紫花地丁開花習(xí)性及種子生產(chǎn)特性研究

趙晨光，李 龍，李慧瑛，楊衛(wèi)超

（內(nèi)蒙古阿拉善盟林業(yè)治沙研究所，阿拉善左旗 750306）

紫花地丁開花習(xí)性及種子生產(chǎn)特性研究

趙晨光*，李 龍，李慧瑛，楊衛(wèi)超

（內(nèi)蒙古阿拉善盟林業(yè)治沙研究所，阿拉善左旗 750306）

通過對紫花地?。╒iola philippica Cav.）種子產(chǎn)量構(gòu)成因子做方差、相關(guān)和回歸分析，找出呼和浩特地區(qū)紫花地丁種子產(chǎn)量構(gòu)成因子中的限制性因子是每株結(jié)莢數(shù)和每莢種子數(shù)；預(yù)測栽培紫花地丁單株實際種子產(chǎn)量的模型為：Y=-0.746+0.047X3+0.025X5。利用種子產(chǎn)量構(gòu)成因子計算潛在種子產(chǎn)量和實際種子產(chǎn)量。

紫花地丁；種子產(chǎn)量構(gòu)成因子；種子產(chǎn)量

紫花地丁，別名野堇菜、光瓣堇菜等。堇菜科多年生野生草本〔1〕。分布于全國大部分地區(qū)。具有抗旱、抗寒、耐瘠薄、適應(yīng)性廣等特點，性寒味微苦，有清熱解毒的功效，具有豐富的藥用價值。紫花地丁植株低矮，生長整齊，株叢緊密，花期早且集中，是一種理想的綠化美化觀賞植物〔2〕。

近年來，紫花地丁在引種栽培、生物學(xué)特性、營養(yǎng)成分等方面的研究較多〔3〕。但未見有關(guān)種子生產(chǎn)方面的研究報道。課題組從2013開始在呼和浩特地區(qū)引種試種紫花地丁，經(jīng)多年研究發(fā)現(xiàn)，紫花地丁存在花期長、種子成熟期不一致、莢果成熟后極易開裂、成熟種子容易脫落、單位面積種子產(chǎn)量低等諸多與種子產(chǎn)量或種子生產(chǎn)密切相關(guān)的問題。本試驗通過田間測試并結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計較為詳細地研究分析了紫花地丁種子產(chǎn)量的構(gòu)成因子，旨在為紫花地丁種子生產(chǎn)實踐提供理論依據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 試驗地概況

本研究于2013年3月在呼和浩特市和林格爾縣合創(chuàng)農(nóng)業(yè)科技園區(qū)進行。該地區(qū)為典型的溫帶大陸性氣候，水熱同季；年平均降水量400mm左右，集中于6-9月；年平均溫度8℃，極端最高氣溫37.9℃，極端最低氣溫-32.8℃；無霜期130～140d，初霜9月下旬。土壤為沙壤土，肥力中等，p H值7.0～7.5；試驗地均為旱作。

2 材料與方法

2.1 材料

試驗材料為1年生、2年生和3年生紫花地丁植株。

2.2 方法

2.2.1 物候期

紫花地丁

2.2.2 種子產(chǎn)量構(gòu)成因子

當(dāng)60%以上植株的多數(shù)種莢轉(zhuǎn)為黃褐色，而種子尚未開始自然脫落時，隨機選擇30株，統(tǒng)計每株生殖枝數(shù)、每株小花數(shù)、每株結(jié)莢數(shù)和結(jié)實率。達到完全成熟后測定千粒重，推算單株實際種子產(chǎn)量和小區(qū)實際種子產(chǎn)量。

2.2.3 潛在種子產(chǎn)量和實際種子產(chǎn)量的計算

通過種子產(chǎn)量構(gòu)成因子計算理論種子產(chǎn)量和實際種子產(chǎn)量。

潛在種子產(chǎn)量=株/667m2×小花數(shù)/株×胚珠數(shù)/小花×千粒重。

實際種子產(chǎn)量=株/667m2×小花數(shù)/株×胚珠數(shù)/小花×千粒重×結(jié)實率。

文中數(shù)據(jù)處理應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計軟件Spss完成。

3 結(jié)果與分析

3.1 種子產(chǎn)量構(gòu)成因子

3.1.1 種子產(chǎn)量構(gòu)成因子方差分析

從表1可以看出，3號紫花地丁材料的每株生殖枝數(shù)最多，達34個，與其它紫花地丁材料差異顯著（p＜0.05）；2號紫花地丁生殖枝為20.1，與1號和3號差異顯著。3號的單株小花數(shù)與1號和2號差異性顯著。結(jié)莢數(shù)/果實方面，3號紫花地丁與1號和2號材料差異性顯著。結(jié)實率和單株實際種子產(chǎn)量，3號紫花地丁最高，為83.2%和1.0，同1號、2號紫花地丁差異性顯著，1號和2號有顯著性差異。幾種材料千粒重差異不顯著。

