李壽國鄧姍
(1.上海科立特農(nóng)產(chǎn)品檢測技術(shù)服務(wù)有限公司,上海 201415;2.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,上海 201415;3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部植物新品種測試(上海)分中心,上海 201415)
植物新品種測試(簡稱DUS測試)是蔬菜獲得品種權(quán)或認(rèn)定的必備要求。通常認(rèn)為DUS測試中數(shù)量性狀容易受到環(huán)境的影響,因此辣椒、茄子、番茄等蔬菜要求在設(shè)施大棚里進(jìn)行栽培、測試,以期在一定程度上規(guī)避環(huán)境因素對作物的影響。目前,國內(nèi)對于同一地點(diǎn)不同栽培環(huán)境的差異分析比較多,但是在園藝作物中,對于相同品種設(shè)施大棚栽培不同年份的研究較少,因此本文利用2a的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),比較了品種數(shù)量性狀的變化,以及不同品種數(shù)量性狀上的差異,探究設(shè)施大棚條件下,數(shù)量性狀的變異程度,為植物新品種保護(hù)選擇設(shè)施大棚提供一定的支持。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,設(shè)施大棚越來越多的應(yīng)用到蔬菜花卉等園藝植物的栽培中。設(shè)施大棚可以采取有效的保溫措施,保障秋冬季居民的吃菜賞花問題;同時(shí)減少自然災(zāi)害對園藝作物的影響,確保作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。設(shè)施大棚的使用可以加快機(jī)械化操作的進(jìn)程,節(jié)省人力物力,減少成本。在提高作物栽培技術(shù)與產(chǎn)量質(zhì)量方面有較多的研究,同時(shí)也為引種試驗(yàn)和比較試驗(yàn)提供了良好的栽培環(huán)境。
選取不同類型的品種共12份。1號(hào)為橢圓茄,果皮淺紫色,紫花類型;2號(hào)為中等長茄,果皮紫色,紫花類型;3號(hào)為細(xì)長茄,果皮黑紫色,紫花類型;4號(hào)為橢圓茄,果皮紫色,白花類型;5號(hào)為細(xì)長茄,果皮淺紫色,淺紫色花類型;6號(hào)為橢圓茄,果皮深紫色,白花類型;7號(hào)為卵圓形茄,果皮深紫色,白花類型;8號(hào)為寬卵圓形茄,果皮紫紅色,白花類型;9號(hào)為橫橢圓形茄,果皮紫紅色,白花類型;10號(hào)為橫橢圓茄,果皮深紫色,淺紫色花類型;11號(hào)為橢圓形茄,果皮綠色,淺紫色花類型;12號(hào)為中等長茄,果皮白色,白花類型。
實(shí)驗(yàn)設(shè)施大棚為熱鍍鋅鋼架材質(zhì),長40m,肩高1.5~2m,頂高3.3m,寬度為8m,大棚兩側(cè)設(shè)有通風(fēng)口,采用自然通風(fēng)的方法,保證棚內(nèi)濕熱空氣及棚內(nèi)良好的空氣環(huán)境。實(shí)驗(yàn)地土壤為青紫泥,肥力中等,分布均勻,土壤蓄水保肥能力較強(qiáng),較易耕作,物質(zhì)轉(zhuǎn)化較快,有機(jī)質(zhì)含量較高。
測試實(shí)驗(yàn)分別于2019年、2020年進(jìn)行。茄子采用育苗移栽的方式,每年2月播種育苗,3月初定植于設(shè)施大棚內(nèi),高壟單行定植,株距為60cm。田間管理參照當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)的模式。
在商品采收期測量植株的高度(從基部到植株最高處的距離)、主莖的長度(從基部到第1分枝處的距離)、果實(shí)縱徑(果實(shí)縱向最長的距離)和果實(shí)橫徑(果實(shí)最粗處的直徑)等4個(gè)數(shù)量性狀,每個(gè)品種測量10個(gè)單株,測量單位均為cm。果形指數(shù)=果實(shí)縱徑/果實(shí)橫徑。每個(gè)單株上取四門茄部位的果實(shí)進(jìn)行測量。
12個(gè)品種數(shù)量性狀的平均變異系數(shù)比較見表1。2019年,大部分性狀的變異系數(shù)在20%以內(nèi),品種3主莖長度的變異系數(shù)為21%,品種4果實(shí)縱徑與果形指數(shù)的變異系數(shù)分別為25%與22%,品種9主莖長度的變異系數(shù)為21%。查詢田間定植圖發(fā)現(xiàn)這些品種部分單株存在邊際效用,導(dǎo)致品種內(nèi)變異系數(shù)偏高,因此在第2年種植了保護(hù)行。
