陳泰國(guó) 顧春姣 余洪濤 楊一山 唐健民 鄒 蓉 韋 霄

金絲李種苗質(zhì)量分級(jí)研究

陳泰國(guó)1,2顧春姣1,2余洪濤1,2楊一山1,2唐健民1鄒 蓉1韋 霄1

（1.廣西壯族自治區(qū)中國(guó)科學(xué)院廣西植物研究所 廣西植物功能物質(zhì)研究與資源持續(xù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廣西桂林 541006； 2.桂林醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院 廣西桂林 541004）

為了研究制定金絲李種苗質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，從而為繁育金絲李優(yōu)質(zhì)種苗和規(guī)范化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)，分別采集兩年生、四年生、六年生金絲李種苗各35株，在測(cè)定株高、冠幅、地徑、主根長(zhǎng)、主根粗、地上鮮重、地下鮮重、地上干重、地下干重質(zhì)量指標(biāo)的基礎(chǔ)上，采用主成分分析-K均值聚類(lèi)分析法對(duì)種苗進(jìn)行質(zhì)量分級(jí)。結(jié)果顯示：兩年生金絲李種苗中，Ⅰ級(jí)種苗株高≥37.00 cm，地徑≥0.27 cm，冠幅≥24.82 cm；Ⅱ級(jí)種苗株高24.30 cm～37.00 cm，地徑0.18 cm～0.27 cm，冠幅19.72 cm～24.82 cm。四年生金絲李種苗中，Ⅰ級(jí)種苗株高≥47.12 cm，地徑≥0.48 cm，冠幅≥28.38 cm；Ⅱ級(jí)種苗株高35.36 cm～47.12 cm，地徑0.45 cm～0.48 cm，冠幅25.39 cm～28.38 cm。六年生金絲李種苗中，Ⅰ級(jí)種苗株高≥77.46 cm，地徑≥0.64 cm，冠幅≥40.84 cm；Ⅱ級(jí)種苗株高60.00 cm～77.46 cm，地徑0.51 cm～0.64 cm，冠幅35.18 cm～40.84 cm。

金絲李；種苗；質(zhì)量分級(jí)；統(tǒng)計(jì)描述；聚類(lèi)分析

金絲李（）系藤黃科（Guttiferae）藤黃屬（）常綠喬木，與格木、鐵力木、枧木并稱(chēng)廣西“四大硬木”[1]，屬?lài)?guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物和瀕危物種。其質(zhì)地堅(jiān)韌致密，耐腐、耐磨、耐水性特強(qiáng)[2]。金絲李主要分布于廣西南部、西部、東北部和云南東南部海拔194 m～830 m坡度較陡的石灰?guī)r地貌山地上，為石山特有樹(shù)種[3-4]。金絲李分布區(qū)狹窄，零星生長(zhǎng)，由于過(guò)度采伐，大樹(shù)已很少見(jiàn)，且其種子萌發(fā)比較困難，天然狀態(tài)下更新不良，已逐漸陷入瀕危狀態(tài)[5]。因而制定出金絲李的質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，增加其規(guī)范化生產(chǎn)的可行性，可以更加有效地推進(jìn)金絲李相關(guān)行業(yè)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。本文采用主成分分析-K均值聚類(lèi)分析法對(duì)兩年生、四年生、六年生金絲李種苗進(jìn)行質(zhì)量分級(jí)，旨在為金絲李規(guī)范化、規(guī)模化生產(chǎn)提供參考，為制定國(guó)家金絲李種苗分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)奠定基礎(chǔ)。

1 材料來(lái)源

本實(shí)驗(yàn)選用中國(guó)科學(xué)院廣西植物研究所種植園兩年生、四年生、六年生金絲李種苗各35株，共計(jì)140株。中國(guó)科學(xué)院廣西植物研究所種植園位于北緯25°01′，東經(jīng)110°17′，當(dāng)?shù)貙儆谥衼啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，海拔約180 m，全年平均氣溫約19.2 ℃。

2 研究方法

2.1 種苗質(zhì)量相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定

分別測(cè)定每株金絲李種苗的株高、冠幅、地徑、主根長(zhǎng)、主根粗、地上鮮重、地下鮮重、地上干重和地下干重。地徑測(cè)定采用游標(biāo)卡尺測(cè)量苗木地際直徑，即苗干基部土痕處粗度，株高測(cè)定采用卷尺測(cè)量自地徑至頂芽基部的苗干長(zhǎng)度，主根長(zhǎng)用卷尺測(cè)量自根莖基部到最長(zhǎng)根須末端的長(zhǎng)度，主根粗用游標(biāo)卡尺測(cè)量根基部粗度，用電子秤稱(chēng)量地上地下鮮重和地上地下干重。

