李朝森,張婷,劉慧琴,郭勤衛,項小敏,王雪艷,韋靜,趙東風
(衢州市農業林業科學研究院,浙江 衢州 324000)
辣椒雜種優勢較強,表現為產量高、品質好、抗逆性強,深得農民喜愛,現階段辣椒雜交品種已占主導地位。辣椒屬常異花授粉作物,其天然雜交率約為10%。影響辣椒雜交制種產量與質量的因素很多,單位面積成株數、單株坐果數、單果種子數和千粒重是構成產量的直接四要素[1],且單果種子數和千粒重又受氣候、土壤、栽培技術、授粉技術等因素影響較大,因此,辣椒雜交制種時,充分考慮如何提高與平衡這四要素,才能提高雜交制種產量與質量,降低制種風險及成本。在大力推進種業振興的當下,加強制種技術的基礎應用研究在提高辣椒種子質量與產量方面顯得尤為重要。
目前關于辣椒制種技術總結報道很多,但是關于辣椒單株留果數、坐果節位與辣椒種子產量與質量等方面研究很少。蔣敏明等[2]在朝天椒湘研1 586的制種技術中提到,單株留果數達到100即可,但是并沒有進行試驗對比。而我們在衢椒5號制種過程中發現,對不同的坐果節位授粉后,其坐果率、單果種子數、千粒重都有明顯差異。針對這一問題,本研究利用不同單株坐果數和坐果節位,綜合研究不同的單株坐果數、坐果節位對衢椒5號種子質量及產量的影響,旨在優化辣椒制種關鍵技術,為提高辣椒制種過程中的種子產量與質量提供參考。
衢州市農業林業科學研究院自主選育的衢椒5號父母本材料。
本試驗在衢州市農業林業科學研究院實驗基地進行,薄膜大棚設施栽培。父本Y802于當年7月8日播種,母本金5-8于當年7月15日播種,均在同一個薄膜大棚內采用穴盤育苗,幼苗第1片真葉展開時進行間苗,每穴只留1棵,8月20日選擇健壯且長勢一致的辣椒苗統一定植,9月22 日開始人工授粉,10月12日授粉結束,11月底采收。
種植地土壤屬黏質土,pH值為6.7,前茬作物為甜瓜,肥力中等。整地時每667 m2施腐熟有機肥1 000 kg做基肥;畦高30 cm,寬80 cm,溝寬40 cm,鋪設滴灌帶及覆蓋地膜,株行距45 cm×50 cm打孔雙行定植,定植密度為每667 m22 200株。
試驗設計單株坐果數為5、10、15、20、25、30個6種不同的處理,每個處理于母本群體中隨機選擇30株生長健壯、整齊一致的優良植株,進行掛牌授粉留種,3次重復,每重復10株。授粉數目達到后僅留下授粉的花朵,多余的花全部去掉。
試驗設計不同坐果節位雜交授粉,共5個處理,分別為母本植株(金5-8)的2(對椒)、3(四門斗)、4(八面風)、5(滿天星)、6檔節位,選擇當天即將開放的花朵,去雄后,再用父本(Y802)花粉進行授粉,每個處理雜交授粉30朵花,3次重復,每株僅進行一個節位的花授粉,去除其余節位花朵。果實成熟后,每個節位隨機取樣15個種果進行各項指標測定。
授粉后第15天統計各處理的坐果數,計算坐果率。
種子成熟后采收、考種、干燥,采集種子數量、質量、千粒重等指標。
種子發芽率和發芽勢按《農作物種子檢驗規程 發芽試驗》(GB/T 3543.4—1995)進行。
單株種子數計算公式:單株種子數=授粉花數量×坐果率×單果種子數。
2.1.1 不同單株坐果數對衢椒5號種子產量的影響
單株坐果數不同,種果的種子數量、坐果率有較大不同。從圖1中可以看出,當單株坐果數10、15個時,平均單果種子數均在80粒以上,其中單株坐果數15個時單果種子量達104粒。從圖2中可以看出,單株授粉花朵數量為5、10、15、20朵時,坐果率均在74%以上,其中授粉數5朵的坐果率為100%,授粉花朵數量為25和30朵時,坐果率相對較低。根據單株種子數計算公式,從圖2中可以看出,單株坐果數為15個和20個時單株種子數最多,分別為1 560粒和1 722粒,其中坐果數為5、10個時單株種子數相對略少。

