不同定植期對紅椒生長特性的影響

張雪蓮 王瑋瑋 汪國蓮 羅德旭 孫玉東 白甜 劉璐 尹蓮

摘要：為摸索適宜紅椒新品種定植的夏秋茬時期，有效減少夏季高溫對紅椒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，通過田間群體或個體目測和測量方法對紅椒新品種創(chuàng)椒一號和對照先紅一號4個定植時期的11個農(nóng)藝性狀進行分析。結(jié)果表明，4個定植時期對紅椒影響差異較大，T2和T3定植期對創(chuàng)椒一號和對照先紅一號影響最小，表現(xiàn)出植株生長適宜、果實品質(zhì)高、坐果能力強、產(chǎn)量高和轉(zhuǎn)色速度快等優(yōu)勢，其中T2優(yōu)于T3。T1和T4定植期受氣溫影響較大，主要體現(xiàn)在果實膨大期遭受高溫脅迫，導致果實品質(zhì)和產(chǎn)量下降，轉(zhuǎn)色速度緩慢等問題。同時，2個品種比較發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)椒一號相比對照先紅一號在連續(xù)高溫脅迫下坐果更強、產(chǎn)量更高、轉(zhuǎn)色更快，說明該品種更適用于夏秋季栽培，品種優(yōu)勢性狀突出。綜上所述，本試驗為確立紅椒夏秋茬定植最佳時期的同時，為后期辣椒新品種推廣及耐熱機理研究奠定了堅實基礎。紅椒夏秋茬最佳定植期從高到低順序為T2>T3>T1>T4，創(chuàng)椒一號優(yōu)于先紅一號。

關鍵詞：夏秋茬；辣椒；定植期；生長特性

中圖分類號：S641.304? 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2023）13-0133-04

辣椒（Capsicum annuum L.）是一年生或有限多年生草本植物，起源于美洲，在400年前引入中國［1］。自“十三五”規(guī)劃以來，中國辣椒產(chǎn)業(yè)進入飛速發(fā)展階段，據(jù)統(tǒng)計我國辣椒種植面積已經(jīng)超過1.33萬hm2，3年內(nèi)的年均產(chǎn)量約為2 800萬t，產(chǎn)值每年超過1 000億元，種植面積、產(chǎn)量和產(chǎn)值分別占世界辣椒種植面積、總產(chǎn)量和總產(chǎn)值的1/3、1/2和1/6［2-4］，因此辣椒是中國最大的蔬菜產(chǎn)業(yè)［5］。創(chuàng)椒一號為江蘇省徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學研究院育成的特色辣椒品種，牛角椒類型，縱徑長13.41 cm左右，橫徑長6.2 cm左右，縱橫比為2.0～2.5，果面光滑或微皺，果肉較厚，果質(zhì)量在100～110 g，紅果具有顏色鮮艷、轉(zhuǎn)色時間短、著色均勻、營養(yǎng)豐富、口感微辣和風味獨特等品種特點?；窗布t椒是淮安地區(qū)保護地種植規(guī)模較大的蔬菜品種之一，在淮安及周邊（中國地理南北分界線南北緯10°左右地區(qū)）生態(tài)條件相似區(qū)域廣泛種植［6-7］。

夏季高溫高濕，易造成園藝作物的高溫脅迫［8］。雖然辣椒是喜溫植物，但當氣溫高于35 ℃時，辣椒就會出現(xiàn)系列發(fā)育不良的現(xiàn)象，如花粉畸形、花器不正常、花瓣增厚等現(xiàn)象，嚴重的造成辣椒坐果率低、產(chǎn)出少等問題［3，9-10］。除傳統(tǒng)篩選耐熱辣椒品種手段之外，夏季不同定植時期對辣椒品質(zhì)和產(chǎn)量的影響摸索研究也極為重要，通過栽培手段減少高溫對辣椒的脅迫，并且有效地篩選出辣椒新品種在夏秋季定植的最佳時期，這對辣椒新品種的選育和推廣有著更深遠的意義。

1 材料與方法

1.1 試驗田概況

試驗在江蘇省淮安市農(nóng)科院創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新基地進行，辣椒定植時期為2021年7—9月?；窗驳靥廃S淮平原和江淮平原，多年平均氣溫為14.1～4.8 ℃，由圖1、圖2可知，2021年7—9月白天平均氣溫29.4 ℃，夜晚平均氣溫22.8 ℃，同期多云占全年平均值為75.1%，全市無霜期為210～225 d。

