1 辣椒生长发育对水分的一般要求
辣椒属茄果类蔬菜中较耐旱的一种蔬菜，但品种间耐旱性差异较大。小果型较大果型耐旱。因而，小果型品种在无灌溉的条件下也可开花结果，只是产量不稳。大果型品种，若水分供应不足就会引起落花、落果，有果也难以膨大。辣椒在各个生长发育时期都需要足够的土壤水分，但土壤水分过多，则会影响辣椒根系的生长、发育，甚至引起“沤根”或引发某些土传病害。
空气湿度对辣椒的影响很大，一般空气湿度为60%～80%时生长良好，坐果率高。湿度过高就会影响授粉，引起落花，产生真菌、细菌及某些生理病害。
2 辣椒灌水参数
Somus和Soyany（1964）研究认为，辣椒适宜的土壤含水量为田间最大持水量的60%～80%。每获得1kg的食用成熟果实，植株需要消耗58.4～76.9kg水，但地区之间差异较大。辣椒的总需水量中，60%～80%通过植株蒸腾，20%～40%通过地面蒸发。
一般认为，辣椒不同时期的灌水标准是：
1）苗期：从出苗到移栽，保持土壤最大持水量的60%有利于培育壮苗；
2）移栽到坐果：移栽后灌水，此后保持土壤最大持水量的60%到坐果开始，有利于防止徒长及营养生长过旺；
3）开花结果期：保持田间最大持水量的70%～80%有利于获得高产；
4）果实红熟期：对于相对集中采收的辣椒类型（如线辣椒、朝天椒等），此时期已进入深秋，气温下降，生长放慢，许多地区秋雨增多，适当控制灌水、排除田间积水是此时期的水分管理的基本原则。
3 线辣椒对水分的需求
2006年，马甜等在陕西杨陵渭河三级阶地遮雨棚下设计开展线辣椒适宜土壤水分上下限指标研究。采用盆栽试验，盆体上表面直径为30cm，盆高27cm，盆底铺小于2cm粒径的砾石，上覆单层吸水纸，斜靠盆沿插入内径16mm、长32cm的PVC管，使管一端透过吸水纸接触处于盆底中央的砾石，另一端高出盆沿4cm，通过此管向盆内补充灌水，控制土壤水分。试验所用土壤采自附近农田耕层沙壤土，风干过筛，土壤容重为1.452g／cm3，田间持水量为28%。称取干土10kg，加复合肥10g及适量杀菌药，搅拌均匀后装入盆内。试验数据的分析计算采用Excel软件，偏相关性分析采用Spss13.0统计分析软件，并对各处理数据进行显著性检验，对二次回归正交旋转组合设计的解析和优化采用农业试验统计分析软件来模拟产量与灌水上限、土壤水分下限的多元回归模型。
研究发现，在开花期，土壤水分下限的主效应大于灌水上限的主效应，为灌水上限主效应的2.76倍。根据灌水上限、土壤水分下限二因素模拟的多元回归方程，其最适灌水上限水平编码值为0.6，相当于田间持水量的83.4%；最适土壤水分下限水平编码值为1.49，相当于田间持水量的55.4%。
4 水分胁迫下线辣椒生长发育及生理响应
线辣椒是辣椒中果实相对偏小的类型，在陕西省中部、南部及其气候类似区域，多数年份通过地膜覆盖，不进行人工灌溉也能够获得一定的产量。但是要想获得高产，必须具备灌溉条件。另外，线辣椒近些年来在中国干旱半干旱地区呈现发展趋势，研究线辣椒对水分的需求并推行灌溉栽培研究成为线辣椒今后发展的一个重要方向。作者于2013年针对线辣椒水分需求及其生理相应开展研究，本研究以陕西省关中线辣椒产区普遍种植的2个线辣椒品种多娇和辛香8号为试验材料，多娇由湖南湘研种业有限公司选育；辛香8号由江西农望高科技有限公司选育。试验于2013年3月至2013年7月在陕西省杨凌塑料大棚内进行，采用盆栽方法，所用土壤为关中
土（Eumorthic Anthrosols），盆大小为：上口直径×下底直径×高为33cm×21cm×27cm，每盆装土13.0kg，每盆施尿素（总N≥46.0%）2.6g，磷酸二铵（N＋P2O5≥60%）9.1g，硫酸钾（K2O≥50%，S≥18%）7.8g，随机区组设计，于缓苗结束后（定植后2周）进行控水，每个品种设5个水分梯度，T1：40%～50%；T2：50%～60%；T3：60%～70%；T4：70%～80%；CK（对照）：80%～90%，以上处理均为土壤最大田间持水量的百分比。当最大田间持水量为100%时，此类土壤净含水量为23%。
