大蒜苗期農(nóng)藝性狀與青蒜產(chǎn)量的關(guān)系

郭文琦，張培通，李春宏，殷劍美，韓曉勇，王 立

(江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，江蘇 南京 210014)

青蒜是大蒜生產(chǎn)的重要產(chǎn)品，由于風(fēng)味獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)保健功能突出，各地均有食用青蒜的習(xí)慣，市場(chǎng)需求量大，效益相對(duì)穩(wěn)定[1-3]。 大蒜為無性繁殖作物，青蒜生產(chǎn)中所用品種多為地方傳統(tǒng)品種或外地引進(jìn)品種，長(zhǎng)期以來種植品種單一，退化嚴(yán)重，用于品種更新的后備品種缺乏[4-8]。中國(guó)大蒜種植歷史悠久，種植范圍廣，生態(tài)環(huán)境多樣，地方品種類型豐富，研究不同地域大蒜品種苗期主要性狀特征及其與青蒜產(chǎn)量形成的關(guān)系，對(duì)合理評(píng)價(jià)種質(zhì)資源，指導(dǎo)青蒜品種引進(jìn)和選育具有重要意義。前人針對(duì)大蒜主要農(nóng)藝性狀與蒜頭和蒜薹產(chǎn)量之間的關(guān)系進(jìn)行了較為全面的研究，確定了影響蒜頭和蒜薹產(chǎn)量的關(guān)鍵農(nóng)藝性狀[9-12]。本研究通過對(duì)收集的20份大蒜種質(zhì)資源進(jìn)行種植觀察苗期主要農(nóng)藝性狀與青蒜產(chǎn)量關(guān)系，明確影響青蒜產(chǎn)量的主要性狀，篩選適宜青蒜生產(chǎn)的后備大蒜品種。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2017年在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所試驗(yàn)田進(jìn)行。供試土壤為黃棕壤土，土壤有機(jī)質(zhì)含量為14.60 g/kg，全氮含量為0.82 g/kg，速效磷為32.10 g/kg，速效鉀為168.60 g/kg，前茬作物為玉米。供試品種為從全國(guó)各地引進(jìn)的20份適宜青蒜生產(chǎn)的種質(zhì)資源(表1)。試驗(yàn)共設(shè)置3個(gè)播期，分別為2017年8月5日(第一播期)、2017年8月25日(第二播期)、2017年9月15日(第三播期)，播種后覆蓋地膜，種植行株距為 18 cm×6 cm，各個(gè)播期每個(gè)品種種植小區(qū)面積3 m2，重復(fù)3次，其他管理按當(dāng)?shù)厍嗨飧弋a(chǎn)栽培技術(shù)要求進(jìn)行。

表1供試大蒜品種名稱及來源

Table1Namesandsourcesofthe20garliccultivarstestedinthisstudy

序號(hào)品種名稱 引種來源 序號(hào)品種名稱 引種來源 1南京地方蒜種-1江蘇南京11二水早四川彭州2南京地方蒜種-2江蘇南京12正月早 江蘇豐縣3浙江金華地方蒜種浙江金華13四川成都地方蒜種-2四川成都 4云南楚雄地方蒜種云南楚雄14四川自貢地方蒜種四川自貢5云南大理地方蒜種云南大理15四川達(dá)州地方蒜種四川達(dá)州6云南紅河地方蒜種云南紅河16四川廣安地方蒜種四川廣安7貴州麻江地方蒜種貴州麻江17四川內(nèi)江地方蒜種四川內(nèi)江8貴州六盤水地方蒜種貴州六盤水18廣東南雄地方蒜種廣東南雄9甘肅隴南地方蒜種甘肅隴南19廣東湛江地方蒜種廣東湛江10四川成都地方蒜種-1四川成都20廣西玉林地方蒜種廣西玉林

1.2 試驗(yàn)方法

第一播期于10月25日、第二播期于11月15日、第三播期于12月5日調(diào)查各個(gè)品種的生長(zhǎng)發(fā)育性狀。每個(gè)小區(qū)連續(xù)收獲30株測(cè)定其株高(PH)、假莖高(SH)、假莖粗(SD)、葉長(zhǎng)(LL)、葉寬(LW)、植株鮮質(zhì)量(FW)，以平均值作為該小區(qū)大蒜生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)。株高為地面到植株最高點(diǎn)的高度，假莖高為地面到最上端的葉片與葉鞘分界點(diǎn)的距離，假莖粗為地面以上假莖最粗地方的直徑，葉寬為植株中部充分發(fā)育葉片的最寬處寬度，葉長(zhǎng)為植株充分發(fā)育的最長(zhǎng)葉片的長(zhǎng)度。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用SPSS進(jìn)行聚類分析、相關(guān)分析和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 大蒜苗期生長(zhǎng)發(fā)育性狀的變異特征

