張愛(ài)華， 張 欽， 陳正剛， 崔宏浩， 林海波， 朱 青， 楊念龍， 張 箐

（1.貴州省土壤肥料研究所／貴州省農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所／農(nóng)業(yè)部貴州耕地保育與農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)觀測(cè)試驗(yàn)站， 貴陽(yáng)550006；2.貴州大學(xué)， 貴陽(yáng)550025； 3.貴州省織金縣農(nóng)業(yè)局土肥站， 貴州 畢節(jié)552100）

綠肥是生態(tài)農(nóng)業(yè)的重要組成部分，是一種養(yǎng)分完全的生物肥源，對(duì)改善生態(tài)環(huán)境［1－2］、提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、品質(zhì)［3－4］、促 進(jìn) 農(nóng) 牧 業(yè) 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展［5－6］等 具 有 重 要 作 用 。豆科綠肥是綠肥作物的最重要資源之一，我國(guó)有豆科作物172屬，1 485 種，在各省區(qū)均有分布［7］。前人研究表明，種植翻壓豆科綠肥可以有效提高土壤肥力［8－10］，保證農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)［11－12］。箭筈豌豆，又名荒野豌豆、大巢菜、春巢菜［13］，是一種優(yōu)良的草料兼用綠肥，是豆科綠肥中的重要栽培品種。

本試驗(yàn)詳細(xì)的調(diào)查了79份箭筈豌豆種質(zhì)資源，并積累整理相關(guān)農(nóng)藝性狀資料，通過(guò)基本統(tǒng)計(jì)、主成分分析與聚類(lèi)分析，以期篩選出適宜貴州地區(qū)種植和利用的箭筈豌豆品種資源。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)于2011—2013年在貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院內(nèi)進(jìn)行（106°07′E，26°11′N(xiāo)），該區(qū)域海拔高度1 100m，屬于亞熱帶濕潤(rùn)溫和型氣候，年平均氣溫為15.3℃，年極端最高溫度為35.1℃，年極端最低溫度為－7.3℃，年平均相對(duì)濕度為77%，年平均總降水量為1 129.5 mm，年平均日照時(shí)數(shù)為1 148.3h。試驗(yàn)區(qū)土壤類(lèi)型為黃壤，成土母質(zhì)為第四紀(jì)紅色粘土殘積物，箭筈豌豆為從國(guó)家種質(zhì)資源庫(kù)引進(jìn)的79份材料。

表1 性狀指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

1.2 方 法

采用點(diǎn)播法播種，小區(qū)面積1m2。30cm×30cm一穴，每穴點(diǎn)播5粒。苗高15cm左右時(shí)進(jìn)行定苗，每穴保留1株。參照綠肥種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)量［14］。數(shù)據(jù)運(yùn)用 Excel 2007和SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量性狀指標(biāo)的基本統(tǒng)計(jì)量分析

種質(zhì)資源性狀的調(diào)查與測(cè)定統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2?？梢钥闯觯Q豌豆各品種間各性狀指標(biāo)的含量均存在明顯差異，變異系數(shù)從大到小依次為單株分枝分蘗數(shù)＞主要根群分布深度＞每株莢穗數(shù)＞小花數(shù)＞單株種子產(chǎn)量＞葉寬＞莢穗粒數(shù)＞莖粗＞株高＞莢穗長(zhǎng)＞小葉數(shù)＞葉長(zhǎng)＞發(fā)芽率＞千粒重＞全生育期。小區(qū)單株分枝分蘗數(shù)變異系數(shù)最大，為75.52%，主要根群分布深度次之，變異系數(shù)為73.61%。生育期變異系數(shù)最小，為1.4%。

表2 性狀指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

2.2 種質(zhì)資源的主成分分析

選取產(chǎn)量性狀的發(fā)芽率、全生育期、株高、單株分枝分蘗數(shù)、主要根群分布深度、莖粗、每株莢穗數(shù)、單株種子產(chǎn)量8個(gè)指標(biāo)，通過(guò)主成分分析，得到代表箭筈豌豆資料大部分信息的前4個(gè)主成分，能夠反映總信息量的78.099%（表3）。將因子得分與該因子的權(quán)重相乘，然后累計(jì)5個(gè)得分得到綜合得分及排名（表4），排在前5位的箭筈豌豆為品種89、品種51、品種100、品種76、品種111。