2.2 種苗質(zhì)量分級(jí)

本文采用主成分分析-K均值聚類(lèi)分析法對(duì)種苗進(jìn)行分級(jí)。先采用SPSSStatistics 26對(duì)各金絲李種苗的株高、冠幅、地徑、主根長(zhǎng)、主根粗、地上鮮重、地下鮮重、地上干重、地下干重9個(gè)質(zhì)量指標(biāo)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析與主成分分析，提取出主成分，并根據(jù)結(jié)果對(duì)種苗進(jìn)行K均值聚類(lèi)分析，得到金絲李種苗聚類(lèi)結(jié)果，結(jié)合實(shí)際情況制定金絲李種苗分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)果與分析

3.1 兩年生金絲李種苗的質(zhì)量分級(jí)

3.1.1 兩年生金絲李種苗的統(tǒng)計(jì)描述

對(duì)兩年生金絲李種苗的質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)描述，結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，各指標(biāo)變異程度分別為株高18.50 cm～44.50 cm，地徑0.11 cm～0.47 cm，冠幅15.20 cm～34.06 cm，主根長(zhǎng)15.00 cm～25.00 cm，主根粗0.13 cm～0.23 cm，地上鮮重2.55 g～6.83 g，地上干重2.30 g～5.80 g，地下鮮重0.97 g～3.90 g，地下干重0.70 g～2.70 g。

3.1.2 兩年生金絲李種苗主要指標(biāo)的相關(guān)性分析

對(duì)兩年生金絲李種苗各指標(biāo)進(jìn)行兩兩相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，株高、冠幅、地徑三個(gè)指標(biāo)兩兩顯著相關(guān)（＜0.05），且相關(guān)性具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明株高、冠幅、地徑三個(gè)指標(biāo)可以真實(shí)反映出種苗質(zhì)量信息，具有代表性。

表1 兩年生金絲李種苗的統(tǒng)計(jì)學(xué)描述

表2 兩年生金絲李種苗質(zhì)量指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果

注：**表示在0.01水平下e雙尾）顯著相關(guān)；*表示在0.05水平下（雙尾）顯著相關(guān)。

3.1.3 兩年生金絲李種苗主成分分析

兩年生金絲李種苗主成分分析結(jié)果如表3所示。由表3可知，株高、冠幅、地徑3個(gè)主成分的累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了96.253%，故可認(rèn)為這3個(gè)主成分可代表全部指標(biāo)信息。結(jié)合相關(guān)分析結(jié)果，確定選用株高、冠幅、地徑3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行聚類(lèi)分析。

表3 兩年生金絲李種苗主成分變量解釋

3.1.4 兩年生金絲李種苗的聚類(lèi)分析

使用SPSSStatistics 26對(duì)兩年生金絲李種苗的株高、地徑、冠幅3個(gè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)分析，結(jié)果如表4所示。由表4可得出，各級(jí)兩年生金絲李種苗指標(biāo)值范圍如下：Ⅰ級(jí)種苗株高≥37.00 cm，地徑≥0.27 cm，冠幅≥24.82 cm；Ⅱ級(jí)種苗株高24.30 cm～37.00 cm，地徑0.18 cm～0.27 cm，冠幅19.72 cm～24.82 cm。若株高、地徑、冠幅中有一項(xiàng)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，或所有指標(biāo)中多項(xiàng)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，則降低一級(jí)。Ⅲ級(jí)種苗為不合格苗。

表4 兩年生金絲李種苗聚類(lèi)分析結(jié)果

3.2 四年生金絲李種苗的質(zhì)量分級(jí)

3.2.1 四年生金絲李種苗的統(tǒng)計(jì)描述

對(duì)四年生金絲李種苗的質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)描述，結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知，各指標(biāo)變異程度分別為株高30.00 cm～55.00 cm，地徑0.20 cm～0.65 cm，冠幅16.97cm～38.34 cm，主根長(zhǎng)20.00 cm～40.00 cm，主根粗0.21 cm～0.41 cm，地上鮮重15.54 g～22.61 g，地上干重9.70 g～14.00 g，地下鮮重3.16 g～4.61 g，地下干重2.20 g～3.10 g。

