摘要:研究植物生長調(diào)節(jié)劑引起的麥冬[Ophiopogon japonicus (L. f.) Ker-Gawl.]性狀變異中影響產(chǎn)量的主要因子,可為合理使用植物生長調(diào)節(jié)劑、實(shí)現(xiàn)麥冬增產(chǎn)提供理論依據(jù)。試驗(yàn)通過相關(guān)分析、主成分分析、多元線性回歸分析和通徑分析等方法,分析了影響麥冬產(chǎn)量變化的主要變異因子。結(jié)果顯示,植物生長調(diào)節(jié)劑引起的麥冬農(nóng)藝性狀變異系數(shù)可達(dá)5.1%~31.7%,塊根數(shù)量和塊根長度與麥冬產(chǎn)量間呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系,葉鮮重與麥冬產(chǎn)量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系,多元線性回歸分析篩選出的4個(gè)因子對(duì)麥冬產(chǎn)量模型的決定系數(shù)達(dá)0.726。植物生長調(diào)節(jié)劑實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的原因在麥冬性狀變化上主要表現(xiàn)為塊根數(shù)量增多、葉鮮重增大、塊根長度增長、葉長變短。
關(guān)鍵詞:麥冬[Ophiopogon japonicus (L. f.) Ker-Gawl.];農(nóng)藝性狀;植物生長調(diào)節(jié)劑;分析
中圖分類號(hào):S567.23+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2016)02-0402-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.02.034
麥冬來源于百合科(Liliaceae)沿階草屬(Ophiopogon Ker-Gawl.)植物Ophiopogon japonicus(L.f.)Ker-Gawl.的干燥塊根,是常用中藥材之一,主要用于治療肺燥干咳,陰虛癆嗽,喉痹咽痛,津傷口渴,內(nèi)熱消渴等病征[1]。主產(chǎn)四川、浙江、湖北、山東、安徽等省,在中藥界形成了川麥冬、杭麥冬、湖北麥冬、山東麥冬等幾個(gè)具有明顯地域特色的品種[2,3]。植物生長調(diào)節(jié)劑能夠有效的調(diào)節(jié)植物的生理功能,從而有效控制植物的生長和物質(zhì)積累;不過以往主要應(yīng)用于糧食、蔬菜和水果的生產(chǎn)上[4-6]。隨著中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,中藥材種植面積迅速擴(kuò)大,植物生長調(diào)節(jié)劑也隨之被廣泛應(yīng)用到中藥材的生產(chǎn)研究中[7-9],當(dāng)前在麥冬生產(chǎn)中應(yīng)用植物生長調(diào)節(jié)劑的主要是多效唑[10],并且相關(guān)研究還不多。試驗(yàn)通過對(duì)植物生長調(diào)節(jié)劑引起麥冬農(nóng)藝性狀的變化進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析,探尋植物生長調(diào)節(jié)劑引起的麥冬性狀變化在麥冬產(chǎn)量構(gòu)成中所產(chǎn)生的作用,為植物生長調(diào)節(jié)劑在麥冬生產(chǎn)上安全、高效使用提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
試驗(yàn)于2013年3月~2014年4月在四川省綿陽市三臺(tái)縣新德鎮(zhèn)馬脊村進(jìn)行,川麥冬種苗為三臺(tái)縣花園鎮(zhèn)某麥冬種植合作社提供,植物生長調(diào)節(jié)劑有A、B、C 3種,分別對(duì)這3種植物生長調(diào)節(jié)劑設(shè)立空白、高、中、低劑量單用和混合使用試驗(yàn)處理。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),田間管理與產(chǎn)地常規(guī)生產(chǎn)方法一致。
1.2 數(shù)據(jù)采集
