張靜清，章文洪，王忠玲，陳振東，張杰超，楊 玫

（長子縣蔬菜研究會，山西長子046600）

青椒是簡易大棚的主要栽培作物。同一地塊連續(xù)種植青椒幾年后出現(xiàn)的減產(chǎn)向題，國內(nèi)屢有報道。歸納起來，其是由土傳病害、連作障礙等因素造成的。但是，解決問題的具體栽培措施的報道卻很少。特別是在實際生產(chǎn)中出現(xiàn)的：青椒長勢，棚兩端往往好于棚中間；植株高度，棚兩側(cè)明顯低于棚中間；畸形果發(fā)生率，棚兩側(cè)明顯高于棚中間；以及植株狂長掛果少和各種病蟲的危害等諸多問題，對其開展針對性的研究尚無報道。

本研究將組裝的集成技術(shù)設(shè)施棚與采用常規(guī)技術(shù)棚進(jìn)行大區(qū)互比試驗，研究不同生態(tài)環(huán)境對青椒生長的影響，旨在通過改善青椒生態(tài)環(huán)境來解決目前生產(chǎn)中存在的問題。

1 材料和方法

1.1 試驗地基本情況

試驗于2010年4—7月在山西省長治市長子縣大李村進(jìn)行，所在地屬溫帶半濕潤大陸性氣候。氣候四季分明，季風(fēng)強盛，雨熱同季。該地地處黃土高原，逢風(fēng)必起灰塵。全年日照時數(shù)為2 556.5 h，年均氣溫為9.3℃，有效積溫為3 157～3 240℃，年均降雨量為669.5 mm，地處北緯35°～36°，東經(jīng) 112°～113°，海拔 910 m。試驗地連續(xù)4 a種植青椒，黏土質(zhì)地，施肥前測得土壤理化性質(zhì)為：有效氮238.32 mg/kg，有效磷33.92 mg/kg，有效鉀240.63 mg/kg，土壤有機質(zhì)33.5 mg/kg，pH值為7.3。

1.2 試驗內(nèi)容與田間設(shè)計

本試驗設(shè)對照棚和試驗棚，試驗棚與對照棚相鄰種植且面積相等（為12 m×55 m），2個棚的中間地段都設(shè)有6 m×12 m的定點觀察區(qū)，以調(diào)查記載和核實產(chǎn)量。集成技術(shù)設(shè)施棚簡稱“設(shè)施棚”，常規(guī)技術(shù)棚簡稱“對照棚”。

對照棚。采用目前常規(guī)使用的棚體。具體試驗內(nèi)容是目前常規(guī)的栽培技術(shù)：（1）不清洗棚膜；（2）溫度自然升降；（3）隨機漫灌；（4）逢水必肥，隨機追施；（5）棚內(nèi)氣流處于自然狀態(tài)；（6）對蟲害不進(jìn)行物理防控。

試驗棚。對對照棚進(jìn)行改造，使棚體增高。普通棚脊高2.3 m，腰高2 m，邊高1 m；改造后的棚體分別增高0.6 m。普通棚未設(shè)防蟲網(wǎng)、遮陽網(wǎng)、擋風(fēng)帶，改造后的棚體在脊膜外0.2 m高處加設(shè)可移動的遮陽網(wǎng)16 m×120 m；在風(fēng)口處加設(shè)防蟲網(wǎng)1.9 m×110 m；在棚風(fēng)口地面以上加設(shè)固定的擋風(fēng)帶0.5 m×110 m。試驗的集成技術(shù)是：（1）定期清洗棚膜外的灰塵；（2）控制溫度，尤其是結(jié)果層溫度的升降；（3）酌情澆水，看苗定量；（4）緩沖棚內(nèi)特別是棚側(cè)的空氣流量；（5）酌情按比例施肥，降低化肥的投入量；（6）調(diào)節(jié)棚內(nèi)空氣濕度和切斷遷飛性害蟲的侵入途徑。

