CN109548589B - 一种提高设施栽培甜椒产量与品质的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种提高设施栽培甜椒产量与品质的方法：甜椒定植后连续5‑7天采用红光:蓝光为8:1的比例进行补光4h；定植后第6‑8天起采用红光:蓝光为2:1的比例进行补光2h，连续补光7‑15天；定植后第16‑19天起采用红光：蓝光为4:1的比例进行补光2h，补光至门椒或对椒采摘结束；然后采用红光:蓝光为4:1的比例进行补光4h；每茬甜椒采摘前2‑3天，采用红光:蓝光为2:1的比例先补光2h，再采用红光:蓝光为4:1的比例补光2h；采摘结束后恢复红光:蓝光为4:1补光4h；循环直至盛果期结束；结果后期采用红光:蓝光为8:1的比例进行补光4h，补光至末茬甜椒长至膨大期结束。本发明的方法能够平均多产一茬甜椒，显著提高甜椒的单位面积产量，且甜椒的商品化指标显著提高。

Description

一种提高设施栽培甜椒产量与品质的方法
技术领域
本发明属于作物栽培领域，具体涉及一种甜椒种植栽培方法。
背景技术
光是植物生长发育必需的环境因子，光照多寡及质量高低直接关系到园艺植物产量品质的形成。越冬茬蔬菜的设施栽培中，秋冬季光照逐渐减少；出于保温的要求，设施外部需要加盖保温被、草苫等覆盖物，也使得设施内光照时数更少。加之近些年来，我国多地发生了多次雾霾天气，导致设施内光照严重不足，给当地温室作物生产造成较大的危害。通过人工补光解决温室内光照不足的问题是最有效的措施之一。发光二极管（lightemitting diode，LED）作为一种新型人工光源，具有能耗低、寿命长、体积小、光谱可调等优点，应用于设施园艺生产中，能够促进多种作物的生长发育及果实品质的提升。
甜椒是我国设施栽培的主要蔬菜种类之一，冬春保护地内弱光寡照环境会影响甜椒植株的生长，导致生育期延迟，坐果数减少。LED红蓝混合补光能够促进甜椒植株的生长，提高甜椒产量并改善甜椒的果实品质。然而目前对光质和光照时间的研究多为单一的、独立的，没有对整个生长期中光质和光照时间调节对甜椒优质高产影响的研究。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种通过调节光照在温室及保护地等设施栽培中提高越冬茬甜椒品质与产量的方法，投入少、对品质和产量提高明显。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
一种提高设施栽培甜椒品质与产量的方法，包括以下步骤：
（1）选择7-8真叶的甜椒苗进行定植，定植后至定植后5-7天每天采用红光：蓝光为8:1的比例进行补光，补光时间为4h；
（2）定植后第6-8天起每天采用红光：蓝光为2:1的比例进行补光，补光时间为2h，连续补光7-15天；
（3）步骤（2）结束起每天采用红光：蓝光为4:1的比例进行补光，补光时间为2h，补光至对椒摘除或采摘；
（4）对椒摘除或采摘后开始，每天采用红光：蓝光为4:1的比例进行补光，补光时间为4h；
每茬甜椒采摘前2-3天，每天采用红光：蓝光为2:1的比例先补光2h，再采用红光：蓝光为4:1的比例补光2h；采摘结束后恢复每天红光：蓝光为4:1，补光4h；循环直至盛果期结束；
（5）结果后期每天采用红光：蓝光为8:1的比例进行补光，补光至末茬甜椒坐果。
所述甜椒的栽培茬口为越冬茬或冬春茬。
上述步骤中，补光时段为日落后。
所述红光的波长为630±5 nm，蓝光的波长为460±5 nm。
补光过程中，植株顶层的光量子通量密度为50-100 μmol·m-2·s-1。
步骤（3）中，根据植株生长状况选择是否保留对椒；如果生长势好保留对椒至膨大期结束，尽早采摘；生长势较差不保留对椒。对椒摘除后植株即进入盛果期。
步骤（5）中，越冬茬补光时间为4h；冬春茬补光时间为2h。
本发明的有益效果为：
