在农业环境中使用 SFM1 树液流量计评估辣椒品种“Tanjung”、“Unpad”和“Osaka”的生长与水分利用效率

为何给辣椒合理浇水很重要

新鲜辣椒是世界各地厨房的常备食材，但种植它们竟然需要大量的水。随着气候变化导致降雨不再稳定、水资源愈发紧张，农户需要在不浪费每一滴水的情况下提高产量。来自印度尼西亚的这项研究探讨了不同种植环境和辣椒品种如何在相同水量下获得更高产出，研究中使用了一种高科技设备来实时追踪每株植株通过茎部吸上来的水量。

为辣椒遮蔽的四种方式

研究人员比较了三种常见辣椒品种——Tanjung、Unpad 和 Osaka——在四种种植环境下的表现：温室、简易雨棚、网墙的屏蔽房以及完全开放的田间。每种结构都会营造出不同的小型气候，改变温度、光照、湿度和风速。几个月间，400 多株植株被种在装有椰糠与生物炭混合基质的大花盆中，施以相同的平衡营养液。通过严格控制并测量每个花盆的灌溉用水，团队能够将作物表现直接与周围环境联系起来。

通过树液“聆听”植物

为了了解植株的耗水“强度”，科学家们使用了一种称为树液流量计的设备。该设备将微小的加热探针插入茎内，测量随上升树液传导的热量传递速度，这反映了根到叶的水流量。同时，他们还记录了植株的生长速率以及每升水产生的干物质量——即水分利用效率，也就是每单位水能产生多少克植株生物质。通过高级统计分析，研究将结果分解为来自品种、种植结构或二者交互作用的贡献。

“爱喝”与“节水”的辣椒

三种品种表现差异显著。Osaka 最“爱喝”：它每天吸水最多，树液流量最快，尤其在屏蔽房和开放田间，蒸腾条件更有利时表现明显。Unpad 用水量稍低，但将水转化为植物物质的效率也较差，在所有环境中水分利用效率均最低。Tanjung 则表现为节水型：吸水最少，树液流量相对较低，但在屏蔽房中其生长速度超过其他组合，日增高超过 0.60 厘米，并且达到约每升水可产生 2 克植物干物质的最高水分利用效率。

小气候决定成败

不同结构也呈现出明确的模式。屏蔽房在柔化光照、调节温度与风速方面实现了较好平衡，且没有完全隔绝空气流通，因而表现最佳。它促进了强健生长并提高了水分利用效率，尤以 Tanjung 为显著，同时避免了开放田间出现的过度水分损失。温室和雨棚倾向于降低树液流量与生长速率，这可能是由于更高的湿度和较弱的气流限制了叶面蒸发。数据进一步显示，水流速度较快的植株总体用水更多，而生长速度更快的植株通常能更有效地将水转化为生物量。

对未来辣椒种植的启示

简而言之，这项研究表明农户可以通过为不同品种匹配合适的遮蔽结构来实现更可持续的辣椒生产。像屏蔽房这样的中度保护结构，配合像 Tanjung 这样的节水品种，能够在用水较少的情况下实现强劲生长，优于在开放田间种植的高需水品种。监测树液流量的工具有助于精细化灌溉，使植物获得恰到好处的水分而不浪费。随着天气变得更加不稳定，这些组合策略——巧妙的结构设计、明智的品种选择和精准灌溉——为在有限水资源下实现稳定辣椒收成提供了切实可行的路径。

引用: Kusumiyati, K., Ahmad, F., Soleh, M.A. et al. Evaluating the growth and water use efficiency of chili pepper ‘Tanjung’, ‘Unpad’, and ‘Osaka’ using SFM1 sap flow in agro-environment. Sci Rep 16, 11299 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39053-x

关键词: 辣椒栽培, 水分利用效率, 遮阳/屏蔽栽培, 树液流量测量, 保护性农业