2.3 種質(zhì)資源的聚類(lèi)分析

采用組間聯(lián)接一平方Euclidean距離聚類(lèi)法對(duì)79份箭筈豌豆種質(zhì)材料的11個(gè)產(chǎn)量性狀進(jìn)行聚類(lèi)分析（圖1），在平方Euclidean距離為2.5時(shí)，79個(gè)箭筈豌豆品種主要分為五類(lèi)：

第一類(lèi)包括34份材料：品種80、品種122、品種66、品種49、品種115、品種87、品種108、品種91、品種103、品種60、品種64、品種78、品種82、品種83、品種85、品種92、品種119、品種106、品種67、品種110、品種125、品種105、品種54、品種77、品種117、品種58、品種62、品種101、品種112、品種73、品種56、品種96、品種84、品種95，平均單株莢穗數(shù)47.88個(gè)，單株種子產(chǎn)量10.38g。

表3 產(chǎn)量性狀主成分分析特征向量和貢獻(xiàn)率

表4 基于主成分分析的產(chǎn)量性狀綜合比較

圖1 種質(zhì)資源性狀指標(biāo)聚類(lèi)圖

第二類(lèi)包括16份材料：品種116、品種123、品種57、品種126、品種74、品種102、品種93、品種55、品種68、品種69、品種109、品種81、品種113、品種48、品種120、品種86，平均單株莢穗數(shù)142.88個(gè)，單株種子產(chǎn)量29.42g。

第三類(lèi)包括17份材料：品種63、品種88、品種100、品種72、品種50、品種59、品種94、品種75、品種124、品種53、品種71、品種52、品種98、品種90、品種99、品種70、品種65，平均單株莢穗數(shù)103.88個(gè)，單株種子產(chǎn)量22.06g。

第四類(lèi)包括4份材料：品種121、品種79、品種107、品種114，平均單株莢穗數(shù)83.5個(gè)，單株種子產(chǎn)量6.5g。

第五類(lèi)包括8份材料：品種89、品種118、品種76、品種104、品種111、品種61、品種97、品種51，平均單株莢穗數(shù)188.88個(gè)，單株種子產(chǎn)量43.64g。

其中，第五類(lèi)種子平均產(chǎn)量最高，以下依次為第二類(lèi)、第三類(lèi)、第一類(lèi)、第四類(lèi)；而單株平均莢穗數(shù)排名依次為第五類(lèi)、第二類(lèi)、第三類(lèi)、第四類(lèi)、第一類(lèi)，但本實(shí)驗(yàn)篩選出的排在前五位的箭筈豌豆品種中，品種89、品種76、品種111、品種51屬于第五類(lèi)，而品種100屬于第三類(lèi)。

3 結(jié)論與討論

豆科綠肥通過(guò)根瘤菌固定空氣中的氮素，在同等條件下能生產(chǎn)出比其他綠肥品種較高的生物產(chǎn)量和養(yǎng)分累積量［15］，肥料價(jià)值高［16］。箭筈豌豆是優(yōu)良的牧草和豆科綠肥作物，適應(yīng)性廣、抗寒性強(qiáng)、生育周期短、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、具有廣闊的育種潛力［17－19］，而且其收獲指數(shù)高，種子粗蛋白含量高達(dá)28%，是難得的牲畜飼草［20－21］，因此獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的箭豌豆種子尤為關(guān)鍵。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)主成分分析，初步篩選出排在前5位的品種，即品種89、品種51、品種100、品種76、品種111，他們的性狀指標(biāo)范圍為：發(fā)芽率60%～70%、全生育期217～224d、株高50～107cm、單株分枝分蘗數(shù)9～24個(gè)、主要根群分布深度6.5～31cm、莖粗0.3～0.7cm、每株莢穗數(shù)112～199個(gè)、單株產(chǎn)量30.73～54.33g。適宜在貴州種植生長(zhǎng)，對(duì)綠肥在貴州的生產(chǎn)利用具有重要意義。

［1］方珊清，孫時(shí)銀，汪雪薇，等.發(fā)展綠肥生產(chǎn)是生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的有效措施［J］.安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2004，2（10）：68.

