光伏辣椒的生長因素分析及生產技術規程

郭長翠 陳殿哲

摘 要：通過對山東聊城高唐、菏澤鄆城兩地光伏農業電站栽培的辣椒進行包括株高、莖粗、節間距、產量等生長指標的測量分析，研究光伏對辣椒生長的影響， 進一步總結辣椒在光伏農業中的栽培技術。

關鍵詞：光伏農業；生長指標；產量；生產技術

中圖分類號：S-3 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180732012

農業光伏是光伏和農業生產的結合，最先由日本農業機械工程師阿基拉·中島具夫提出，是應用光伏的現代農業，能做到資源節約“一地多用”，即在同一土地經營發展基礎的農業活動，又可以為光伏發電提供空間。近年來，隨著光伏市場的的發展，我國對農業光伏的研究有所提升，研究方向主要側重于農業光伏實際應用的可行性、意義、存在問題和建議等方面。日本和歐洲國家在農業和光伏結合方面的研究，主要集中在光伏農業結合方式和光電效率等方面，多為論證光伏農業的可行性。

國內光伏農業雖經過了幾年的發展，仍處在政策的邊緣化，沒有建立統一的管理標準和技術規范，在一些光伏企業“重光伏，輕農業”的經營下，光伏農業面臨著諸多的質疑和困境。目前的光伏農業發展水平和現狀，進行光伏農業的應用研究，從細節著手，由點帶面的研究更具有實際指導意義。在尋找更加可靠的模式運作，選擇更加適宜的農業生產技術，尋求合適光伏農業經營模式和適宜的品種等方面，都應從光伏農業實踐中總結獲得。逐步開展光伏農業基礎研究，在推廣光伏農業生產技術的基礎上，進一步促進了光伏+農業的可持續高效發展。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗概況

2017年8—10月，通過對聊城協昌、鄆城鑫華2個農光互補電站種植的辣椒進行測量，獲得辣椒在光伏板遮擋區域和陽光直射區域栽培的不同生理指標數據，包括株高、節間距、莖粗、單果重、單株產量等，見圖1，圖2所示；根據不同的生理指標選取5個、10個、20個不等數量的樣本進行測量；通過訪談的方式獲得辣椒栽培過程管理的信息。

1.2 試驗設計

試驗設1個處理和1個對照，多次重復。以光伏板遮陰區域為處理；以距處理最近無光伏板遮陰的區域為對照。并測量環境溫度和光照強度。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 辣椒形態指標測定

株高，使用鋼卷尺測量辣椒植株的最高處（最長分枝）到地面的距離，鋼卷尺精度1cm。

節間距，使用鋼卷尺測量2穗辣椒（或單穗果實相鄰的一節）之間的長度。莖粗，使用游標卡尺測量節間距的部位辣椒莖的直徑，精度0.1cm。

單果重，使用電子天平稱重單個辣椒（去果蒂）的重量，測量精度0.1g。

單株產量，通過公式：單株產量=平均單果重×平均單株結果數，計算獲得。

1.3.2 光溫環境指標測定

光照強度、環境溫度，使用光照強度計，測量處理和對照樣點的光照強度，同時讀取溫度。

2 數據分析

經過訪談了解到， 鄆城鑫華和聊城協昌電站栽培了2個不同品種的辣椒，鄆城鑫華栽培品種為朝天椒，聊城協昌栽培品種為大紅袍和北京紅的長椒。栽培方式均采用育苗移栽，苗齡為40～50d。定植時間為4—5月。

2.1 遮光率

2.1.1 聊城協昌

聊城協昌光伏電力有限公司農光互補光伏電站全部采用（圖3）高利用率大棚模式，每個大棚橫跨度11.5m、樁基直徑0.6m、其兩側最低離地距離為2m，大棚中心離地距離4m，光伏板采用傾角21°，組件寬度1.5m，采光帶寬度0.3m，為方便農業種植的開展，使農作物能夠充分進行光合作用，在設計初期便在陽光照射方向預留15%采光帶（圖4）。

2.1.2 鄆城鑫華

鄆城鑫華能源開發有限公司農光互補扶貧光伏電站采用（圖5）三連棟大棚模式，每一組大棚橫跨度25.8（3m×8.6m）m、樁基直徑0.3m、其兩側最低離地距離為1.48m，大棚中心離地距離3.1m，能夠滿足大多數農業機械在棚內作業。露地區域（圖6），光伏組件最低點離地2.9m，最高點離地4.8m，設計傾角29°，組件寬度4m，生產空間更大，空氣流動性強，適合各種蔬菜和作物的生長。

