饲用高粱在庆阳市北部旱作区生长适应性评价

张郁萍， 冯 敏*, 梁万鹏, 李世恩, 杨海磊, 高 钰, 施海娜, 徐小洲

(1.甘肃省庆阳市农业科学研究院 ，甘肃 庆阳 745000；2.甘肃荟荣草业有限公司，甘肃 环县 745700)

饲用高粱作为一种新型的饲料，因其高产、优质及抗旱、耐涝、耐盐碱等特性而受到重视[1]。饲用高粱植株粗壮高大，主要营养成分如可消化蛋白、粗脂肪、无氮浸出物及生物产量等都相当于玉米，且有较好的适口性[2-3]。它是粒用高粱的变种，具有较高的生物产量、茎秆多汁多糖、是较理想的饲料作物[4-7]。饲用高粱水分利用效率高等特点，使其成为干旱地区的优势饲草作物[8]。庆阳市北部山区，常年干旱少雨，蒸发量大，农业以草畜产业为主。

近年来，全市大力发展设施养殖，推广人工种草，饲用高粱具有产量高、抗旱性强的特点，使其成为设施养殖业饲草料供应牧草品种。目前，市场上饲用高粱品种较多，为了筛选出适合庆阳市北部推广的饲用高粱品种，对引进的6个品种进行试验，并利用主成分分析法[9-10]进行生产性能评价，现将分析过程总结如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

从国内外引进大龙、F968、百战、牛魔王、A60和F438共6个饲用高粱品种。

1.2 试验方法

试验采用随机区组设计，3次重复，小区面积50 m2。采用覆膜穴播种植，行距50 cm，株距40 cm。耕地前施羊粪1 500 kg/hm2后覆膜。2018年5月5日前后用人工点播播种，播种深度2～3 cm，其余管理同大田。

1.3 测定指标及方法

田间测量株高、叶片数、叶面积、叶重、茎粗、茎重、节数、分蘖数、全株重和单位产量10个指标。每小区随机抽取5株测量以上指标，需要说明的是，茎粗测量部位在第5个叶片处，叶面积(第5个叶片)=叶片长×叶片宽×0.85。结果如表1所示。

表1 甜高粱参试品种测定结果

试验数据用Excel软件进行整理，用SPSS 19.0软件进行主成分分析。

2 结果与分析

2.1 主成分分析

表2列出了各公因子方差比，即按照所选标准提取相应数量主成分后，各变量中信息分别被提取出的比例。从表2中可以看出，除了单位面积产量指标外，其余指标变量提取量都达到90%以上，共同度较高，表明变量中大部分信息能被因子所提取，即因子分析的结果有效。

表3给出了所有特征值及其占相应的特征总值的百分比(贡献率)和累计百分比 (从大到小的次序排列)。 特征值的大小反映了公因子的方差贡献率。前2个因子特征值>1，且累计影响已经达到93.404%，代表了所有因子的大部分信息，故提取前2个因子作为主因子。

表2 公因子方差

注：提取方法为主成分分析。

表3 解释的总方差

注：提取方法为主成分分析。

分析得知，大部分因子的解释性较好，但是仍有少部分指标解释能力较差，故采用旋转方法重新解释，结果如表4所示。从表4可得最终因子得分公式：

F1=0.007Zx1+0.130Zx2+0.110Zx3…+0.128Zx9+0.112Zx10

F2=-0.482Zx1-0.038Zx2-0.309Zx3…+0.093Zx9+0.032Zx10

式中：Zx1，Zx2，Zx3，…，Zx9，Zx10为株高、叶片数、叶面积、…、全株重、单位面积产量经过标准化处理的值，数据标准化是指Z标准化。

从表4可以看出，第1个公因子主要反映了叶片数、叶面积、叶重、茎粗、茎重、全株重、单位面积产量上有较大载荷，说明第1个公因子主要是决定产量方面的因子；第2个公因子在株高、节数上有较大载荷，说明第2个公因子主要是决定高粱高度方面的因子。

表4 饲用高粱主成分得分系数矩阵

注：提取方法为主成分构成得分。

2.2 综合得分评价

经公因子分析，对6个饲用高粱的2个公因子另存为变量FAC1、FAC2，具体结果如表5所示。

通过对6个饲用高粱品种进行综合评价，对2个公因子FAC1、FAC2得分进行加权求和，权数取“表3解释的总方差”中“旋转平方和方差的百分比”的贡献值。

综合得分=FAC1×76.744+FAC2×16.660。综合得分及结果排名如表6所示。从表6得知，大龙综合得分102.883，排名第1；牛魔王综合得分71.509，排名第2，因此，大龙和牛魔王可作为示范推广品种。

表5 6个饲用高粱的2个公因子值

表6 公因子得分矩阵及排名

3 结论与讨论

(1)对6个饲用高粱的株高、叶片数、叶面积、叶重、茎粗、茎重、节数、分蘖数、全株重和单位产量10个因子进行主成分分析，前2个因子累计方差贡献率达93.404%，因此，前2个公因子反映了所有农艺性状的绝大部分信息。

(2)根据各甜高粱品种在公因子上的得分值，对6个品种综合评价，综合得分按照分值大小排序。大龙、牛魔王2个品种综合得分排名为前2位，可作为进一步示范推广的品种。

(3)2018年1—9月份，庆阳北部环县降雨量明显多于往年，截止9月28日降雨量为626.6 mm，而连续30年的年平均降雨量为409.5 mm(庆阳市气象局提供)，对饲用高粱增产具有明显的促进作用。抽穗早的A60(多次刈割型品种)出现“倒伏”现象，但抽穗较晚的大龙、牛魔王生长良好，故适合在本地推广种植。