低溫處理對鮮食辣椒生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

姜 俊，王 勇 ，趙紅星 ，李 艷，魏小春，田士林，李金玲，孟祥鋒

（1.駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 河南駐馬店 463000； 2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所 鄭州 450002；3.黃淮學(xué)院 河南駐馬店 463000； 4.南陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 河南南陽 473000）

低溫處理對鮮食辣椒生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

姜 俊1，王 勇1，趙紅星1，李 艷1，魏小春2，田士林3，李金玲4，孟祥鋒1

（1.駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 河南駐馬店 463000； 2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所 鄭州 450002；3.黃淮學(xué)院 河南駐馬店 463000； 4.南陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 河南南陽 473000）

以5個(gè)鮮食辣椒品種為試材，研究了不同溫度處理對其生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，低溫處理對各辣椒品種的株高、莖粗、產(chǎn)量等都有抑制作用，但對單果質(zhì)量有增加作用。低溫處理后，其生長發(fā)育的各項(xiàng)指標(biāo)有明顯變化，說明其變化與辣椒的耐寒性有關(guān)。

辣椒；低溫處理；抗寒性；生長指標(biāo)；產(chǎn)量

辣椒（Capsicum annuum L.），又名番椒、海椒、辣子、辣茄等，茄科辣椒屬，為一年或多年生草本植物，是我國栽培面積最大的蔬菜作物之一[1]，其生長最適溫度為24～28℃，低于10℃時(shí)生長發(fā)育緩慢，5℃時(shí)生長發(fā)育就完全停止，低溫是辣椒生產(chǎn)中最主要的限制因素[2-5]。

近年來，在農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的推動(dòng)下，設(shè)施辣椒栽培面積呈逐年增加趨勢。從20世紀(jì)90年代開始，駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所科研人員圍繞設(shè)施蔬菜“耐低溫、耐弱光、抗病性強(qiáng)、豐產(chǎn)性好”這一育種目標(biāo)，加大了對設(shè)施專用型鮮食辣椒新品種的選育，相繼培育出了適宜于日光溫室和塑料大棚等設(shè)施栽培的“駐椒系列”辣椒新品種10余個(gè)[6]。筆者通過對其中5個(gè)鮮食辣椒新品種在低溫下的生長發(fā)育和產(chǎn)量進(jìn)行研究，以期為辣椒設(shè)施栽培和選育出更多適宜于設(shè)施栽培的辣椒新品種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試的5個(gè)辣椒品種均為駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所近年來選育的鮮食辣椒品種，分別為‘駐椒 18’（泡椒型）、‘駐椒 20’（泡椒型）、‘駐椒 21’（尖椒型）、‘駐椒 22’（泡椒型）、‘駐椒 23’（尖椒型）。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)在駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所進(jìn)行。2012年9月1日催芽后在日光溫室內(nèi)播種育苗，采用50孔穴盤和成品基質(zhì)。當(dāng)辣椒幼苗長至5葉1心時(shí)，每品種取100株，分別放入3個(gè)人工氣候箱中，每天8:00—17:00為光照時(shí)間，設(shè) 4 個(gè)處理，即處理 1（T1）:15 ℃/5 ℃ (晝/夜)，光照強(qiáng)度 5 000 lx；處理 2（T2）:20 ℃/10 ℃ (晝/夜)，光照強(qiáng)度 5 000 lx；處理 3（T3）:25 ℃/15 ℃(晝/夜)，光照強(qiáng)度 5 000 lx；處理 4（T4）：對照(CK)，日光溫室內(nèi)正常生長，平均溫度（26±1℃）/（19±1℃）(晝/夜)，白天平均光照強(qiáng)度20 000 lx。處理時(shí)間為15 d，取樣時(shí)間均為9:00—11:00。

將上述4個(gè)處理的幼苗于9月20日定植于不加溫日光溫室內(nèi)，3次重復(fù)，隨機(jī)排列，小區(qū)面積10 m2，每小區(qū)單株單穴定植60株。利用秋冬季低溫自然生長，整個(gè)試驗(yàn)期間平均晝/夜氣溫為（20±2℃）/（10±2℃），于翌年2月結(jié)束。

