飼用高粱在慶陽(yáng)市北部旱作區(qū)生長(zhǎng)適應(yīng)性評(píng)價(jià)

張郁萍， 馮 敏*, 梁萬(wàn)鵬, 李世恩, 楊海磊, 高 鈺, 施海娜, 徐小洲

(1.甘肅省慶陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 ，甘肅 慶陽(yáng) 745000；2.甘肅薈榮草業(yè)有限公司，甘肅 環(huán)縣 745700)

飼用高粱作為一種新型的飼料，因其高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)及抗旱、耐澇、耐鹽堿等特性而受到重視[1]。飼用高粱植株粗壯高大，主要營(yíng)養(yǎng)成分如可消化蛋白、粗脂肪、無(wú)氮浸出物及生物產(chǎn)量等都相當(dāng)于玉米，且有較好的適口性[2-3]。它是粒用高粱的變種，具有較高的生物產(chǎn)量、莖稈多汁多糖、是較理想的飼料作物[4-7]。飼用高粱水分利用效率高等特點(diǎn)，使其成為干旱地區(qū)的優(yōu)勢(shì)飼草作物[8]。慶陽(yáng)市北部山區(qū)，常年干旱少雨，蒸發(fā)量大，農(nóng)業(yè)以草畜產(chǎn)業(yè)為主。

近年來(lái)，全市大力發(fā)展設(shè)施養(yǎng)殖，推廣人工種草，飼用高粱具有產(chǎn)量高、抗旱性強(qiáng)的特點(diǎn)，使其成為設(shè)施養(yǎng)殖業(yè)飼草料供應(yīng)牧草品種。目前，市場(chǎng)上飼用高粱品種較多，為了篩選出適合慶陽(yáng)市北部推廣的飼用高粱品種，對(duì)引進(jìn)的6個(gè)品種進(jìn)行試驗(yàn)，并利用主成分分析法[9-10]進(jìn)行生產(chǎn)性能評(píng)價(jià)，現(xiàn)將分析過(guò)程總結(jié)如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

從國(guó)內(nèi)外引進(jìn)大龍、F968、百戰(zhàn)、牛魔王、A60和F438共6個(gè)飼用高粱品種。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)面積50 m2。采用覆膜穴播種植，行距50 cm，株距40 cm。耕地前施羊糞1 500 kg/hm2后覆膜。2018年5月5日前后用人工點(diǎn)播播種，播種深度2～3 cm，其余管理同大田。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

田間測(cè)量株高、葉片數(shù)、葉面積、葉重、莖粗、莖重、節(jié)數(shù)、分蘗數(shù)、全株重和單位產(chǎn)量10個(gè)指標(biāo)。每小區(qū)隨機(jī)抽取5株測(cè)量以上指標(biāo)，需要說(shuō)明的是，莖粗測(cè)量部位在第5個(gè)葉片處，葉面積(第5個(gè)葉片)=葉片長(zhǎng)×葉片寬×0.85。結(jié)果如表1所示。

表1 甜高粱參試品種測(cè)定結(jié)果

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel軟件進(jìn)行整理，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 主成分分析

表2列出了各公因子方差比，即按照所選標(biāo)準(zhǔn)提取相應(yīng)數(shù)量主成分后，各變量中信息分別被提取出的比例。從表2中可以看出，除了單位面積產(chǎn)量指標(biāo)外，其余指標(biāo)變量提取量都達(dá)到90%以上，共同度較高，表明變量中大部分信息能被因子所提取，即因子分析的結(jié)果有效。

表3給出了所有特征值及其占相應(yīng)的特征總值的百分比(貢獻(xiàn)率)和累計(jì)百分比 (從大到小的次序排列)。 特征值的大小反映了公因子的方差貢獻(xiàn)率。前2個(gè)因子特征值>1，且累計(jì)影響已經(jīng)達(dá)到93.404%，代表了所有因子的大部分信息，故提取前2個(gè)因子作為主因子。

表2 公因子方差

注：提取方法為主成分分析。

表3 解釋的總方差

注：提取方法為主成分分析。

分析得知，大部分因子的解釋性較好，但是仍有少部分指標(biāo)解釋能力較差，故采用旋轉(zhuǎn)方法重新解釋，結(jié)果如表4所示。從表4可得最終因子得分公式：

F1=0.007Zx1+0.130Zx2+0.110Zx3…+0.128Zx9+0.112Zx10

F2=-0.482Zx1-0.038Zx2-0.309Zx3…+0.093Zx9+0.032Zx10

式中：Zx1，Zx2，Zx3，…，Zx9，Zx10為株高、葉片數(shù)、葉面積、…、全株重、單位面積產(chǎn)量經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理的值，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化是指Z標(biāo)準(zhǔn)化。

從表4可以看出，第1個(gè)公因子主要反映了葉片數(shù)、葉面積、葉重、莖粗、莖重、全株重、單位面積產(chǎn)量上有較大載荷，說(shuō)明第1個(gè)公因子主要是決定產(chǎn)量方面的因子；第2個(gè)公因子在株高、節(jié)數(shù)上有較大載荷，說(shuō)明第2個(gè)公因子主要是決定高粱高度方面的因子。

表4 飼用高粱主成分得分系數(shù)矩陣

注：提取方法為主成分構(gòu)成得分。

2.2 綜合得分評(píng)價(jià)

經(jīng)公因子分析，對(duì)6個(gè)飼用高粱的2個(gè)公因子另存為變量FAC1、FAC2，具體結(jié)果如表5所示。

通過(guò)對(duì)6個(gè)飼用高粱品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，對(duì)2個(gè)公因子FAC1、FAC2得分進(jìn)行加權(quán)求和，權(quán)數(shù)取“表3解釋的總方差”中“旋轉(zhuǎn)平方和方差的百分比”的貢獻(xiàn)值。

綜合得分=FAC1×76.744+FAC2×16.660。綜合得分及結(jié)果排名如表6所示。從表6得知，大龍綜合得分102.883，排名第1；牛魔王綜合得分71.509，排名第2，因此，大龍和牛魔王可作為示范推廣品種。

表5 6個(gè)飼用高粱的2個(gè)公因子值

表6 公因子得分矩陣及排名

3 結(jié)論與討論

(1)對(duì)6個(gè)飼用高粱的株高、葉片數(shù)、葉面積、葉重、莖粗、莖重、節(jié)數(shù)、分蘗數(shù)、全株重和單位產(chǎn)量10個(gè)因子進(jìn)行主成分分析，前2個(gè)因子累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)93.404%，因此，前2個(gè)公因子反映了所有農(nóng)藝性狀的絕大部分信息。

(2)根據(jù)各甜高粱品種在公因子上的得分值，對(duì)6個(gè)品種綜合評(píng)價(jià)，綜合得分按照分值大小排序。大龍、牛魔王2個(gè)品種綜合得分排名為前2位，可作為進(jìn)一步示范推廣的品種。

(3)2018年1—9月份，慶陽(yáng)北部環(huán)縣降雨量明顯多于往年，截止9月28日降雨量為626.6 mm，而連續(xù)30年的年平均降雨量為409.5 mm(慶陽(yáng)市氣象局提供)，對(duì)飼用高粱增產(chǎn)具有明顯的促進(jìn)作用。抽穗早的A60(多次刈割型品種)出現(xiàn)“倒伏”現(xiàn)象，但抽穗較晚的大龍、牛魔王生長(zhǎng)良好，故適合在本地推廣種植。