表1 種子產(chǎn)量構(gòu)成因子方差分析

3.1.2 種子產(chǎn)量構(gòu)成因子相關(guān)分析

由表2可知，在紫花地丁的6個種子產(chǎn)量構(gòu)成因子中，每株生殖枝數(shù)（X1）與單株實際種子產(chǎn)量（Y）存在極顯著正相關(guān)。每株小花數(shù)和單株實際種子產(chǎn)量（Y）存在極顯著正相關(guān)。每株結(jié)莢數(shù)單株實際種子產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)。結(jié)實率和單株實際種子產(chǎn)量存在極顯著正相關(guān)。每小莢種子數(shù)單株實際種子產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)。相關(guān)系數(shù)大小順序為：結(jié)莢數(shù)/株（X3）＞小花數(shù)/株（X2）＞生殖枝數(shù)/株（X1）＞結(jié)實率（X4）＞種子數(shù)/莢（X5）＞千粒重（X6）

表2 種子產(chǎn)量因子與種子產(chǎn)量相關(guān)分析

3.1.3 種子產(chǎn)量構(gòu)成因子逐步回歸分析

為了了解和預(yù)測栽培紫花地丁種子產(chǎn)量，對單株實際種子產(chǎn)量（Y）、每株生殖枝數(shù)（X1）、每株小花數(shù)（X2）、結(jié)莢數(shù)/株（X3）、結(jié)實率（X4）、種子數(shù)/莢（X5）和千粒重（X6）等6因子進行逐步回歸分析，建立預(yù)測單株實際種子產(chǎn)量的模型。單株實際種子產(chǎn)量（Y）是因變量，其余6個變量是自變量。

逐步回歸法第一步將自變量X3加到模型中。這時留在模型中的自變量滿足停留允許水平0.15；第二步將自變量X5加到模型中滿足進入允許水平0.15，其余模型外的所有自變量不滿足進入允許水平0.15，因此，篩選過程結(jié)束〔4〕。從上述分析結(jié)果得知，每株結(jié)莢數(shù)（X3）和種子數(shù)/莢（X5）對紫花地丁單株實際種子產(chǎn)量（Y）有顯著影響。

他們的關(guān)系模型是：Y=-0.746+0.047X3+0.025X5

3.2 理論種子產(chǎn)量和實際種子產(chǎn)量

由于旱景園林景觀生態(tài)草常為栽培馴化時間較短的野生植物，其在種子生產(chǎn)方面存在著開花期長、敗育種子比例大、種子成熟不一致、種子易脫落等問題，種子產(chǎn)量往往比較低。紫花地丁材料的產(chǎn)量構(gòu)成因子計算出的理論種子產(chǎn)量和實際種子產(chǎn)量見表3。

3號材料理論種子產(chǎn)量和實際種子產(chǎn)量分別達到603.2kg/hm2和121.8kg/hm2而且實際種子產(chǎn)量與理論種子產(chǎn)量的比值也是最低為0.20，表明3號材料在更為適宜的環(huán)境條件下和管理措施下還可以進一步提高種子產(chǎn)量。其次是1號和2號材料，實際種子產(chǎn)量和理論種子產(chǎn)量的比值為0.33，同樣具有進一步提高種子產(chǎn)量的潛能。

表3 理論種子產(chǎn)量和實際種子產(chǎn)量（單位：kg/hm2）

3.3 落粒性

種子生產(chǎn)過程中，限制理論種子產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為實際種子產(chǎn)量的因素主要有營養(yǎng)情況、受精率、風(fēng)等外力造成的落花落果、落粒性及收獲損失、花粉敗育等情況〔5〕。紫花地丁種子生產(chǎn)過程中，種子開裂和花粉敗育往往成為限制其種子生產(chǎn)的重要原因。如表4所示，紫花地丁種子完全成熟后，種莢開裂，種子大量散落。材料1和材料3，種莢開裂數(shù)分別達到91.5%和93.5%，材料2種莢開裂數(shù)同樣達到89.9%，占種莢數(shù)的絕大多數(shù)。