本发明通过对甜椒不同生长时期采用不同的光质与光照时间，可以在缓苗期促进根系发育与生长，从而加快缓苗过程；在苗期生长阶段抑制徒长减缓花芽分化，适当延长营养生长的时间，增加茎粗壮苗，促进根系发育与干物质积累，保障结果后期根系的活力，提高水分与养分供给，延长结果期；结果后期为了由于植株长高改善过长的矿质元素与水分运输路径，改用能够促进根部物质积累的光照模式，达到养根的目的，从而延长结果期；通过对果实采摘前的光照提高了果实品质。本发明的方法，通过分时期调节光照的模式，采用相同的种植管理模式，在同样的管理水平下，能够平均多产一茬甜椒，显著提高甜椒的单位面积产量，且甜椒的商品化指标显著提高。
附图说明
图1是实施例1中不同处理结果期（中后期）状态。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受下述实施例的限制。
实施例1 越冬茬甜椒补光
试验于2017年在德州市科学研究院平原科技创新园日光温室进行。供试甜椒品种为奥黛丽，采用穴盘基质育苗，育苗基质为草炭:珍珠岩:蛭石（V:V:V=7:3:1），于2017年8月24日选取7-8真叶幼苗定植于日光温室内。
试验光源为定制LED植物补光灯，购于惠州可道科技股份有限公司，灯具为长方形，尺寸为L380*W280*H180mm，单灯功率100w，发光角度为150°，每盏灯由高亮度的红色(630±5) nm和蓝色(460±5) nm灯珠组成。
采用Execl软件进行数据处理，用SPSS 21.0统计软件进行方差分析，差异显著性分析采用Tukey法进行检验（P < 0.05）。
补光光质设红光和蓝光组合R:B = 2:1（2R1B）、R:B = 4:1（4R1B）和R:B = 8:1（8R1B）三种，其中光质4R1B为补光处理1；2R1B、4R1B和8R1B循环组合补光为处理2；以不补光为空白对照（CK），共计3个处理，具体补光时长安排见表1。每个处理设3次重复，每个重复30株，不同处理间用遮光布进行隔离。每个处理四支灯，在温室内安装间距为南北2m，东西1.3m，通过调节光源与植物顶端的距离，使到达幼苗冠层的光量子通量密度为50 ± 5μmol·m-2·s-1，光强及光谱测定采用PLA-20植物光照分析仪（杭州远方光电信息股份有限公司），补光时间由定时器控制。根据植株生长高度适时调整光源位置，其余农事操作、水肥管理与病虫害防治相同。不保留门椒，对椒青熟时尽早采摘，不计入产量。
表1 越冬茬补光设置
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
1.1 对植株生物量的影响
选取各处理中移栽时长势与高度相似的10株移栽苗挂牌，于9月1日取3株甜椒植株测定生物量，分离地上部（茎、叶）和地下部（根），用天平测定各部分鲜重，烘干后测定各部分干重，于9月8日测定剩余株高和茎基部直径（茎粗）。结果如表2所示。
表2 不同处理地上部与地下部鲜重与干重、株高的比较（mean±SD.）
Figure 21115DEST_PATH_IMAGE002
表中同列不同的小写字母代表0.05水平差异显著。
由表2数据可知，处理2在地上鲜重、地上干重、地下鲜重、地下干重为代表的生物量上比CK有显著的提高；处理2在地下鲜重、地下干重上比处理1有显著提高。说明补光可以提高甜椒生物量，而且采用8R1B的光更有利于根系的生长，有助于移栽后更快缓苗。由表2数据说明，处理2对植株的茎粗有一定的增加作用，而且相比于处理1可以抑制植株徒长，具有一定的壮苗作用。
1.2 对产量的影响
盛果期开始至末茬采摘结束，每处理选取长势一致的20株甜椒植株进行挂牌标记，累计记录采收产量、采收果数，并计算单株产量及每平米单产；从采收果实中随机选取5个果实测量单果重，结果如表3所示。
表3 甜椒产量（mean±SD.）
Figure DEST_PATH_IMAGE003
表中同列不同的小写字母代表0.05水平差异显著。
