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当前,无土栽培已经在全世界广泛应用于园艺生产过程中。沙子,因其价格低廉、来源广泛、操作处理简单而成为无土栽培生产中的一种重要的基质材料。但是沙子作为无土栽培基质的理化性质较差,尤其是持水性能较差,所以一般需要和其他材料混配使用。大量的农作物秸秆废弃物材料(如棉杆)经过堆腐处理后可以成为一类很好的可循环再利用的无土栽培基质材料,与沙子进行合理混配后,可以很好的改善沙子的理化性能。针对水资源的紧缺以及用水效率低下等现实状况,近年来亏缺灌溉作为一种节水型灌溉方式受到了越来越多的重视。这种灌溉方式可在经济和资源两方面起到节水降耗的作用。辣椒(Capsicum annuum),富含多种抗氧化成分(如维生素C),同时也是辣椒素的唯一来源。辣椒果实中辣椒素的主要成分为辣椒碱和二氢辣椒碱。本研究的目的在于筛选棉杆和沙子用于辣椒无土栽培基质的合理配比,同时研究亏缺灌溉对于辣椒果实生长指标、品质指标,对Vc和辣椒素在果实生长不同时期的合成和积累的影响,以及对csy1基因(控制编码果实中辣椒素合成的基因)的表达的影响,从而为辣椒优质无土栽培生产提供一些科学依据。共设置4个灌水处理——T1：100%灌水(对照,灌水量为100%基质饱和持水量)；T2.85%；T3.70%以及T4：55%灌水处理(T2,T3和T4作为亏缺灌溉处理)。主要研究内容和结果如下：1、在沙子中添加不同比例的腐熟棉杆可以不同程度的改善沙子的理化性状。其中,最优配方为腐熟棉杆+沙子(1：1,v/v),混配基质主要物理性质为：容重(BD)为1.04g/cm3,通气孔隙(AS)14.34%,持水孔隙40.11%,总孔隙度54.45%；主要化学性质为：pH7.86, EC值1.18mS/cm,总有机碳(TOC)84.42g/kg,总氮8.41g/kg,有机质145.55g/kg,碳氮比10.05。混配基质理化性状符合优良无土栽培基质标准。2、随着水分亏缺率的增加,辣椒植株叶绿素含量和净光合速率下降。与对照相比,所有处理中,叶绿素含量下降最多的是T4处理定植后30d以及45d(分别下降30.98%和34%)；T2处理定植后第30d和45d时叶绿素含量下降最少(分别下降13.67%和13.08%)。与对照相比,所有处理中,净光合速率下降最多的是T4处理定植后第30d和45d(分别下降29.85%和40.39%)；T2处理定植后第30d和45d时净光合速率下降最少(分别为14.15%和14.26%)。3、随着水分亏缺率的增加,辣椒植株中抗氧化酶和过氧化氢酶(MDA)活性随之增加。与对照相比,所有处理中,T4处理定植后第45d,植株中超氧化物歧化酶(SOD)和氧化氢酶(CAT)活性最高(分别为97.03%和88.99%)；T2处理定植后第45d,植株中超氧化物歧化酶(SOD)和氧化氢酶(CAT)活性最低(分别为38.56%和48.49%)。所有处理中,T4处理定植后第60d,植株中MDA含量最高为126.40%,T2处理定植后第60d,植株中MDA含量最低为33.29%。定植后30到40天,植株中叶绿素含量和净光合速率最高,同时抗氧化酶活性也最高,而MDA含量较低。所以,可以推断灌溉对于抗氧化酶活性的关键影响时期应该在定植后的30-45天之间。4、亏缺灌溉会对辣椒植株生长和果实产量产生不利影响。随着亏缺水量的增加,植物生长、果实品质以及产量显著下降,但是水分利用率并没有显著提高。5、果实生长的不同时期,Vc和辣椒素(辣椒碱和二氢辣椒碱)的含量随水分亏缺率的增加而降低。开花后30d,100%和85%灌水量处理的果实成熟期辣椒中Vc含量最高(分别为91.43和87.38mg/100g FW),但是各处理间没有显著性差异。开花后30d,T2处理中辣椒碱和二氢辣椒碱含量最高(分别为1.92和0.39mg/g DW)。6、坐果期辣椒素含量和相应合成酶活性呈正相关关系,与果实中过氧化物酶活性则成负相关关系。与对照处理相比,随亏缺水量的下降辣椒中辣椒素(辣椒碱和二氢辣椒碱)的含量显著增加。所有处理中,85%灌溉量处理的辣椒中辣椒素含量和相应合成酶活性在开花后30天时最高,而过氧化物酶活性则最低。这与控制辣椒素合成的csyl基因的表达水平有关,85%灌溉量处理的辣椒中csyl基因的表达水平在开花后30天时最高。这一结果为研究亏缺灌溉与辣椒素合成和积累提供了新的信息。