表5 四年生金絲李種苗的統(tǒng)計(jì)學(xué)描述

3.2.2 四年生金絲李種苗主要參數(shù)的相關(guān)性分析

對(duì)四年生金絲李種苗各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)表6。由表6可知，株高、冠幅、地徑三個(gè)指標(biāo)兩兩顯著相關(guān)（＜0.05），且相關(guān)性具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明株高、冠幅、地徑三個(gè)指標(biāo)可以真實(shí)反映出種苗質(zhì)量信息，具有代表性。

表6 四年生金絲李種苗質(zhì)量指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果

注：**表示在0.01水平下（雙尾）顯著相關(guān)；*表示在0.05水平下（雙尾）顯著相關(guān)。

3.2.3 四年生金絲李種苗主成分分析

四年生金絲李種苗主成分分析結(jié)果如表7所示。由表7可知，株高、冠幅、地徑3個(gè)主成分的累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了95.876%，故可認(rèn)為這3個(gè)主成分可代表全部指標(biāo)信息。結(jié)合相關(guān)分析結(jié)果，確定選用株高、冠幅、地徑3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行聚類(lèi)分析。

表7 四年生金絲李種苗主成分變量解釋

3.2.4 四年生金絲李種苗的聚類(lèi)分析

使用SPSSStatistics 26對(duì)四年生金絲李種苗的株高、地徑、冠幅3個(gè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)分析，結(jié)果如表8所示。由表8可得出，各級(jí)四年生金絲李種苗指標(biāo)值范圍如下：Ⅰ級(jí)種苗株高≥47.12 cm，地徑≥0.48 cm，冠幅≥28.38 cm；Ⅱ級(jí)種苗株高35.36 cm～47.12 cm，地徑0.45 cm～0.48 cm，冠幅25.39 cm～28.38 cm。若株高、地徑、冠幅中有一項(xiàng)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，或所有指標(biāo)中多項(xiàng)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，則降低一級(jí)。Ⅲ級(jí)種苗為不合格苗。

表8 四年生金絲李種苗聚類(lèi)分析結(jié)果

3.3 六年生金絲李種苗的質(zhì)量分級(jí)

3.3.1 六年生金絲李種苗的統(tǒng)計(jì)描述

對(duì)六年生金絲李種苗的質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)描述，結(jié)果見(jiàn)表9。由表9可知，各指標(biāo)變異程度分別為株高45.00 cm～90.00 cm，地徑0.39 cm～0.87 cm，冠幅28.28 cm～54.92 cm，主根長(zhǎng)15.00 cm～47.00 cm，主根粗0.68 cm～0.81 cm，地上鮮重45.53 g～72.70 g，地上干重25.40 g～43.20 g，地下鮮重7.60 g～15.92 g，地下干重4.90 g～10.90 g。

表9 六年生金絲李種苗的統(tǒng)計(jì)學(xué)描述

3.3.2 六年生金絲李種苗主要參數(shù)的相關(guān)性分析

對(duì)六年生金絲李種苗各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果見(jiàn)表10。由表10可知，株高、冠幅、地徑三個(gè)指標(biāo)兩兩顯著相關(guān)（＜0.05），且相關(guān)性具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明株高、冠幅、地徑三個(gè)指標(biāo)可以真實(shí)反映出種苗質(zhì)量信息，具有代表性。

表10 六年生金絲李種苗質(zhì)量指標(biāo)的兩兩相關(guān)分析

注：**表示在0.01水平下（雙尾）顯著相關(guān)；*表示在0.05水平下（雙尾）顯著相關(guān)。

3.3.3 六年生金絲李種苗主成分分析

六年生金絲李種苗主成分分析結(jié)果如表11所示。由表11可知，株高、冠幅、地徑3個(gè)主成分的累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了91.792%，故可認(rèn)為這3個(gè)主成分可代表全部指標(biāo)信息。結(jié)合相關(guān)分析結(jié)果，確定選用株高、冠幅、地徑3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行聚類(lèi)分析

