李 凯 袁 鹤 姚慧静 潘子旺 刘 丹 周长城
(1 内蒙古自治区包头市农牧业科学研究院,包头 014013;2 包头市田禾种养殖农民专业合作社,包头 014010)
彩椒(Capsicum annuum)为茄科辣椒属蔬菜,由原产南美洲热带地区的辣椒经长期驯化及人工选择而来,果实增大、果肉变厚、辣味消失,由于果皮中的叶绿素、花青素、类胡萝卜素和类黄酮的不同比例产生不同的颜色[1]。20 世纪90 年代中期开始从荷兰、法国、以色列等国家引入我国[2-3]。随着人们生活水平的提高,彩椒作为鲜活农产品,其鲜艳的色泽、丰富的营养、独特的口味等更符合高层次的消费需求,逐步成为普通百姓餐桌上的常见蔬菜[4]。从营养角度看,彩椒富含各类维生素,特别是维生素C。在一项关于水果和蔬菜中维生素C 含量的调查中,彩椒在42 种果蔬中排名第四[5]。
彩椒作为茄科蔬菜,具有分枝的习性,营养生长旺盛,果实负荷较大,在保护地条件下,对通风透光特别敏感,特别是坐果率受影响很大[6]。整枝的主要目的是通过改进冠层管理来平衡营养器官和果实的生长,保护地条件下合理整枝能有效改善冠层通风透光条件,提高光能利用率、坐果率和大型优质果实的产量,增加单位面积株数,降低相对湿度,减少病虫害和机械损伤,并促进早熟,进而提高产量和收益[7]。有研究表明,彩椒单干整枝比双干整枝单位面积果实中干物质比例明显提高[8]。一些研究表明在保护地无土栽培条件下,彩椒的果实产量随着分枝数的增加而增加[9]。
2019 年包头市农牧业科学研究院培育出彩椒新品种黄丰,为了进一步明确其生长和栽培特性,本试验以黄丰为材料,研究了在保护地条件下,不同的整枝方式对其产量和品质的影响,明确了最佳整枝方式,完善了栽培技术,为进一步大面积示范推广提供理论依据,也为蒙西地区保护地彩椒的生产栽培提供参考。
1.1 供试材料供试材料为彩椒品种黄丰,由包头市农牧业科学研究院蔬菜研究室培育,品种登记编号为GPD(2020)150596。
1.2 试验设计试验于2019-2020 年在包头市农牧业科学研究院温室内进行。2019 年3 月6 日和2020 年3 月10 日分别在72 孔穴盘中播种育苗,并于2019 年4 月25 日和2020 年4 月30 日,将彩椒幼苗移栽定植到日光温室中,温室土壤理化性质见表1,每667m2施用底肥羊粪700kg,全部采用滴灌和尼龙绳高吊蔓栽培系统,定植后分别在幼苗扎根后、开花期、坐果期追施水溶性复混肥料(18-6-21)约10 次,每次随滴灌浇水施用,生育期累积追施水溶肥60kg/667m2。
表1 温室土壤理化性质
试验为单因素2 年期试验,采用完全随机区组设计。日光温室长10m,行(垄)距80cm,每6 行(垄)为1 个区组,设3 个处理,每个处理种植2 行(垄)共40 株,株距40cm,小区面积16m2,重复3 次。3个处理为双干整枝、三干整枝和四干整枝,双干整枝为去掉门椒后,仅保留2 个长势旺盛的主要侧枝,主枝上保留1~2 个分枝;三干整枝为去除门椒后,留下3 个方位好、长势好的一级分枝,主枝上保留1~2 个分枝,其余同级枝条去除;四干整枝为去掉门椒后,对椒上面保留4 个健壮枝条,使其不断向上生长,其余同级侧枝全部从基部去除,每个主枝上保留1~2个分枝。区组间种植和周围设置保护行4 行(垄)。定植20d 后,开始进行不同整枝方式处理,随后每周定期去除多余侧枝和下部老叶,保持不同的整枝株型,定植约70d 后,从7 月初开始根据彩椒的成熟情况陆续进行采收。
1.3 测定项目和方法
1.3.1 农艺性状测定在小区彩椒80%开花时,每个小区随机取样3 株测量株高、叶面积、叶鲜重和叶干重,叶面积用便携式叶面积仪(LI-COR LI-3000C)测量,叶干重用通风干燥箱105℃烘16h 后称干重。
1.3.2 果实品质测定果实品质包括外部品质和营养成分两部分,在果实成熟期,每个小区随机选择3 株采集3 个果实,用于测定果实品质。外部品质包括果实长度、果实直径和果肉厚度,用游标卡尺测定。营养成分包括维生素C(Vit C,Vitamin C)、可溶性固形物(TSS,Total soluble solids)、总糖(TS,Total sugars)、可滴定酸度(TA,Titratable acidity),维生素C 含量(mg/100g)用2,6-二氯靛酚滴定法测定,可溶性固形物用折射仪法测定,利用便携式数字折射仪(RHBO-90,LINK,Co.Ltd)直接测定,总糖含量用蒽酮比色法测定,可滴定酸度(g/100g)用电位滴定法测定。