1.2 試驗材料

以創(chuàng)椒一號（辣椒組合，江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學研究所選育）和對照品種先紅一號（先正達種苗有限公司引進）為供試材料。

1.3 方法

1.3.1 試驗設計 試驗采用小區(qū)設計，每個處理共設3個小區(qū)模式相鄰，每個小區(qū)定植總數(shù)為16棵，共3次重復，單個小區(qū)面積為3.51 m2，壟向為東西方向。試驗包括4個定植時間點：7月30日、8月15日、8月30日和9月15日，即序號為T1、T2、T3、T4。

1.3.2 測定項目及方法

擇其紅椒轉(zhuǎn)色期即群體植株開始轉(zhuǎn)色時進行各指標的測定，測定方法參照《植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測試指南辣椒》要求進行。根據(jù)實際生產(chǎn)和市場需求特性對辣椒的11個農(nóng)藝性狀進行測定，在紅椒的收獲期隨機選取5株試驗材料測定其掛果數(shù)、對椒果質(zhì)量和折合產(chǎn)量。采收后測定果長、果寬、肉厚和果肉硬等品質(zhì)指標。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Office 2016、Excel 2007進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析及作圖。單因素方差分析采用Duncan s法檢驗處理間的差異顯著性（α=0.05）。

2 結(jié)果分析

2.1 不同定植期對紅椒品種植株生長的影響

2.2.1 株高 由表1可知，從株高來看，與對照先紅一號相比，T1定植時期的創(chuàng)椒一號未達統(tǒng)計學差異水平，T2、T3、T4定植時期的創(chuàng)椒一號具有較顯著差異水平，T3定植的先紅一號與其他3個定植時期相比達極顯著差異水平。從創(chuàng)椒一號和先紅一號轉(zhuǎn)色期不同定植期對株高的影響來看，T1和T4定植批次的辣椒株高相比T2和T3更高，植株營養(yǎng)生長旺盛。說明夏季不同定植時期對植株莖的生長狀態(tài)和腋芽萌生均有影響。

2.2.2 株幅 由株幅試驗數(shù)據(jù)觀察，與對照先紅一號相比，T1、T2、T3、T4定植時期的創(chuàng)椒一號在統(tǒng)計學水平上具有較顯著差異性。從創(chuàng)椒一號和先紅一號轉(zhuǎn)色期不同定植時期對株幅的影響來看，T1和T4定植時期相比T2和T3株幅更大，試驗結(jié)果與株高呈現(xiàn)一致規(guī)律性。說明T1和T4定植時期促進辣椒的側(cè)枝分化，自然生長狀態(tài)下的植株營養(yǎng)生長更為旺盛，T1定植期尤為明顯（表1）。

2.2.3 死棵率 試驗數(shù)據(jù)表明，與對照先紅一號相比，創(chuàng)椒一號的4個不同定植時期在統(tǒng)計學水平上均具有較顯著差異性（P<0.05）。創(chuàng)椒一號T2和T3定植期死棵率分別為6.11%和5.56%，相比同期對照先紅一號的死棵率分別降低14.4%和35.0%，創(chuàng)椒一號T1和T4定植死棵率分別為25.00%和7.94%，相比同期對照先紅一號的死棵率分別降低13.8%和27.0%。從創(chuàng)椒一號和先紅一號轉(zhuǎn)色期不同定植時期對死棵率的影響觀察，T2和T3定植時期的死棵率最低，其次是T4，死棵率最高的是T1，且夏秋茬同期定植的2個紅椒品種，創(chuàng)椒一號死棵率均低于先紅一號（表1）。

2.2 不同定植期對產(chǎn)量性狀的影響

2.2.1 對椒果 對夏秋茬不同定植時期（T1、T2、T3和T4）在紅椒收獲期就對椒果質(zhì)量統(tǒng)計后進行方差分析。由表2可知，隨機選取5株辣椒植株測定其對椒果質(zhì)量，相比對照先紅一號，T1和T2在統(tǒng)計學水平上無顯著差異性，但先紅一號T3和T4相比同組和創(chuàng)椒一號4個定植時期差異極顯著（P<0.01）。從創(chuàng)椒一號和先紅一號收獲期不同定植時期對椒果的影響來看，無論是創(chuàng)椒一號和先紅一號，T2定植時期的對椒果產(chǎn)量最高，T3次之，T4最低，且創(chuàng)椒一號在夏秋茬不同定植期的對椒果產(chǎn)量均高于對照先紅一號。