4.1 水分胁迫对线辣椒单株总根长的影响
水分胁迫条件下2个品种的单株总根长呈增加趋势（图2-18），在胁迫的第20～40d内，各处理（CK除外）根长增长速率下降甚至出现负增长，辛香8号根长下降出现在第20～30d，多娇根长下降出现在第30～40d。从田间生长看，第20～40d（即6月21日～7月11日）为线辣椒盛花盛果期，此时线辣椒地上部分生长量较大。由此初步看出，水分胁迫的第20～40d为线辣椒根系对缺水比较敏感的时期。方差分析显示，2个品种在整个水分胁迫期间，T1、T2、T3总根长都显著小于T4和CK，T4只在水分胁迫第30～40d总根长显著小于CK，说明T1、T2、T3在整个水分胁迫期间对线辣椒根长的生长具有显著的抑制作用，而T4只在胁迫的第30～40d对根长生长具有抑制作用。第40～50d之间，根长得到恢复，其中T4根长可以恢复到对照水平。
图2-18 干旱胁迫对多娇（A）和辛香8号（B）单株总根长的影响
Fig.2-18 The effect ofwater stress on the root length（plant-1）of Duojiao（A）and Xinxiang No.8（B）
（聂伟燕，赵尊练，2014年）
4.2 水分胁迫对线辣椒单株根体积的影响
水分胁迫对线辣椒单株根体积的影响结果见图2-19。从图2-19可以看出，2个品种在整个水分胁迫期间，各处理根体积总体呈增加趋势，但在胁迫第20～30d内，辛香8号（CK除外）的各处理根体积减小，胁迫第30～40d期间，多娇（CK除外）的各处理根体积减小。方差分析显示，两个品种从水分胁迫第10d开始，T1和T2根体积均显著小于T3、T4和CK，说明在整个时期内，T1、T2都会显著抑制线辣椒根体积的增加。在胁迫第30～40d内，各处理间差异最大，T3显著小于T4和CK，辛香8号的T4也显著小于CK。胁迫第50d时，T3、T4和CK根体积差异不显著，说明在水分胁迫后期，T3和T4根体积可以恢复到对照水平。
图2-19 水分胁迫对多娇（A）和辛香8号（B）单株根体积的影响
Fig.2-19 The effect ofwater stress on the root volume（plant-1）of Duojiao（A）and Xinxiang No.8（B）
（聂伟燕，赵尊练，2014年）
4.3 水分胁迫对线辣椒单株根表面积的影响
水分胁迫对线辣椒单株根表面积的影响件图2-20。由图2-20可以看出，除在胁迫的第20～40d外，2个品种各处理根表面积持续增长，辛香8号（CK除外）的各处理及多娇的T1处理根表面积的下降发生在胁迫的第20～30d内，多娇各处理（CK除外）的根表面积在胁迫的第30～40d内下降。方差分析显示，两个品种从胁迫第10d开始，T1和T2根表面积都显著小于T4和CK，在胁迫第30～40d内，T3显著小于T4和CK。说明在整个胁迫期间，T1、T2均严重抑制了线辣椒根表面积的增加，而T3只在胁迫的第30～40d内对线辣椒根系表面积起到显著的抑制作用，T4在整个胁迫期间对线辣椒根表面积抑制作用不显著。
图2-20 水分胁迫对多娇（A）和辛香8号（B）单株根表面积的影响
Fig.2-20 The effect ofwater stress on the root surface area（plant-1）of Duojiao（A）and Xinxiang No.8（B）
（聂伟燕，赵尊练，2014年）
4.4 水分胁迫对线辣椒单株根尖数、根交叉数、根分叉数的影响
