海藻肥對甜蕎生長特性的灰色關聯(lián)度分析

劉 杰，趙麗麗，馮 鴿，耿志剛，秦益民*

（1.青島明月海藻集團有限公司/農(nóng)業(yè)部海藻類肥料重點實驗室，山東 青島 266400；2.海藻活性物質(zhì)國家重點實驗室，山東 青島 266400）

海藻肥是天然有機肥，含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，具有陸生植物無法比擬的 K、Ca、Mg、Zn、Fe、I 等 40 余種礦物質(zhì)元素和豐富的維生素，特別含有海藻中所特有的高度不飽和脂肪酸、海藻多糖和多種天然植物生長調(diào)節(jié)劑，如植物細胞分裂素、生長素、赤霉素、多酚化合物及抗生素類物質(zhì)等，這些物質(zhì)具有很高的生物活性，可刺激植物體內(nèi)非特異活性因子的產(chǎn)生，調(diào)節(jié)內(nèi)源激素的平衡[1]，能夠?qū)χ参锏纳L及土壤改善產(chǎn)生有益功效[2]，海藻肥已經(jīng)在很多國家和地區(qū)得到廣泛的應用[3]。

甜蕎素有“五谷之王”的美稱[4]，其富含藥用成分和多種營養(yǎng)物質(zhì)，除含有淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素等營養(yǎng)成分外，還含有槲皮素、蘆丁、金絲桃苷等多種黃酮類化合物，這些化合物具有較強的抗癌、降血脂等作用[5]。但是目前我國甜蕎產(chǎn)量維持在較低的水平，用肥的不合理是制約甜蕎產(chǎn)量的重要因素之一[6]。因此，施用營養(yǎng)成分含量全面的肥料，對于甜蕎的生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的提高至關重要。

灰色關聯(lián)分析理論是對各處理多個性狀指標進行多維度的綜合評價，其能夠克服傳統(tǒng)評估方法中僅依據(jù)單個性狀指標來判斷各處理優(yōu)劣所造成的弊端，使得評價結果更加客觀和可靠[7]，同時具有樣本數(shù)量少、結果準確和分析方法簡便等優(yōu)點[8]。

本文采用灰色關聯(lián)度分析法，分析了傳統(tǒng)化肥和海藻肥在作為基肥的情況下，對甜蕎主要農(nóng)藝性狀、生理生化性狀及籽粒品質(zhì)性狀的關聯(lián)度，以期為海藻肥在甜蕎上的推廣應用提供參考依據(jù)。1 材料與方法

1.1 試驗地環(huán)境概況

試驗于2017年在青島市黃島區(qū)農(nóng)業(yè)部海藻類肥料重點實驗室試驗田進行，試驗地0～20cm堿解氮含量87.58mg/kg，有效磷含量54.28mg/kg，速效鉀含量157.52mg/kg，土壤有機質(zhì)含量2.48%，pH值為6.4。

1.2 供試材料

以甜蕎品種常陸秋為供試材料（該品種在山西、內(nèi)蒙古地區(qū)產(chǎn)量均較好）。

1.3 試驗設計

采用完全隨機區(qū)組試驗設計，在甜蕎種植時開溝施入不同基肥，并加入對照。施肥時注意將化肥與種子分開，防止燒苗。小區(qū)面積為25m2（5m×5m），小區(qū)行間距40cm，株距5cm，每個小區(qū)四周設保護行，重復3次，共15個小區(qū)。其他田間栽培管理按常規(guī)方法進行。甜蕎種植時間為2017年5月16號。完全隨機區(qū)組試驗設計見表1。

表1 甜蕎完全隨機區(qū)組試驗設計方案

1.4 測定指標

2017年5月16號種植，8月25號收獲。測定的農(nóng)藝性狀有產(chǎn)量、開花總數(shù)、株高、莖粗、干重、千粒重、單株粒數(shù)和結實率（單株粒數(shù)/開花總數(shù)）；測定的生理生化性狀指標有SOD活性、POD活性、CAT活性、MDA含量、Pro含量、葉綠素含量；測定的籽粒品質(zhì)性狀有淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、粗脂肪含量、纖維素含量、抑制羥自由基能力、DPPH清除率、抗超氧陰離子自由基活力單位。

1.5 分析方法

根據(jù)鄧聚龍[9]灰色系統(tǒng)理論原理，將5種處理所得的8個農(nóng)藝性狀、6個生理生化性狀和7個籽粒品質(zhì)性狀視為同一個灰色系統(tǒng)，每種處理測定的性狀均為該系統(tǒng)中的一個因素。根據(jù)孫芳芳[10]綜合評價的方法步驟，將5種處理所得的8個農(nóng)藝性狀、6個生理生化性狀和7個籽粒品質(zhì)性狀分別作為比較數(shù)列，其中的最優(yōu)性狀分別設為參考數(shù)列。將原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理后，按分辨系數(shù)為0.5進行關聯(lián)度分析，具體的計算采用EXCEL和DPS軟件進行。