1.2.2 試驗(yàn)指標(biāo)測定 植物學(xué)性狀的測定：處理期間每品種每隔5 d隨機(jī)取10株測定其株高、莖粗、葉長和葉寬。株高為地面至植株最高處；莖粗為子葉上方平行子葉處；葉長為在四門斗始花期植株中部完整、生長正常的最大葉片葉基部至葉先端；葉寬為在四門斗始花期植株中部完整、生長正常的最大葉片最寬處。干物質(zhì)測定：在第10 d和第15 d，每個(gè)品種取10株，測定根長、不定根數(shù)量、植株總干質(zhì)量、地上部和地下部的干質(zhì)量。產(chǎn)量的測定：單果質(zhì)量測定是在對椒商品果成熟期，從每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)抽樣5株，采收10個(gè)達(dá)到商品成熟度的正常果實(shí)，用電子秤稱量10個(gè)果實(shí)的總質(zhì)量，計(jì)算單果質(zhì)量；單株果數(shù)、單株產(chǎn)量是從植株商品果實(shí)的始收期到末收期，以每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)的所有植株為觀測對象，隨機(jī)選取20株，于始收期做標(biāo)記為測產(chǎn)植株。從測產(chǎn)植株中隨機(jī)取樣10株為觀測對象，與測產(chǎn)同步，按照商品果實(shí)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行采收，采收時(shí)記錄當(dāng)時(shí)采收的果實(shí)個(gè)數(shù)，并用1/100的電子秤稱其質(zhì)量并記錄下來。在植株的結(jié)果末期，統(tǒng)計(jì)每個(gè)單株收獲的商品果實(shí)的總數(shù)和總質(zhì)量。小區(qū)產(chǎn)量測定：在整個(gè)生育期內(nèi)，按小區(qū)采收鮮辣椒果實(shí)，從始收期開始到末收期，用1/100的電子秤稱重并記錄，每4～5 d采收1次[7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫處理對5個(gè)辣椒品種生長指標(biāo)的影響

隨著溫度的升高，各品種的株高、莖粗逐漸增加，其變化規(guī)律較為明顯，在各處理下，‘駐椒23’的株高均略高于其他4個(gè)品種，不同品種的莖粗差異不明顯（圖1、圖2）；各品種的葉長、葉寬隨著溫度上升也逐漸增大，其中‘駐椒18’‘駐椒20’變化規(guī)律較為明顯，其他3個(gè)品種不明顯（圖3、圖4）；雖然各品種葉片數(shù)隨溫度上升也逐漸增大，但與對照差異不大，其中以‘駐椒21’增幅較大，葉片數(shù)也均多于其他品種（圖5）。

圖1 低溫處理對不同辣椒品種株高的影響

圖2 低溫處理對不同辣椒品種莖粗的影響

圖3 低溫處理對不同辣椒品種葉片長度的影響

圖4 低溫處理對不同辣椒品種葉片寬度的影響

2.2 低溫處理對5個(gè)辣椒品種干物質(zhì)的影響

隨著溫度的升高，各品種的根長都逐漸增加，其中以‘駐椒18’的增幅最大，這說明低溫對其根系長度影響最大（圖 6）。由（圖 7～9）可以看出，與對照相比，隨著溫度的升高，各辣椒品種的地上干質(zhì)量、地下干質(zhì)量、總干質(zhì)量均在增加。圖6～9表明，‘駐椒21’在幾項(xiàng)指標(biāo)中的表現(xiàn)均優(yōu)于其他品種。

圖5 低溫處理對不同辣椒品種葉片數(shù)的影響

圖6 低溫處理對不同辣椒品種根長度的影響

圖7 低溫處理對不同辣椒品種地上干質(zhì)量的影響

圖8 低溫處理對不同辣椒品種地下干質(zhì)量的影響

圖9 低溫處理對不同辣椒品種總干質(zhì)量的影響

2.3 低溫處理對5個(gè)辣椒品種產(chǎn)量的影響

由圖10～13看出，與對照相比，低溫處理對5個(gè)辣椒品種的單株產(chǎn)量、單株坐果數(shù)、667 m2產(chǎn)量都有減少作用，T1處理對單果質(zhì)量有增加的作用，T2處理的單果質(zhì)量比對照略有減少，但差異不大。5份供試材料在4種溫度處理下的667 m2產(chǎn)量順序是：CK＞T3＞T1＞T2，各品種中‘駐椒 21’667 m2產(chǎn)量最高，其次分別為‘駐椒 20’‘駐椒 23’，‘駐椒 22’最低。單果質(zhì)量的變化是：T1＞CK＞T3＞T2，T1處理與對照單果質(zhì)量差異較大，其他處理與對照差異不大。單株結(jié)果數(shù)的變化是：CK＞T3＞T2＞T1，隨著溫度的增加，單株結(jié)果數(shù)的變化規(guī)律較為明顯。

