辣椒抗旱性鑒定技術(shù)規(guī)程

楊紅 ，姜虹 ，耿廣東 ，張愛民 ，邢丹 ，張紹剛

（1.貴州省辣椒研究所，遵義，563006；2.貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院；3.貴州省果樹蔬菜工作站）

辣椒是貴州主要農(nóng)作物品種之一，也是貴州蔬菜單一種植面積最大的蔬菜作物，常年種植面積超過23萬hm2，是貴州最具特色的地方優(yōu)勢農(nóng)作物。辣椒產(chǎn)業(yè)對貴州農(nóng)民收入的貢獻(xiàn)率逐年上升，而作為辣椒主要產(chǎn)地的貴州是我國典型的旱農(nóng)區(qū)，73%的土地為巖溶地貌，87.8%的耕地為坡耕地，透水性強(qiáng)，降水易流失，土地保墑能力弱；同時(shí)，由于河流深切、山高水低，農(nóng)業(yè)取水難，耕地灌溉率低，屬典型的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)。辣椒生長期，由于雨量及其地域分布極不均勻，階段性干旱時(shí)常發(fā)生，嚴(yán)重制約了貴州辣椒產(chǎn)業(yè)發(fā)展。多年對辣椒各生育期采用人工干旱脅迫進(jìn)行辣椒抗旱性鑒定調(diào)查，采用隸屬函數(shù)方法分級辣椒抗旱性級別，總結(jié)出辣椒抗旱性進(jìn)行綜合評價(jià)規(guī)程，以期對貴州今后辣椒抗旱性創(chuàng)新資源檢測和抗旱性新品種鑒定提供指導(dǎo)作用。

1 術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本規(guī)程?？购敌裕―rought resistance）是指作物在干旱脅迫下，其生長發(fā)育和產(chǎn)量形成對干旱脅迫的反應(yīng)能力；抗旱辣椒品種（Drought-resistant Varieties）是指干旱脅迫下，抗旱指數(shù)數(shù)值或平均隸屬函數(shù)值大的辣椒作物品種（品系）；種子萌發(fā)耐旱指數(shù)（Drought-tolerant index of seeds germination）是指培養(yǎng)第8天滲透脅迫處理的種子萌發(fā)指數(shù)占對照種子萌發(fā)指數(shù)的百分率；反復(fù)干旱與活率（Survival percentage after repeated drought stress）是指辣椒幼苗2次干旱反應(yīng)復(fù)水后的活苗數(shù)占總苗數(shù)的百分率；抗旱系數(shù)（Drought-resistant coefficient）是同一辣椒品種（系）旱處理產(chǎn)量與水處理產(chǎn)量的比值；抗旱指數(shù)（Index of drought resistance）是指以辣椒果實(shí)產(chǎn)量為依據(jù)，以對照品種作為比較標(biāo)準(zhǔn)，判定待測品種（系）和材料抗旱性的指標(biāo)；抗旱性級別（Grade of drought resistance）分5級，采用隸屬函數(shù)方法分級，從強(qiáng)到弱依次為Ⅰ級（極強(qiáng)，HR）、Ⅱ級（強(qiáng)，R）、Ⅲ級（中等，MR）、Ⅳ級（弱抗，S）、Ⅴ級（不抗，HS）。

2 鑒定方法與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

辣椒抗旱性鑒定的時(shí)期分為種子萌發(fā)期、苗期、盛花期及全生育期?？筛鶕?jù)研究工作目的選用一個(gè)時(shí)期的鑒定結(jié)果判定待測品種（系）和材料的抗旱性。

2.1 種子萌發(fā)期抗旱性鑒定

種子萌發(fā)期抗旱性鑒定用高滲透溶液法[1～7]，即用-0.5 Mpa聚乙醇（PEG）-6000水溶液對種子進(jìn)行脅迫處理，以無離子水培養(yǎng)作對照。發(fā)芽皿為長×寬×高＝10 cm×10 cm×5 cm的塑料盆，以雙層濾紙為芽床。

①樣品準(zhǔn)備 試驗(yàn)種子質(zhì)量應(yīng)符合GB 16715.3-1999。將待測品種（系）種子充分混合均勻后，取樣數(shù)量滿足試驗(yàn)需要，禁止包衣和拌種，30～35℃烘干10 h，冷卻至室溫待測。

②脅迫溶液配制 參照GB/T 21127-2007，將192 g聚乙醇（PEG）-6000溶解于1 000 mL無離子水中，即-0.5 Mpa聚乙醇-6000水溶液。

③脅迫培養(yǎng) 按GB/T 3543.4進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。取100粒種子放入發(fā)芽皿中，加入12 mL-0.5 Mpa聚乙醇-6000水溶液，加蓋以防止水分蒸發(fā)。設(shè)4個(gè)重復(fù)，分別標(biāo)記 T1、T2、T3和 T4。

