石樂娟， 王維澤， 唐玲涵， 吳青青， 楊躍虎， 杜致輝， 崔 嵬

(貴州省農業(yè)科學院園藝研究所， 貴陽 550006)

洋桔梗(Eustomagrandiflorum(Raf.)Shinners)屬龍膽科草原龍膽屬多年生宿根草本花卉，原產美國中部，生產上常作一、二年生栽培[1-2]。洋桔梗株態(tài)輕盈瀟灑，花色典雅明快，花形別致可愛，是目前國際上十分流行的盆花和切花種類之一，種植經濟效益高[3-4]。

我國云南、上海等地自20世紀90年代從日本、臺灣等地引進新品種并試栽培成功，現已成為洋桔梗在我國的主要生產基地，而洋桔梗在貴州地區(qū)少有種植。2016—2017年貴州黃平縣初步開展試種。為進一步研究洋桔梗在貴州地區(qū)栽培的適應性，選取8個洋桔梗品種進行試驗栽培，以期為洋桔梗在貴州的品種篩選及栽培管理提供科學參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗安排在貴州省農業(yè)科學院園藝研究所花卉大棚內進行。

1.2 試驗材料

洋桔梗品種分別為驚艷綠色、露西塔2綠色、露西塔3粉色、美人醉3紅色、露西塔2紫邊、優(yōu)勝白色、柯羅馬淺紫改良、蕾娜香檳(具體見表1)，8個品種種苗均購于北京神州克勞沃園藝技術有限責任公司。

表1 8個洋桔梗品種特征特性Table 1 Characteristics of 8 varieties of E. grandiflorum

1.3 試驗方法

2017年4月15日種苗抵達貴陽，并于當日定植。定植床長7.5 m，寬90 cm，溝寬40 cm。土壤、珍珠巖和蛭石以1∶1∶1的比例混合，同時每床加入復合肥1.5 kg，有機肥15 kg混勻、耙平。種植株行距15 cm×15 cm，每床種植300株。

從每個品種中隨機抽取6株調查生長性狀和生育性狀，每10 d調查其抽薹時間、開花時間。在盛花期調查其株高、莖粗、葉片對數、單株花頭數、花徑等性狀。

物候期觀測采用田間目測，從5%植株開始抽薹起為抽薹時間；從5%的植株開放到20%花蕾開放為初花期；從5%的植株葉片開始變黃算起為枯萎期[5]。株高、花徑采用卷尺測量，莖粗采用游標卡尺測量，每品種選擇6株測量后取平均值。用Excel、SPSS軟件進行數據統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 不同品種洋桔梗物候期比較

從表2看出，在同樣的大棚環(huán)境下，所選洋桔梗品種在定植后56～66 d開始抽薹，其中最早的是驚艷綠色品種(56 d)；最晚的是美人醉3紅色(66 d)，其抽薹期相差10 d。各品種開花時間在7月上旬至中旬，驚艷綠色開花時間最早，在2017年7月5日，蕾娜香檳開花時間最晚，時間為2017年7月16日；8個品種洋桔梗凋謝時間在9月上旬至中旬，花期56～69 d。1～8號洋桔梗從定植期到枯萎期時長分別為144 d、140 d、138 d、141 d、141 d、143 d、140 d、148 d，相比之下，各品種定植期到枯萎期時長差距不大。

表2 不同洋桔梗品種在貴州地區(qū)栽培的物候期觀察Table 2 Phenological observation of different varieties of E. grandiflorum cultivated in Guizhou province

2.2 不同品種洋桔梗盛花期性狀比較

從表3可以看出，各品種在大棚長勢各不相同，露西塔3粉色、優(yōu)勝白色株高分別達77.58 cm、72.58 cm；露西塔2紫邊與優(yōu)勝白色莖粗最粗；露西塔2紫邊單株開花數最多，平均為3.5朵；驚艷綠色、科羅馬淺紫改良、優(yōu)勝白色葉對數沒有顯著差異，分別為10.5對、11對、11對；蕾娜香檳花徑相對最大，達80.72 mm；在瓶插天數方面露西塔3粉色、優(yōu)勝白色、蕾娜香檳最好，時長14 d。為進一步客觀、科學的評價引種效果，使用主成分-聚類分析法對數據進行分析。

