李 悦,李炎艳,程 功,李媛媛,贾文章,赵 栋
(1.邯郸市农业科学院,河北 邯郸 056001;2.河北蕾邦种业有限公司,河北 邯郸 057350;3.河北省辣椒产业技术研究院,河北 邯郸 056001)
近年来,我国辣椒种植面积稳定在210万hm2以上,辣椒已成为我国种植面积最大的蔬菜[1]。河北省邯郸市鸡泽县是我国著名的辣椒之乡,鸡泽辣椒又称羊角椒,具有皮薄、肉厚、油多、籽香、辛辣适中、维生素C含量高、适合加工的特点,是农业农村部农产品地理标志认证产品[2]。鸡泽县常年种植辣椒面积0.6万hm2以上,年产鲜红辣椒16万t以上,全县有加工企业100余家[3],研发人员对鸡泽辣椒的果实和茎叶进行了全价开发,拥有10个系列200多个品种,产品畅销国内20多个省市,并远销韩国、日本等国家,实现了辣椒特色产业产供销一体化,一、二、三产业融合发展,走出了一条脱贫致富的路子[4-5]。“十三五”期间,关于椒类品种选育的文章共刊出163篇,2017—2019年共有2 801个辣椒(甜椒)品种通过品种登记[6],但鲜有与鸡泽辣椒相关的研究报道。目前,鸡泽辣椒品种特性退化严重,产量、品质和抗性均出现了不同程度的下降[7],无法完全满足辣椒加工产业需求,已影响到种植户和加工企业的切身利益和进一步发展,在很大程度上阻碍了鸡泽乃至河北辣椒产业的提档升级。针对上述情况,本研究通过2次单株选择法,利用植株生长情况、果实经济指标、产量、抗性以及种子纯度等评价指标,经多级多代筛选,对鸡泽羊角椒进行提纯复壮,获得适宜加工企业使用的羊角椒品种‘邯辣1号’。该品种株型更加直立、紧凑、整齐一致,果实大小、果肉厚度和单株结果数等性状明显改善,同时保留了原始品种的优良特性,使这一重要的地方品种得到了有效地保护。
试验用辣椒种为鸡泽县吴官营镇、鸡泽镇、浮图店乡农民自留鸡泽羊角椒种子。
试验采用2次单株选择法对鸡泽羊角椒进行提纯复壮:目标材料—2次单株选择法提纯—株系初选—品系比较—生产试验。试验在邯郸市农业科学院试验基地开展,该试验地周边未种植辣椒,试验期间保证水、肥、药等栽培管理措施一致。
1.3.1 第1次单株选择2017年进行目标材料初选。种植22份来自不同农户的试验材料,每份300株,共计6 600株,从目标材料中进行单株选择。选择具有目标特性的植株,即长势一致,第1雌花节位较低,果实呈羊角形,果梗端有一定褶皱,果尖带弯钩,成熟果大小均匀、颜色红润光亮,结果数多的植株。在始花期初选108个单株挂牌,在生长过程中根据植株整齐度、经济性状、抗病性等再逐步淘汰,最终获得单株材料40份,统一编号为HL-1至HL-40,单株采集留种。
1.3.2 第2次单株选择2018年再次进行单株选择试验。用相同的方法选择16个优良单株,HL-1、HL-3、HL-6、HL-7、HL-8、HL10、HL-14、HL-15、HL-22、HL-23、HL-28、HL-30、HL-34、HL-36、HL-37、HL-39各1株,单株采集留种。
1.3.3 株系初选2019年将上一年选择的单株材料分株系种植。用相同的选择方法,淘汰9个株系,保留7个株系,HL-7、HL-15、HL-22、HL-23、HL-30、HL-36、HL-39。株系间表现基本一致,成熟后从中选择部分优良单株,株系内混合留种。
1.3.4 品系比较2020年开展品系比较试验。将选出的7个株系分小区种植,大多数性状稳定一致,淘汰3个株系后,最终保留4个株系(HL-23、HL-30、HL-36、HL-39)参与试验,未提纯复壮株系作为对照处理(CK),共计5个处理,采取随机区组排列,3次重复。每个小区面积16.5 m2,种植100株,起垄覆黑色地膜,双行单株定植,垄距1 m,垄宽40 cm,垄高15 cm,株距33 cm。按照既定项目观察、测量、记录各处理辣椒的生长情况,选取最终保留4个株系中的优良单株混采留种,作为生产试验用种。