2.1.3 測量結果

處理環境下，測量到的光照主要包括透過光伏板的太陽光和光伏支架四周折射的太陽光。根據8月23—9月28日的幾次測量，可獲得晴天條件下，處理光照強度明顯低于對照光照強度，比率為20%～30%，即處理條件下，光伏板的透光率為20%～30%。進入10月份，太陽高度下降，因鄆城的空氣質量下降，造成處理和對照光照強度的比率上升，降低了光伏板的影響。

2.2 辣椒生長狀況

2.2.1 長勢

觀察處理和對照2種環境下的辣椒長勢，會發現處理比對照的辣椒在植株成活率、高度和植株營養狀況等方面要偏高，而且聊城協昌和鄆城鑫華2個站的表現是一致的。聊城協昌電站2016年和2017年栽培的辣椒進行比較，也可以得出同樣的結論，如圖9所示。在相同的栽培方式下，鄆城鑫華2017年栽培的辣椒在長勢上表現的差異尤其明顯，如圖10所示。

辣椒定植和營養生長階段為夏季，受高溫影響，地面蒸發量大，造成了定植后的辣椒苗因缺水和葉片因蒸騰作用失水迅速而死亡；而經過光伏板遮光處理的區域，阻隔了太陽直射，減少了水分蒸發，因而成活率明顯高于對照區。而后期生長階段，因同樣的原因，致使植株的生長速度表現不同，處理明顯優于對照。

2.2.2 株高、節間距、莖粗

通過株高和節間距的比較，可發現因光伏板的遮陰造成了植物的徒長，該現象在莖粗指標表現不明顯，需進一步實驗。

2.3 產量

試驗結果表明，辣椒的單株結果數和單株產量的差異性不強。因抽樣測量辣椒的成熟度不是一致的，辣椒的重量會隨著青辣椒轉變成紅辣椒而逐漸下降。本實驗采用隨機取樣，獲取的樣本辣椒的成熟度不同，重量差異大。造成了辣椒單株產量的測量結果失去對比的意義。應該結合辣椒座果率、落果、成熟度等因素設計更加精準的單果重測量試驗方案，從而進一步的到準確的辣椒單株產量；結合辣椒的成活率等，進而可獲得常規辣椒和光伏辣椒的產量。

3 建議與思考

辣椒為中光性作物。光照時間長或短都能進行花芽分化和開花。但在較短的日照條件下，開花較早些。辣椒光飽和點為3萬lux，補償點為1500lux，過強的光照對辣椒生長發育不利，特別是在高溫、干旱、強光條件下，根系發育不良，易發生病毒病。過強的光照還易引起果實日燒病。可見辣椒不需要太長時間的光照。經過對辣椒的測量，發現光伏農業中光照強度對辣椒的影響，表現在成活率、株高、節間距和單株結果數等方面。主要有：光伏板降低了透光率，可以大大提高夏季栽培作物的成活率；減少作物的蒸騰作用，可降低作物失水，利于作物生長；會使作物出現不同程度的徒長；降低辣椒的座果率。

為使光伏農業可持續的良性循環發展，應將光伏發電和農業生產做到有機結合，互相補充。建議農業生產時應：選擇耐陰性好或者喜弱光的中、短日照品種；光伏區和光照直射區種植不同的作物；采用地膜覆蓋保墑除草；建議種植早熟品種。

基于能量轉化守恒引起的幾個思考，可作為有條件的專家和從業者今后更深入研究的方向和課題。如：小麥、水稻、馬鈴薯、紅薯之類的作物，收獲的部分含有大量的淀粉，生長過程種必定需要相應的光合作用來生成淀粉，推斷該類作物必將需要光照強度較強，即可能光伏農業條件對這類作物的產量影響極大；西紅柿、甜瓜、西瓜等作物，果實需要合成更多的糖類物質，相應的對光合作用的需求較大；推斷可能光伏農業條件會影響這類作物的果實口感。芹菜、韭菜等葉菜，葉綠素含量高，光合作用能力強，推斷需要的光照強度較小，最適合光伏農業生產中推廣。

