栽培環(huán)境對(duì)黃秋葵數(shù)量性狀的影響

徐 麗，高 玲，劉迪發(fā)，張如蓮，劉維俠

（農(nóng)業(yè)部植物新品種測(cè)試儋州分中心·中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所 海南儋州 571737）

黃秋葵(Abelmoschus esculentus L.)，學(xué)名咖啡黃葵，為錦葵科(Malvaceae)秋葵屬一年生草本植物，廣泛生長(zhǎng)于熱帶和亞熱帶地區(qū)，我國(guó)20世紀(jì)在江西、福建等地有少量引種栽培，目前南北各地均有種植[1]。黃秋葵作為新型保健型蔬菜，日益受到人們的青睞，許多育種家也開(kāi)始研究育種技術(shù)[2-3]，以培育適宜我國(guó)種植的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)新品種。近年來(lái)，有部分地區(qū)相繼培育出了適宜當(dāng)?shù)胤N植的新品種，如‘川秋葵1號(hào)’‘石秋葵1號(hào)’‘蘇秋葵1號(hào)’等[4-6]。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)全球化速度的加快，知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要性日益突出[7]，2016年5月，黃秋葵入選農(nóng)業(yè)部植物新品種保護(hù)第10批名錄[8]，意味著即日起可受理黃秋葵新品種權(quán)的申請(qǐng)，黃秋葵新品種權(quán)的申請(qǐng)有望打破從無(wú)到有的局面。

植物新品種權(quán)的授權(quán)審查過(guò)程中有一重要環(huán)節(jié)，即植物新品種特異性(distinctness)、一致性(uni?formity)和穩(wěn)定性(stability)測(cè)試（簡(jiǎn)稱 DUS 測(cè)試）[9]。DUS測(cè)試的基礎(chǔ)為測(cè)試指南中的DUS測(cè)試性狀，性狀的表達(dá)類型分為質(zhì)量性狀、數(shù)量性狀和假質(zhì)量性狀3類，其中數(shù)量性狀包括了從一個(gè)極端到另一個(gè)極端之間的整個(gè)變異范圍的性狀，比較容易受環(huán)境因素的影響[10]。為了校正年份、地點(diǎn)等環(huán)境因素對(duì)性狀表達(dá)引起的差異，在進(jìn)行DUS測(cè)試時(shí)，會(huì)種植標(biāo)準(zhǔn)品種對(duì)其數(shù)量性狀進(jìn)行校正，因此標(biāo)準(zhǔn)品種的選擇尤為重要。但由于品種存在基因型和地點(diǎn)間特殊的相互作用，標(biāo)準(zhǔn)品種的選擇比較困難[11]。因此，要選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)品種，需對(duì)其品種資源的特征特性進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)查研究，尤其是環(huán)境對(duì)其性狀表達(dá)的影響，直接關(guān)系到數(shù)量性狀等級(jí)的劃分是否合理及標(biāo)準(zhǔn)品種是否“標(biāo)準(zhǔn)”。

黃秋葵作為新納入保護(hù)名錄的作物，測(cè)試性狀的相關(guān)研究尚未見(jiàn)報(bào)道。前期雖有環(huán)境因素對(duì)黃秋葵結(jié)莢量影響的相關(guān)研究報(bào)道[12]，也有人對(duì)黃秋葵資源的特征特性進(jìn)行了生態(tài)適應(yīng)性評(píng)價(jià)及遺傳多樣性分析[13-14]，但環(huán)境因素對(duì)黃秋葵數(shù)量性狀表達(dá)影響的相關(guān)研究未見(jiàn)報(bào)道。筆者以6個(gè)不同品種的黃秋葵為試驗(yàn)材料，對(duì)其在塑料大棚和露地2種栽培環(huán)境下14個(gè)數(shù)量性狀數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為今后調(diào)整、優(yōu)化黃秋葵在數(shù)量性狀上的標(biāo)準(zhǔn)品種提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

本試驗(yàn)于2014年4月10日開(kāi)始育苗，于2014年4月24日定植。試驗(yàn)設(shè)在農(nóng)業(yè)部植物新品種測(cè)試（儋州）分中心測(cè)試基地，地點(diǎn)在海南省儋州市寶島新村。