④對照培養(yǎng) 按GB/T 3543.4進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。取100粒種子放入發(fā)芽皿中，加入12 mL無離子水，加蓋以防止水分蒸發(fā)。設(shè)4個(gè)重復(fù)，分別標(biāo)記CK1、CK2、CK3和 CK4。

⑤性狀調(diào)查 將發(fā)芽皿放入培養(yǎng)箱中，28℃±1℃條件下培養(yǎng)，第8天調(diào)查種子發(fā)芽種子數(shù)。

⑥種子萌發(fā)耐旱指數(shù) 種子萌發(fā)耐旱指數(shù)計(jì)算：GDRI=PIs/PIc×100% （1）；PI=1.00×nd2+0.75×nd4+0.50 ×nd6+0.25 ×nd8 （2）；PIc=1.00 ×nd2ck+0.75×nd4ck+0.50×nd6ck+0.25×nd8ck（3）；PIs=1.00×nd2s+0.75×nd4s+0.50×nd6s+0.25×nd8s（4）。

式中 PI為種子萌發(fā)指數(shù)，nd2、nd4、nd6、nd8 分別為第 2，4，6，8天的種子萌發(fā)率；PIs為脅迫條件下種子萌發(fā)指數(shù)；PIc為對照種子萌發(fā)指數(shù)；GDRI為種子萌發(fā)耐旱指數(shù)。

2.2 苗期抗旱性鑒定[8，9]

苗期抗旱性鑒定在干旱棚內(nèi)進(jìn)行，采用反復(fù)干旱法（即兩次干旱脅迫-復(fù)水法）。

①種子要求 種子要求符合GB 16715.3-1999，數(shù)量滿足試驗(yàn)需要，禁止包衣和拌種。

②培養(yǎng)溫度 日平均氣溫為25℃±5℃。

③試驗(yàn)設(shè)計(jì) 3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)100株苗（幼苗基數(shù)），漂浮育苗。

④播種 在長52 cm、寬32 cm、高7 cm的聚乙烯塑料泡沫漂浮盤中裝入育苗基質(zhì)，種子播于基質(zhì)中，覆蓋基質(zhì)厚0.8～1.0 cm，放入施有營養(yǎng)液的漂浮池中，池水深8～10 cm。

⑤第一次干旱脅迫-復(fù)水處理 幼苗長至2片真葉時(shí)停止供水，即把漂浮盤從漂浮池中取出，開始進(jìn)行干旱脅迫，基質(zhì)含水量降至15%時(shí)調(diào)查萎蔫情況，然后復(fù)水，即把漂浮盤放入漂浮池中，48 h后調(diào)查成活率，以幼苗或葉片恢復(fù)綠色者為成活。

⑥第二次干旱脅迫-復(fù)水處理 第一次復(fù)水后即停止供水，進(jìn)行第二次干旱脅迫，當(dāng)基質(zhì)含水量降至10%～15%時(shí)，第二次復(fù)水處理24 h后調(diào)查成活苗數(shù)，以幼苗或葉片恢復(fù)綠色者為成活。

⑦幼苗反復(fù)干旱與成活率 幼苗反復(fù)干旱成活率實(shí)測值按公式（5）計(jì)算

式中，DS為幼苗反復(fù)干旱成活率的實(shí)測值；DS1為第一次干旱成活率；DS2為第二次干旱成活率第一次干旱前3次重復(fù)總苗數(shù)平均值；為第一次復(fù)水后3次重復(fù)成活率的平均值；為第二次復(fù)水后3次重復(fù)成活率的平均值。

2.3 盛花期抗旱性鑒定[10～12]

盛花期抗旱性鑒定在模擬干旱條件下進(jìn)行，使0～50cm土壤層水分達(dá)到田間持水量75%～80%。

①種子要求 同2.2①。

②試驗(yàn)設(shè)計(jì) 辣椒幼苗成苗后，選大小一致的辣椒苗移栽至20 cm×25 cm盆缽內(nèi)，每盆2株，每個(gè)處理10盆，3個(gè)重復(fù)，試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組法。每盆裝干土5.46 kg，取大田土壤與牛糞6∶4混合。

③干旱脅迫處理 移栽后到盛花期（即移栽后45 d±5 d）停止灌水，保持土壤含水量為田間持水量的50%±5%，一直到收獲。盛花期前一直保持土壤含水量為田間持水量的75%～80%。

④對照處理 設(shè)置對照試驗(yàn)，試驗(yàn)盆缽裝土與干旱脅迫一致，田間水分管理要求保證辣椒全生育期水分適宜，即保持土壤含水量為田間持水量的75%～80%。

⑤栽培管理 根據(jù)試驗(yàn)要求適期播種和移栽。規(guī)范管理，同一項(xiàng)作業(yè)同一天完成。辣椒及時(shí)施肥和病蟲害防治，脅迫與對照一致。