2014年3月4 ~7日采挖川麥冬,每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)選擇15株,分別測(cè)定株高(cm)、葉長(cm)、葉寬(cm)、單蘗葉片數(shù)(片)、冠幅直徑(cm)、分蘗數(shù)(個(gè))、單株葉片鮮重(g)、單株須根數(shù)(個(gè))、須根長度(cm)、單株須根鮮重(g)、單株塊根數(shù)量(個(gè))、塊莖直徑(cm)、塊莖長度(cm)、單株塊根鮮重(g),取平均值作為實(shí)測(cè)值。
1.3 數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)選擇15個(gè)農(nóng)藝性狀作為觀測(cè)值,分別是X1:葉長(cm);X2:葉寬(cm);X3:葉片厚度(cm);X4:單蘗葉片數(shù)(片);X5:株高(cm);X6:冠幅直徑(cm);X7:分蘗數(shù)(個(gè));X8:葉片鮮重(g);X9:須根數(shù)(個(gè));X10:須根長度(cm);X11:塊根數(shù)量(個(gè));X12:塊根長度(cm);X13:塊根直徑(cm);X14:須根鮮重(g);Y:塊根產(chǎn)量(g,鮮重),
試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)用Microsoft Office Excel 2010軟件進(jìn)行處理,應(yīng)用SPSS17.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)分析、主成分分析、多元線性回歸分析和通徑分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 麥冬農(nóng)藝性狀的變異情況
植物生長調(diào)節(jié)劑處理后,麥冬的農(nóng)藝性狀變化情況見表1。從表1可以看出,麥冬對(duì)生長調(diào)節(jié)劑的響應(yīng)在農(nóng)藝性狀表現(xiàn)上的變異比較豐富,在15個(gè)農(nóng)藝性狀指標(biāo)中有9個(gè)指標(biāo)變異系數(shù)大于10 %,而變異系數(shù)最大的2個(gè)性狀都與麥冬塊根相關(guān),其中塊根產(chǎn)量變異系數(shù)最大,為31.7%,代表了麥冬藥材產(chǎn)量;塊根長度變異系數(shù)次之,為22.7%,代表了麥冬的性狀質(zhì)量;說明植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)麥冬生長發(fā)育和產(chǎn)量、質(zhì)量都產(chǎn)生了較大影響。
2.2 麥冬農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析
麥冬農(nóng)藝性狀的簡單相關(guān)分析結(jié)果見表2。由表2可知,植物生長調(diào)節(jié)劑引起的麥冬農(nóng)藝性狀變異中,麥冬的塊根數(shù)量和塊根長度與麥冬產(chǎn)量呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為0.658、0.600;麥冬的葉片重量與麥冬產(chǎn)量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)0.456;而其他農(nóng)藝性狀與麥冬產(chǎn)量不存在顯著相關(guān)關(guān)系,表明植物生長調(diào)節(jié)劑在麥冬生長發(fā)育過程中主要通過影響麥冬的塊根數(shù)量、塊根長度和葉片重量達(dá)到提高麥冬產(chǎn)量的目的,但在實(shí)際生產(chǎn)中麥冬性狀的變異還會(huì)受到環(huán)境和其他生產(chǎn)因子,特別是水分和肥力兩個(gè)方面的影響,因此,僅通過變異后性狀的簡單相關(guān)分析尚難以揭示植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)麥冬產(chǎn)量影響的本質(zhì)。
2.3 麥冬農(nóng)藝性狀的主成分分析