1.3 供試品種及定植情況

2個棚栽植同一品種青椒富麗二號，由長子縣惠民公司實施穴盤育苗，秧苗定植株行距為40 cm×50 cm，密度為42 705株/hm2。同一時間定植，從定植開始，設(shè)施棚采用集成技術(shù)，對照棚采用常規(guī)技術(shù)。

1.4 測定項目與方法

同一時間測量不同棚內(nèi)的光照強度、土壤水分含量、溫度變化、氣流反應(yīng)等情況，統(tǒng)計不同棚內(nèi)的澆水次數(shù)、施肥量及種類、病蟲侵害等情況。同時，在重點生育時期進(jìn)行青椒長勢及產(chǎn)量的調(diào)查，并進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 棚內(nèi)光照強度的比較

作物產(chǎn)量的90%來源于光合作用[1]。由于弱光脅迫，作物不能進(jìn)行正常的光合作用，是大棚種植青椒減產(chǎn)的原因之一[2-3]。而棚膜外表灰塵的日積月累，必然影響棚膜的透光率。設(shè)施棚和對照棚的棚膜均為第1次使用，在6—7月，設(shè)施棚每隔15 d清洗1次膜外灰塵，對照棚則不進(jìn)行清洗。于7月20日11：00測量棚內(nèi)光照強度。結(jié)果表明，棚外自然光照為9.83萬lx，設(shè)施棚為7.82萬lx，對照棚為6.5萬lx；設(shè)施棚的透光率為80%，對照棚為67%，設(shè)施棚較對照棚提高透光率13百分點。2010年久旱無雨，有風(fēng)必有灰，定期清洗膜外灰塵，顯得尤為重要。

2.2 棚內(nèi)中午溫度的比較

棚內(nèi)作物花芽分化不良，授粉、受精受到影響，從而引發(fā)了落花落果及畸形果增多的現(xiàn)象。原因之一是生長層溫度升至40℃左右，由高溫脅迫所致[4]。夏季中午往往是高溫形成時段，棚外遮陽對棚內(nèi)的溫度下降能否產(chǎn)生影響，本試驗于6月 6日和 21日 13：00—15：00分 2次進(jìn)行了棚內(nèi)各層高度的溫度調(diào)查，第1次是設(shè)施棚加遮陽網(wǎng)與對照棚溫度差異的調(diào)查，第2次是設(shè)施棚不加遮陽網(wǎng)與對照棚溫度差異的調(diào)查，調(diào)查結(jié)果如圖1、圖2所示。

由圖1可知，設(shè)施棚加遮陽網(wǎng)較對照棚內(nèi)20 cm高度的溫度平均降溫4.5℃，30 cm高度平均降溫5℃，50 cm高度平均降溫2.5℃，100 cm高度平均降溫2.8℃，150 cm高度平均降溫5℃。由圖2可知，設(shè)施棚不加遮陽網(wǎng)較對照棚20 cm高度平均降溫1.3℃，30cm高度平均降溫1.3℃，50 cm高度平均降溫0.7℃，100 cm高度平均降溫0.7℃，150 cm高度平均降溫1.3℃。調(diào)查結(jié)果表明：棚體增高有降溫作用，再加設(shè)遮陽網(wǎng)降溫作用尤為明顯，對照棚只能用澆水來降低棚溫，而且產(chǎn)生的降溫效果維持時間很短。

2.3 棚內(nèi)澆水次數(shù)、土壤含水量的比較

過多的澆水量和澆水次數(shù)使根際土壤呈現(xiàn)為硬泥狀后，在抑制土壤呼吸的同時嚴(yán)重影響有機肥的分解與礦化[5-6]。酌情澆水可改變這一土壤狀況。本試驗分2種澆水形式：淺澆，停水后畦內(nèi)積水深度3 cm左右；深澆，停水后畦內(nèi)積水12cm左右。設(shè)施棚共澆水8次，定植時點澆1次，然后在新根生出、始花期、膨果期、第1次采摘后各淺澆1次，在現(xiàn)蕾、蕾頂見白、初果期各深澆1次，4次淺澆折合1次深澆，則設(shè)施棚共深澆4次。對照棚共深澆9次。設(shè)施棚比對照棚減少澆水量56%。在青椒生長的定植期、結(jié)果期、拉秧期進(jìn)行了各土層的土壤含水量調(diào)查（圖3）。