根据表3数据可知，补光能够显著提高甜椒产量，虽然处理2与处理1在单果重方面提升不显著，但是在单株果实数、单株产量与单位面积产量上增产显著。与CK相比，处理2能够延长结果期，比对照能多收获一茬甜椒，且末茬的单果重显著高于对照。
1.3 对品质的影响
每处理选取头茬和末茬中大小色泽果形基本一致的3个果实进行品质测定，可溶性蛋白采用考马斯亮蓝G-250法测定，可溶性糖采用蒽酮比色法测定，可滴定酸采用指示剂滴定法（GB/T 12293-1990）测定，并计算糖酸比，维生素C采用2,6-二氯酚靛酚比色法测定，硝酸盐含量采用水杨酸比色法测定。结果见表4和表5所示。
表4 果实品质（头茬）
Figure 407097DEST_PATH_IMAGE004
表中同列不同的小写字母代表0.05水平差异显著。
表5 果实品质（末茬）
Figure DEST_PATH_IMAGE005
表中同列不同的小写字母代表0.05水平差异显著。
由表4数据可知，处理2在头茬甜椒果实的可溶性蛋白、可溶性糖含量、可滴定酸含量和Vc含量上均显著高于CK，硝酸盐含量显著低于CK；在可溶性蛋白、可溶性糖含量和Vc含量上显著高于处理1，硝酸盐含量显著低于处理1。由表5数据可知，与CK和处理1相比，处理2在末茬甜椒果实的可溶性蛋白、可溶性糖含量、可滴定酸含量和Vc含量，硝酸盐含量上表现与头茬果实类似。通过比较表4和表5可知，三个处理的头茬与末茬果实的糖酸比并没有显著变化，但是，与处理1中单一光质光照相比，处理2在后期果实中的可溶性蛋白、可溶性糖、Vc含量仍然较高，硝酸盐的含量较低。
图1显示了不同处理在结果期中后期的生长状态。由图片可知，CK植株已进入衰老状态，水分与养分供应能力下降，叶片下垂、微卷曲，叶尖干枯；处理1的叶片状态也处于衰老过程中，叶片出现下垂的现象；处理2的植株状态与盛果期的差别较小，叶片叶色与生长状态没有肉眼可见的变化。这说明，处理2的根系功能与叶片功能仍处于较好的状态。
综上所述，处理2的光照模式能够显著提高果实品质。
实施例2 冬春茬甜椒补光
试验于2018年在德州市科学研究院平原科技创新园日光温室进行。供试甜椒品种为拜安卡（彩椒），采用穴盘基质育苗，育苗基质为草炭:珍珠岩:蛭石（V:V:V=7:3:1），于2018年1月5日选取7-8真叶的幼苗定植于日光温室内。试验处理设置与数据采集和处理如实施例1，果实品质测定中增加花青素与类胡萝卜素的含量测定。处理时间如表6所示，不保留门椒，对椒在膨大期前去除，结果如表7-10所示。
表6 冬春茬补光设置
Figure 655675DEST_PATH_IMAGE006
。
2.1 对植株生物量的影响
选取各处理中移栽时长势与高度相似的10株移栽苗挂牌，于1月13日取3株甜椒植株测定生物量，分离地上部（茎、叶）和地下部（根），用天平测定各部分鲜重，烘干后测定各部分干重，于1月20日测定剩余株高和茎基部直径（茎粗），结果如表7所示。
表7 不同处理地上部与地下部鲜重与干重、株高的比较（mean±SD.）
Figure DEST_PATH_IMAGE007
表中同列不同的小写字母代表0.05水平差异显著。
由表7数据可知，处理2在地上鲜重、地上干重、地下鲜重、地上干重为代表的生物量上比CK有显著的提高；处理2在地下干重上比处理1有显著提高。说明补光可以提高甜椒生物量，而且采用8R1B的光更有利于根系的生长与干物质积累，有助于移栽后更快缓苗。由表7数据还可知，处理2对植株的茎粗有一定的增加作用，而且相比于处理1可以抑制植株徒长，具有一定的壮苗作用。
2.2 对产量的影响
盛果期开始至末茬采摘结束，每处理选取长势一致的20株甜椒植株进行挂牌标记，累计记录采收产量、采收果数，并计算单株产量及每平米单产；从采收果实中随机选取5个果实测量单果重，结果如表8所示。
表8 甜椒产量（mean±SD.）
Figure 785305DEST_PATH_IMAGE008
表中同列不同的小写字母代表0.05水平差异显著。