表1 2a間品種內(nèi)平均變異系數(shù)的比較
2020年全部品種的所有性狀變異系數(shù)均<13%。
2.2.1 數(shù)量性狀的變異性及顯著性分析
分別對12個(gè)品種2a實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析比較,見表2、表3。2a采集的性狀變異系數(shù)的大小變化一致,從小到大的排列順序均為主莖的長度<植株的高度<果實(shí)的縱徑<果實(shí)的橫徑<果形指數(shù)。5個(gè)性狀中,2019年果實(shí)的縱徑(19.99±8.40)cm與2020年果實(shí)的縱徑(21.71±9.12)cm存在顯著差異;2019年主莖的長度(29.68±4.64)cm與2020年主莖長度(25.69±3.68)cm存在極顯著差異,其它3個(gè)性狀在2a的測試中不存在差異。
表2 2019年數(shù)量性狀的變異情況
表3 2020年數(shù)量性狀的變異情況
2.2.2 不同年份間12個(gè)品種數(shù)量性狀的比較
12個(gè)品種2a間數(shù)量性狀的數(shù)據(jù)比較見表4、圖1。
表4 不同年份間各數(shù)量性狀的差異比較
在植株的高度上,2a的數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn)品種4有顯著差異,差值為12.7cm,差異程度為7.39%;品種3、5、10、11、12等有極顯著差異,差值的絕對值在17.4~37.4cm,差異程度在14.29%~30.38%,其中變異最小的為品種3,變異最大的為品種5。
在主莖的長度上,品種7、8和9等為極顯著差異,差值在4.8~10.4cm,差異程度在18.46%~30.32%,其中變異最小的為品種9,變異最大的是品種7。
在果實(shí)的縱徑上,品種2為顯著差異,差值絕對值為3.17,差異程度為10.3%,品種1、6和12為極顯著差異,差值絕對值為5.28~6.46cm,差異程度為27.37%~32.38%,變異最小的為品種12,變異最大的為品種6。
在果實(shí)的橫徑上,品種12為顯著差異,差值為0.78cm,差異程度為18.45%;品種2和3為極顯著差異,差值的絕對值分別為0.75cm和0.54cm,差異程度分別為15.12%和18.00%。
在果形指數(shù)上,性狀9為顯著差異,差值為0.06,差異程度為9.30%;品種1、6和7為極顯著差異,差值的絕對值為0.28~0.02cm,差異程度為18.64%~29.16%,變異最小的為品種7,變異最大的為品種6。
設(shè)施大棚能夠保持基本一致的溫濕度,確保在同一個(gè)大棚里的品種生長大環(huán)境相同。2020年的實(shí)驗(yàn)中排除了邊際效應(yīng)的影響之后,所有性狀的品種內(nèi)差異系數(shù)均<13%,表明這些品種在數(shù)量性狀上具有良好的一致性。從數(shù)量性狀的變異性及顯著性分析可以看出,不同年份間各性狀的變異系數(shù)變化順序一致,且變化幅度差異不大,如主莖的長度2019年的變異系數(shù)為16%,2020年的變異系數(shù)為14%。因此,大棚設(shè)施栽培在一定程度上能夠減少環(huán)境對數(shù)量性狀的影響,為DUS測試提供一個(gè)相對穩(wěn)定的測試環(huán)境。
但是不同品種對環(huán)境變化的響應(yīng)有差異。由圖1可以看出,不同年份間12個(gè)品種的5個(gè)數(shù)量性狀均產(chǎn)生了差異。因此,在測試中需要尋找對環(huán)境敏感度低的品種作為標(biāo)準(zhǔn)品種,以校正由于年份不同所引起的性狀差異。以性狀植株的高度為例,共有6個(gè)品種在2a的測試中表現(xiàn)穩(wěn)定,經(jīng)過數(shù)據(jù)分析,選擇品種9(97.18cm)為植株矮的標(biāo)準(zhǔn)品種,品種1(134.57cm)為植株中等高度的標(biāo)準(zhǔn)品種,品種7(165.26cm)為植株高的標(biāo)準(zhǔn)品種。由此挑選出3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品種,在每年的測試中種植,并采集數(shù)據(jù),其它測試品種的測量數(shù)據(jù)與之相比對,相近的則放入對應(yīng)的代碼,以此對測試結(jié)果進(jìn)行校準(zhǔn),提高測試的準(zhǔn)確性。