1.3.3 产量性状测定彩椒的产量性状包括单株果实数、单果重、早期产量和总产量,每个小区前5 株收获测产的为早期产量,小区全部植株收获测产形成总产量。
1.4 数据分析数据采用Excel 2013 进行处理和绘图,通过SAS 8.1 版本进行方差分析,在0.05 显著性水平下,采用修正的最小显著性差异检验对处理进行比较分析。
2.1 不同整枝方式对黄丰农艺性状的影响由表2可知,不同整枝方式对黄丰农艺性状的影响存在显著差异。双干整枝的株高2 年均显著高于三干整枝和四干整枝,这可能是由于双干整枝的黄丰植株对可利用水、养分和光的竞争比三干整枝、四干整枝的小。四干整枝的单株叶鲜重、单株叶干重最重,单株叶面积最大,其次是三干整枝的,双干整枝处理的2 年均最低,各处理间差异显著。双干整枝的株高比三干整枝、四干整枝的高,而四干整枝和三干整枝的植株比双干整枝的最终生长量大,叶片数更多,植株干重更重,这与张天翔等[10]的结论一致。
表2 不同整枝方式对黄丰农艺性状的影响
2.2 整枝方式对黄丰果实外部性状的影响由表3可知,不同整枝方式处理间果实的外部性状存在显著差异。双干整枝处理的黄丰产生的果实较长、较宽,果肉也较厚,其次是三干整枝的,四干整枝的最小,且各处理间差异显著。这些外部性状可以归因于双干整枝处理更高的源库比,源指制造同化产物的器官和组织,包括进行光合作用的成熟叶片,库指消耗或贮存同化产物的器官和组织,包括生长、代谢和存储组织。双干整枝处理下,果实可以获得足够的同化物,而三干整枝和四干整枝处理正相反,因为更多的营养生长,那里的库源比较高,因此,同化物的可利用性较低,直接影响了果实的重量、长度和宽度[11]。
表3 不同整枝方式对黄丰果实外部品质的影响
2.3 整枝方式对黄丰果实营养成分的影响由图1可知,双干整枝处理的维生素C、可滴定酸度(TA)、可溶性固形物(TSS)和总糖(TS)含量均最高,其次是三干整枝处理,四干整枝处理最低,各处理间差异显著。这可能是因为四干整枝、三干整枝处理的叶片营养生长较多,通风条件不良,叶片冠层对光的截留较差所致。在整枝数量较少的植株中,良好的光照、通风条件产生较多的同化物供应,双干整枝处理由于具有较高的可用同化物而生产出品质较好的果实[12]。
2.4 不同整枝方式对黄丰产量性状及产量的影响不同整枝方式对单株果实数、单果重、早期产量和总产量的影响均存在显著差异(表4)。双干整枝早期产量最高,2 年均在1000kg/667m2以上,与三干整枝、四干整枝处理相比,2019 年分别增产17.63%和76.43%,2020 年分别增产16.95%和73.92%。这是由于从挂果前期营养器官到生殖器官都有足够的同化物,双干整枝处理的早期果实产量显著增加。结果后期,随着分枝数的增加,单株果实数量逐渐增加,但是单果重较小,这可能是因为果实败育率随营养器官生长速度的增加而线性降低[13]。果实数量的增加抵消了单果重较小的问题,使得四干整枝处理的总产量最高,2019 年、2020 年分别达到5653.08kg/667m2和5720.68kg/667m2,与双干整枝和三干整枝处理相比,2019 年增产71.89%和21.48%,2020 年增产84.13%和18.69%。这和韩向阳[14]的研究结果一致。
黄色彩椒新品种黄丰在不同的整枝方法下,农艺性状、品质和产量都有显著变化。通过冠层管理在果实数量和果实大小之间找到适当的平衡,是不同彩椒品种整枝方法的主要目标。黄丰在双干整枝处理下,由于分枝总数较少,通风和光照条件较好,导致果实早期产量、果实大小和果实品质都显著增加,随着分枝数的增加,单株果实数量增加,总产量也在提高,但因为单果重较小、品质欠佳,果实商品性大幅降低。综合考虑品质和产量等因素,本研究认为在北方保护地条件下,黄色彩椒新品种黄丰的最佳整枝方式为双干整枝,果实外观、品质等商品性最好,利于生产销售。
图1 不同整枝方式对黄丰果实营养成分的影响
表4 不同整枝方式对黄丰产量性状及产量的影响