由圖3可知，設(shè)施棚較對照棚，定植期各土層含水量平均下降2.64百分點，根系活動旺盛的0～10 cm土層降幅最大，為6.6百分點；結(jié)果期各土層含水量平均下降2.7百分點，根系活動旺盛的35 cm土層降幅最大，為4.8百分點；拉秧期各土層含水量平均下降2.8百分點，根系活動旺盛的35 cm土層下降4百分點。結(jié)果說明，對照棚過量灌水，土壤呈硬泥狀，會抑制土壤呼吸。

2.4 棚內(nèi)氣流的比較

“掃堂風(fēng)”是棚邊溫、濕度變化劇烈的主要原因，加設(shè)擋風(fēng)帶可減緩棚中氣流量，特別是棚邊處，對降低氣流的作用尤為明顯。對2個棚內(nèi)空氣的流通狀況于6月23日進(jìn)行了調(diào)查。

由表1可知，棚邊加設(shè)擋風(fēng)帶和防蟲網(wǎng)后，對棚內(nèi)的氣流起到了明顯的緩沖作用。設(shè)施棚與對照棚相比，棚邊氣流降低61.0%，棚中氣流降低49.8%。棚外氣流與棚內(nèi)氣流相比，棚外氣流是設(shè)施棚棚邊氣流的2.9倍，棚中氣流的2.5倍；棚外氣流是對照棚棚邊氣流的1.1倍，棚中氣流的1.2倍。設(shè)施棚的棚內(nèi)氣流明顯趨緩，改變了棚內(nèi)氣流環(huán)境，有利于棚內(nèi)空氣濕度的相對穩(wěn)定。

表1 棚內(nèi)風(fēng)速的比較

2.5 肥料施用量的比較

肥水調(diào)控是有效提高肥料利用率和降低化肥施用量的關(guān)鍵措施[7-9]。由于澆水量的大幅度降低，土壤含水量適宜狀態(tài)相對延長，增加了土壤通氣性能，有利于土壤養(yǎng)分的分解和作物根系的呼吸。因此，設(shè)施棚控制了化肥的投入量。試驗地施肥前養(yǎng)分含量化驗顯示，土壤含磷量嚴(yán)重缺乏。在施用化肥時提高了磷肥的施用量。施肥后登記，拉秧后進(jìn)行統(tǒng)計。由表2可知，2個棚的農(nóng)家肥施用量相近，化肥施用量純N，P，K比例，設(shè)施棚為 1∶0.6∶0.9，對照棚為1∶0.4∶1，2個棚投入化肥的比例相近，但設(shè)施棚總施肥量較對照棚減少757.5 kg/hm2，降低38%的化肥投入量，為改善土壤環(huán)境創(chuàng)造了條件。

表2 肥料投入比較情況

2.6 棚內(nèi)病蟲害發(fā)生量的比較

設(shè)施棚棚邊加設(shè)防蟲網(wǎng)，切斷了遷飛性害蟲進(jìn)入棚內(nèi)的途徑。而對照棚則不然，大量害蟲飛入棚內(nèi)，侵害植株，傳播病毒。為了查清防蟲網(wǎng)的作用，設(shè)施棚和對照棚各掛設(shè)黃板26塊，定點調(diào)查各種害蟲黏殺數(shù)量和各種病害的發(fā)病株數(shù)。

由表3可知，對照棚黃板黏蟲量是設(shè)施棚的130多倍。由于設(shè)施棚切斷了侵染途經(jīng)，棚內(nèi)沒有發(fā)生病毒病，只有少數(shù)植株感染了炭疽病。對照棚總感病株數(shù)是設(shè)施棚的9倍。

表3 病蟲害發(fā)生比較情況

2.7 主要植物學(xué)性狀的比較

植物學(xué)性狀隨著環(huán)境條件的改變發(fā)生了明顯的變化。緩苗期重點調(diào)查了新生根形成量，初花期重點調(diào)查了主莖高度，結(jié)果期重點調(diào)查了一級分枝數(shù)，拉秧前重點調(diào)查了植株高度。

