西藏朗縣辣椒在不同生態(tài)區(qū)種植的品質(zhì)性狀分析

趙艷寧 蔣兵濤

(西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院蔬菜研究所，西藏 拉薩 850000)

引言

辣椒(Capsicum annuum L.)為木蘭綱茄科辣椒屬一年生或有限多年生草本植物[1]。原產(chǎn)于墨西哥及哥倫比亞。辣椒是餐桌上常見(jiàn)的蔬菜之一，不僅含有豐富的維生素、辣椒素，還含有辣椒紅素，具有很好的抗氧化作用[2]。除此以外，辣椒還有一系列食療作用，具有健胃、助消化，預(yù)防膽結(jié)石，改善心臟功能，降血糖，預(yù)防感冒，降脂減肥等功效，因此越來(lái)越受到消費(fèi)者的追捧[3]。育種工作者在辣椒品種選育時(shí)應(yīng)遵循品質(zhì)、產(chǎn)量及外觀性狀同等重要的原則，作為蔬菜既能滿足食用價(jià)值，同時(shí)一些高含量的指標(biāo)可以發(fā)揮加工價(jià)值也是目前辣椒品種選育的重心之一。

辣椒中含有豐富的維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白、維生素A、游離氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，因此對(duì)辣椒種質(zhì)資源進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)是一個(gè)重要的過(guò)程[4]。這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在人體內(nèi)發(fā)揮促進(jìn)蛋白質(zhì)合成、提高免疫能力、加速動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育、預(yù)防癌癥、提高人體應(yīng)激力和免疫力等功能[5]。辣椒具有獨(dú)特辣椒素類(lèi)物質(zhì)，其含量多少表現(xiàn)出辣椒果實(shí)辣味程度，是衡量辣椒品質(zhì)的重要指標(biāo)[6]，在辣椒果實(shí)中合成主要以苯丙氨酸為前體的苯丙烷和以纈氨酸、亮氨酸為前體的支鏈脂肪酸此2條生物合成途徑[7]，辣椒中主要以辣椒素及二氫辣椒素的形式發(fā)揮辣度作用，含量占辣椒素總量的90%以上；辣椒素合成在辣椒中具有重要的作用，因此被廣泛研究并應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、農(nóng)藥、食品科學(xué)、醫(yī)療、保健及軍事等領(lǐng)域，在醫(yī)學(xué)上具有重要的價(jià)值[8]。此外，因有特殊氣味而具有良好的害蟲(chóng)驅(qū)避能力、誘導(dǎo)觸殺作用，是可供開(kāi)發(fā)的新型綠色環(huán)保農(nóng)藥[9]。綜合來(lái)看，辣椒是對(duì)人類(lèi)極其重要的植物資源。

西藏辣椒種植區(qū)氣候具有一定的相似性，主要集中在林芝市，而其它地區(qū)種植相對(duì)較少。本課題研究發(fā)現(xiàn)，不同生態(tài)區(qū)辣椒品質(zhì)性狀變異較大，即使同一品種在不同生態(tài)區(qū)品質(zhì)變異亦大，這可能是不同生態(tài)區(qū)氣象因子變異大所引起。本研究采用同一品種在林芝市(朗鎮(zhèn)及洞嘎鎮(zhèn))及拉薩市種植，兩地氣象因子不同，以此研究辣椒品質(zhì)變化規(guī)律，以期為辣椒栽培及品質(zhì)育種奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料來(lái)源及種植

朗縣辣椒是西藏林芝市朗縣主推辣椒品種，將該品種分別種植于林芝市朗縣朗鎮(zhèn)及洞嘎鎮(zhèn)、拉薩市農(nóng)牧科學(xué)院科技園區(qū)試驗(yàn)田；各生態(tài)區(qū)辣椒種植及田間管理方式相同。每個(gè)生態(tài)區(qū)采取小區(qū)種植，小區(qū)面積為60m2，設(shè)置3次重復(fù)?；ㄆ趻炫茦?biāo)記不同生態(tài)區(qū)辣椒，采摘期選擇長(zhǎng)勢(shì)相同的單株(各試驗(yàn)點(diǎn)每個(gè)重復(fù)至少5株)，采摘大小一致的辣椒果并送樣至四川省農(nóng)科院檢測(cè)品質(zhì)指標(biāo)。

1.2 辣椒品質(zhì)檢測(cè)

氨基酸檢測(cè)使用可見(jiàn)光分光光度檢測(cè)，參考GB5009.124-2016；維生素檢測(cè)使用高效液相色譜法及熒光光度法，參考GB5009.82-2016及GB5009.86-2016；元素檢測(cè)使用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法，參考GB5009.268-2016及GB5009.91-2017；粗纖維檢測(cè)使用硫酸水解法，參考GB5009.10-2003；辣椒素及二氫辣椒素檢測(cè)使用高效液相色譜法，參考NY/T1281-2007。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析利用Excel 2010和SPSS 21.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、分析。

2 結(jié)果分析

2.1 種植生態(tài)區(qū)氣象條件分析

不同生態(tài)區(qū)的氣候特點(diǎn)變化不盡相同，見(jiàn)表1。林芝市朗縣朗鎮(zhèn)、洞嘎鎮(zhèn)及拉薩市科技園區(qū)3個(gè)生態(tài)區(qū)的海拔、緯度、極端低溫升高，其它主要?dú)庀笠蜃幼兓療o(wú)明顯趨勢(shì)。朗鎮(zhèn)及洞嘎鎮(zhèn)是印度洋暖流與北方寒流在念青唐古拉山脈交匯端處，形成了熱帶、亞熱帶、溫帶及寒帶氣候并存的多種氣候帶。與拉薩相比，林芝朗縣環(huán)境條件多樣化，是辣椒露地種植的適宜地區(qū)，而拉薩屬于高原氣候帶，辣椒種植受到環(huán)境影響。

