貴州旱地綠肥肥田蘿卜種質(zhì)資源篩選與評(píng)價(jià)

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(1.貴州省土壤肥料研究所/貴州省農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所/農(nóng)業(yè)部貴州耕地保育與農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)觀測(cè)試驗(yàn)站， 貴陽550006；2.貴州大學(xué)， 貴陽 550025； 3.貴州省貴定縣洛河北鄉(xiāng)農(nóng)推站， 貴州 貴定 551305；4.貴州省平壩縣馬場(chǎng)鎮(zhèn)農(nóng)技中心， 貴州 平壩 561100)

利用植物生長(zhǎng)過程中所產(chǎn)生的全部或部分綠色體，直接或異地翻壓或者經(jīng)堆漚后施用到土地中作肥料的綠色植物體統(tǒng)稱為綠肥[1]。我國(guó)綠肥資源豐富、分布廣泛,經(jīng)過多年的實(shí)踐與探索,己發(fā)現(xiàn)98種適應(yīng)不同耕作制度及自然條件的綠肥品種和種類,其中栽培面積較大的有6科20屬32種[2]。不同的綠肥品種對(duì)改良土壤、活化土壤中植物必須礦質(zhì)元素的效果不同:豆科綠肥具有固定空氣中N的作用,所含N素較多;十字花科綠肥的根系能吸收土壤中的難溶性磷,所以富含磷素;籽粒莧具有吸收土壤中鉀素的作用[3]。肥田蘿卜(RaphanussativusL.),又名滿園花、茹菜。十字花科,蘿卜屬,一年生或越年生草本植物。選擇一個(gè)地區(qū)適宜種植的綠肥品種,做到因地制宜,就需要該綠肥品種的生長(zhǎng)能較好地適應(yīng)環(huán)境因子的變化。本試驗(yàn)引進(jìn)了一批肥田蘿卜種質(zhì)資源，經(jīng)過種植和詳細(xì)的調(diào)查，積累和整理出大量的農(nóng)藝性狀資料，通過基本統(tǒng)計(jì)、主成分分析與聚類分析，以期篩選出適宜貴州地區(qū)種植和利用的肥田蘿卜品種資源。

表1 性狀指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

肥田蘿卜最大值最小值極差平均標(biāo)準(zhǔn)方差SD變異系數(shù)CV(%)全生育期(d)152．0142．010．0150．83．22．1株高(cm)109．065．044．093．313．214．1單株分枝分蘗數(shù)(個(gè))5．03．02．04．20．818．8主要根群分布深度(cm)18．014．04．016．11．38．2莖粗(cm)5．53．52．04．30．818．9葉長(zhǎng)(cm)6．05．70．35．80．12．0小花(個(gè))20．014．06．016．92．012．0每株莢穗數(shù)(個(gè))465．0216．0249．0336．681．824．3莢穗長(zhǎng)(cm)6．53．62．95．20．917．2莢穗粒數(shù)(個(gè))7．04．52．55．70．915．0千粒重(g)11．54．57．08．72．225．2單株種子產(chǎn)量(g)25．46．918．516．76．035．8小區(qū)鮮草干重(g/m2)916．4148．8767．5643．2283．544．1

表2 產(chǎn)量性狀主成分分析特征向量和貢獻(xiàn)率

成份 初始特征值 提取平方和載入 旋轉(zhuǎn)平方和載入 合計(jì)方差的(%)累積(%)合計(jì)方差的(%)累積(%)合計(jì)方差的(%)累積(%)13．64936．49336．4933．64936．49336．4932．85028．49828．49822．49824．98461．4762．49824．98461．4762．60826．08154．58031．69616．95578．4321．69616．95578．4322．38523．85278．43240．9939．93488．36650．5525．51693．88260．4044．04497．92770．1741．74499．67180．0300．29899．96890．0030．032100．000100．0000．000100．000

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院內(nèi)進(jìn)行(106°07′E,26°11′N)，該區(qū)域海拔高度1 100 m，屬于亞熱帶濕潤(rùn)溫和型氣候，年平均氣溫為15.3 ℃，年極端最高溫度為35.1 ℃，年極端最低溫度為-7.3 ℃，年平均相對(duì)濕度為77%，年平均總降水量為1 129.5 mm，年平均日照時(shí)數(shù)為1 148.3 h。試驗(yàn)區(qū)土壤類型為黃壤，成土母質(zhì)為第四紀(jì)紅色粘土殘積物，土壤有機(jī)質(zhì)15.15 g/kg、全氮0.85 g/kg、全磷0.71 g/kg、全鉀13.29 g/kg、堿解氮67.9 mg/kg、有效磷15.9 mg/kg、速效鉀109.2 mg/kg、pH值5.39。

1.2 供試材料

從國(guó)家種質(zhì)資源庫(kù)引進(jìn)10份肥田蘿卜品種。

1.3 試驗(yàn)方法

采用點(diǎn)播法播種，小區(qū)面積1 m2。30 cm×30 cm一穴，每穴點(diǎn)播5粒。苗高15 cm左右時(shí)進(jìn)行定苗，每穴留1株。參照綠肥種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)量[1]。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