由表4可知，定植3 d后的新根生出量，設(shè)施棚是對照棚的7.5倍，株間變異較?。欢鴮φ张锊坏赂錾俣抑觊g變異大。設(shè)施棚比對照棚主莖平均增高1 cm，整齊度提高2倍。一級分枝的數(shù)量以及整齊度相差不太明顯。

表4 主要植物學(xué)性狀比較

2.8 主要經(jīng)濟學(xué)性狀的比較

經(jīng)濟學(xué)性狀隨著植物學(xué)性狀的改變產(chǎn)生了顯著的變化。青椒屬無限花序，在定點調(diào)查時，只調(diào)查有市場價值的商品果，沒有市場價值的小果不在調(diào)查之列。對單株結(jié)果數(shù)以及精品果、畸形果和產(chǎn)量進(jìn)行了統(tǒng)計分析，結(jié)果如表5所示。

表5 主要經(jīng)濟學(xué)性狀及產(chǎn)量比較

由表5可知，設(shè)施棚較對照棚，單株結(jié)果數(shù)量均勻，變異幅度小，畸形果率減少22百分點。設(shè)施棚較對照棚，平均單株增加結(jié)果0.78個，經(jīng)方差分析，差異不顯著。由于很少有畸形果，設(shè)施棚單株平均結(jié)精品果較對照棚增加1.45個，經(jīng)方差分析，差異達(dá)到極顯著水平。設(shè)施棚較對照棚單株產(chǎn)量增加0.38 kg，經(jīng)方差分析，差異顯著。設(shè)施棚精品果比對照棚增產(chǎn)17 100 kg/hm2。

3 結(jié)論與討論

本試驗結(jié)果表明，設(shè)施棚群體長勢明顯均勻；精品果產(chǎn)量增加33%，達(dá)到顯著水平，是生態(tài)環(huán)境顯著改變的結(jié)果；清洗棚膜，可增強棚內(nèi)光照強度13百分點，改善了光照強度不足引起的脅迫環(huán)境；加設(shè)遮陽網(wǎng)，高溫時段結(jié)果層的溫度可降低5℃，有效減輕由于高溫形成的花藥敗育問題，提高了坐果率；平均單株坐果增加0.78個，提高坐果率17%；加設(shè)擋風(fēng)帶，降低了棚內(nèi)氣流量，溫、濕度相對穩(wěn)定；加設(shè)防蟲網(wǎng)，對照棚遷飛性害蟲入侵量是設(shè)施棚的130倍，總感病株數(shù)對照棚是設(shè)施棚的9倍。

切斷害蟲入侵途徑后，不但可減少大量的農(nóng)藥投資，而且提高了產(chǎn)品的安全系數(shù)。酌情澆水，設(shè)施棚較對照棚的總用水量降低56%，不但節(jié)約大量的水資源，更主要的是降低了根區(qū)土壤含水量，定植期降低6.6百分點，結(jié)果期降低4.8百分點，拉秧期降低4百分點。根區(qū)土壤水分下降后，相應(yīng)提高了土壤的含氧量，加大了根呼吸強度和各種養(yǎng)分的釋放量，為增加土壤肥力和提高肥料利用率創(chuàng)造了條件。由于根際環(huán)境的改善，化肥的投入量減少757.5 kg/hm2，減少率為38%。不但大幅度降低了生產(chǎn)成本，還降低了因過量施用化肥而引發(fā)的土壤環(huán)境被污染的風(fēng)險[10]。

設(shè)施棚較對照棚生態(tài)環(huán)境明顯改善以后，青椒的產(chǎn)量顯著增加。這充分證明了同一地塊連續(xù)種植青椒幾年后所出現(xiàn)的減產(chǎn)問題是生態(tài)環(huán)境不良造成的。采用本試驗設(shè)施棚的集成技術(shù)，是改善簡易大棚生態(tài)環(huán)境的有效措施。從而看到，要發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，必須走低能耗、低污染、低排放[11]的道路。用高投入換取高產(chǎn)出，長遠(yuǎn)來看是不可能的。

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