1.2 試材料

試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)參試品種，歸屬于3種類型（表 1）。

表1 參試材料

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，大棚設(shè)施栽培，育苗移栽，行距60 cm，株距50 cm，每小區(qū)13株，設(shè)3次重復(fù)，田間管理按大田生產(chǎn)管理方式進(jìn)行。設(shè)大田栽培為對(duì)照，肥水條件及其他栽培管理措施與大棚設(shè)施栽培相同。

1.3.2 性狀調(diào)查方法 對(duì)大棚和露地2種栽培環(huán)境下黃秋葵品種的14個(gè)數(shù)量性狀進(jìn)行調(diào)查分析。在開(kāi)花結(jié)果初期，從小區(qū)中選取10株長(zhǎng)勢(shì)正常的植株，對(duì)其葉片長(zhǎng)度、葉片寬度、葉片長(zhǎng)/寬、葉片長(zhǎng)×寬、葉柄長(zhǎng)度、第一花著生節(jié)位、第一果實(shí)著生高度7個(gè)數(shù)量性狀進(jìn)行調(diào)查分析，每個(gè)植株部位測(cè)量1個(gè)數(shù)據(jù)。在結(jié)莢盛期，每個(gè)品種隨機(jī)選取20個(gè)商品成熟期的果實(shí)，對(duì)其果柄長(zhǎng)度、果柄粗度、果實(shí)長(zhǎng)度、果實(shí)橫徑、果實(shí)心室數(shù)、果肉厚度、單果質(zhì)量共7個(gè)果實(shí)部位數(shù)量性狀進(jìn)行觀測(cè)。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理分析方法 數(shù)據(jù)利用Excel 2007和SPSS22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。以配對(duì)樣本T檢驗(yàn)作為差異顯著性判斷依據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 栽培環(huán)境對(duì)黃秋葵葉部數(shù)量性狀的影響

如圖1所示，在露地和大棚2種栽培條件下，黃秋葵葉片長(zhǎng)度受環(huán)境影響最大，葉片寬度和葉柄長(zhǎng)度次之，葉片長(zhǎng)/寬與葉片長(zhǎng)×寬較為穩(wěn)定。除‘中綠-2’外，其余5個(gè)品種葉片長(zhǎng)度均達(dá)到顯著差異，品種‘中綠-2’‘深綠-1’‘紅色-1’葉片寬度受環(huán)境影響較大，達(dá)到顯著差異水平。葉柄長(zhǎng)度與葉片寬度、葉片長(zhǎng)度之間沒(méi)有相關(guān)性，品種‘中綠-1’‘深綠-2’‘紅色-1’葉柄易受環(huán)境影響，且差異顯著。6個(gè)參試品種中，除品種‘中綠-1’‘紅色-2’外，其余品種葉片長(zhǎng)/寬均未達(dá)到顯著差異，葉片長(zhǎng)×寬受環(huán)境影響亦相對(duì)較小，品種‘深綠-1’‘紅色-1’達(dá)到顯著差異，其余品種差異不顯著。

2.2 栽培環(huán)境對(duì)黃秋葵始花著生節(jié)位與第一果實(shí)著生高度2個(gè)數(shù)量性狀的影響

黃秋葵始花節(jié)位相對(duì)較穩(wěn)定，受環(huán)境影響較小，第一果實(shí)著生高度不穩(wěn)定，易受環(huán)境影響（見(jiàn)圖2）。除品種‘深綠-1’外，其余品種在2種栽培條件下的始花節(jié)位均未達(dá)到顯著差異。而第一果實(shí)著生高度受環(huán)境影響較大，參試6個(gè)品種露地栽培條件下第一果實(shí)著生高度均顯著低于大棚栽培，這可能是由于在大棚栽培環(huán)境條件下，黃秋葵莖稈節(jié)間變長(zhǎng)，導(dǎo)致第一果實(shí)著生高度顯著增高。