表11 六年生金絲李種苗主成分變量解釋

3.3.4 六年生金絲李種苗的聚類(lèi)分析

使用SPSSStatistics 26對(duì)六年生金絲李種苗的株高、地徑、冠幅3個(gè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)分析，結(jié)果如表12所示。由表12可得出，各級(jí)六年生金絲李種苗指標(biāo)值范圍如下：Ⅰ級(jí)種苗株高≥77.46 cm，地徑≥0.64 cm，冠幅≥40.84 cm；Ⅱ級(jí)種苗株高60.00 cm～77.46 cm，地徑0.51 cm～0.64 cm，冠幅35.18 cm～40.84 cm。若株高、地徑、冠幅中有一項(xiàng)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，或所有指標(biāo)中多項(xiàng)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，則降低一級(jí)。Ⅲ級(jí)種苗為不合格苗。

表12 六年生金絲李種苗聚類(lèi)分析結(jié)果

4 不同年份金絲李生物量變化及質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

綜上，得到不同年份金絲李生物量變化及質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，如表13、表14、表15、表16所示。

表13 兩年生、四年生和六年生金絲李生物量變化

表14 兩年生金絲李質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

表15 四年生金絲李質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

表16 六年生金絲李質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

5 結(jié)論與討論

本文選擇兩年生、四年生、六年生金絲李種苗的株高、冠幅、地徑、主根長(zhǎng)、主根粗等9個(gè)指標(biāo)作為質(zhì)量分級(jí)指標(biāo)，得出質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下：（1）兩年生金絲李種苗中，Ⅰ級(jí)種苗株高≥37.00 cm，地徑≥0.27 cm，冠幅≥24.82 cm；Ⅱ級(jí)種苗株高24.30 cm～37.00 cm，地徑0.18 cm～0.27 cm，冠幅19.72 cm～24.82 cm。（2）四年生金絲李種苗中，Ⅰ級(jí)種苗株高≥47.12 cm，地徑≥0.48 cm，冠幅≥28.38 cm；Ⅱ級(jí)種苗株高35.36 cm～47.12 cm，地徑0.45 cm～0.48 cm，冠幅25.39 cm～28.38 cm。（3）六年生金絲李種苗中，Ⅰ級(jí)種苗株高≥77.46 cm，地徑≥0.64 cm，冠幅≥40.84 cm；Ⅱ級(jí)種苗株高60.00 cm～77.46 cm，0.51 cm～0.64 cm，冠幅35.18 cm～40.84 cm。

本文測(cè)定了不同年份金絲李種苗的地徑、株高、冠幅等9個(gè)質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)行質(zhì)量指標(biāo)的相關(guān)性分析和聚類(lèi)分析，結(jié)合金絲李種苗生產(chǎn)實(shí)際，將種苗地徑、株高、冠幅作為金絲李種苗質(zhì)量分級(jí)的指標(biāo)，既直觀容易測(cè)量，又簡(jiǎn)化了分級(jí)流程，在生產(chǎn)中具有一定的可操作性[7]。其中聚類(lèi)分析法是一種比較簡(jiǎn)單、方便、可靠的種苗分級(jí)方法[8-9]。有研究證明[10-13]，不同等級(jí)的種苗對(duì)藥材生長(zhǎng)、產(chǎn)量和質(zhì)量有顯著影響。因此，在實(shí)際種植過(guò)程中應(yīng)觀察金絲李種苗質(zhì)地是否堅(jiān)實(shí)，樹(shù)皮是否有光澤，有無(wú)損傷、病斑、霉?fàn)€、蟲(chóng)蛀等狀況[14]。本實(shí)驗(yàn)所得到的種苗等級(jí)劃分結(jié)果，旨在為金絲李栽培標(biāo)準(zhǔn)化和金絲李產(chǎn)業(yè)規(guī)范化提供科學(xué)依據(jù)與指導(dǎo)。

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S792.99

A

2095-1205(2022)12-18-06

10.3969/j.issn.2095-1205.2022.12.06

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31760085）；廣西自然科學(xué)基金（2020GXNSFAA259029）；廣西林業(yè)科技推廣示范項(xiàng)目[2022]GT23；中央引導(dǎo)地方專(zhuān)項(xiàng)科技創(chuàng)新基地建設(shè)類(lèi)項(xiàng)目（桂科ZY21195035）；廣西植物功能物質(zhì)研究與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目（ZRJJ2020- 6）

陳泰國(guó)（1997- ），男，漢族，遼寧大連人，碩士研究生，研究方向?yàn)樗幱弥参镩_(kāi)發(fā)與可持續(xù)利用。

鄒蓉（1982- ），女，漢族，廣西桂林人，本科，副研究員，研究方向?yàn)楸Ｗo(hù)生物學(xué)及可持續(xù)利用。