播期對(duì)辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

劉宇鵬，張 皓，陳 芳，于 飛

（1貴州省山地環(huán)境氣候研究所，貴陽 550002；2貴州省山地氣候與資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴陽 550002；3清鎮(zhèn)市氣象局，貴州清鎮(zhèn) 550014）

0 引言

辣椒(Capsicum annuum)屬茄科(Solanaceae)辣椒屬(Capsicum)草本植物。在國內(nèi)蔬菜作物中，辣椒種植面積僅次于白菜，但其產(chǎn)值居蔬菜作物之首。貴州省作為全國辣椒種植面積、加工規(guī)模第一省，辣椒產(chǎn)業(yè)已成為其重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一[1]。加工型辣椒的果實(shí)品質(zhì)對(duì)風(fēng)味、營養(yǎng)和商品品質(zhì)都有要求[2]，也就意味著此類用途的辣椒果實(shí)綜合品質(zhì)要好。如何提高辣椒的產(chǎn)量和品質(zhì)成為科研工作者的研究重點(diǎn)。圍繞這一方向，前人從施肥[3-6]、生長調(diào)節(jié)劑[7-9]、灌溉技術(shù)[10-11]等方面開展了大量研究，為指導(dǎo)生產(chǎn)提供了科學(xué)依據(jù)。植物生育期氣象條件是影響產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素，播期的不同導(dǎo)致植物整個(gè)生長過程光溫水的差異，適當(dāng)?shù)牟テ诳梢詼p輕氣候?qū)ψ魑锏呢?fù)面作用[12]，從而影響生育進(jìn)程、結(jié)實(shí)性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的形成[13-16]。近年來關(guān)于播期對(duì)作物影響的研究大多集中在玉米、水稻和小麥等糧食作物上，在辣椒上的研究較少。筆者以3個(gè)辣椒品種為試驗(yàn)材料，通過開展播期處理對(duì)辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究，探究適宜播種期，旨在為辣椒高產(chǎn)高質(zhì)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試?yán)苯菲贩N為‘遵義朝天椒’、‘簇生椒’和‘辣研1號(hào)’，由貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院辣椒研究所提供。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2020年2—9月在貴陽市清鎮(zhèn)市暗流鎮(zhèn)進(jìn)行。采用二因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，主因素為播期，設(shè)置7個(gè)不同的播期（2月15日、2月25日、3月5日、3月15日、3月25日、4月5日、4月15日，表1），副因素為品種（‘遵義朝天椒’、‘簇生椒’、‘辣研1號(hào)’），每個(gè)播期設(shè)置3個(gè)重復(fù)，共63個(gè)小區(qū)，隨機(jī)排列。小區(qū)面積24 m2，大壟雙行單株定植，密度為4株/m2，壟高20 cm，覆膜栽培，試驗(yàn)地周圍設(shè)置保護(hù)行。水肥管理措施按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)栽培要求實(shí)施。

表1 試驗(yàn)處理

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 產(chǎn)量 以辣椒果實(shí)完全紅熟為采摘標(biāo)準(zhǔn)，分批次采摘后統(tǒng)計(jì)各小區(qū)產(chǎn)量，換算成公頃產(chǎn)量作數(shù)據(jù)分析使用。

1.3.2 品質(zhì) 干物質(zhì)含量參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》(GB 5009.3—2016)中的直接干燥法。維生素C參照郝建軍編寫的《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》[17]中的鉬酸銨比色法進(jìn)行測(cè)定。辣椒素根據(jù)《辣椒及辣椒制品中辣椒素類物質(zhì)測(cè)定及辣度表示方法》(GB/T 21266—2007)進(jìn)行測(cè)定。粗脂肪采用全自動(dòng)索氏脂肪分析儀（福斯Soxtec 8000，丹麥）進(jìn)行測(cè)定。粗纖維采用全自動(dòng)粗纖維分析儀（福斯Fibertec 8000，丹麥）進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用SPSS 21.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 播期對(duì)辣椒產(chǎn)量的影響

圖1結(jié)果表明，播期對(duì)3個(gè)辣椒品種的產(chǎn)量都有顯著影響，統(tǒng)一表現(xiàn)為隨著播期推遲產(chǎn)量先升后降的趨勢(shì)，在T4即播期為3月15日時(shí)辣椒產(chǎn)量最高，且顯著高于其他播期。最佳播期之后，播期越遲辣椒產(chǎn)量越低。