由表2可見，不同品種間苗期主要農(nóng)藝性狀變異均較大，變異系數(shù)達(dá) 7.02%～36.81%，3個(gè)播期均以植株鮮質(zhì)量和假莖高變異幅度最大，株高/假莖高次之，株高、假莖粗、葉寬、葉長(zhǎng)等性狀變異幅度相對(duì)較小。

蒜苗各個(gè)性狀在不同播期變異幅度存在差異，株高隨著播期的推遲品種間變異幅度增大；植株鮮質(zhì)量和假莖高以第二播期變異最大,第一播期次之,第三播期最低；假莖粗和葉片寬度以第一播期變異幅度最大，第二、三播期變異幅度相近；葉長(zhǎng)以第三播期變異幅度最大，第一播期次之，第二播期最??； 株高/假莖高以第一播期變異幅度最大，第三播期次之，第二播期最低。

從產(chǎn)量表現(xiàn)來看，3個(gè)播期中，以第二播期青蒜產(chǎn)量潛力最高，產(chǎn)量最大值高于第一播期和第三播期。第一播期以四川達(dá)州地方蒜種蒜苗鮮質(zhì)量最高；第二播期以四川內(nèi)江地方蒜種蒜苗鮮質(zhì)量最高，第三播期以浙江金華地方蒜種蒜苗鮮質(zhì)量最高。

表2大蒜苗期農(nóng)藝性狀的變異

Table2Variabilityofagronomictraitsduringgarlicseedlingstage

播期變異指標(biāo) 株高(cm)假莖高(cm)假莖粗(mm)葉長(zhǎng)(cm)葉寬(cm)株高/假莖高鮮質(zhì)量(g)一最大值70.7429.4314.8968.713.094.9553.20最小值50.9712.838.2040.571.881.9016.94平均值62.6019.8011.9258.452.443.3734.94標(biāo)準(zhǔn)差4.395.341.607.250.320.869.12二最大值63.3631.2016.0563.802.984.5067.60最小值42.5611.2010.1741.801.881.9513.62平均值56.8215.9712.4855.052.303.7034.13標(biāo)準(zhǔn)差5.524.511.355.570.260.5912.56三最大值73.2031.2514.0971.002.783.9343.64最小值44.4012.759.4042.751.731.9117.58平均值61.2521.4911.7455.082.212.9731.61標(biāo)準(zhǔn)差6.855.291.257.180.260.567.73

2.2 大蒜苗期生長(zhǎng)發(fā)育性狀的相關(guān)和通徑分析

2.2.1 相關(guān)分析 對(duì)蒜苗生長(zhǎng)發(fā)育性狀相關(guān)性分析結(jié)果表明(表3)，單株鮮質(zhì)量與株高、假莖高、假莖粗和葉寬極顯著正相關(guān)，與株高/假莖高極顯著負(fù)相關(guān)；株高與假莖高、假莖粗、葉長(zhǎng)、葉寬和鮮質(zhì)量極顯著正相關(guān)；假莖高與株高/假莖高極顯著負(fù)相關(guān)；假莖粗與葉寬極顯著正相關(guān)，與葉長(zhǎng)顯著正相關(guān)；葉長(zhǎng)與葉寬、株高/假莖高極顯著正相關(guān)。

表3大蒜苗期主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)系數(shù)

Table3Correlationcoefficientofagronomictraitsduringgarlicseedlingstage

株高假莖高假莖粗葉長(zhǎng)葉寬株高/假莖高鮮質(zhì)量株高1.000假莖高0.505**1.000假莖粗0.401**0.1891.000葉長(zhǎng)0.716**-0.2400.299*1.000葉寬0.415**-0.0940.531**0.543**1.000株高/假莖高-0.208-0.921**-0.0770.511**0.2451.000鮮質(zhì)量0.607**0.595**0.765**0.2020.452**-0.450**1.000