根尖数、根交叉数、根分叉数与侧根的发生有关，水分胁迫下各处理的根尖数、根交叉数、根分叉数见表2-7。由表2-7可以看出，在水分胁迫第20～40d，各处理（CK除外）上述指标增加速率趋缓或出现负增长。第40～50d，多娇和辛香8号各指标增长率表现为T4＞T3＞T2＞T1。方差分析表明，T1和T2在整个水分胁迫期间显著抑制了线辣椒侧根的发生，T3和T4在胁迫的第30～50d显著抑制了线辣椒侧根的发生。水分胁迫后期线辣椒根系恢复生长时，土壤水分含量越低越不利于侧根的发生。
表2-7 不同水分胁迫对线辣椒根尖数、分叉数、交叉数的影响
Table 2-7 The effect ofwater stress on root tips，cross number and furcation number of chilli pepper
（聂伟燕，赵尊练，2013年）
4.5 水分胁迫对线辣椒根冠比的影响
各处理的根冠比见图2-21。从图2-21可以看出，各处理（包括CK）根冠比在整个水分胁迫期间总体呈现下降趋势，但在第10～20d和第40～50d略有上升。方差分析显示，水分胁迫第10～20d，T1、T2显著大于T4、CK，说明水分胁迫前期，土壤水分胁迫对地上部分的抑制大于地下部分。从第30d开始，T3、T4根冠比下降速率小于T1、T2，根冠比表现为T4＞T3＞T2＞T1，说明在水分胁迫后期，土壤水分胁迫对根系生长的抑制大于对地上部的抑制。在整个水分胁迫期间，2个品种CK的根冠比一直保持最小，说明水分胁迫对线辣椒地上部分的抑制总体上大于对根系的抑制。
图2-21 水分胁迫对多娇（A）和辛香8号（B）根冠比的影响
Fig.2-21 The effect ofwater stress on the root to shoot ratio of Duojiao（A）and Xinxiang No.8（B）
（聂伟燕，赵尊练，2014年）
4.6 水分胁迫对线辣椒根系及地上部分鲜重、干重的影响
根系和地上部分的鲜、干重可以反应出植株的光合产物的分配状况，由表2-8可以看出，随着水分胁迫天数的增加，2品种各处理线辣椒根系和地上部分的鲜、干重逐渐增加，但在胁迫的第20～40d之间，各处理（CK除外）根系的鲜重、干重出现下降，地上部分鲜、干重在此期间持续增加，说明在此时期内，线辣椒受水分胁迫的影响，光合产物主要分配给地上部分，根系受损严重。方差分析结果显示，在整个水分胁迫时期内，T1、T2的根系及地上部分鲜、干重都显著小于CK，即T1、T2在整个水分胁迫过程中都显著抑制整个植株生物量的积累，多娇T4对线辣椒根系及地上部分鲜、干重产生显著地抑制作用主要发生在水分胁迫的第40～50d之间，辛香8号T4对线辣椒根系及地上部分鲜、干重的抑制作用主要发生在水分胁迫的第30～50d之间。说明T4处理下，多娇植株生长受到显著抑制的时间比辛香8号推迟，其对干旱的适应性更强。
多娇各处理的根系／地上部分鲜、干重的增长率与其CK相比分别为：鲜重T1：0.48／0.69，T2：0.69／0.77，T3：0.70／0.90，T4：0.81／0.94，干重T1：0.77／0.68，T2：0.77／0.71、T3：0.86／0.85，T4：0.99／0.91；辛香8号各处理根系／地上部分的鲜、干重增长率与其CK相比分别为：鲜重T1：0.32／0.59，T2：0.56／0.60，T3：0.69／0.77，T4：0.79／0.90，干重T1：0.67／0.55，T2：0.76／0.69、T3：0.90／0.79，T4：0.99／0.82。可以看出，两品种根系的鲜重的增长率与其CK的比值小于地上部分，而干重增长率与其CK的比值大于地上部分，说明水分胁迫下，线辣椒光合产物主要分配给根系，而水分主要分布在地上部分。除T3的根系干重外，辛香8号的其他指标各比值均小于多娇，说明在相同水分胁迫下，辛香8号植株生长整体上受到的抑制作用大于多娇。