4 光伏辣椒的生產技術

總結光伏電站栽培辣椒的經驗形成以下幾個生產技術要點，以朝天椒為例。

4.1 品種選擇

光伏區宜選擇株型緊湊，結果多，成熟快的朝天椒、大紅袍、紅利1號等中小型紅辣椒為主。

露地區宜選擇植株較高，果型較大，早熟型的羊角椒和北京紅等。

4.2 栽培模式

采用春季2—3月份育苗，夏季4—5月份定植栽培。

4.2.1 育苗

朝天椒一般采用小拱棚育苗。

4.2.1.1 小拱棚

采用薄膜寬度1.2～2m，拱高1m，小拱棚建在塑料大棚內。

4.2.1.2 育苗土配制

一般采用當地熟土7～8份，腐熟廄肥或雞糞2～3份，再加適量氮磷鉀復合肥，充分攪拌后撒施床面。

4.2.1.3 種子處理

用50～55℃溫水邊攪拌邊投入種子，浸種24h后撈出種子，瀝干水分即可下種。

4.2.1.4 播種

春播育苗一般安排在陰歷2月底前后。播前灌足底墑水，一般在下種前用大水浸灌，待床面無積水時播種。將種子均勻播撒在苗床內（栽667m2需苗床15m2），然后用細土覆蓋，厚度為1cm左右，再加蓋一層塑料地膜。待種子露白時及時揭除。

4.2.1.5 苗床管理

間苗放風 拔苗要選無風晴天中午進行，隨時蓋塑膜。4～6片葉通風時注意畦內中午溫度升高時進行，風口由小逐漸加大。定植前5～7d采取全天揭膜，進行煉苗。

4.2.1.6 水肥管理

苗床一般不澆水，但表土干燥、午間幼苗萎蔫時可在中午噴一點溫水。

4.2.2 移栽

4.2.2.1 施足基肥，精細整地

朝天椒不宜連作，低洼地不宜種植。施足底肥，每667m2應施優質有機肥3000～5000kg。結合當地土壤肥沃程度適當的增施磷鉀肥。

4.2.2.2 起壟覆膜

整地時要深耕細耙，深耕20cm左右為宜，然后起壟，壟高10～15cm。應在移栽前根據墑情合理安排時間進行覆膜。

4.2.2.3 壯苗移栽，合理密植

移栽時間。春播一般要求在5月上旬前；大苗壯苗移栽。大苗壯苗移栽緩苗快，抗逆性強，有利于高產；移栽方法。移栽的前一天，苗床要澆透水，以便起苗多帶土，少傷根。每埂栽2行，按株距挖好定植孔，每孔栽2株，秧苗周圍用土壓緊，栽后隨即澆水；合理密植。朝天椒株型小，植株緊湊，大田栽植宜密，平均行距40～45cm，穴距20～25cm，每穴雙株，栽6500～7000穴/667m2。

4.3 生產管理措施

4.3.1 肥水管理

一般采取一次性施肥法。在生長期間，一般不追肥。根據地表干濕狀態及時澆水，應盡量在陰天或傍晚澆水，嚴禁大水漫灌。

4.3.2 中耕除草

緩苗后要及時中耕，以便提高地溫，松土促苗早發。

4.3.3 打頂

朝天椒的產量主要集中在側枝上，占80%～90%，主莖上的約占10%。打頂遲影響側枝生長，所以緩苗后8～10片葉左右打頂，限制主莖生長，促發側枝，提高產量。

4.3.4 病蟲害防治

朝天椒病害主要有炭疽病、病毒病、疫病、細菌性角斑病、日灼病等。高溫干旱、蚜蟲發生的情況下易發生病毒病，可結合滅蚜噴施病毒A、植病靈防治；高溫高濕條件下易發生細菌性角斑病、青枯病，可選用殺毒礬、可殺得防治；雨季特別是大雨后天氣轉晴高溫易發生疫病，宜選用殺毒礬等藥劑防治；天氣干旱、強光暴曬，易發生日灼病，應在陽光直射區域應及時噴打氨基酸鈣等藥劑預防，增強抗性。蟲害主要有蚜蟲、飛虱，宜先用吡蟲啉、溴氰菊酯等噴霧防治。

4.4 采收

適時采收，陰天時整株采收，晾曬摘果；晴天時可整株收割后先摘果集中晾曬。如遇低溫或病蟲災害，應提前分批次采摘。青果應現摘現賣，不宜儲存。

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作者簡介：郭長翠，女，農學碩士，植物保護專業，研究方向：農業害蟲防治與植物檢驗檢疫。