*、**分別表示在0.05 和0.01水平上顯著相關(guān)。

2.2.2 多元線性回歸分析與通徑分析 以6個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)為自變量，蒜苗鮮質(zhì)量為因變量，進(jìn)行多元逐步回歸分析，所得回歸方程為：Y=-47.29+0.92x1+3.94x2+6.82x3,(R2=0.8229**,F值=86.71)，說明假莖高(x1)、假莖粗(x2)、和葉寬(x3)是構(gòu)成青蒜產(chǎn)量的主要農(nóng)藝性狀。對(duì)其與單株鮮質(zhì)量的通徑分析結(jié)果(表4)表明，假莖高、假莖粗和葉寬對(duì)蒜苗鮮質(zhì)量的直接效應(yīng)大小依次為假莖粗、假莖高和葉寬。葉寬通過假莖粗對(duì)蒜苗鮮質(zhì)量的間接效應(yīng)大于葉寬對(duì)蒜苗鮮質(zhì)量的直接效應(yīng)，說明葉寬很大程度上通過影響假莖粗來影響蒜苗鮮質(zhì)量。

表4苗期主要性狀與蒜苗鮮質(zhì)量的通徑分析

Table4Pathanalysisofgarlicsproutfreshweightandmaintraits

因子x1→Yx2→Yx3→YRi→Yx10.5070.106-0.0190.594x20.0960.5630.1070.766x3-0.0480.2990.2010.452

2.3 大蒜苗期生長(zhǎng)發(fā)育性狀的聚類分析

以假莖高、假莖粗、葉寬和單株鮮質(zhì)量為變量，利用SPSS軟件及歐氏距離對(duì)20份大蒜種質(zhì)資源進(jìn)行聚類分析。由圖1可見，對(duì)3個(gè)播期聚類結(jié)果并不一致，在歐氏距離為10時(shí)，第一播期20份材料分別屬于5個(gè)類群，第二、三播期分別屬于4個(gè)類群。各個(gè)品種在不同播期所屬類群存在差異，說明蒜苗生長(zhǎng)發(fā)育不僅受品種的影響，也與生長(zhǎng)環(huán)境有關(guān)，且各個(gè)品種對(duì)環(huán)境的響應(yīng)并不一致。

第一播期單株鮮質(zhì)量最高的第I類群有2個(gè)品種，分別是四川達(dá)州地方蒜種和廣西玉林地方蒜種;第二播期單株鮮質(zhì)量最高的第I類群有1個(gè)品種，是四川內(nèi)江地方蒜種：第三播期單株鮮質(zhì)量最高的第I類群共有6個(gè)品種，分別是浙江金華地方蒜種，云南大理地方蒜種，云南楚雄地方蒜種，四川內(nèi)江地方蒜種、四川彭州二水早，廣西玉林地方蒜種(表5)。

材料1～20見表1。圖1 大蒜苗期主要農(nóng)藝性狀聚類圖Fig.1 Dendrogram of 20 garlic cultivars based on agronomic traits during seedling stage

3 討 論

青蒜生產(chǎn)以收獲嫩葉和假莖為產(chǎn)品，通常選用早發(fā)且營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛的品種用于青蒜生產(chǎn)。中國(guó)大蒜種植范圍廣，種質(zhì)資源變異類型豐富，各地用于生產(chǎn)青蒜的大蒜品種各具特色。本研究結(jié)果表明，大蒜苗期主要農(nóng)藝性狀變異類型豐富，表現(xiàn)出豐富的遺傳多樣性， 7個(gè)考察的農(nóng)藝性狀變異系數(shù)達(dá) 7.02%～36.81%，以植株鮮質(zhì)量和假莖高變異幅度最大，且各性狀變異幅度與生長(zhǎng)環(huán)境關(guān)系密切。

前人對(duì)大蒜主要農(nóng)藝性狀與蒜頭和蒜薹產(chǎn)量的關(guān)系研究認(rèn)為，大蒜主要農(nóng)藝性狀與蒜薹和蒜頭產(chǎn)量普遍存在顯著的相關(guān)性，并且明確了影響大蒜鱗莖和蒜薹產(chǎn)量的株型因子、蒜薹因子、葉形和鱗芽因子等主要農(nóng)藝性狀[11-12]。本試驗(yàn)研究大蒜苗期主要農(nóng)藝性狀與青蒜產(chǎn)量的關(guān)系，結(jié)果表明，大蒜苗期植株鮮質(zhì)量與株高、假莖高、假莖粗和葉寬極顯著正相關(guān)，但與株高/假莖高極顯著負(fù)相關(guān)，說明大蒜苗期較高的假莖比例有利于提高青蒜產(chǎn)量。多元回歸和通徑分析結(jié)果表明，大蒜苗期植株假莖高、假莖粗和葉寬是影響青蒜產(chǎn)量的主要農(nóng)藝性狀，在適宜青蒜生產(chǎn)品種選育上可作為重要評(píng)價(jià)性狀。比較不同播期，植株鮮質(zhì)量、假莖高以第二播期(8月25日播種)變異幅度最大，假莖粗和葉寬以第一播期(8月5日播種)變異幅度最大，性狀表現(xiàn)差異較大，可見在本地區(qū)適宜青蒜生產(chǎn)品種選育時(shí)，以8月中旬播種較為適宜,3個(gè)播期中也以第二播期(8月25日播種)蒜苗生長(zhǎng)發(fā)育快，青蒜產(chǎn)量相對(duì)較高。