4.7 水分胁迫对线辣椒可溶性糖含量的影响
线辣椒体内可溶性糖含量在一定程度上是辣椒对水分胁迫的一种生理响应。各处理的可溶性糖含量见图2-22。由图2-22可以看出，随着水分胁迫天数的增加，2个品种体内（CK除外）的可溶性糖含量都表现出先增加后降低的趋势，说明水分胁迫前期会促进线辣椒体内可溶性糖含量的增加，水分胁迫后期又会对其产生发生抑制作用。从图中可以看出，两品种各胁迫处理体内可溶性糖含量在20～30d内出现急剧增加，说明此时期内，线辣椒对水分胁迫比较敏感。多娇体内可溶性糖含量下降是从胁迫的第40d开始，辛香8号体内可溶性糖含量下降是从胁迫的第30d开始。不同处理间进行比较发现，水分胁迫程度越大，可溶性糖含量越高，CK在整个胁迫过程中体内可溶性糖变化不明显，整个胁迫过程中T1、T2的可溶性糖含量都显著大于CK，在胁迫的第20～40d，CK与T3、T4的差距也达到显著水平。
图2-22 水分胁迫对多娇（A）和辛香8号（B）体内可溶性糖含量的影响
Fig.2-22 The effect of water stress on soluble suger content of Duojiao（A）and Xinxiang No.8（B）
（聂伟燕，赵尊练，2014年）
4.8 水分胁迫对线辣椒体内可溶性蛋白含量的影响
通过图2-23可以看出，随着水分胁迫天数的增加，各处理（CK除外）可溶性蛋白呈持续下降的趋势，2个品种的CK体内可溶性蛋白含量在胁迫过程中变化不大，说明水分胁迫会引起线辣椒体内可溶性蛋白含量的下降，或增加其降解，或抑制其合成。各处理间进行对比发现，胁迫程度越大，可溶性蛋白含量下降越多，整个胁迫过程中，T1、T2都显著小于CK，从胁迫第20d开始，T3、T4也显著小于CK。2个品种进行对比可以看出，多娇／辛香8号各处理可溶性蛋白含量的下降率分别为T1：0.50／0.62、T2：0.45／0.50、T3：0.21／0.27、T4：0.16／0.21，可以看出，相同水分胁迫下多娇可溶性蛋白的下降幅度小于辛香8号，即辛香8号各处理在水分胁迫下体内可溶性蛋白含量受到的影响更大。
图2-23 水分胁迫对多娇（A）和辛香8号（B）体内可溶性蛋白含量的影响
Fig.2-23 The effect ofwater stress on soluble protein content of Duojiao（A）and Xinxiang No.8（B）
（聂伟燕，赵尊练，2014年）
4.9 水分胁迫对线辣椒体内脯氨酸（Pro）含量的影响
图2-24显示，两个品种各处理（CK除外）的脯氨酸含量随着水分胁迫天数的增加呈现先上升后下降的趋势，即水分胁迫前期，线辣椒体内Pro含量增加，随着胁迫时间的延长，Pro含量又出现下降，2品种的CK体内脯氨酸含量在整个水分胁迫过程中变化不明显。方差分析显示，2个品种各水分胁迫处理在胁迫的30～40d内都显著大于其CK，水分胁迫的第40～50d内，辛香8号T3、T4与CK间差异不显著。水分胁迫下，多娇各处理脯氨酸含量的增加幅度大于辛香8号，多娇各胁迫处理Pro含量下降是从胁迫的第40d开始的，辛香8号各胁迫处理Pro含量下降是从胁迫的第30d开始的，说明多娇体内Pro含量增加持续的时间更长。
图2-24 水分胁迫对多娇（A）和辛香8号（B）体内脯氨酸含量的影响
Fig.2-24 The effect ofwater stress on free proline content of Duojiao（A）and Xinxiang No.8（B）
（聂伟燕，赵尊练，2014年）
4.10 水分胁迫对线辣椒体内丙二醛（MDA）含量的影响
