苎麻生物产量构成因子与生物产量的相关性分析

2017-12-21 08:17陈坤梅熊和平朱爱国栾明宝侯美陈平陈继康高钢喻春明
中国麻业科学 2017年6期
关键词:苎麻株数株高

陈坤梅,熊和平,朱爱国,栾明宝,侯美,陈平,陈继康,高钢,喻春明

(中国农业科学院麻类研究所,长沙410205)

苎麻生物产量构成因子与生物产量的相关性分析

陈坤梅,熊和平,朱爱国,栾明宝,侯美,陈平,陈继康,高钢,喻春明*

(中国农业科学院麻类研究所,长沙410205)

研究通过对50份苎麻核心种质生物产量及其产量构成因子(分株数、株高、叶片数)进行相关分析,明确影响苎麻生物产量的主要因子,并通过回归分析,获得生物产量与主要影响因子的回归方程。结果表明,分株数是影响苎麻生物产量的主要因子,其回归方程为:Y=11.918X+358.763。故建议在注重株高/叶片数的同时,把分株数作为苎麻育种的重要选择指标。该研究为苎麻育种提供了理论依据。

苎麻;生物产量;产量构成因子;相关分析;回归分析

苎麻(Boehmeria niveaL.)又叫“中国草”,其嫩茎叶营养丰富,粗蛋白含量普遍在19%以上,蛋白质的氨基酸含量组成合理,赖氨酸含量高达1%,富含多种维生素,是优质植物性蛋白饲料原料[1-2]。提高苎麻生物产量对苎麻饲料化产业发展具有重要意义。

作物产量是一个复杂的数量性状,由多个影响因子决定[3-5]。对于纤维用苎麻而言,株高、茎粗、鲜皮厚度、每蔸有效株数和鲜皮出麻率等性状可作为纤维产量的影响因子[6]。对饲用苎麻而言,影响生物产量的因素有多方面,如刈割高度[7]、分蔸能力[8]、耐刈割能力[9]、栽培措施[10]等。在一定密度下,苎麻生物产量随着单蔸分株数增加而增加,如刘俊欢等[11]研究发现,饲用苎麻刈割的第一年,生物产量与小区分株数呈显著正相关,品种间小区株数的变异系数为37.99%,分株数对生物产量的贡献度存在较大的挖掘空间。熊和平等[12]研究表明,生物产量高的饲用苎麻品种,其发蔸再生能力更强。

为进一步明确苎麻生物产量构成因子与生物产量的关系,本研究以50份苎麻核心种质为材料,从统计学的角度分析鲜重与分株数、株高、叶片数的相关性,以期为苎麻育种提供参考。

1 材料与方法

以128份苎麻核心种质为材料,试验地点选在中国农业科学院麻类研究所长沙市白若铺试验基地,材料于2014年种植,株距0.6 m,行距1 m,单行区,每行5蔸麻,随机区组,2016年已进入壮龄期。随机选取其中50份材料为研究对象,2016年10月28日砍麻秆,砍麻21 d后调查每个材料的鲜重、分株数、株高、叶片数,每个材料调查4蔸麻。以4蔸麻的总重量和总分株数作为鲜重和分株数数据,从4蔸麻中选取典型的10株,调查株高和叶片数,取平均值,所得数据作为株高和叶片数数据。数据采用excel整理,SPSS19.0软件进行相关分析和回归分析,Sigmaplot10.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 生物产量相关性状调查结果

所考察的50份苎麻材料的鲜重、分株数、株高、叶片数原始数据如表1所示。分析发现,50份苎麻材料的鲜重、分株数、株高、叶片数存在明显的表型变异,其变异系数由大到小排序为:分株数>鲜重>株高>叶片数(表2),说明在提高苎麻生物产量的目标上,分株数和株高可能提供的选择余地比较大。将各性状的最大值与平均数进行比较和计算(前者作分子,后者作分母),作为评价每一个性状的目标潜力,发现株高(2.4倍)和分株数(2.3倍)最具利用潜力,叶片数(1.6倍)可利用潜力次之。

表1 农艺性状调查原始数据Tab.1 Raw data of agronomic traits

续表1

表2 农艺性状变异分析结果Tab.2 Results of variation analysis of agronomic traits

2.2 分株数、株高、叶片数与鲜重的相关分析

采用SPSS软件,设鲜重为因变量,分株数、株高、叶片数为自变量,通过Pearson相关分析方法进行相关分析。结果显示,分株数与鲜重呈极显著正相关,说明分株数的增加是苎麻生物产量提高的重要因素(表3)。株高和叶片数对饲用苎麻产量有正向影响,通过适当途径改善这两个性状可在一定程度上提高饲用苎麻产量。

注:“**”表示在0.01水平(双侧)上显著相关。

2.3 分株数与鲜重的回归分析

由图1可知,分株数与鲜重呈线性关系(图1)。采用SPSS软件,设鲜重为因变量,分株数为自变量,进行线性回归分析。结果显示,方差分析的p值为0,达显著水平,说明回归关系具有统计学意义(表4)。经模型拟合,得到鲜重与分株数的回归方程:Y=11.918X+358.763。