圖1 播期對(duì)辣椒產(chǎn)量的影響

2.2 播期對(duì)辣椒品質(zhì)的影響

2.2.1 播期對(duì)辣椒干物質(zhì)的影響 圖2結(jié)果表明，播期對(duì)3個(gè)辣椒品種的干物質(zhì)都有顯著影響，不同品種受影響的表現(xiàn)各異。‘遵義朝天椒’在T7即播期為4月15日時(shí)干物質(zhì)最高，且顯著高于其他處理，其他處理間無顯著差異；‘簇生椒’在T3即播期為3月5日時(shí)干物質(zhì)最高，與T1、T4、T5和T7之間無顯著差異，但顯著高于T2和T6；‘辣研1號(hào)’在T7即播期為4月15日時(shí)干物質(zhì)最高，且顯著高于其他處理。

圖2 播期對(duì)辣椒干物質(zhì)的影響

2.2.2 播期對(duì)辣椒維生素C的影響 圖3結(jié)果表明，播期對(duì)3個(gè)辣椒品種維生素C都有顯著影響，不同品種受影響的表現(xiàn)各異?！窳x朝天椒’在T7即播期為4月15日時(shí)維生素C最高，且顯著高于其他處理‘；簇生椒’在T6即播期為4月5日時(shí)維生素C最高，且顯著高于其他處理‘；辣研1號(hào)’在T7即播期為4月15日時(shí)維生素C最高，且顯著高于其他處理。

圖3 播期對(duì)辣椒維生素C的影響

2.2.3 播期對(duì)辣椒粗脂肪的影響 圖4結(jié)果表明，播期對(duì)3個(gè)辣椒品種的粗脂肪都有顯著影響，不同品種受影響的表現(xiàn)各異?！窳x朝天椒’在T4即播期3月15日時(shí)粗脂肪含量最高，且顯著高于除T7外的其他處理；‘簇生椒’在T5即播期3月25日時(shí)粗脂肪含量最高，且顯著高于其他處理；‘辣研1號(hào)’在T1即播期為2月15日時(shí)粗脂肪含量最高，且顯著高于其他處理。

圖4 播期對(duì)辣椒粗脂肪的影響

2.2.4 播期對(duì)辣椒粗纖維的影響 圖5結(jié)果表明，播期對(duì)3個(gè)辣椒品種的粗纖維都有顯著影響，不同品種受影響的表現(xiàn)各異?！窳x朝天椒’在T7即播期為4月15日時(shí)粗纖維最高，且顯著高于其他處理；‘簇生椒’在T6即播期為4月5日時(shí)粗纖維最高，且顯著高于其他處理；‘辣研1號(hào)’在T6即播期4月5日時(shí)粗纖維最高，且顯著高于其他處理。

圖5 播期對(duì)辣椒粗纖維的影響

2.2.5 播期對(duì)辣椒辣椒素的影響 圖6結(jié)果表明，播期對(duì)3個(gè)辣椒品種的辣椒素都有顯著影響，不同品種受影響的表現(xiàn)各異。‘遵義朝天椒’在T3即播期為3月5日時(shí)辣椒素最高，且顯著高于其他處理；‘簇生椒’在T5即3月25日時(shí)辣椒素最高，且顯著高于其他處理；‘辣研1號(hào)’在T7即播期為4月15日時(shí)辣椒素最高，且顯著高于其他處理。

圖6 播期對(duì)辣椒辣椒素的影響

2.2.6 播期對(duì)辣椒二氫辣椒素的影響 圖7結(jié)果表明，播期對(duì)3個(gè)辣椒品種的二氫辣椒素都有顯著影響，不同品種受影響的表現(xiàn)各異。‘遵義朝天椒’在T3即播期3月5日時(shí)二氫辣椒素最高，且顯著高于其他處理‘；簇生椒’在T5即播期3月25日時(shí)二氫辣椒素最高，且顯著高于其他處理‘；辣研1號(hào)’在T7即播期4月15日時(shí)二氫辣椒素最高，且顯著高于其他處理。

