辣椒（Capsicum annuum L.）属茄科辣椒属作物,原产于拉丁美洲热带地区。辣椒是餐桌上常见的蔬菜之一,不仅含有丰富的维生素、辣椒素,还含有辣椒红素,具有很好的抗氧化作用。除此以外,辣椒还有一系列食疗作用,具有健胃、助消化,预防胆结石,改善心脏功能,降血糖,预防感冒,降脂减肥等功效,因此越来越受到消费者的追捧[1]。自20世纪90年代以来,随着人们对辣椒食用与开发价值认识的不断深入,辣椒及其制品在国际市场上十分走俏,迅速发展成为全世界消费量最大的蔬菜之一,并逐步成为重要的天然色素、制药原料和其他工业原料。资料显示,目前全世界有2/3的国家种植和食用辣椒,食辣人群比重已超过20%[2]。我国辣椒年种植面积持续稳定在147万hm2以上,成为我国种植面积最大的蔬菜作物之一[3]。据不完全统计,湖南省辣椒年种植面积在66 700 hm2左右[4]。
我国科技人员对辣椒新品种的丰产性、适应性、抗病性、抗逆性等方面的研究已达到相当高的水平,鲜食辣椒新品种90%以上为一代杂种[5]。辣椒的田间农艺性状表现不仅是育种工作者关注的重中之重,也是广大农业推广人员和农民评价辣椒种性优劣的重要指标。形态学评价方法简单、直观、实用,借助多元统计分析能从不同视角给予其全面客观的分析[6]。王安乐等[7]对湖南本地16个辣椒品种分析了产量与主要农艺性状的相关系数及通径系数,乔迺妮等[8]对常德20个辣椒品系的主要农艺性状作了相关性及通径分析。本研究通过对目前主要栽培的26个辣椒品种的13个主要农艺性状的田间鉴定,运用相关性分析和聚类分析,并结合农民测评,分析农民选择意向与农艺性状的相关性,筛选出最适于常德本地推广的辣椒品种,以期为辣椒育种者与推广者提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料
参试材料共计26份,分别来自湖南、湖北、河南、江苏、江西、安徽等地（表1）。
表1 供试材料名称及来源Tab. 1 The names and origins of the tested materials |
| 编号Number | 品种Variety | 来源Origin |
|---|---|---|
| 1 | 天超1号 | 常德天成种业 |
| 2 | 国农601 | 河南欧兰德种业 |
| 3 | 红椒104 | 湖北鄂蔬农业 |
| 4 | 国农301 | 河南欧兰德种业 |
| 5 | 洛椒188 | 河南洛阳诚研种业 |
| 6 | 乾坤 | 安徽福斯特种苗 |
| 7 | 宁椒5号 | 江苏南京星光种业 |
| 8 | 福湘4号 | 湖南兴蔬种业 |
| 9 | 好农266 | 河南红绿辣椒种业 |
| 10 | 康大602 | 河南郑州种苗 |
| 11 | 好农78 | 河南红绿辣椒种业 |
| 12 | 巨早306 | 河南洛阳诚研种业 |
| 13 | 洛椒3068 | 河南洛阳诚研种业 |
| 14 | 康大601 | 河南郑州种苗 |
| 15 | 矮株188 | 河南洛阳诚研种业 |
| 16 | 好农50 | 河南红绿辣椒种业 |
| 17 | 湘研青翠 | 湖南湘研种业 |
| 18 | 兴蔬215 | 湖南兴蔬种业 |
| 19 | 洛椒35号 | 河南洛阳诚研种业 |
| 20 | 洛椒308 | 河南洛阳诚研种业 |
| 21 | 湘新15号 | 湖南湘研种业 |
| 22 | 兴蔬201 | 湖南兴蔬种业 |
| 23 | 更新8号 | 江西农望高科 |
| 24 | 巨无霸9号 | 江苏镇江镇研种业 |
| 25 | 好农11 | 河南红绿辣椒种业 |
| 26 | 丰抗21 | 湖南湘妹子种业 |
1.2 方法
1.2.1 试验设计 本研究于2016年在常德市农林科学研究院蔬菜研究所芦山科研基地进行。2月13日浸种催芽,2月17日播种,穴盘育苗,出苗期采用电热升温;5月2日移栽,移栽期的苗龄为5~6片真叶。移栽大田的垄宽1.4 m,沟宽0.4 m,垄长7.2 m,每小区面积12.96 m2,每垄栽2行,株距40 cm,每小区栽36株,折合27 800株/hm2,随机区组设计,每份3次重复。试验田为菜园土,肥力中等,前茬为莴笋,每1 hm2施用基肥为“湘佳”有机肥（有机质≥45%）9000 kg+“西洋”复合肥（养分含量13-17-15）900 kg,整地时翻入土中,挂果初期追施一次尿素,用量225 kg/hm2。病虫害防治按常规进行。