［2］陳敬農(nóng).農(nóng)業(yè)老專(zhuān)家為節(jié)能減排獻(xiàn)策發(fā)展綠肥生產(chǎn)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要環(huán)節(jié)［N］.科技日?qǐng)?bào)，2007－07－07（3）.

［3］Bedoussac L，Justas，E.The efficiency of a durum wheatwinter pea intercrop to improve yield and wheat grain protein concentration depends on N availability during early growth［J］.Plant and Soil.2010，330：19－35.

［4］劉蝴蝶，郝淑英，曹琴，等.生草覆蓋對(duì)果園土壤養(yǎng)分、果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響［J］.土壤通報(bào)，2003，34（3）：184－186.

［5］周景福.淺談綠肥在土壤農(nóng)業(yè)中作用［J］.北方園藝，2002（6）：17.

［6］于麗華.淺析臨滄綠肥生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策［J］.農(nóng)業(yè)科技通訊，2008（10）：70－71.

［7］中國(guó)科學(xué)院中國(guó)植物志編委會(huì).中國(guó)植物志（39卷）豆科［M］.北京：科學(xué)出版社，1988.

［8］趙娜，趙護(hù)兵，曹群虎，等.渭北旱區(qū)夏閑期豆科綠肥對(duì)土壤肥力性狀的影響［J］.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2010，29（2）：124－128.

［9］吳萍，胡南河，葉愛(ài)青，等.種植紫云英的效益及其對(duì)土壤肥力的影響［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，34（11）：2 466－2 468.

［10］李銀平，徐文修，李欽欽，等.綠肥壓青對(duì)棉田土壤肥力的影響［J］.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，46（2）：262－265.

［11］黃平娜，秦道珠，龍懷玉，等.綠肥還田對(duì)煙田土壤培肥和烤煙產(chǎn)量品質(zhì)的作用［J］.土壤通報(bào)，2010，41（2）：379－382.

［12］趙娜，趙護(hù)兵，魚(yú)昌為，等.夏閑期種植翻壓綠肥和施氮量對(duì)冬小麥生長(zhǎng)的影響［J］.西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，19（12）：41－47.

［13］陳默君，賈慎修.中國(guó)飼用植物［M］.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2002：673－675.

［14］曹衛(wèi)東.肥種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)［M］.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2007.

［15］曹衛(wèi)東，黃鴻翔.關(guān)于我國(guó)恢復(fù)和發(fā)展綠肥若干問(wèn)題的思考［J］.中國(guó)土壤與肥料，2009（4）：1－3.

［16］于鳳芝，曹衛(wèi)東，高同彬，等.黑龍江主要綠肥品種肥料價(jià)值和飼料價(jià)值的比較［J］.中國(guó)土壤與肥料，2010（4）：69－72.

［17］Liu Z P，Ma L C，Nan Z B，et al.Comparative transcriptional profiling provides insights into the evolution and development of the zygomorphic flower of Vicia sativa （Papilionoideae）［J］.PLOS ONE，2013，8（2）：e 57 338.

［18］Liu Z P，Liu P，Luo D，et al.Exploiting illumina sequencing for the development of 95novel polymorphic EST－SSR markers in common vetch（Vicia sativa subsp.sativa）［J］.Molecules，2014，19（5）：5 777－5 789.

［19］王赟文，南志標(biāo)，王彥榮，等.高山草原條件下一年生豆科牧草生產(chǎn)性能的評(píng)價(jià)［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，2001，10（2）：47－55.

［20］El Moneim A M Abd.Agronomic potential of three vetches（Vicia spp.）under rainfed conditions［J］.Journal of Agronomy＆ Crop Science，1993，170：113－120.

［21］Aletor V A，Goodchild A V，El Moneim A M Abd.Nutri－tional and antinutritional characterisitics of selected Vicia genotypes［J］.Animal Feed Science and Technology，1994（47）：125－139.