表4 影響落粒性的主要原因

4 討論與結(jié)論

4.1 紫花地丁的千粒重比較穩(wěn)定，在不同年限之間不存在顯著性差異；每株的生殖枝數(shù)、小花數(shù)、結(jié)莢數(shù)、結(jié)實率和單株實際種子產(chǎn)量，隨生長年限的增加而顯著增加。每小莢的種子數(shù)：2年生的＞3年生的＞1年生的。

4.2 紫花地丁每株生殖枝數(shù)、每株小花數(shù)、每株結(jié)莢數(shù)、每莢種子數(shù)和結(jié)實率與單株實際種子產(chǎn)量呈極顯著相關(guān)性。同時，每株生殖枝數(shù)、每株小花數(shù)、每株結(jié)莢數(shù)和結(jié)實率之間存在極顯著相關(guān)性。即每株生殖枝數(shù)、每株小花數(shù)、每株結(jié)莢數(shù)、每莢種子數(shù)和結(jié)實率都是紫花地丁單株實際種子產(chǎn)量的主要影響因子，同時每株生殖枝數(shù)、每株小花數(shù)、每株結(jié)莢數(shù)和結(jié)實率之間也相互影響。

4.3 紫花地丁種子產(chǎn)量的逐步回歸模型為：Y=-0.746+0.047X3+0.025X5，這說明每株結(jié)莢數(shù)每增加一個單位，紫花地丁種子產(chǎn)量將提高0.047個單位，每莢種子數(shù)每提高1個單位，單株實際種子產(chǎn)量提高0.025個單位。因此，在生產(chǎn)實踐中，提高紫花地丁種子產(chǎn)量的主要方向是提高每株小莢數(shù)和每莢種子數(shù)。

4.4 落粒性是影響每莢種子數(shù)和每株小莢數(shù)的重要原因之一。紫花地丁種子生產(chǎn)過程中，種莢開裂數(shù)占每株種莢數(shù)的比例較高。材料1和3分別達到91.5%和93.5%，材料2同樣達到了89.9%，嚴(yán)重制約了紫花地丁單株實際種子產(chǎn)量。

〔1〕吳征鎰，王慶瑞，1991.中國植物志，第51卷〔M〕.北京：科學(xué)出版社.

〔2〕徐本美，孫運濤，孫超等.紫花地丁種子的萌發(fā)性狀及其栽培繁殖〔J〕.種子，2003，22（5）：24-28.

〔3〕李青豐，常峰，董天明.幾種禾本科牧草開花結(jié)實特性的研究〔J〕.內(nèi)蒙古草業(yè)，2000（1）：41-43.

〔4〕伏兵哲，米福貴，李顯利.串葉松香草種子產(chǎn)量構(gòu)成因子分析〔J〕.種子，2010，29（3）：1-4

〔5〕李海賢，石鳳翎，王明君等.扁蓿豆種子產(chǎn)量構(gòu)成因子的分析〔J〕.種子，2006，25（12）：1-3.

Study on Seed Yield Components of Viola philippica Cav.

Zhao Chenguang，Li Long，Li Huiying，Yang Weichao
（Sand of forestry research institute，Inner Mongolia Alxa，Alax left banner 750306）

Seed yield componentswere analyzed.The variance，correlation analysis，and regression analysiswere done in the seed yield components of Viola philippica Cav.The results showed thatthe numberof seed pods of perplant and the number of seeds of each pod are the most important in seed production.The model of actual seed yield perplant of Viola philippica Cav is：Y=-0.746+0.047X3+0.025X5.Potential and actual seedsyieldwereestimated based on seed yield components.

Viola philippica Cav；seed yield components；seed yield

S567

A

2095—5952（2016）03—0058—04

2016-06-24

旱景園林景觀生態(tài)草種子生產(chǎn)及促進成苗技術(shù)研究（2013-計-3-12）。

趙晨光（1986- ），男，內(nèi)蒙古阿拉善盟人，主要從事草地生態(tài)學(xué)研究，E-mail：18648330471@163.com。