生產(chǎn)上青蒜種植模式豐富[3-6]，根據(jù)市場(chǎng)需求，分期播種，分期上市，對(duì)大蒜品種的需求多樣，但目前各地青蒜生產(chǎn)普遍存在品種單一問題，缺乏適宜不同種植模式的青蒜生產(chǎn)專用高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種，難以滿足種植模式多樣化對(duì)品種多樣化的需求。本研究大量引進(jìn)不同地區(qū)尤其南方地區(qū)大蒜品種開展播期試驗(yàn)，為本地區(qū)青蒜生產(chǎn)品種引進(jìn)和后備品種選育提供借鑒。引進(jìn)的20個(gè)品種中，四川達(dá)州地方蒜種和廣西玉林地方蒜種在8月上旬播種表現(xiàn)突出，出苗早，生長(zhǎng)快，產(chǎn)量快速形成，適宜早秋青蒜的生產(chǎn)應(yīng)用；8月下旬播種以四川內(nèi)江地方蒜種產(chǎn)量表現(xiàn)最高；浙江金華地方蒜種、云南大理地方蒜種和云南楚雄地方蒜種，則在9月中旬后播種表現(xiàn)優(yōu)異，蒜苗生長(zhǎng)健壯，生長(zhǎng)速率快，產(chǎn)量形成快，可作為本地區(qū)秋冬青蒜后備品種加以開發(fā)利用。

表5蒜苗農(nóng)藝性狀類群間差異

Table5Differencesamongagronomictraitsduringgarlicseedlingstage

播期類群品種名稱類平均值假莖高(cm)假莖粗(mm)葉寬(cm)鮮質(zhì)量(g)一I四川達(dá)州地方蒜種、廣西玉林地方蒜種25.78a14.78a2.44ab50.90aII浙江金華地方蒜種、云南紅河地方蒜種、正月早、成都紫皮蒜-2、四川廣安地方蒜種、四川內(nèi)江地方蒜種、廣東湛江地方蒜種24.20a12.30b2.44ab41.30bIII廣東南雄地方蒜種22.86a12.39b2.28ab32.90cIV云南大理地方蒜種、貴州麻江地方蒜種、貴州六盤水地方蒜種、甘肅隴南地方蒜種、成都紫皮蒜-1、二水早、南京地方蒜種-2、云南楚雄地方蒜種、四川自貢地方蒜種15.08b11.36b2.52a28.67cV南京地方品種-116.43b8.20c1.88b16.94d二I四川內(nèi)江地方蒜種18.60b16.05a 2.98a 67.60a II廣東湛江地方蒜種31.20a12.93bc 2.30b57.64b III四川達(dá)州地方蒜種、四川廣安地方蒜種、廣東南雄地方蒜種、廣西玉林地方蒜種19.45b13.56b2.29b42.62c IV南京地方蒜種-2、浙江金華地方蒜種、云南楚雄地方蒜種、云南大理地方蒜種、云南紅河地方蒜種、貴州麻江地方蒜種、貴州六盤水地方蒜種、成都紫皮蒜-1、二水早、正月早、成都紫皮蒜-2、南京地方品種-1、甘肅隴南地方蒜種、四川自貢地方蒜種13.70 c11.89c2.25b27.64d 三I浙江金華地方蒜種、云南楚雄地方蒜種、云南大理地方蒜種、二水早、四川內(nèi)江地方蒜種、廣西玉林地方蒜種23.68b 12.75a 2.40 a40.22a II四川廣安地方蒜種、廣東南雄地方蒜種、廣東湛江地方蒜種28.87a 10.75b 1.97b 32.41b III南京地方蒜種-2、云南紅河地方蒜種、貴州麻江地方蒜種、貴州六盤水地方蒜種、成都紫皮蒜-1、正月早、成都紫皮蒜-220.19b 11.79ab 2.26ab 30.78b IV南京地方品種-1、甘肅隴南地方蒜種、四川自貢地方蒜種、四川達(dá)州地方蒜種14.94c 10.88b 2.03b 19.53c

同一列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在0.05 水平上差異顯著。