圖7 播期對(duì)辣椒二氫辣椒素的影響

從以上結(jié)果可以看出，辣椒不同品質(zhì)指標(biāo)對(duì)于播期的響應(yīng)各異，因此需要對(duì)每個(gè)辣椒品種品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以得到影響辣椒品質(zhì)的適宜播期。

2.3 辣椒品質(zhì)之間相關(guān)性分析

辣椒品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析結(jié)果（表2）表明，干物質(zhì)與粗脂肪、粗纖維、辣椒素和二氫辣椒素都呈極顯著正相關(guān)；粗脂肪與粗纖維呈顯著正相關(guān)，與辣椒素和二氫辣椒素都呈極顯著正相關(guān)；粗纖維與辣椒素和二氫辣椒素都呈顯著正相關(guān)；辣椒素與二氫辣椒素呈極顯著正相關(guān)；其余品質(zhì)指標(biāo)兩兩之間無顯著相關(guān)性?？梢姡髦笜?biāo)反映辣椒品質(zhì)的信息存在不同程度重疊，因此采用主成分分析法對(duì)辣椒品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

表2 辣椒品質(zhì)之間相關(guān)性分析

2.4 不同播期下辣椒品質(zhì)的主成分分析

辣椒6個(gè)品質(zhì)指標(biāo)主成分分析結(jié)果（表3）表明，第1主成分特征值3.917，貢獻(xiàn)率為65.289%，第2主成分特征值為1.238，貢獻(xiàn)率為20.638%，根據(jù)特征值＞1的原則，前2個(gè)主成分累積貢獻(xiàn)率達(dá)85.926%，能夠反映辣椒果實(shí)品質(zhì)大部分信息，因此選取這2個(gè)主成分進(jìn)行分析以代表辣椒6個(gè)品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)信息。

表3 6個(gè)主成分權(quán)重系數(shù)、特征值、方差貢獻(xiàn)率和累積方差貢獻(xiàn)率

2.5 不同辣椒品種不同播期下果實(shí)品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)

由權(quán)重系數(shù)和品質(zhì)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值可以得出2個(gè)主成分的表達(dá)式，如式(1)～(2)。

式中，X1為干物質(zhì)，X2為維生素C，X3為粗脂肪，X4為粗纖維，X5為辣椒素，X6為二氫辣椒素。

以各主成分對(duì)應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率為權(quán)重，可以得出辣椒品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)得分模型，如式(3)。

3個(gè)辣椒品種不同播期下果實(shí)品質(zhì)的主成分得分和綜合得分見表4，綜合得分分值越高，表明綜合品質(zhì)越好‘。遵義朝天椒’在播期4月15日時(shí)綜合品質(zhì)最佳，3月25日次之，2月15日最差‘；簇生椒’在播期4月5日時(shí)綜合品質(zhì)最佳，3月25日次之，2月25日最差‘；辣研1號(hào)’在播期4月5日時(shí)綜合品質(zhì)最佳，4月15日次之，3月5日最差。從品種方面來看，辣椒綜合品質(zhì)表現(xiàn)為‘遵義朝天椒’最佳‘，簇生椒’次之‘，辣研1號(hào)’最差。

表4 不同辣椒品種不同播期果實(shí)品質(zhì)主成分得分及綜合得分

3 結(jié)論與討論

筆者開展播期對(duì)辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究，結(jié)果表明，播期對(duì)不同辣椒品種產(chǎn)量的影響一致，都是在播期為3月15日即常年播期時(shí)辣椒產(chǎn)量最高。播期對(duì)不同辣椒品種品質(zhì)的影響略有差異，其中‘遵義朝天椒’在播期為4月15日即播期推遲30天時(shí)綜合品質(zhì)最好，‘簇生椒’和‘辣研1號(hào)’都是在播期為4月5日即播期推遲20天時(shí)綜合品質(zhì)最好。綜上所述，在貴陽及其氣候相似地區(qū)，辣椒在常年播期3月15日時(shí)產(chǎn)量最高，播期推遲20～30天時(shí)綜合品質(zhì)最好。

