俞 瑋 楊天英 王 濤 盧 平
(安順市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,貴州 安順 561000)
生姜是姜科(Zingiberaceae)植物姜的新鮮根莖。生姜化學(xué)成分豐富,藥理作用廣泛,在我國栽培廣泛。生姜作為藥食兼用植物,自古以來就被廣泛應(yīng)用于中醫(yī)臨床領(lǐng)域,更是人們?nèi)粘I畈豢扇鄙俚恼{(diào)味品。傳統(tǒng)保健觀點認(rèn)為“冬吃蘿卜夏吃姜”,這樣才有益健康。生姜為無性繁殖作物,難以利用常規(guī)手段進(jìn)行新品種選育。羅凱等研究發(fā)現(xiàn),生姜產(chǎn)量的主要決定因子為分枝數(shù)、主莖葉面積、主莖直徑、子姜直徑和主莖葉片數(shù)。各性狀間不是彼此孤立的,而是相互聯(lián)系、相互制約的,因此,研究其農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量之間的關(guān)聯(lián)性,找出影響生姜產(chǎn)量的主要農(nóng)藝性狀,對指導(dǎo)生姜的優(yōu)良品種選育、滿足人們的生活需求具有重大意義。生姜新品種的選育多通過自然選擇、誘變育種和生物技術(shù)育種等手段進(jìn)行。無論采用何種育種手段,都需要到田間進(jìn)行篩選,最終得到能穩(wěn)定遺傳的目標(biāo)性狀。因此,筆者采用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法,對貴州省2018年生姜區(qū)域試驗(安順市試驗點)生姜品種的產(chǎn)量與主莖直徑等7個農(nóng)藝性狀進(jìn)行分析,找出對生姜產(chǎn)量貢獻(xiàn)比較大的農(nóng)藝性狀因子,為生姜的新品種選育和留種提供理論依據(jù)。
參試材料與數(shù)據(jù)來源于2018年貴州省生姜區(qū)域試驗(安順市試驗點)。試驗在貴州省安順市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗地進(jìn)行。安順市農(nóng)業(yè)科學(xué)院位于安順市普定縣白巖鎮(zhèn)境內(nèi),距市區(qū)14 km,地處黔中腹地,東經(jīng)105°55′、北緯26°15′,海拔1 395 m,年平均氣溫15 ℃,1月平均氣溫5.1 ℃,7月平均氣溫23.1 ℃,年平均日照時間1 163.6 h,年平均無霜期299 d,年平均降水量1 377.1 mm。白巖鎮(zhèn)缺水嚴(yán)重,旱災(zāi)頻繁,喀斯特地貌突出,土壤以沙壤土和膠泥土為主,土壤中性偏酸。貴州省生姜區(qū)域試驗(安順試驗點)的自然條件、土壤情況等與黔中地區(qū)生姜主要生產(chǎn)區(qū)相近,具有一定代表性,因此,該試驗結(jié)果可供黔中地區(qū)姜農(nóng)參考。
試驗采用隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù),小區(qū)面積20 m(4 m×5 m),小區(qū)間及重復(fù)間走道寬50 cm。生姜種植行距50 cm、株距20 cm,每小區(qū)種10行,每行放姜塊20個,667 m栽植6 670株,試驗地四周設(shè)保護(hù)行。4月9日播種,每小區(qū)施有機(jī)肥(腐熟雞糞)30 kg,復(fù)合肥(總養(yǎng)分≥45%)1.5 kg。6月14日每小區(qū)施尿素0.3 kg,7月13日每小區(qū)施復(fù)合肥(總養(yǎng)分≥45%)2 kg。中耕除草2次,起壟培土2次,用阿維菌素1 000倍液噴霧防治姜螟2次。11月9日收獲時,各試驗小區(qū)隨機(jī)取樣10株,以小區(qū)實際面積計算產(chǎn)量。
對生姜的調(diào)查項目為株高、分枝數(shù)、主莖直徑、地上莖葉質(zhì)量(鮮質(zhì)量)、主莖葉片數(shù)、姜塊長度和姜塊寬度。用Excel對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,取其平均值,再使用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法用SPSS23對其進(jìn)行統(tǒng)計分析。將參試材料的產(chǎn)量及相關(guān)性視為1個灰色關(guān)聯(lián)系統(tǒng),設(shè)20 m產(chǎn)量為參考數(shù)列,記為,株高、分枝數(shù)、主莖直徑、地上莖葉質(zhì)量、主莖葉片數(shù)、姜塊長度、姜塊寬度為比較數(shù)列,依次以、、、、、、表示。各農(nóng)藝性狀表現(xiàn)值見表1。
表1 各參試品種農(nóng)藝性狀表現(xiàn)值
由方差分析結(jié)果(見表2)可知,參試區(qū)組間和處理間的值達(dá)到了極顯著水平,表明各農(nóng)藝性狀間存在極顯著差異,農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量之間也存在極顯著差異。
表2 農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量間方差分析