线辣椒体内丙二醛（MDA）也是线辣椒对水分胁迫的1种响应性物质。由图2-25可以看出，两个品种在水分胁迫下体内MDA含量呈现出持续增加的趋势，20～30d内，MDA含量表现出急剧增加，其中多娇各胁迫处理MDA含量的急剧增加是从胁迫的第20d开始，辛香8号是从第10d开始，说明此时期，线辣椒细胞膜脂质过氧化作用较为激烈，且辛香8号细胞膜对水分胁迫的变化更敏感；多娇／辛香8号各胁迫处理的MDA含量的增加率分别为T1：1.26／1.36、T2：1.16／1.20、T3：0.93／0.99、T4：0.73／0.88，可见，各水分胁迫处理下，辛香8号MDA含量的增加幅度都大于多娇；不同处理间进行比较可以看出，随着水分胁迫程度的增加，MDA含量增加越多，CK的MDA含量始终最低，即水分胁迫会导致线辣椒体内MDA含量的增加。方差分析显示，从水分胁迫的第20d开始，2个品种各胁迫处理的MDA含量都显著高于其CK；从水分胁迫的30d开始，多娇的T1、T2显著高于T3和T4，从胁迫的第20d开始，辛香8号的T1和T2都显著高于T3和T4，即水分胁迫下，辛香8号各处理之间的差异更大。
图2-25 水分胁迫对多娇（A）和辛香8号体内MDA含量的影响
Fig.2-25 The effect of water stress on MDA content of Duojiao（A）and Xinxiang NO.8（B）
（聂伟燕，赵尊练，2014年）
4.12 水分胁迫对线辣椒净光合速率（Pn）的影响
图2-26显示，水分胁迫下，2个线辣椒品种的Pn都呈现出先增加后下降的趋势，其中多娇T2、T3、T4的Pn的下降是从水分胁迫的第20d开始的，辛香8号各胁迫处理及多娇T1的Pn的下降是从水分胁迫的第10d开始的，CK在整个水分胁迫过程中的Pn都大于其它胁迫处理，说明水分胁迫可以引起线辣椒Pn的下降，且水分胁迫程度越大，对Pn的抑制作用越大。水分胁迫下多娇／辛香8号各胁迫处理Pn下降率分别为：T1：0.39／0.59、T2：0.31／0.46、T3：0.31／0.361、T4：0.20／0.28，可以看出，相同水分胁迫处理下，辛香8号Pn的下降幅度均大于多娇，说明其光合作用在水分胁迫下受到的影响更大。方差分析显示，辛香8号从水分胁迫的第10d开始其各胁迫处理的Pn都显著小于其CK，而多娇是从水分胁迫的第20d开始其各胁迫处理的Pn显著小于CK，水分胁迫下，多娇Pn受到显著影响时间较迟。
图2-26 水分胁迫对线辣椒品种多娇（A）和辛香8号（B）净光合速率的影响
Fig.2-26 The effect ofwater stress on net photosynthetic rate（Pn）of Duojiao（A）and Xinxiang NO.8（B）
（聂伟燕，赵尊练，2014年）
4.13 水分胁迫对线辣椒单株产量的影响
水分胁迫对线辣椒单株产量的影响列于表2-9。由表2-9可以看出，随着水分胁迫的加剧，线辣椒的单株结果数及单株产量依次减少，各处理单株产量之间差异达到显著水平，且T4、CK的单株结果数也显著大于T1、T2，说明水分胁迫会引起线辣椒减产。通过对2个品种对比可以看出，多娇各处理单株结果数、单株产量与其CK相比，下降幅度明显小于线辣椒品种辛香8号，说明在相同的水分胁迫下，辛香8号的减产幅度更大，尤其在T1、T2处理下。说明多娇的耐旱性优于辛香8号。
表2-9 不同处理下线辣椒的单株结果数和单株产量
Table 2-9 The fruit number and yield per plant of different treatments
（聂伟燕，赵尊练，2014年）
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