2 結果與分析

2.1 不同處理對甜蕎農(nóng)藝性狀的影響

將5種處理下的8個農(nóng)藝性狀作為比較數(shù)列，農(nóng)藝性狀中的最優(yōu)指標設為參考數(shù)列，分析方法同1.5，計算出綜合評價系數(shù)E1（表2）。

由表2可知，5種處理下的8個農(nóng)藝性狀綜合評價系數(shù)E1從大到小依次為：T5＞T4＞T2＞T3＞T1。因此，用海藻肥作為甜蕎基肥，可以使甜蕎的農(nóng)藝性狀最優(yōu)。

2.2 不同處理對甜蕎生理生化性狀的影響

將5種處理下的6個生理生化性狀作為比較數(shù)列，生理生化性狀中的最優(yōu)指標設為參考數(shù)列，分析方法同1.5，計算出綜合評價系數(shù)E2（表3）。

由表3可知，5種處理下的6個生理生化性狀綜合評價系數(shù)E2從大到小依次為：T5＞T2＞T1＞T3＞T4。因此，用海藻肥作為甜蕎基肥，可以使甜蕎的生理生化性狀最優(yōu)。

2.3 不同處理對甜蕎籽粒品質(zhì)性狀的影響

將5種處理下的7個籽粒品質(zhì)性狀作為比較數(shù)列，籽粒品質(zhì)性狀中的最優(yōu)指標設為參考數(shù)列，分析方法同1.5，計算出綜合評價系數(shù)E3（表4）。

由表4可知，5種處理下的7個籽粒品質(zhì)性狀綜合評價系數(shù)E3從大到小依次為：T5＞T2＞T3＞T4＞T1。因此，用海藻肥作為甜蕎基肥，可以使甜蕎的籽粒品質(zhì)性狀最優(yōu)。

表2 農(nóng)藝性狀指標參數(shù)和綜合評價系數(shù)E1

表3 生理生化性狀指標參數(shù)和綜合評價系數(shù)E2

表4 籽粒品質(zhì)性狀指標參數(shù)和綜合評價系數(shù)E3

3 結論與討論

目前，灰色關聯(lián)分析理論已經(jīng)被應用于作物相關性狀的分析[11]，而海藻肥在蔬菜上的研究較多，但應用于雜糧作物甜蕎的研究較少。本研究將海藻肥和傳統(tǒng)化肥作為甜蕎基肥，將甜蕎的農(nóng)藝性狀、生理生化性狀和籽粒品質(zhì)性狀進行了灰色關聯(lián)度分析，結果表明：海藻肥的綜合評價系數(shù)均最高，用海藻肥作為基肥更有利于甜蕎的生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。因此在甜蕎種植過程中應以海藻肥為主。

孫錦[12，13]的研究表明，施用海藻肥處理黃瓜莖粗、鮮根重與產(chǎn)量均較對照有所增加，海藻肥可顯著提高辣椒中干物質(zhì)含量和可溶性糖含量；趙秀芬[14]的研究表明，施用海藻肥可顯著提高菠菜、黃瓜以及大蒜的產(chǎn)量；王強[15]的研究表明，海藻肥能提高黃瓜SOD、POD等酶的活性，降低膜脂過氧化產(chǎn)物MDA的積累，提高脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量。海藻肥中富含中微量元素，其能顯著提高麥類作物籽粒中總黃酮和蘆丁的含量，而類黃酮含量的增加可以提高小麥籽?？寡趸钚院妥杂苫那宄芰16]。本研究發(fā)現(xiàn)海藻肥作為甜蕎的基肥可以提高甜蕎的生長特性，與前人的研究有共同之處。

海藻肥能顯著提高甜蕎生長特性的原因，可能是由于該肥料中含有甜蕎生長所必需的鉬、銅、鋅、鐵、硼等微量元素和鎂、碘、鉀、鈣等礦物質(zhì)。此外，該肥料中還含有多種天然植物生長調(diào)節(jié)劑以及海藻活性物質(zhì)，這些生理活性物質(zhì)可參與甜蕎體內(nèi)有機和無機物的運輸，可刺激甜蕎產(chǎn)生非特異性活性因子，使甜蕎體內(nèi)的抗逆因子增加，提高生物酶的活性和抗氧化能力，促進甜蕎對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，同時增加調(diào)節(jié)甜蕎內(nèi)源激素平衡，對甜蕎生長發(fā)育具有重要的調(diào)節(jié)作用。