图1 分株数与鲜重散点图Fig.1 Scatter plot of ramet number and fresh weight

表4 方差分析表Tab.4 Anova

3 结论与讨论

分蘖数(分株数)是作物产量构成中的重要组成因子,如小麦、水稻等作物的有效分蘖数与籽粒产量呈显著正相关,提高水稻有效分蘖数是水稻取得高产的重要前提。对玉米去分蘖与不去分蘖对其产量影响的研究发现,保留分蘖表现出增产趋势[13]。燕麦分蘖数与其鲜草产量、籽粒产量呈正相关[14]。单蔸分株能力是苎麻品种选育中重点考察指标之一[12]。前人[8]研究发现,苎麻小区分株数与单蔸生物产量呈显著正相关。本研究发现苎麻株高及叶片数与鲜重呈正相关,但不显著,而分株数与鲜重高度正相关,并达极显著水平,说明分株数是影响苎麻生物产量的重要因子,这与前人研究结果类似。建议在苎麻育种中,注重株高和叶片数的同时,应把分株数作为苎麻育种的重要选择指标。

另外,苎麻是多年生作物,其生物产量是一个复杂的数量性状,产量构成因子有多个,除分株数外,还有茎粗、生长速率、叶片重、茎叶比等因素。在以后的研究中可考虑将所有产量构成因子与生物产量做一全面的相关分析,综合考虑各个因子与生物产量、产量构成因子之间的关系,在协调好产量构成因子之间关系的同时,以主效因子为育种主要选择指标,更好地为苎麻育种提供理论参考。

[1]熊和平.苎麻饲用价值和方法的评介[J].饲料研究,1989(4):19-21.

[2]朱涛涛,朱爱国,余永廷,等.苎麻饲料化的研究[J].草叶科学,2016,33(2):338-347.

[3]柴继宽,赵桂琴,师尚礼.燕麦种子产量构成因子与产量的关联性分析[J].草地学报,2012,20(1):49-53.

[4]张兴荃,李小燕,张雷,等.不同密度对3个玉米品种植株性状和生物产量的影响[J].农业科技与信息,2016(11):65-66.

[5]吕艳东,孙立明,周健,等.膜下滴灌旱种对寒地水稻产量构成因素及产量的影响[J].江苏农业科学,2016,44(4):145-148.

[6]熊和平,蒋金根,喻春明,等.苎麻产量构成因素主成份及其聚类分析[J].中国麻业科学,1993(4):15-19.

[7]白玉超,郭婷,杨瑞芳,等.氮肥用量、刈割高度对饲用苎麻产量、营养品质及败蔸的影响[J].草业学报,2015,24(12):112-120.

[8]刘俊欢,揭雨成,邢虎成,等.高温干旱期203份苎麻饲用种质资源的农艺性状鉴定评价及高产优质种质筛选[J].中国农学通报,2016,32(3):54-60.

[9]郭婷.氮肥及收获高度对饲料苎麻饲用产量及营养品质的影响[D].长沙:湖南农业大学,2013.

[10]曾日秋,洪建基,卢劲梅,等.饲用苎麻生长动态及其饲用品质研究[J].热带农业工程,2009,33(3):20-24.

[11]熊和平,喻春明,王延周,等.饲料用苎麻新品种中饲苎1号的选育研究[J].中国麻业科学,2005,27(1):1-4.

[12]熊和平,喻春明,唐守伟,等.苎麻新品种“中苎2号”的选育[J].中国麻业科学,2010,32(2):69-72.

[13]钟雪梅,史振声,孙淑凤,等.去分蘖与不去分蘖对玉米产量和主要性状的影响[J].江苏农业科学,2016,44(6):126-129.

[14]岳武.燕麦主要农艺性状与产量的相关性及灰色关联度分析[J].辽宁农业科学,2017(2):33-36.

Correlation and Regression Analysis of Biomass and Biomass Com ponents of Ram ie

CHEN Kunmei,XIONG Heping,ZHU Aiguo,LUAN Mingbao,HOU Mei,
CHEN Ping,CHEN Jikang,GAO Gang,YU Chunming*(Institute of Bast Fiber Crops,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Changsha 410205,China)

In order to identify main factors affecting biomass of ramie(Boehmeria niveaL.),biomass and biomass components(including ramet number,plant height,leaf number)of 50 ramie core collections were studied in this research.And the regression equation of biomass and main influencing factors was obtained by regression analysis.The result show that ramet number is the main factor that affects biomass of ramie,and its regression equation wasY=11.918X+358.763.This study suggests that ramet number should be treated as an important index of ramie breeding selection,while plant height and leaf number are important at the same time.This study provides theoretical basis for ramie breeding.

ramie;biomass;biomass components;correlation analysis;regression analysis

S563.1

A

1671-3532(2017)06-0288-04

2017-03-24

国家麻类产业技术体系苎麻育种岗位(CARS-19-E02)

陈坤梅(1985-),女,助理研究员,主要从事苎麻遗传育种研究。E-mail:chenkunmei@caas.cn

喻春明(1963-),男,研究员,主要从事苎麻遗传育种研究。E-mail:yuchunming@caas.cn

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