牟建梅,张国芹,张停林,张玉明
(1.江苏省太湖地区农业科学研究所,苏州,215155;2.上海市青浦区蔬菜技术推广站;3.江苏省种子管理站)
苋菜(Amaranthus mangostanusL.),别称苋、米苋、赤苋、绵苋、彩苋、汗苋、雁来红、青香苋、红苋菜、刺苋菜、野苋菜、三色苋、野刺苋[1],属苋科(Amaranthaceae)苋属(Amaranthus),是一种饲、粮、菜、药兼用作物。苋菜起源地一说中国、一说印度,苋属作物世界各地都有分布,但少数栽培种主要分布在中国和印度。苋菜在我国大部分地区都有种植,东起江浙沿海各省,西至黄土高原、新疆维吾尔自治区,南至广东省,北到甘肃省等地[2]。20世纪70年代,Rodale按苋的用途将其分为粒用、菜用、观赏用与饲用(或杂草类)等几大类;Teutonico与Knorr(1985)把苋鉴定为主要菜用型,认为所有苋属物种的叶片均能食用,在提高鸡产蛋率、猪繁殖率、牛产奶量以及养兔、鹅、鱼等方面已有许多报道[3]。由于在氨基酸、脂肪酸、微量元素等方面的营养保健作用以及对癌细胞的抑制作用,苋菜还被认为是一种人类难得的优质食物及功能食品资源[4~6]。在民间,苋菜被作为天然的绿色蔬菜而广泛种植。此外,红苋中含有丰富的钾、钠、氯、镁等元素,一个人每天只需食用100 g苋菜,即能满足人体对各种维生素的需求,故营养学家称其为“菜中维生素丸”。苋菜多数以食用嫩茎和叶片为主,但关于苋菜丰产性的系统研究却很少,本文对苋菜的主要产量构成因素与产量的关系进行研究,不仅可以为实际生产提供指导,还可为苋菜高产品种育种的田间筛选提供依据。
供试30份苋菜来源于江苏、浙江、云南等地,经纯化后在苏州市农业科学院试验田进行试验,详见表1。
①试验设计 试验地位于江苏省苏州市农业科学院生产大棚内。试验地前2 a没有种植过苋属作物,地力均匀一致。采用人工撒播,小区面积5 m2,随机区组排列,5次重复。2015年 5月 12日播种,6月18日收获。田间管理措施:播种前将前茬作物残株及杂草清理干净;每667 m2施腐熟农家肥 1 000 kg,深翻10~15 cm后作畦,畦宽 1.2 m,畦面高 30 cm,沟宽30 cm,畦面平整不积水。试验期间人工拔除杂草。在出苗阶段保持土壤湿润,生长期间干干湿湿,及时排灌水;其他管理与生产田一致。
②相关农艺性状的测定 测定农艺性状主要包括:株高、叶长、叶宽、茎质量、叶质量、根质量、根茎粗、叶龄、单株质量。在所有品种均达到商品采收标准时,每个小区随机选取10株,用直尺测量最大叶片长度 (从叶基部到叶尖,不含叶柄,以下简称叶长)、最大叶片宽度(叶片与主脉垂直方向的最宽处,以下简称叶宽)、株高(主茎基部到生长点的绝对高度);茎质量为去除叶片(包括叶柄)和根部的质量,叶质量为叶片质量加上叶柄质量,根质量为去除地上部余下的质量;用游标卡尺测定根茎粗 (主茎基部最粗位置的直径),单株质量是指包括根、茎、叶在内的质量。
③数据处理 采用Excel 2003软件进行数据统计与计算,采用DPS7.05软件利用 Duncan's新复极差法进行方差分析,采用SPSS 17.0软件进行相关性分析。
表1 品种名称及来源
从表 2可以看出,30份苋菜材料的根质量、叶质量、茎质量和单株质量差异较大,其次是叶宽、叶长,再次为叶龄、株高和根茎粗。30份苋菜材料中的平均根质量在 0.17~1.39 g,最高材料是最低材料的8.06倍;平均叶质量最高材料是最低材料的4.76倍;平均茎质量最高材料是最低材料的4.06倍;平均单株质量最高材料是最低材料的3.70倍;在叶宽和叶长方面,最大材料分别是最小材料的2.77和2.32倍;叶龄、株高和根茎粗材料间差异也达显著水平。
相关系数反映了苋菜各主要性状间的密切程度。从表3可以看出,叶宽与叶龄呈负相关,说明叶龄越大(长势越快),相应品种的叶宽越小。茎质量、叶质量、根质量、根茎粗和单株质量彼此间相关性较大,只有叶质量与根茎粗相关性不显著,其他性状两两间均达到显著水平,其中茎质量与单株质量、茎质量与根质量、叶质量与单株质量、根质量与单株质量为极显著正相关,说明根质量越高,茎质量越高、叶质量越高,单株质量也越高;茎质量、根质量与根茎粗为极显著正相关,根茎粗与单株质量显著正相关,说明根茎越粗,茎质量越大、根质量越大,相应产量越高。茎质量、根质量指标需要破坏植株进行测定而根茎粗细较其他性状更为直观、快速、无损伤,因此,根茎粗可以作为评判苋菜产量高低的直观性状,并用于育种材料丰产性田间预估。
表2 主要农艺性状及产量
遗传多样性是植物育种和遗传改良的基础[7]。肖深根等[8]对苋菜品种资源聚类分析发现,31个苋菜品种资源分为5大类,同类之间叶形、叶色大都表现一致,依生物学性状对苋菜品种资源进行分类,简单、明了、直观,其中叶形与叶色是2个变化最丰富、最明显的性状。本试验对30份不同地区苋菜品种进行农艺性状分析,验证了叶形 (叶长、叶宽)性状资源间表现出明显差异,证实苋菜资源可按照叶形归类,同时说明我国苋菜资源比较丰富。苋菜是分布区域较广的一类蔬菜,在我国大江南北、长城内外均有种植,我国也是苋菜发源地之一,地方资源丰富,为优质品种选育提供了广阔的遗传背景。
苋菜属于速生叶菜,目前未见对苋菜产量构成因素研究的相关报道。按照常规叶菜产量构成指标,将单株生物量(单株)、种植密度、收获期等作为主要指标,其中与单株质量可能相关的性状有叶龄、株高、叶长、叶宽、茎质量、叶质量、根质量、根茎粗、叶龄、叶色等。本试验结果表明,苋菜产量与茎质量关系最为密切,其次为根质量,再次为叶质量,根茎粗与产量也存在显著正相关关系,说明苋菜茎秆越粗则产量越高,但茎秆中纤维素含量较高,若在产量构成中所占比例过大,会大大降低口感,因此应选择适当茎粗的苋菜品种,以兼顾苋菜产量和口感。同时,本研究认为茎粗作为高产苋菜选种的直观性状,可以有效减少育种过程核产带来的繁重工作。
表3 各性状相关性分析
我国苋菜遗传育种工作明显滞后,目前仍以地方乡土品种为主,缺乏优质、高产品种。本试验对苋菜主要农艺性状和产量的关系进行了初步探讨,以期为今后苋菜育种和栽培提供帮助。