表3 盛花期洋桔梗品種性狀調查Table 3 Investigation on characteritics of E. grandiflorum varieties at flowering stage

2.3 不同品種洋桔梗各指標間的相關性分析

相關性分析對于主成分分析具有一定的參考價值，通常相關系數高的指標很可能會被劃分到同一個主成分，同時，數據的結構也是劃分主成分的一個因素[6]。從不同品種洋桔梗各指標間相關性系數矩陣中看出，花徑與瓶插天數達顯著水平，其他指標間未達顯著水平，數據中存在相關性，因此運用主成分分析是可行的。

2.4 主成分分析

主成分分析是將原來的數據降維轉化為幾個能涵蓋大部分原始變量的綜合指標，這種方法不僅簡化了原始變量，還最大限度的保留了原始數據[7]。

表4 不同品種洋桔梗各指標間相關性系數矩陣Table 4 Correlation coefficient matrix of indexes among different varieties of E. grandiflorum

由于本試驗中6個指標具有不同量綱，所以要將原始的數據進行標準化處理，來排除不同量綱對主成分分析結果的影響。數據標準化后將Z株高、Z莖粗、Z單株花數、Z葉對數、Z花徑、Z瓶插天數為新的指標(Z表示標準化后的數據)。

將新的指標數據運用主成分分析，得出各品種洋桔梗的貢獻率和特征值表，特征值是反映主成分影響大小的指標，一般情況下，選擇特征值≥1 的作為選擇主成分的原則，當累計方差貢獻率大于75% 時，可以確定主成分數量。

對于不同品種洋桔梗，可以提取3個主成分，這3個主成分中包含了株高、莖粗、單株花數、葉對數、花徑、瓶插天數，且具有較高的載荷值。3個主成分中特征值分別為2.295、1.758、1.053，方差貢獻率分別為38.257%、29.299%、17.549%； 3個主成分的累計貢獻率為85.105%>75.00%，說明這3個主成分保留了原始數據信息量的85.105%。所以利用這3個主成分來評價不同品種洋桔梗引種效果是可行的。

主成分的特征向量，也叫系數向量，反映各原始指標在主成分中的重要程度，等于相應的載荷系數除以對應的特征值的平方根[8]。

本試驗主成分是6個新指標的線性組合，其系數是對應各指標的特征向量(如表5)，所得的各主成分函數表達式為：

表5 不同洋桔梗指標間主成分分析的特征值與方差貢獻率Table 5 Eigenvalues and variance contribution rate of principal component analysis among different E. grandiflorum indexes

第一主成分F1為：0.405×Z株高+0.562×Z莖粗+0.492×Z單株花數+0.607×Z葉對數+0.659×Z花徑+0.646×Z瓶插天數。

第二主成分F2為：0.462×Z株高+0.642×Z莖粗+0.563×Z單株花數+0.694×Z葉對數+0.753×Z花徑+0.738×Z瓶插天數。

第三主成分F3為：0.597×Z株高+0.829×Z莖粗+0.727×Z單株花數+0.897×Z葉對數+0.973×Z花徑+0.953×Z瓶插天數。

綜合主成分得分是計算每個主成分得分與其對應貢獻率之乘積總和，即：

F=F1×38.257%+F2×29.299%+F3×17.549%。

將不同品種洋桔梗標準化后的數據分別代入以上函數表達式中，就能得到引種效果在不同主成分上的得分，并按照綜合得分進行排序(表6)，由表6可知，不同洋桔梗引種效果排序為優(yōu)勝白色>驚艷綠色>蕾娜香檳>露西塔3粉色>露西塔2紫邊>柯羅馬淺紫改良>露西塔2綠色>美人醉3紅色。

