个，经方差分析，差异达到极显著水平。设施棚较对照棚单株产量增加0.38 kg，经方差分析，差异显著。设施棚精品果比对照棚增产17 100 kg/hm2。

3 结论与讨论

本试验结果表明，设施棚群体长势明显均匀；精品果产量增加33%，达到显著水平，是生态环境显著改变的结果；清洗棚膜，可增强棚内光照强度13百分点，改善了光照强度不足引起的胁迫环境；加设遮阳网，高温时段结果层的温度可降低5℃，有效减轻由于高温形成的花药败育问题，提高了坐果率；平均单株坐果增加0.78个，提高坐果率17%；加设挡风带，降低了棚内气流量，温、湿度相对稳定；加设防虫网，对照棚迁飞性害虫入侵量是设施棚的130倍，总感病株数对照棚是设施棚的9倍。

切断害虫入侵途径后，不但可减少大量的农药投资，而且提高了产品的安全系数。酌情浇水，设施棚较对照棚的总用水量降低56%，不但节约大量的水资源，更主要的是降低了根区土壤含水量，定植期降低6.6百分点，结果期降低4.8百分点，拉秧期降低4百分点。根区土壤水分下降后，相应提高了土壤的含氧量，加大了根呼吸强度和各种养分的释放量，为增加土壤肥力和提高肥料利用率创造了条件。由于根际环境的改善，化肥的投入量减少757.5 kg/hm2，减少率为38%。不但大幅度降低了生产成本，还降低了因过量施用化肥而引发的土壤环境被污染的风险[10]。

设施棚较对照棚生态环境明显改善以后，青椒的产量显著增加。这充分证明了同一地块连续种植青椒几年后所出现的减产问题是生态环境不良造成的。采用本试验设施棚的集成技术，是改善简易大棚生态环境的有效措施。从而看到，要发展设施农业，必须走低能耗、低污染、低排放[11]的道路。用高投入换取高产出，长远来看是不可能的。

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