圖10 低溫處理對不同辣椒品種單株結(jié)果數(shù)的影響

圖11 低溫處理對不同辣椒品種單果質(zhì)量的影響

圖12 低溫處理對不同辣椒品種單株產(chǎn)量的影響

圖13 低溫處理對不同辣椒品種667 m2產(chǎn)量的影響

3 討論與結(jié)論

形態(tài)學(xué)指標(biāo)是植物的外在表現(xiàn)特征，由植物的內(nèi)在遺傳因素與生長環(huán)境所決定。植株在受到低溫逆境脅迫時(shí)，大多數(shù)植株的生長發(fā)育速度減慢，嚴(yán)重時(shí)停止生長[8-10]。吳曉蕾、孟浩等[11-12]研究表明，在低溫弱光脅迫下，番茄、辣椒的株高、莖粗、葉片數(shù)減少，與本研究結(jié)果一致，這是因?yàn)樵诘蜏貤l件下植株的同化量下降，使其生長發(fā)育緩慢。在其他的研究中也得出了同樣的結(jié)論[13]。產(chǎn)量結(jié)果表明，在低溫脅迫下，參試各品種的單果質(zhì)量增加，單株產(chǎn)量、單株坐果數(shù)、667 m2產(chǎn)量都減少，這與沈善銅等[14]研究結(jié)果一致。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，經(jīng)低溫處理后5個(gè)辣椒品種都出現(xiàn)了不同程度的傷害。其中‘駐椒21’在各處理下，其產(chǎn)量、生長勢等均略高于其他幾個(gè)品種，說明‘駐椒21’的抗寒性優(yōu)于其他幾個(gè)品種。隨著溫度的升高，各品種的株高、莖粗、地上干質(zhì)量、地下干質(zhì)量、總干質(zhì)量均在增加。根據(jù)測定的各項(xiàng)指標(biāo)對5個(gè)辣椒品種的抗寒性進(jìn)行篩選，其強(qiáng)弱順序?yàn)椋骸v椒 21’‘駐椒 20’‘駐椒23’‘駐椒 18’‘駐椒 22’。至于其他方面的性狀，有待進(jìn)一步研究。

[1]鄒學(xué)校．中國辣椒[M]．北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2001．

[2]熊先軍，劉月明．辣椒抗寒性生理生化研究進(jìn)展[J]．辣椒雜志，2003（1）：9-12．

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[4]毛愛軍，耿三?。蜏貙μ鸾飞L發(fā)育的影響及甜椒耐低溫篩選方法的研究[J]．中國辣椒，2001（1）：17-20．

[5]王麗萍，王鑫，鄒春蕾．低溫弱光脅迫下辣椒植株生長特性的研究[J]．遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（6）：7-9．

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[7]李錫香，張寶璽．辣椒種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[M]．北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2006．

[8]徐冉，任旭琴．低溫對辣椒葉面積及生理指標(biāo)的影響[J]．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（31）：86-87．

[9]馬艷青，戴雄澤．低溫脅迫對辣椒抗寒性相關(guān)生理指標(biāo)的影響[J]．湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2000，26（6）：461-462．

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[11]吳曉蕾，尚春明，張學(xué)東．番茄品種耐弱光性的綜合評價(jià)[J]．華北農(nóng)學(xué)報(bào)，1997，12（2）：97-101．

[12]孟浩，王麗萍，王鑫，等．辣椒耐低溫弱光的研究進(jìn)展[J]．北方園藝，2007（5）：55-57．

[13]JANSSEN L H J，WAMS H E，HASS E L T，et al．Temperature dependence of chlorophyll fluorescence induction photosynthesis in tomato as affected by temperature and light[J]．Journal of Plant Physiology，1992，139（5）：549-554．

[14]沈善銅，錢桂琴，朱啟秦．日光溫室低溫逆境下辣椒落葉落果研究初報(bào)[J]．江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，1995（4）：60-62．

Influence of low temperature treatment on pepper growth and yield

JIANG Jun1,WANG Yong1,ZHAO Hongxing1,LI Yan1,WEI Xiaochun2,TIAN Shilin3,LI Jinling4,MENG Xiangfeng1
（1.Zhumadian Acedemy of Agricultural Sciences,Zhumadian 463000,Henan,China;2.Institute of Horticulture,Henan Academy of Agricultural Sciences,Zhengzhou 450002,Henan,China;3.Huanghuai University,Zhumadian 463000,Henan,China;4.Nanyang Institute of Agricultural Sciences,Nanyang 473000,Henan,China）

The influence of the different temperature treatment on the growth indexes and yield of 5 fresh pepper varieties were studied.The results showed that the plant height,stem diameter and yields of pepper varieties were reduced,but the fruit weight were increased after the low temperature treatment.In conclution,the indexes of growth and development were significant changed by low temperature treatment,and the changes was associated with the cold tolerance of pepper.

Pepper;Low temperature;Cold resistance;Growth index;Yield

2017-05-04；

2017-10-19

國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)（CARS-23-G18）；河南省大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目（Z2010-03-06）；河南省基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計(jì)劃項(xiàng)目(162300410155)；河南省科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（C20150054）

姜 俊，男，研究員，研究方向?yàn)槭卟朔N質(zhì)資源創(chuàng)新利用與新品種選育。Tel：0396-2912967；E-mail：jiangjun2251@163.com

孟祥鋒，男，研究員，研究方向?yàn)槭卟嗽耘嗌?。E-mail：zmd2909656@126.com