表6 不同洋桔梗主成分分析下各項指標的特征向量Table 6 Eigenvectors of principal component analysis of each index in different E. grandiflorum

表7 不同洋桔梗引種效果主成分得分及排序Table 7 Principal component scores and ranking of different introduction effects of E. grandiflorum

以不同洋桔梗引種效果主成分分析得分作為評價引種效果的新指標，用歐氏距離作為衡量各處理引種效果差異大小，采用最短距離法將各處理按引種效果的親疏相似程度進行聚類。

由表6和圖1可以看出不同洋桔梗引種效果的歸類情況：優(yōu)勝白色>驚艷綠色>蕾娜香檳>露西塔3粉色、露西塔2紫邊>柯羅馬淺紫改良>露西塔2綠色>美人醉3紅色。也就是不同洋桔梗引種效果分為7個等級：Ⅰ級(優(yōu)勝白色)；Ⅱ級(驚艷綠色)、Ⅲ級(蕾娜香檳)、Ⅳ級(露西塔3粉色、露西塔2紫邊)、Ⅴ級(柯羅馬淺紫改良)、Ⅵ級(露西塔2綠色)、Ⅶ級(美人醉3紅色)。

3 結論與討論

目前，有關主成分-聚類分析在引種效果方面的研究較少。降低數據的復雜程度，主成分聚類分析法可保證數據的有效性，被廣泛運用在許多領域。周蓉等[9]運用這種方法對番茄48個品種進行了遺傳多樣性的分析；張夢瀟等[10]對不同品種紫薯進行了主成分及聚類分析；李健等[11]運用主成分分析法對藍莓礦質營養(yǎng)吸收進行了綜合評價。

目前，對引種效果的評價指標眾多，但沒有統(tǒng)一的評測標準，這可能是因為不同學者的評價目的不同，側重的引種效果不同，決定了評價指標的多樣性。左小平[12]在研究20種香草花卉引種栽培及適應性時，主要對20種香草的株高、莖粗、花徑、成活率等生長指標進行統(tǒng)計；劉玉愛等[13]在研究玉米引種材料時則選取了粗蛋白、粗脂肪等指標；蔣鵬遠等[14]在杭州地區(qū)引種酢漿草時，則是對其物候期進行分析。

本試驗側重于洋桔梗引種后生長方面，所以選取了株高、莖粗、單株花數、葉對數、花徑、瓶插天數等生長指標，通過對貴州地區(qū)引種的8種洋桔梗的品種性狀進行分析，發(fā)現不同洋桔梗都有自己優(yōu)勢的性狀，一些品種在有些指標上沒有明顯差異，如露西塔3粉色和優(yōu)勝白色在株高上就沒有明顯差異，因此很難從單一指標評價其優(yōu)劣。

利用主成分分析方法將株高、莖粗、單株花數、葉對數、花徑、瓶插天數6個生長指標進行降維，提取3個主成分，累計貢獻率達85.105%，保留了大部分原始數據信息，因此，利用所選的6個指標評價洋桔梗引種效果是可靠的。

8個洋桔梗品種從定植至凋謝的時長相近，天數最多相差10 d，是因為其品種為中生或者中晚生的緣故。貴州天氣夏無酷暑，引進的8個洋桔梗品種花期在56～69 d之間，若岔口安排得當，可滿足市場夏季、秋季的用花。

以主成分分析所得值作為新指標進行聚類分析，可將不同洋桔梗引種效果進行分類，Ⅰ級(優(yōu)勝白色)；Ⅱ級(驚艷綠色)、Ⅲ級(蕾娜香檳)、Ⅳ級(露西塔3粉色、露西塔2紫邊)、Ⅴ級(柯羅馬淺紫改良)、Ⅵ級(露西塔2綠色)、Ⅶ級(美人醉3紅色)。由此可見，優(yōu)勝白色、驚艷綠色、蕾娜香檳品種適合在貴州栽培，其他品種也有各自的優(yōu)點，在貴州引種時可適量選擇，起到豐富市場的作用。