2.2.2 掛果數(shù) 根據(jù)掛果數(shù)觀察，相比對照先紅一號，創(chuàng)椒一號在T1、T3和T4定植時期差異顯著（P<0.05），創(chuàng)椒一號在T2定植時期與T1、T3和T4均具有極顯著差異水平，說明T2定植期環(huán)境對創(chuàng)椒一號坐果影響最小，T4定植期對辣椒坐果有明顯的抑制作用，這點在對照先紅一號中也有所體現(xiàn)。從創(chuàng)椒一號和先紅一號不同定植期對掛果數(shù)的影響來看，創(chuàng)椒一號和先紅一號掛果數(shù)量最多的定植時期是T2，其次是T3和T1，掛果數(shù)量最少的是T4（表2）。

2.2.3 折合產(chǎn)量 從折合產(chǎn)量來看，相比對照先紅一號，創(chuàng)椒一號在T1、T2、T3和T4定植期在統(tǒng)計學水平上具有較顯著差異性（P<0.05）。創(chuàng)椒一號折合產(chǎn)量最高的是T2定植期，高達4 160.1 kg/667 m2，相比T4定植期提高了12.9%，對照先紅一號折合產(chǎn)量最高的也是T2定植期，達3 347.9 kg/667 m2，相比T4定植期提高了26.3%，創(chuàng)椒一號和先紅一號T2同期折合產(chǎn)量比較，創(chuàng)椒一號比先紅一號提升了24.3%，且各定植期折合產(chǎn)量均高于對照先紅一號。從創(chuàng)椒一號和先紅一號收獲期不同定植時期對折合產(chǎn)量的影響來看，折合產(chǎn)量最高的是T2定植時期，其次分別是T3和T1定植時期，T4定植時期表現(xiàn)最低（表2）。

2.3 不同定植期對果實性狀的影響

2.3.1 果長 對夏季不同定植時期（T1、T2、T3和T4）在紅椒收獲期就果長統(tǒng)計后進行方差分析。由表3可知，從果長來看，相比對照先紅一號，創(chuàng)椒一號4個定植時期在統(tǒng)計學水平上無顯著差異。從創(chuàng)椒一號和先紅一號不同定植期對果長的影響來看，T2定植期果長均最大，分別達17.7 cm和17.9 cm，T1定植時期次之，T3最小。

2.3.2 果寬 從果寬來看，相比對照先紅一號，創(chuàng)椒一號T1定植時期在統(tǒng)計學水平上具有極顯著差異，T2、T3和T4定植時期具有較顯著差異性。從創(chuàng)椒一號和先紅一號不同定植時期對果寬的影響來看，T2定植時期的果寬數(shù)值均最大，分別為5.5 cm和5.1 cm，且創(chuàng)椒一號果寬高于對照先紅一號，T1定植時期最?。ū?）。

2.3.3 肉厚 從果肉厚來看，相比對照先紅一號，創(chuàng)椒一號4個定植時期在統(tǒng)計學水平上均無顯著差異性。從創(chuàng)椒一號和先紅一號收獲期不同定植時期對果肉厚的影響來觀察，T2定植時期的果肉厚數(shù)值均最高，T4定植時期最低（表3）。

2.3.4 果肉硬度 從果肉硬度來看，相比對照先紅一號，創(chuàng)椒一號T2定植時期具有極顯著差異水平，T1、T3和T4定植時期不具備極顯著差異性。創(chuàng)椒一號組內(nèi)對比發(fā)現(xiàn)，T4定植時期與T2和T3相比有極顯著差異，而T2與T3定植時期無顯著差異性。先紅一號組內(nèi)對比發(fā)現(xiàn)，4個定植時期均無極顯著差異性。從創(chuàng)椒一號和先紅一號不同定植時期對果肉硬度的影響來看，果肉硬度最高的是T4定植時期，最低的為T3定植時期，T1和T2定植時期的果肉硬度處于中間值。果實硬度過高在生產(chǎn)實踐中果實表皮易產(chǎn)生裂痕，果實硬度過低易發(fā)生綿軟不耐存儲性，均會降低辣椒的經(jīng)濟價值（表3）。

2.4 收獲期果實轉(zhuǎn)色速度時期比較

轉(zhuǎn)色速度決定著紅椒果實收獲時間，轉(zhuǎn)色速度快且均勻是判斷不同栽培時期適宜品種生長的重要指標。通過對夏秋茬4個定植期的紅椒進行轉(zhuǎn)色階段時間統(tǒng)計分析，將紅椒的轉(zhuǎn)色階段分為3個階段，包括轉(zhuǎn)色前期、轉(zhuǎn)色中期和轉(zhuǎn)色后期。由表4可知，轉(zhuǎn)色速度最快的定植時間點為T2，而轉(zhuǎn)色最慢的定植時間點為T1、T3，T4則居于中間值。