1.2.2 调查项目及方法 以李锡香等[9]编写的《辣椒种质资源描述规范和据标准》为依据,对13项农艺性状进行调查,农艺性状包括2种类型：第1种为数量性状,第2种为质量性状。数量性状包括株高、株幅、商品果纵径、商品果横径、单果重、单产;质量性状包括株型、叶形、青熟果色、果肩形状、果形、熟性、病毒病抗性。
6月15日开始采收青椒,8月28日结束采收,以小区的逐次累计产量为小区产量,再换算成单位面积产量。对于缺株小区,按平均值换算补缺。
1.3 数据处理
首先将质量性状转化为标准化数据（表2）,再利用SPSS19软件对测得数据进行计算和分析。聚类分析中,采用系统聚类和组间联接法,度量标准为欧式距离,形成树状聚类图。
变异系数=标准差/均值×100%。
表2 质量性状转换为标准化数据Tab. 2 Standardized data of the quality characters |
| 性状 Traits | 代号及形态 Code and form |
|---|---|
| 株型 Plant type | 1.开展;2.半直立;3.直立 |
| 叶形 Leaf shape | 1.卵圆;2.长卵圆;3.披针形 |
| 果形 Fruit shape | 1.扁灯笼形;2.方灯笼形;3.长灯笼形;4.短锥形;5.长锥形;6.短牛角形;7.长牛角形;8.短羊角形;9.长羊角形;10.短指形;11.长指形;12线形;13.圆球形 |
| 青熟果色 Color of immature fruit | 1.黄白;2.乳黄;3.黄绿;4.浅绿;5.绿;6.深绿;7.墨绿;8.紫;9.紫黑 |
| 果肩形状 Fruit shoulder shape | 0.无果肩;1.凸;2.微凹近平;3.凹;4.凹陷带尖 |
| 熟性 Maturity | 1.极早;2.早;3.中;4.晚;5.极晚 |
| 病毒病抗性 Resistance to virus disease | 0.免疫;1.高抗;3.抗病;5.中抗;7.感病;9.高感 |
1.4 农民测评
在商品果采收盛期的6月23日,集中组织常德市辖区内蔬菜农场及蔬菜专业合作社代表、生产大户等共计57人,对26个参试品种的综合性状进行满意度投票。参加测评的人员,均来自于生产和销售第一线,具有丰富的经验和代表性。为了提高评价的客观性,投票时,品种名称均用编码表示,隐藏品名和产地,每人投最满意的2个品种各1票,共计114票,然后汇总和比较,以得票最多者判定为综合性状最受欢迎的品种。
2 结果与分析
2.1 主要农艺性状的表现
通过对26个品种的13个性状进行分析（表3）,结果表明,平均单果重68.51 g,果实最大的是24号巨无霸9号）,达到116.5 g,其次是9号（96.1 g）和13号（93.8 g）;平均单产40.87 t/hm2,最高的是13号（洛椒3068）,达到54.74 t/hm2;其次是12号（52.24 t/hm2）和24号（52.15 t/hm2）,经方差分析,各品种之间具有显著性差异;从变异系数看,质量性状方面,病毒病抗性的变异系数最大,达到124.21%;其次为叶形、果形、果肩形状,变异系数为38.49%~40.63%,而株型、青熟果色、熟性的变异系数较小;数量性状以单果重的变异系数较大,达到29.72%,其次是果实横径变异系数为22.03%,而株高、株幅、商品果纵径、单产的变异系数为13.6%~15.46%。说明26个品种的农艺性状各具特色。
Tab. 3 Statistic data of agronomic traits |
 |
注:不同小写字母代表不同品种间差异显著( P<0.05),不同大写字母代表不同品种间差异极显著( P<0.01 )。 | |
Note: Different lowercase ltters mean signifcant diference between varietics (P<0.05), and diferent capital ltterts mean extremely significant dfference between varicties (P<0.01). |
2.2 主要农艺性状的相关分析