運(yùn)用Excel 2007和SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量性狀指標(biāo)的基本統(tǒng)計(jì)量分析

根據(jù)種質(zhì)資源性狀的調(diào)查與測(cè)定結(jié)果，統(tǒng)計(jì)計(jì)算各性狀的最大值、最小值、極差、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)(表1)?？梢钥闯觯侍锾}卜品種間各性狀指標(biāo)的含量均存在明顯差異，變異系數(shù)從大到小依次為小區(qū)鮮草干重>單株種子產(chǎn)量>千粒重>每株莢穗數(shù)>莖粗>單株分枝分蘗數(shù)>莢穗長(zhǎng)>莢穗粒數(shù)>株高>小花數(shù)>主要根群分布深度>生育期>葉長(zhǎng)。小區(qū)鮮草干重變異最大，變異系數(shù)為44.1%，生育期和葉長(zhǎng)變異最小，變異系數(shù)為分別為2.1%和2.0%。

2.2 種質(zhì)資源的主成分分析

主成分分析是利用原始變量之間的相關(guān)性,通過原來變量的少數(shù)幾個(gè)線性組合解釋原來變量來實(shí)現(xiàn)降維的多元統(tǒng)計(jì)方法[4]。分別選取產(chǎn)量性狀的全生育期、株高、單株分枝分蘗數(shù)、莖粗、每株莢穗數(shù)、莢穗長(zhǎng)、莢穗粒數(shù)、千粒重、單株種子產(chǎn)量、小區(qū)鮮草干重10個(gè)指標(biāo)，將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后,通過主成分分析，得到代表肥田蘿卜資料大部分信息的前3個(gè)主成分，能夠反映總信息量的78.432%(表2)。將各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值與前3個(gè)主成分的特征向量相乘，并以各主成分貢獻(xiàn)率加權(quán)得到綜合得分及排名(表3)，排在前3位的肥田蘿卜為438肥田蘿卜、447肥田蘿卜、445肥田蘿卜。

表3 基于主成分分析的產(chǎn)量性狀綜合比較

品 種Print1Print2Print3綜合得分排名肥田蘿卜4381．293011．57183-0．81180．72691肥田蘿卜439-0．89258-0．44386-2．48497-0．857910肥田蘿卜440-0．520490．139850．51087-0．06847肥田蘿卜4410．41828-0．63597-0．33353-0．06286肥田蘿卜442-0．395850．537910．471620．06995肥田蘿卜443-0．41601-1．497390．48627-0．44359肥田蘿卜444-1．020181．579180．709530．14254肥田蘿卜4451．07999-0．00410．198650．42683肥田蘿卜446-1．08566-0．39470．68346-0．37898肥田蘿卜4471．53948-0．852750．56990．44542

2.3 種質(zhì)資源的聚類分析

采用組間聯(lián)接一平方Euclidean距離聚類法,對(duì)10份肥田蘿卜種質(zhì)材料的 10 個(gè)產(chǎn)量性狀進(jìn)行聚類分析(圖1)，在平方Euchdean距離為10時(shí),10個(gè)肥田蘿卜品種主要分為四類：第一類包括1份材料(438肥田蘿卜)平均單株種子產(chǎn)量25.44 g，小區(qū)鮮草干重188.58 g/m2；第二類包括1份材料(439肥田蘿卜)，平均單株種子產(chǎn)量17.63 g，小區(qū)鮮草干重148.83 g/m2；第三類包括3份材料(440肥田蘿卜、442肥田蘿卜、444肥田蘿卜)，平均單株種子產(chǎn)量21.70 g，小區(qū)鮮草干重835.13 g/m2；第四類包括5份材料(441肥田蘿卜、443肥田蘿卜、445肥田蘿卜、446肥田蘿卜、447肥田蘿卜)，平均單株種子產(chǎn)量11.75 g，小區(qū)鮮草干重717.88 g/m2。

圖1 種質(zhì)資源性狀指標(biāo)聚類圖

3 結(jié)論與討論

近幾年我國(guó)科技工作者開始意識(shí)到種植和發(fā)展綠肥對(duì)我國(guó)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性作用，著手推廣綠肥的種植和發(fā)展[5]。綠肥能夠提供多種養(yǎng)分及優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，提高作物產(chǎn)量[6-9]，培肥土壤，改良低產(chǎn)土壤，擴(kuò)大耕地資源[10]。選擇一種適應(yīng)當(dāng)?shù)刈魑锾匦浴⒎N植條件的綠肥,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用。肥田蘿卜在低磷條件下根系產(chǎn)生分泌酸酒石酸等能夠活化土壤里的難溶性磷、礦物鉀、以及酸性土壤中的鐵[11-13]，在綠肥品種中占有重要地位，因此，運(yùn)用主成分分析、聚類分析，初步評(píng)價(jià)篩選438肥田蘿卜、447肥田蘿卜、445肥田蘿卜這3個(gè)品種為適宜貴州地區(qū)種植和利用的肥田蘿卜品種資源，對(duì)肥田蘿卜品種資源在貴州的利用具有重要意義。

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