麥冬農(nóng)藝性狀的主成分分析結(jié)果見表3。從表3分析結(jié)果可以看出,主成分1、主成分2、主成分3、主成分4、主成分5和主成分6對(duì)麥冬產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率分別為22.599%、19.378%、14.799%、12.162%、7.255%和6.894%,其累積貢獻(xiàn)率達(dá)83.058%,表明6個(gè)主成分已覆蓋所有性狀的主要信息。對(duì)麥冬產(chǎn)量貢獻(xiàn)率超過10%的主成分進(jìn)行分析,則主成分1中載荷較高且特征向量值為正的因子是葉片鮮重和須根鮮重,說明發(fā)達(dá)的須根和葉片有利于提高產(chǎn)量;主成分2中載荷較高且特征向量值為正的因子是塊根長度和塊根數(shù)量,表明塊根數(shù)量多,塊根長度長的麥冬變異植株具有高產(chǎn)的特點(diǎn);主成分3中載荷較高且特征向量值為正的因子是葉長和葉厚,但單株塊根產(chǎn)量的特征向量值為負(fù),表明葉片長且厚的變異會(huì)降低麥冬產(chǎn)量;主成分4中載荷較高且特征向量值為正的因子是分蘗數(shù)和株高,說明分蘗數(shù)和株高與產(chǎn)量呈正相關(guān)。
2.4 麥冬農(nóng)藝性狀的多元線性回歸分析
以14個(gè)麥冬變異農(nóng)藝性狀為自變量,以單株塊根產(chǎn)量(Y)為因變量進(jìn)行逐步回歸分析,得出多元線性回歸方程:
Y=2.955+0.416X11+1.837X12+0.467X8-0.557X1(R=0.852,F(xiàn)=16.554,P=0.000)。
多元線性回歸分析表明,塊根長度、塊根數(shù)量、葉鮮重、葉長對(duì)單株產(chǎn)量的決定系數(shù)R2=0.726,說明上述4因子基本代表了構(gòu)成產(chǎn)量的主要因素。在入選的4個(gè)變量處于平均水平而其中3個(gè)變量固定時(shí),剩余變量如塊根長度(cm)、塊根數(shù)量(個(gè))、葉片鮮重(g)、葉長(cm)每增加一個(gè)單位,則單株產(chǎn)量分別增加0.416、1.837、0.467、-0.557 g。
2.5 麥冬農(nóng)藝性狀的通徑分析
將多元線性回歸分析所確定的4個(gè)影響麥冬產(chǎn)量的主要因子塊根長度、塊根數(shù)量、葉鮮重、葉長進(jìn)行通徑分析,進(jìn)一步分析4個(gè)影響因子對(duì)麥冬塊根產(chǎn)量的直接效應(yīng)和間接效應(yīng),結(jié)果見表4。從表4可見,|P12y|>|P8y|>|P11y|>|P1y|,表明塊根長度、葉鮮重、塊根數(shù)量和葉長對(duì)單株塊根產(chǎn)量的直接效應(yīng)依次降低,并且葉長的直接通徑系數(shù)為負(fù)值,除間接通徑系數(shù)r112P1y為較小的正值外,r111P1y、r18P1y均為負(fù)值;而塊根長度、塊根數(shù)量和葉鮮重的直接通徑系數(shù)均為正值,其間接通徑系數(shù)雖有負(fù)值,但絕對(duì)值較小,且r118P8y、r811P11y、r1112P12y均為較大的正值,說明塊根變長、塊根數(shù)量增多、葉鮮重增重及葉長變短有利于提高麥冬產(chǎn)量。
3 小結(jié)與討論
植物生長調(diào)節(jié)劑所引起的麥冬15個(gè)農(nóng)藝性狀變異較為豐富,變異系數(shù)在5.1%~31.7%。通過多重比較分析,確定了植物生長調(diào)節(jié)劑引起主要性狀變化與麥冬產(chǎn)量相關(guān)的主要因子,包括塊根長度、塊根數(shù)量、葉鮮重和葉長,結(jié)合麥冬生長發(fā)育特征及使用植物生長調(diào)節(jié)劑的目的,明確了植物生長調(diào)節(jié)劑提高麥冬產(chǎn)量在植物農(nóng)藝性狀上的響應(yīng)特征及其與產(chǎn)量的相關(guān)性。
在中藥材的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,為了提高藥材產(chǎn)量,植物生長調(diào)節(jié)劑被廣泛應(yīng)用[7-10]。在根類中藥材的生產(chǎn)中使用植物生長調(diào)節(jié)劑主要是通過促進(jìn)根系分化發(fā)育或膨大而達(dá)到增加產(chǎn)量的目的[11],麥冬以須根膨大形成的小塊根入藥[12],在生產(chǎn)中提高麥冬產(chǎn)量的手段就是增加塊根的數(shù)量和促進(jìn)塊根個(gè)體膨大,試驗(yàn)結(jié)果與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)目的完全一致,對(duì)植物生長調(diào)節(jié)劑在麥冬生產(chǎn)中的應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。
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