2.3 栽培環(huán)境對(duì)黃秋葵果柄2個(gè)數(shù)量性狀的影響

從圖3可以看出，對(duì)于果實(shí)為綠色品種的秋葵（綠秋葵），其果柄長(zhǎng)度與粗度存在一定的正相關(guān)性，而果實(shí)為紅色品種的秋葵（紅秋葵）果柄長(zhǎng)度與粗度不存在明顯的相關(guān)性。品種‘中綠-1’‘深綠-2’在2種栽培條件下果柄長(zhǎng)度與果柄粗度均無(wú)顯著差異；而品種‘中綠-2’‘深綠-1’在露地栽培條件下果柄長(zhǎng)度、果柄粗度均顯著長(zhǎng)于大棚栽培條件下的。紅秋葵品種則無(wú)相關(guān)性，‘紅色-1’在2種栽培條件下果柄長(zhǎng)度達(dá)到顯著差異，而果柄粗度則無(wú)明顯差異；而‘紅色-2’則相反，果柄長(zhǎng)度在2種栽培條件下均無(wú)顯著差異，而果柄粗度則達(dá)到了顯著差異。

圖1 栽培環(huán)境對(duì)黃秋葵葉部性狀的影響

圖2 栽培環(huán)境對(duì)黃秋葵第一花著生節(jié)位與第一果實(shí)著生高度2個(gè)數(shù)量性狀的影響

圖3 栽培環(huán)境對(duì)黃秋葵果柄的2個(gè)數(shù)量性狀的影響

圖4 栽培環(huán)境對(duì)黃秋葵果實(shí)的5個(gè)數(shù)量性狀的影響

2.4 栽培環(huán)境對(duì)黃秋葵果實(shí)5個(gè)數(shù)量性狀的影響

由圖4可知，栽培環(huán)境對(duì)‘中綠-1’‘中綠-2’‘紅色-1’‘紅色-2’4個(gè)長(zhǎng)果種黃秋葵果實(shí)長(zhǎng)度、果實(shí)橫徑無(wú)顯著影響，對(duì)不同品種的短果種黃秋葵存在一定程度的影響，如‘深綠-1’在2種栽培模式下果實(shí)長(zhǎng)度較穩(wěn)定，果實(shí)橫徑差異較大，而‘深綠-2’品種則與之相反。對(duì)于五角型的秋葵品種，其心室數(shù)最穩(wěn)定，不受環(huán)境影響，而多角型的秋葵則根據(jù)品種不同，受環(huán)境影響的程度不同，露地栽培條件下‘紅色-1’的心室數(shù)顯著少于其大棚栽培條件下的心室數(shù)，‘紅色-2’的心室數(shù)則較為穩(wěn)定。

果肉厚度和果實(shí)單果質(zhì)量受環(huán)境影響較大，露地栽培條件下的黃秋葵果肉厚度和單果質(zhì)量略高于大棚栽培條件，其中部分品種達(dá)到顯著差異?！芯G-2’‘深綠-1’‘紅色-1’‘紅色-2’露地栽培條件下的果肉厚度顯著高于大棚栽培，在果實(shí)單果質(zhì)量這個(gè)性狀上，‘中綠-1’‘深綠-1’‘深綠-2’‘紅色-1’在2種栽培條件下差異達(dá)到顯著水平。