為了更清晰地表明生姜各農(nóng)藝性狀的變化范圍,對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理統(tǒng)計,得到的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差見表3。各農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的波動范圍為株高68.19~74.01 cm、分枝數(shù)8.51~13.77個、主莖葉片數(shù)23.48~27.48片、主莖直徑0.851~0.989 cm、地 上 莖 葉 質(zhì) 量237.28~296.30 g、姜 塊 長 度17.4~20.8 cm、姜塊寬度9.26~9.90 cm、20 m產(chǎn)量50.04~61.82 kg。
表3 生姜產(chǎn)量及各農(nóng)藝性狀的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差
由表1可知,由于同一品種不同性狀差異大、性狀間存在單位不一致的情況,要進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析,需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,公式如下:
表4 數(shù)據(jù)無量綱化處理
由此可見,經(jīng)過去量綱后的比較數(shù)列中株高、分枝數(shù)、主莖葉片數(shù)、主莖直徑、地上莖葉質(zhì)量、姜塊長度、姜塊寬度的最大值依次為1.056 258、1.382 405、1.098 901、1.125 541、1.146 926、1.099 470、1.112 334;最 小 值 為0.953 586、0.745 062、0.910 518、0.930 735、0.907 046、0.926 701、0.903 083;參 考 數(shù) 列20 m產(chǎn) 量 的 最 大 值 為1.097 325,最小值為0.851 866。
根據(jù)原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果,求出生姜產(chǎn)量與其他7個性狀x各對應(yīng)的絕對差值,計算公式如下:
式(2)中:為參考數(shù)列相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化值,x為比較數(shù)列相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值。
其計算結(jié)果見表5。由表5可知,比較數(shù)列中株高、分枝數(shù)、主莖葉片數(shù)、主莖直徑、地上莖葉質(zhì)量、姜塊長度、姜塊寬度等所有數(shù)列的波動范圍為0.046 933~1.382 406。
表5 產(chǎn)量與各農(nóng)藝性狀的絕對差值
表6 產(chǎn)量與各農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)
表7 產(chǎn)量與各農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度及排序
由表7可知,各農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度大小為株高>分枝數(shù)>地上莖葉質(zhì)量>姜塊寬度>姜塊長度>主莖葉片數(shù)>主莖直徑。根據(jù)關(guān)聯(lián)度分析原則,關(guān)聯(lián)度越大,說明該因子越重要,與參考數(shù)列的關(guān)系越密切、貢獻(xiàn)度更大。
由關(guān)聯(lián)度分析可知,各農(nóng)藝性狀因子對生姜產(chǎn)量關(guān)聯(lián)程度為株高>分枝數(shù)>地上莖葉質(zhì)量>姜塊寬度>姜塊長度>主莖葉片數(shù)>主莖直徑,即株高、分枝數(shù)、地上莖葉質(zhì)量與生姜產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度高、影響力大。
通過對生姜產(chǎn)量及其農(nóng)藝性狀進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)所測量的7個農(nóng)藝性狀均與生姜產(chǎn)量有一定程度的關(guān)聯(lián)性,株高、分枝數(shù)、地上莖葉質(zhì)量是影響產(chǎn)量的主要因子。因此,筆者認(rèn)為,姜農(nóng)在生姜新品種選育過程中,可將上述3個因子可作為選種、留種的主要指標(biāo)。
利用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法對生姜產(chǎn)量與各個農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析,將對生姜產(chǎn)量造成影響的因子按照關(guān)聯(lián)度進(jìn)行主次區(qū)分,從而找出對產(chǎn)量貢獻(xiàn)最大的因子,可以使選種、育種工作更加高效。同時,生姜產(chǎn)量也受到氣候因素、栽培條件等諸多因素的影響。例如,選擇生姜栽培地時必須保證無污染,合理施肥、密植、適時遮陰都會對生姜產(chǎn)量產(chǎn)生一定影響。因此,在實際品種選育工作中,研究人員需要考慮更多的因素并對各種影響因子給予分析,選育出適合當(dāng)?shù)氐纳贩N及栽培條件,這樣才能使姜農(nóng)的生產(chǎn)效益達(dá)到最大化。