根据表8数据可知，补光能够显著提高甜椒产量，虽然处理2与处理1在单株果实数、头茬单果重及单株产量方面提升不显著，但是在末茬单果重和单位面积产量上增加显著。与CK相比，处理2能够延长结果期，比对照能多收获一茬甜椒，且末茬的单果重显著高于对照。
2.3 对品质的影响
每处理选取青熟和完熟的大小色泽果形基本一致的3个果实（绿熟为白色，完熟为红色）进行品质测定，可溶性蛋白采用考马斯亮蓝G-250法测定，可溶性糖采用蒽酮比色法测定，可滴定酸采用指示剂滴定法（GB/T 12293-1990）测定，并计算糖酸比，维生素C采用2,6-二氯酚靛酚比色法测定，硝酸盐含量采用水杨酸比色法测定，花青素采用盐酸-甲醇比色法测定（曹建康，姜微波，赵玉梅.果蔬采后生理生化实验指导[M]. 北京：中国轻工出版社，2007: 24-70.），类胡萝卜素的含量采用三氯甲烷-甲醇比色法测定（张英宣，张莉. 胡萝卜中类胡萝卜素全量的测定[J]. 中国食物与营养，2006（6）: 24-25.）。结果见表9和表10所示。
表9 果实品质（绿熟）
Figure DEST_PATH_IMAGE009
表中同列不同的小写字母代表0.05水平差异显著。
表10 果实品质（完熟）
Figure 68519DEST_PATH_IMAGE010
表中同列不同的小写字母代表0.05水平差异显著。
由表9数据可知，处理2在青熟甜椒果实的可溶性蛋白、可溶性糖含量、Vc含量及糖酸比上均显著高于CK，可滴定酸含量及硝酸盐含量显著低于CK；在可溶性蛋白和可溶性糖含量和糖酸比上显著高于处理1，硝酸盐含量低于处理1。由表10数据可知，处理2在完熟甜椒果实的可溶性蛋白、可溶性糖、Vc和花青素和类胡萝卜素含量及糖酸比上均显著高于CK，硝酸盐含量显著低于CK；在可溶性蛋白、可溶性糖、花青素和类胡萝卜素含量和糖酸比上显著高于处理1，可滴定酸含量及硝酸盐含量显著低于处理1。综上所述，处理2的不同光质组合的光照模式能够显著提高果实品质和果实的口感。

Claims (6)

1.一种提高越冬茬设施栽培甜椒品质与产量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）选择7-8真叶的甜椒苗进行定植，定植后7天每天采用红光：蓝光为8:1的比例进行补光，补光时间为4h；
（2）定植后第8天起每天采用红光：蓝光为2:1的比例进行补光，补光时间为2h，连续补光7天；
（3）定植后第16天起每天采用红光：蓝光为4:1的比例进行补光，补光时间为2h，补光至对椒采摘或摘除时；
（4）对椒采摘或摘除后开始，每天采用红光：蓝光为4:1的比例进行补光，补光时间为4h；
每茬甜椒采摘前2-3天，每天采用红光：蓝光为2:1的比例先补光2h，再采用红光：蓝光为4:1的比例补光2h；采摘结束后恢复每天红光：蓝光为4:1，补光4h；循环直至盛果期结束；
（5）结果后期每天采用红光：蓝光为8:1的比例进行补光，补光至末茬甜椒坐果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，补光时段为日落后。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述红光的波长为630±5 nm，蓝光的波长为460±5 nm。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，植株顶层的光量子通量密度为50-100 μmol·m-2·s-1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，根据植株生长状况选择是否保留对椒；如果生长势好保留对椒至膨大期结束，尽早采摘；生长势较差不保留对椒。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（5）中，越冬茬补光时间为4h；冬春茬补光时间为2h。
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