Tab. 4 The correlation coefficient of agronomic traits |
 |
注:*和**分别表示相关达0.05和0.01显著水平。 | |
Note: *and** mean correlation significant at 0.05 and 0.01 levels, respectively. |
2.3 辣椒品种的聚类分析
从图1可以看出,在欧式距离为25处,26个品种可分为2大类,而在欧式距离为10左右处,则可分为4大类。第1类3个品种,分别是12、13、24;第2类有9个品种,分别是1、2、6、8、9、17、20、22、26;第3类2个品种,分别是4、5;第四类12个品种,分别是3、7、10、11、14、15、16、18、19、21、23、25。第1类属于高产、大果的长灯笼椒;第2类以中熟的长羊角椒为主,抗病毒病力较强,产量居中;第3类是中等产量的长灯笼形;第四类对病毒病抗性较差,产量也相对较低。可见,果实形状和产量是影响分类结果的最重要指标。
2.4 农民测评结果
通过对57位农民的投票结果统计（表5）,共计114票,得票数最多的前5个品种分别是17号（13票）、26号（12票）、4号（11票）、23号（11票）、22号（10票）。这5个品种中,除4号的果形是长灯笼形之外,其余4个品种均为长羊角形,说明常德市菜农更喜爱长羊角形的辣椒品种,其次是长灯笼形辣椒,其他形状的辣椒不一定受多数人欢迎。在这4个长羊角形辣椒中,17号与其他3个品种相比,其特点是熟性更早、商品果的颜色更深。从相关系数看（表6）,农民选择意愿与株高、株幅、果肩形状、病毒病抗性呈极显著相关关系,相关系数分别为0.538、0.542、-0.570、-0.518,也就是说植株高大、果肩凹陷浅、抗病力强的品种更受欢迎;选择意愿与果实横径、叶形、果形呈显著相关性,与果实纵径、单果重、单产、株型、青果颜色、熟性不具有显著相关性。表明农民对辣椒产量和熟性的关注度并不高,而是更注重植株长势和产品外观。
表5 农民投票测评结果Tab. 5 Willingness of farmers to choose a variety |
| 序号 Code | 票数 Number of votes | 占比Proportion/% | 排名 Ranking |
|---|---|---|---|
| 1 | 8 | 7.02 | 8 |
| 2 | 0 | 0.00 | 18 |
| 3 | 1 | 0.88 | 15 |
| 4 | 11 | 9.65 | 3 |
| 5 | 0 | 0.00 | 18 |
| 6 | 1 | 0.88 | 15 |
| 7 | 2 | 1.75 | 14 |
| 8 | 3 | 2.63 | 12 |
| 9 | 9 | 7.89 | 6 |
| 10 | 0 | 0.00 | 18 |
| 11 | 0 | 0.00 | 18 |
| 12 | 6 | 5.26 | 10 |
| 13 | 0 | 0.00 | 18 |
| 14 | 0 | 0.00 | 18 |
| 15 | 0 | 0.00 | 18 |
| 16 | 0 | 0.00 | 18 |
| 17 | 13 | 11.40 | 1 |
| 18 | 8 | 7.02 | 8 |
| 19 | 6 | 5.26 | 10 |
| 20 | 1 | 0.88 | 15 |
| 21 | 9 | 7.89 | 6 |
| 22 | 10 | 8.77 | 5 |
| 23 | 11 | 9.65 | 3 |
| 24 | 3 | 2.63 | 12 |
| 25 | 0 | 0.00 | 18 |
| 26 | 12 | 10.53 | 2 |
| 合计Total | 114 | 100.00 |
表6 票数与农艺性状的相关系数Tab. 6 Correlation coefficient between the number of votes and agronomic traits |
| 农艺性状 Agronomic traits | 相关系数 Correlation coefficient | 显著性Significance |
|---|---|---|
| 株高Plant height | 0.538 | 0.005 |