柱上無相同小寫字母表示處理間差異顯著 (P<0.05)。圖2~3同。圖1 單株坐果數對單果種子數的影響
2.1.2 不同坐果節位對衢椒5號種子產量的影響
不同坐果節位的單果種子數差異不明顯,對坐果率的影響較大,由圖3可以看出,坐果節位為3、4、5檔時,坐果率均在80%以上,其中坐果節位3檔時最高,為91.3%,而坐果節位2檔和6檔時,坐果率低于80%,其中節位6檔的坐果率僅為48.7%。從單果種子數可以看出,坐果節位第2、3檔單果種子數超過100粒,坐果節位4、5、6檔單果種子數低于100粒,其中節位6檔的單果種子數最低,僅93.8粒。

圖2 不同單株坐果數對衢椒5號種子產量的影響
2.2.1 不同單株坐果數對種子質量的影響
由表1可知,不同單株坐果數的種子千粒重之間有差異,坐果數為5個時,千粒重最大,達到5.97 g,隨著坐果數的增多,千粒重隨之減小,但坐果數為10、15、20個處理之間并沒有顯著性的差異。當坐果數超過20個時,千粒重僅為4.9 g左右,下降較多,比最高的降低21.83%。不同處理的發芽率均在90%~96.3%,沒有明顯的差異,且均符合國家種子質量標準《瓜菜作物種子第3部分:茄果類》(GB 16715.3—2010)要求。單株坐果數在25個之上的發芽勢相對較低,在90%以下,與其他處理有顯著性差異;單株坐果數5、10、15、20個之間的發芽勢沒有顯著性差異,發芽勢均在93.0%~96.7%,最高的為單株坐果數10個,發芽勢達到96.7%。

圖3 不同坐果節位對衢椒5號坐果率及單果種子數的影響

表1 不同單株坐果數對衢椒5號種子質量的影響
2.2.2 不同坐果節位對衢椒5號種子質量的影響
由表2可知,不同坐果節位的種子千粒重之間有差異,但是差異不明顯。最大千粒重為坐果節位第5檔,千粒重為6.31 g,坐果節位6檔的千粒重最小,為5.94 g。所有處理的千粒重都在6.0 g左右,差異并不顯著。不同處理的發芽率均在90.6%~96.3%,沒有明顯的差異,且均符合國家種子質量標準《瓜菜作物種子第3部分:茄果類》(GB 16715.3—2010)要求。不同處理的發芽勢均在90%~96.7%,沒有顯著性差異。

表2 不同坐果節位對衢椒5號種子質量的影響
目前關于瓜類蔬菜制種技術的研究較多,發現種瓜坐果節位顯著影響黃瓜、甜瓜[3]等瓜類種子的品質和產量,黃瓜腰瓜的單果結籽數最高、根瓜及頂瓜次之[4]。但是辣椒中關于坐果節位和單株坐果數的研究未見報道,本研究中辣椒的單株坐果數及坐果節位對辣椒種子的品質和產量影響較大。
在不同單株坐果數對衢椒5號種子質量與產量比較試驗中,發現不同單株坐果數對衢椒5號種子產量差異明顯,種子的質量沒有明顯差異。當單株坐果數10、15個時,平均單果種子數均在80粒以上;隨著授粉花朵數的增加,坐果率呈下降趨勢,當授粉花朵數超過25個時,坐果率明顯下降,千粒重明顯下降,發芽勢相對較低。造成這一結果是因為隨著辣椒授粉數增加,生殖生長所需要的營養增加,在相同試驗條件下(未增施肥料),坐果率會隨之下降。因此,在保證辣椒制種過程中的營養生長正常的情況下,單株適宜的坐果數為15~20個,種子的產量最高,同時也不影響種子的質量。
在不同坐果節位對衢椒5號種子質量與產量比較實驗中發現,不同坐果節位對坐果率存在顯著性差異,坐果節位為第3、4和5檔時,坐果率分別高達91.3%、85.5%和80.3%,明顯高于其他節位,但種果性狀及種子數、種子千粒重、發芽率及發芽勢無明顯差異。前期坐果率低主要是因為在結果初期辣椒主要進行營養生長,到結果盛期主要以生殖生長為主,因此,2檔坐果節位坐果率低。
綜上所述,本試驗研究結果與煙草上采種期和留果數對煙草種子發芽率的影響[5]研究結果基本相似。在衢椒5號的雜交制種過程中,坐果節位選擇第3、4和5檔,單株坐果數保持在15~20個,能保證較高的坐果率與種子質量。