3 討論與結(jié)論

黃秋葵作為備受國(guó)際關(guān)注的保健蔬菜，其新品種選育及品種權(quán)申請(qǐng)工作將日益得到青睞。國(guó)際上對(duì)此工作較為重視，較早研制頒布了黃秋葵品種測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。而我國(guó)相關(guān)工作起步較晚，近年才開(kāi)始黃秋葵DUS測(cè)試技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究工作。UPOV（國(guó)際植物新品種保護(hù)聯(lián)盟）相關(guān)文件中指出技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中提供標(biāo)準(zhǔn)品種的目的是為了明確同一性狀的不同表達(dá)狀態(tài)，因此標(biāo)準(zhǔn)品種的表達(dá)狀態(tài)應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定，不易受環(huán)境影響，才能建立統(tǒng)一的品種描述[15-16]。而黃秋葵分布較廣，從南至北，氣候從溫帶至亞熱帶均有分布，生長(zhǎng)條件差異較大，對(duì)于南北種植方式、南北氣候差異、施肥條件等因素對(duì)黃秋葵數(shù)量性狀存在一定程度的影響，需深入研究，為更科學(xué)合理地篩選適宜不同測(cè)試區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)品種奠定理論依據(jù)。前期雖有黃秋葵在不同施肥條件下其產(chǎn)量與品質(zhì)的相關(guān)性影響報(bào)道[17]，與其比較，本研究主要是探究不同生長(zhǎng)條件對(duì)黃秋葵不同表型性狀表達(dá)結(jié)果的影響。本試驗(yàn)結(jié)果顯示黃秋葵葉片長(zhǎng)度、葉片寬度和第一果實(shí)著生高度3個(gè)性狀受栽培環(huán)境影響較大，因此該類性狀不宜作為黃秋葵品種統(tǒng)一描述的性狀。在描述黃秋葵葉片性狀時(shí)，采用葉片長(zhǎng)/寬或葉片長(zhǎng)×寬為宜，在不同環(huán)境下相對(duì)較穩(wěn)定，同時(shí)能反映葉片的形狀或葉片大小，并且在選擇描述該性狀的標(biāo)準(zhǔn)品種時(shí)宜選擇‘中綠-2’‘深綠-2’類型品種，葉片長(zhǎng)/寬與葉片長(zhǎng)×寬在不同栽培環(huán)境下均較為穩(wěn)定，不易受環(huán)境影響。在描述黃秋葵品種的始花或第一果位置時(shí)，采用數(shù)節(jié)位的方法較為合適，而不宜采用測(cè)量高度的方法，節(jié)位數(shù)較穩(wěn)定，而節(jié)位高度易受環(huán)境影響。

筆者認(rèn)為，不同的作物或同一作物的不同類型，對(duì)環(huán)境條件的敏感度不同。本試驗(yàn)中果柄長(zhǎng)度、果柄粗度、果實(shí)長(zhǎng)度、果實(shí)橫徑4個(gè)性狀受環(huán)境影響的程度與黃秋葵品種類型密切相關(guān)。綠秋葵果柄長(zhǎng)度與果柄粗度受環(huán)境影響的程度存在正相關(guān)性，若果柄長(zhǎng)度受環(huán)境影響較大，則果柄粗度亦能達(dá)到顯著差異，反之若果柄長(zhǎng)度受環(huán)境影響的差異不顯著，則果柄粗度亦不顯著；長(zhǎng)果種黃秋葵果實(shí)長(zhǎng)度與果實(shí)橫徑受環(huán)境影響較小，差異不顯著；五角黃秋葵心室數(shù)最穩(wěn)定，多角形黃秋葵心室數(shù)易受環(huán)境影響。葉柄長(zhǎng)度、果肉厚度、果實(shí)單果質(zhì)量受環(huán)境影響較大，在選取該類性狀表達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)品種時(shí)，應(yīng)設(shè)立環(huán)境栽培試驗(yàn)，排除受環(huán)境影響較大的品種。筆者只分析了2種栽培環(huán)境對(duì)14個(gè)表型性狀表達(dá)結(jié)果的影響，但對(duì)于同種栽培環(huán)境下不同的栽培措施如不同的水肥管理模式、不同的種植密度等對(duì)其表達(dá)結(jié)果的影響尚未涉及，這將是下一步深入探究的內(nèi)容。

綜上可知，栽培環(huán)境條件對(duì)不同類型黃秋葵數(shù)量性狀表達(dá)的影響不同，本試驗(yàn)結(jié)果為構(gòu)建較為合理的、穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)品種及相關(guān)數(shù)據(jù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)提供了重要的基礎(chǔ)參考，需要加強(qiáng)相關(guān)研究和應(yīng)用。但是，今后深入研究時(shí)須增加土壤環(huán)境、水肥條件等測(cè)定內(nèi)容，力求全面評(píng)價(jià)各個(gè)環(huán)境因子對(duì)黃秋葵數(shù)量性狀表達(dá)結(jié)果的影響權(quán)重。