| 株幅Plant breadth | 0.542 | 0.004 |
| 商品果纵径 Longitudinal diameter of fruit | 0.363 | 0.068 |
| 商品果横径 Transverse diameter of fruit | -0.494 | 0.010 |
| 单果重Weight per fruit | -0.126 | 0.539 |
| 单产Yield | 0.092 | 0.654 |
| 株型Plant type | -0.108 | 0.600 |
| 叶形Leaf shape | 0.480 | 0.013 |
| 青熟果色 Clolor of immature fruit | -0.337 | 0.092 |
| 果肩形状Fruit shoulder shape | -0.570 | 0.002 |
| 果形Fruit shape | 0.393 | 0.047 |
| 熟性Maturity | -0.021 | 0.919 |
| 病毒病抗性 Resistance to virus disease | -0.518 | 0.007 |
3 讨论
近年来,多元统计分析方法已越来越多地被应用于农作物品种资源评价和遗传育种工作中[10]。夏碧波等[11]对30份国外辣椒种质资源39个表型性状进行分析,认为单果重变异系数最大,并聚类分为2大类。邹学校等[12]研究发现,数量分类的结果基本反映了辣椒品种间的遗传差异,符合实际情况。杨志刚等[13]对92份辣椒资源的色价值和辣椒单果质量、果肉厚、果实横径、纵径进行聚类分析,从中筛选出17份干制红辣椒的优良种质材料。詹永发等[14]通过聚类分析将64份辣椒材料划分为6大类,并筛选出‘黔辣3号’、‘大方线椒’、‘云南邱北辣椒’、‘8898线椒’和‘8819 线椒’等品种。本研究中,通过对26个辣椒品种的13个农艺性状的比较分析,运用系统聚类在欧式距离为25处,26个品种可分为2大类,而在欧式距离为10处,将其分为4大类,第一类属于高产、大果的长灯笼椒;第二类以中熟的长羊角椒为主,抗病毒病力较强,产量居中;第三类是中等产量的长灯笼形;第四类对病毒病抗性较差,产量也相对较低。可见,产量是评价种性的重要指标[15],果实形状和产量是影响分类结果的最重要因素,与前人的研究结果基本一致。
大众测评投票是本研究中评价品种优劣的研究手段之一。根据57位从事生产和销售第一线的农民代表投票结果,票数主要集中在长羊角形类别。在长羊角形辣椒中,以商品果为绿色或深绿色者,更受农民欢迎,关注度依次为‘湘研青翠’、‘丰抗21’、‘更新8号’、‘兴蔬201’。从相关系数看,农民选择意向与株高、株幅、果肩形状、病毒病抗性呈极显著相关关系,相关系数分别为0.538、0.542、-0.570、-0.518,也就是说植株高大、果肩凹陷浅、抗病力强的品种更受欢迎;选择意向与果实横径、叶形、果形呈显著相关性,与果实纵径、单果重、单产、株型、青果颜色、熟性不具有显著相关性。也就是说,农民对辣椒品种的优劣评价,首先关注的是田间生长状况,即对环境的适应性要强,其次是产品的商品性符合当地习惯,而对丰产性和早熟性的关注度相对较弱。
满意度是市场营销学中的概念,指用来衡量客户对产品或服务事前期望和服务后感受相对关系的一种心理状态。满意度研究一般应用于公共服务,例如乔丹等[16]利用多元有序Logistic回归模型对293户林区农民调查研究发现,林业政策认知状况及家庭收入等因素影响农户对林业公共服务的满意度。在农作物品种评价方面,采用大众测评的满意度分析法的报道较少,刘梦龙等[17]运用综合满意度比较法,由20人对番茄的熟性、果色、生长势、产量、商品果率等方面测评,筛选出了适于在陕西关中东部地区早春茬栽培的5个番茄品种;陈玉玲等[18]由10人对9个柿品种果实品质做过满意度评价。然而在实际工作中,当在某一特定范围内对某种作物性状进行合理-满意度评价时,往往事先并不知晓各因素的权重系数,如果由课题组人员赋值,权重系数未必能恰当反映客户心态,所以有必要分析客户的关注点与性状指标的相关性。本研究中,将田间调查数据与大众测评投票结合起来,通过相关性分析,可以找出引种人对新品种性状的最大需求点。大众测评手段应用于作物的性状评价,对新品种育成和推广的市场化对接,明确育种方向和重点,起到一定的指导作用。