表1 不同生態(tài)區(qū)主要?dú)庀笠蜃幼兓?/p>

2.2 不同生態(tài)區(qū)辣椒品質(zhì)性狀分析

朗縣辣椒種植于不同生態(tài)區(qū)，品質(zhì)性狀變化差異較大，具體見(jiàn)表2。隨著海拔升高，總體品質(zhì)性狀趨于優(yōu)質(zhì)；氨基酸(天門(mén)冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、組氨酸、脯氨酸)、總氨基酸和總蛋白含量隨著海拔及緯度升高而升高；5種必需氨基酸(蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸)含量亦升高；其它氨基酸含量變化無(wú)明顯趨勢(shì)；抗壞血酸、鉀、磷、鎂、β-胡蘿卜素、粗纖維、辣椒素、二氫辣椒素含量隨海拔升高含量升高，辣椒素、二氫辣椒素含量成倍增加。同時(shí)，辣椒素、二氫辣椒素變異系數(shù)最大(CV分別為91.66和95.73)，含水量及鈣含量變異最小(CV為3.54和4.39)。

表2 西藏不同生態(tài)區(qū)辣椒品質(zhì)變化

綜上所述，海拔、緯度升高，辣椒品質(zhì)性狀整體趨于優(yōu)質(zhì)，物種必需脂肪酸、辣椒素、二氫辣椒素含量變化均升高，有利于人體對(duì)氨基酸的吸收，同時(shí)辣椒素及二氫辣椒素含量升高更能發(fā)揮保健及應(yīng)用價(jià)值。

2.3 氣象條件與辣椒品質(zhì)的相關(guān)性

相關(guān)性分析顯示，緯度與維生素B1、B2及鈣含量呈顯著/極顯著正相關(guān)，具體見(jiàn)表3；海拔與半胱氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸及鈣含量呈顯著/極顯著正相關(guān)；降雨量與維生素B1含量呈顯著負(fù)相關(guān)，極端低溫與維生素B1、B2含量呈顯著/極顯著正相關(guān)；極端高溫與β-胡蘿卜素含量呈顯著負(fù)相關(guān)，平均溫度與天冬氨酸、谷氨酸、總蛋白、K、P、粗纖維、辣椒素、二氫辣椒素等含量呈顯著/極顯著正相關(guān)，與含水量呈極顯著負(fù)相關(guān)；平均蒸發(fā)量與維生素B1、B2含量呈顯著/極顯著負(fù)相關(guān)；日照時(shí)長(zhǎng)與β-胡蘿卜素呈顯著負(fù)相關(guān)。

表3 辣椒品質(zhì)與氣象因子相關(guān)性分析

綜上，氣象因子對(duì)辣椒品質(zhì)指標(biāo)影響不盡相同，不同因素對(duì)品質(zhì)影響程度不同?？傮w來(lái)看，海拔、緯度升高后辣椒品質(zhì)指標(biāo)含量整體升高，辣椒營(yíng)養(yǎng)成分亦升高。

3 討論

辣椒生長(zhǎng)發(fā)育狀況是其價(jià)值發(fā)揮的基礎(chǔ)，因此種植區(qū)良好的土壤條件、氣象條件及品種本身的特點(diǎn)是辣椒正常生長(zhǎng)發(fā)育的基本保障[10]。不同作物在不同生態(tài)區(qū)種植后品質(zhì)性狀發(fā)生變化，這便意味著辣椒在不同生態(tài)區(qū)種植后其品質(zhì)性狀亦會(huì)發(fā)生變化[11]。林芝市是西藏辣椒的主產(chǎn)區(qū)，同時(shí)將辣椒種植向西藏全區(qū)推廣種植也具有重大意義。本試驗(yàn)以朗縣辣椒為材料，在不同生態(tài)區(qū)種植后，多項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)隨著海拔及緯度升高趨于優(yōu)質(zhì)化，5種氨基酸含量升高[12]。

優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)亦是辣椒品種選育的重點(diǎn)，研究者選育的辣椒雄性不育系材料亦能滿足優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目標(biāo)，因此材料選育在辣椒研究中占重要地位[13]。西藏自治區(qū)地理復(fù)雜，自然環(huán)境變化較大，辣椒品種不能單一化，育種工作者應(yīng)根據(jù)種植區(qū)特點(diǎn)選育優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的品種，以解決西藏辣椒品種區(qū)域適應(yīng)性問(wèn)題。

辣椒品質(zhì)變化受到氣象條件的影響，研究氣象條件對(duì)辣椒品質(zhì)的影響顯得非常重要。其它作物中研究發(fā)現(xiàn)，品質(zhì)指標(biāo)受到溫度、海拔、緯度等指標(biāo)的影響[14]。因此，本試驗(yàn)以朗縣辣椒不同海拔生態(tài)區(qū)的辣椒鮮果為研究試材，相關(guān)性分析結(jié)果表明，海拔及緯度對(duì)辣椒品質(zhì)影響較大。同時(shí)，各生態(tài)區(qū)是海拔與緯度、溫度等因子的共同作用效果。因此，影響辣椒品質(zhì)的關(guān)鍵因素是后續(xù)辣椒育種工作亟待解決的問(wèn)題之一[15]?；诖搜芯拷Y(jié)果，朗縣辣椒的種植范圍能推廣至3670m海拔高度，同時(shí)也應(yīng)考察其品質(zhì)、產(chǎn)量及農(nóng)藝等性狀的變化情況，為確定合適的種植范圍作數(shù)據(jù)支撐。