3 討論與結(jié)論

夏秋茬采收辣椒主要以紅果為主，研究夏季不同定植時期對紅椒生長和品質(zhì)產(chǎn)量的影響尤為重要。通常1年中7—9月氣溫分布最高，日平均溫度達28.0～30.4 ℃，夜平均溫度達20.4～25.0 ℃。通過高溫脅迫對辣椒的生理特性研究發(fā)現(xiàn)，辣椒在其苗期或開花結(jié)果期長期處于高溫環(huán)境下，會出現(xiàn)葉片早衰、地上部分和地下部分生長停滯、花器官發(fā)育不良、花粉敗育等問題，長期在39 ℃以上致死溫度會出現(xiàn)植株死亡的現(xiàn)象［11-12］。王少先研究發(fā)現(xiàn)，在開花期將辣椒置于35 ℃條件下10 min，花粉活力出現(xiàn)明顯衰退現(xiàn)象；Khah等研究發(fā)現(xiàn)辣椒花器如遇高溫會出現(xiàn)花粉活力下降、坐果不良和果實質(zhì)量減輕等問題［13］；韓笑冰等利用顯微鏡和掃描電鏡觀察不同耐熱性辣椒品種在高溫脅迫下花粉和花藥的發(fā)育過程，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高溫易造成花粉活力下降、花粉管伸長受阻和停滯生長等現(xiàn)象，嚴重影響花粉的正常萌發(fā)［14］。在對辣椒耐熱機理研究方面，徐劍鋒的研究結(jié)果表明，高溫脅迫致使甜椒體內(nèi)活性氧系統(tǒng)清除自由基的酶類呈現(xiàn)一定的活動規(guī)律，其中，SOD、CAT和POD酶活呈現(xiàn)耐熱性強的品種大于耐熱性中等的品種［15］；植物中含量最多的蛋白為小分子熱激蛋白，這與耐熱性研究密切相關，而熱激蛋白（HSP）是高溫誘導生物體合成的蛋白，主要參與生物抵御熱脅迫的作用過程，基于基因序列的同源性和分子量將植物熱激蛋白分為5個不同的系列：HSP100s、HSP90s、HSP70s、HSP60s、HSP20s 或小熱休克蛋白［16-17］。

本試驗探究了夏秋茬不同定植時期對辣椒植株性狀和果實品質(zhì)的影響，包括植株生長、果實品質(zhì)、轉(zhuǎn)色時期和產(chǎn)量等方面指標，符合不同定植期對紅椒紅果這一特殊采后特性的研究。但同時在試驗中也存在部分問題，由于不同定植期對辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)特性的研究較少，缺乏指導性，其次是受環(huán)境因素影響較大，導致特定定植時期的植株性狀存在不穩(wěn)定性的問題。解決此類問題的途徑唯有站在科學客觀公正的角度，綜合考量和判定適宜定植時期，從而最大程度展現(xiàn)新品種的品種優(yōu)勢。

通過夏秋茬不同定植時期對紅椒生長和品質(zhì)產(chǎn)量研究結(jié)果，并結(jié)合2021年7—9月的氣溫分布來看，平均日夜氣溫最高且光照周期較長的7月定植期會導致辣椒植株生長過旺，連續(xù)高溫致使轉(zhuǎn)色周期長、死棵率高、產(chǎn)量銳減、果實品質(zhì)下降等問題。而8月定植期日夜平均溫度相對7月較低，氣溫變化較為穩(wěn)定且植株生長適宜、果實品質(zhì)好、產(chǎn)量高、轉(zhuǎn)色速度快，最大展現(xiàn)了辣椒的品種優(yōu)勢。8月15日和8月30日的2個定植時期各項測試結(jié)果接近，試驗統(tǒng)計結(jié)果進一步表明8月15日相比8月30日田間表現(xiàn)更為突出。隨著時間推進，9月定植時期對2個辣椒品種影響較大，尤其是產(chǎn)量和轉(zhuǎn)色速度表現(xiàn)不佳，嚴重影響紅椒的采收時間和果實品質(zhì)。通過2個品種相比較，創(chuàng)椒一號相比對照先紅一號在連續(xù)高溫脅迫下坐果更強、產(chǎn)量更高、轉(zhuǎn)色更快，說明該品種更適用于夏秋季栽培，優(yōu)勢性狀突出，為后期開展耐熱品種篩選和代謝機理研究奠定了堅實基礎。

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