分期播種是利用同一地點(diǎn)氣象因子隨時(shí)間變化的差異性而設(shè)計(jì)的一種試驗(yàn)方法[18]，通過調(diào)整播期，可以人為地創(chuàng)造廣泛變異的氣象因子[19]，從而增加試驗(yàn)處理，縮短試驗(yàn)期限，提高研究效率，近年來被廣泛應(yīng)用于各類作物研究。張冬梅等[20]研究發(fā)現(xiàn)，隨著播期推遲，玉米生育期呈縮短趨勢(shì)，生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量都呈先增后減的趨勢(shì)。張弛等[21]研究表明，隨著播期推遲，水稻播種至拔節(jié)期和全生育期都縮短，抽穗至成熟期生育期增加，產(chǎn)量和日產(chǎn)量逐漸降低。在紫花苜蓿的播期試驗(yàn)研究中，播期推遲會(huì)降低其株高和單枝條重，播種越晚，苜蓿的干草產(chǎn)量越低[22]。韓云飛等[23]研究表明，毛葉苕子的干物質(zhì)積累隨著播期延遲呈先升后降趨勢(shì)，適當(dāng)早播有利于植株前期生長發(fā)育和營養(yǎng)積累，從而為后期產(chǎn)量形成奠定基礎(chǔ)。李博等[24]研究發(fā)現(xiàn)，雜交秈稻的播期推遲10～20天可以調(diào)節(jié)其生長所需氣象條件至適宜水平，從而提高米飯食味品質(zhì)。Konwar等[25]研究發(fā)現(xiàn)，適時(shí)播種可以使燕麥的各項(xiàng)生理參數(shù)達(dá)到最大值，隨著播期推遲，各項(xiàng)生理參數(shù)值逐漸降低。陳功等[26]研究發(fā)現(xiàn)，晚播導(dǎo)致棉鈴對(duì)位葉蔗糖濃度升高，為棉鈴發(fā)育提供更充足的碳源，棉鈴發(fā)育更完全。杜佳興等[27]研究表明，播期顯著影響大豆產(chǎn)量和蛋白質(zhì)、脂肪品質(zhì)指標(biāo)，應(yīng)當(dāng)適時(shí)播種?？梢姡{(diào)整播期是協(xié)調(diào)作物生長所需光熱水資源的有效手段，適用于各種作物，可作為提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的栽培手段之一。

關(guān)于播期對(duì)辣椒的影響，前人也做了相關(guān)研究。韓曉清等[28]研究了唐山地區(qū)6個(gè)播期（3月20日—6月5日）對(duì)辣椒品種‘天鷹椒’病毒病和產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，該品種最佳播期為4月5日。趙虎等[29]研究了廣西南部低海拔地區(qū)秋播4個(gè)播期（7月26日—9月24日）和冬播4個(gè)播期（10月14日—12月13日）對(duì)辣椒‘桂椒12號(hào)’病毒病和產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，該品種最佳播期為秋播7月24日和冬播9月26日。羅明紅[30]研究了貴州省遵義縣4個(gè)播期（2月5日—3月6日）對(duì)‘遵辣9號(hào)’產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，該品種最佳播期為2月中下旬。本研究則表明，播期在3月15日時(shí)辣椒產(chǎn)量最高，結(jié)果與前人研究有較大差異，這可能與研究區(qū)域、品種、播期時(shí)間的不同有關(guān)。同時(shí)也可看出，播期對(duì)辣椒的影響前人主要圍繞產(chǎn)量方面展開，而忽視了其對(duì)品質(zhì)的影響，本研究對(duì)此進(jìn)行了補(bǔ)充。

播期的不同，歸根結(jié)底是生長期間光溫水的不同，明確影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵氣象因子，對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)具有重要意義。周磊等[31]通過燕麥分期播種試驗(yàn)開展物候期觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)降雨量是影響燕麥品質(zhì)的關(guān)鍵因子，拔節(jié)到灌漿的降雨量與粗脂肪和粗蛋白含量呈正比。張垚等[32]開展飼用油菜分期播種試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)苗期、營養(yǎng)生長和花后有效積溫量是影響其品質(zhì)的關(guān)鍵因子。梁茜等[33]研究發(fā)現(xiàn)，灌漿期和全生育期溫度是影響華北平原雨養(yǎng)夏玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵因子。可見做好生育期觀測(cè)，結(jié)合氣象數(shù)據(jù)，深入分析影響辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵氣象因子，開展多年多點(diǎn)的試驗(yàn)對(duì)本研究結(jié)果加以驗(yàn)證和補(bǔ)充很有必要。