⑥考察性狀 辣椒果實(shí)產(chǎn)量。

⑦抗旱指數(shù) 抗旱指數(shù)按公式（6）計(jì)算：DRI=[（Ya）2/（Ym）]×[（YM）/（YA）2]（6）。

式中，DRI為參試品種（系）的干旱指數(shù)；Ya為參試品種（系）的干旱處理產(chǎn)量；Ym為參試品種（系）的正常供水處理產(chǎn)量；YM為對照品種（系）的干旱處理產(chǎn)量；YA為對照品種（系）的正常供水處理產(chǎn)量。

2.4 全生育期抗旱性鑒定

全生育期抗旱性鑒定在干旱棚內(nèi)進(jìn)行，采用盆缽試驗(yàn)與田間試驗(yàn)相結(jié)合的方法。

①種子要求 同2.2①。

②試驗(yàn)設(shè)計(jì) 盆栽設(shè)計(jì)同2.3②。田間采用隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)按1.2 m連溝開廂，廂面寬80 cm，行距60 cm，株距30 cm，廂植兩行，雙株定植。小區(qū)面積10.8 m2，規(guī)格為寬 1.2 m，長 3 m，開 3廂，3次重復(fù)，重復(fù)間設(shè)走道寬70 cm，走道和廂溝深35 cm，試驗(yàn)地四周設(shè)置保護(hù)行（2行以上）。

③干旱脅迫處理 移栽每盆缽?fù)寥篮繛樘镩g持水量的75%～80%，辣椒苗移栽成活后，在不同生育期視墑情補(bǔ)水，保持土壤含水量為田間持水量的50%～55%，以保證一定產(chǎn)量。

④對照處理 同2.3④。

⑤栽培管理 同2.3⑤。

⑥考察性狀 辣椒果實(shí)產(chǎn)量。

⑦抗旱指數(shù) 同2.3⑦。

2.5 注意事項(xiàng)

抗旱性鑒定期及時(shí)防治病蟲害和防倒伏等。

3 抗旱性判定規(guī)則（表1～4）

4 抗旱性判定綜合評價(jià)

采用隸屬函數(shù)值方法，求出每個(gè)品種各特征性狀的具體隸屬函數(shù)值，當(dāng)指標(biāo)性狀值與抗旱性呈正相關(guān)時(shí)，X=（Xijjmin）/（Xjmaxjmin）； 當(dāng)指標(biāo)性狀值與抗旱性呈負(fù)相關(guān)時(shí)，X=1-[（Xijjmin）/（Xjmaxjmin）]。其中，X為各指標(biāo)在水分脅迫下的測定值與對照值（正常供水）的比值，Xij為i品種j性狀值的隸屬函數(shù)值，Xjmin為各品種j性狀最小值，Xjmax為各品種j性狀最大值。然后把每個(gè)品種各性狀具體抗旱隸屬值進(jìn)行累加，并求平均值，=∑Xij/n，j=1、2…n，n為指標(biāo)性狀數(shù)量；Xi為i品種抗旱的隸屬函數(shù)平均值，平均值越大，抗旱性越強(qiáng)?？购敌猿７譃?級，根據(jù)指標(biāo)值大小判斷抗旱性強(qiáng)弱，Ⅰ級（強(qiáng)抗）≥0.8，0.6≤Ⅱ級（抗）＜0.8，0.4≤Ⅲ級（中抗）＜0.6，0.3≤Ⅳ級（弱抗）＜0.4，Ⅴ級（不抗）＜0.3。

抗旱育種的實(shí)質(zhì)是作物的適應(yīng)性育種，旱地辣椒高產(chǎn)育種的實(shí)質(zhì)是抗旱育種和株型育種的有機(jī)結(jié)合，因此，客觀評價(jià)育種材料抗逆性非常重要?？购敌允且环N多因素影響的數(shù)量遺傳。一個(gè)品種在特定地區(qū)的抗旱表現(xiàn)是由自身的生理抗性、結(jié)構(gòu)特性及生長發(fā)育進(jìn)程的節(jié)奏與農(nóng)業(yè)氣候因素相配合的程度決定的。不同品種對某些具體指標(biāo)的抗旱性反應(yīng)不一定相同，因此，用單一指標(biāo)難以全面準(zhǔn)確地反映抗旱強(qiáng)弱。本研究采用隸屬函數(shù)值法，消除了個(gè)別指標(biāo)帶來的片面性，使各個(gè)品種抗旱性差異具有可比性。試驗(yàn)結(jié)果表明，隸屬函數(shù)值與抗旱系數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與品種的抗旱性密切相關(guān)，而且，可運(yùn)用于辣椒品種抗旱性分組評價(jià)。因此，采用隸屬函數(shù)值法可快速準(zhǔn)確地篩選出抗旱種質(zhì)材料，而抗旱性分級標(biāo)準(zhǔn)，則應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)和品種間差異并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際表現(xiàn)來確定。

表1 辣椒種子萌發(fā)期抗旱性判定

表2 辣椒苗期抗旱性判定

表3 辣椒盛花期抗旱性判定

表4 辣椒全生育期抗旱性判定

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