1.3.5 生产试验2021年在河北蕾邦种业有限公司辣椒种植基地(该基地在河北省邯郸市鸡泽县鸡泽镇)安排生产试验,将提纯品种‘邯辣1号’与原始品种进行对比。试验面积总计1 000 m2,其中提纯品种600 m2,原始品种400 m2;3月3日播种育苗,4月28日移栽,种植密度为6 000株·hm-2。试验期间观察杂株情况,记录辣椒生长过程中植株长势、坐果能力、抗性、产量等方面的表现。
生长期间挂牌标记,采用分次分批淘汰法进行选择,疏去“门椒”,以“对椒”和“四门斗”留作种椒[8]。
按照《辣椒种质资源描述规范和数据标准》[9]确定各个指标观测时期、测量方法和描述方式。用米尺测量株高、株幅;数显游标卡尺测量果实横径、果实纵径、果肉厚、果梗长;每个小区选取10株,记录采收果实个数,统计总数;用电子称实测各小区产量和种子千粒质量。
采用Office 2010和SPSS 20.0软件对试验数据进行整理和统计分析。
由表1可知,鸡泽羊角椒经提纯复壮后,株高增加了5.6 cm,株幅减少了3.9 cm,即株型更加紧凑;果实性状与提纯前相比,纵径增加了18.23 mm,横径增加了2.15 mm,果肉厚度增加了0.53 mm,果梗长度增加了3.37 mm。除果梗长外,其他指标与对照的差异均达到极显著水平(P<0.01),即4个株系均优于提纯前的品种;而4个株系间的差异均不显著(P>0.05)。这表明株系间性状已相对稳定。
表1 羊角椒不同品系植株和果实性状比较
由表2可知,提纯复壮后鸡泽羊角椒的经济性状明显优于提纯之前,单株结果数增加了12.1个,平均单果质量平均增加了2.50 g,小区产量增加了3 760.0 g,折合产量增加了11 392 kg·hm-2,平均增产39.6%。4个株系与对照的差异均达到极显著水平(P<0.01),表现出了明显的产量优势。
由表3生产试验数据可以看出,鸡泽羊角椒经提纯复壮后,种子千粒质量提高了22.7%,杂株率明显下降,由38.65%下降到2.30%,种子纯度为97.70%。根据GB 16715.3—2010《瓜菜作物种子第3部分》[10]判定,种子质量已达标。
我国加工辣椒种质资源匮乏,加工辣椒的主导品种多为地方品种[11]。河北省传统辣椒生产基地面临着品种退化的风险,新型优良辣椒品种的试用与推广成为河北省辣椒产业发展的关键[12]。笔者围绕鸡泽辣椒这一特别适宜加工的地方品种退化问题展开研究,为鸡泽辣椒品种专用化奠定了基础。但是,若要解决当地辣椒产业存在的问题,仍需在品种选育和栽培方面进行多方向探索。建议如下:一是提高对种质资源管理工作的重视程度。本研究在鸡泽辣椒资源的搜集过程中可能存在一定的局限性,为了更好地保护鸡泽辣椒的种质资源特性,建议今后要重视种质资源管理工作,建立标准化繁种基地,实行档案化管理,从根本上杜绝品种混杂退化。二是要侧重提高当地辣椒的品质。开展辣度、维生素C含量、脂肪含量等方面的深层次研究,充分挖掘鸡泽辣椒的优良基因,利用杂交优势,获得更多带有其优良性状的新品种。三是制定育种方向要紧跟种植环境变化。针对近年来京津冀地区降雨量减少、气温上升的气候变化特点[13],以及冬季雾霾对辣椒生长带来的影响,可开展耐高温、耐弱光种质资源的筛选和创制。四是降低一代辣椒杂交种的制种成本。利用雄性不育系配制杂交一代是降低制种成本和提高纯度的有效途径[14],可以开展以鸡泽辣椒为育种材料的辣椒雄性不育系及三系配套研究。五是创新适宜辣椒机械化种植的栽培模式。小麦、玉米、西瓜、大蒜等作物与辣椒套种或间作的栽培模式有防虫、减病、增加收益等多种优势[15-17],配合机械起垄、精量穴播覆膜、机械植保、机械化收获等轻减化栽培手段,将农民从繁琐的田间劳作中解放出来。总之,促进辣椒产业发展应多措并举,不断扩大辣椒主产区的生产规模,增大优质辣椒产区的影响力。
鸡泽羊角椒提纯复壮后的品种‘邯辣1号’,在生产试验中整体表现良好,植株健壮、株型整齐,发病率低,果实饱满、色泽好、果型一致、大小均匀,果肉厚实、干物质含量高,辛辣味浓,易采摘,耐储运,种子纯度符合标准。单株结果数和产量显著优于提纯之前,比对照品种增产34%~43%,并从一定程度上改变了传统辣椒品种混杂、产量低、风味淡、干物质含量低的缺陷。‘邯辣1号’已作为原原种在当地实际生产中推广应用,并作为优良亲本在杂交种选育中频繁使用。