“农光互补”下影响油用牡丹产量的因素分析

张加强，周江华，谭晨，刘慧春，朱开元

(浙江省萧山棉麻研究所，浙江 杭州 311251)

“农光互补”就是棚顶太阳能发电、棚内发展农业生产的新型农业模式。与传统农业相比，“农光互补”下农作物种植一直存在着透光率和发电效率的矛盾，透光率高，发电效率就降低，这两者不可兼得。目前零星报道的有可种植油用牡丹，但缺乏完善的高产丰产栽培技术，对于该模式下的油用牡丹产量构成因素间的主次关系鲜见报道[1-2]。本研究以2019年在湖州市吴兴区妙西30 MW光伏电站栽植油用牡丹的试验汇总资料为依据，分析了“农光互补”下油用牡丹产量构成因素与产量间的关系，探讨了油用牡丹产量构成因素对产量形成的贡献效应，旨在为“农光互补”下油用牡丹的高产栽培及推广利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为3年生牡丹品种凤丹实生苗，生长良好，根系健壮，无病虫害。本试验位于浙江省湖州市吴兴区妙西镇东边村废弃矿区，光伏电站总装机容量30 MW，光伏电站项目建设后进行土壤回填，厚度为1 m，回填土壤为偏酸性砂质壤土，平整地块。

1.2 试验设计

光伏项目采用固定式支架上南20°倾角安装多晶硅方式进行，组件阵列间距为2 m，光伏离垂直地面最低距离为2.74 m，最高为3.95 m，多晶硅组件排列20块组件为1串，1 MW组件为1子方阵。统一做高畦用于试验，移栽前增施有机肥，于2018年11月移栽，常规密度栽植，其余田间管理及农业措施同当地。

1.3 指标测定

田间调查试验于2019年4—7月进行。随机选取20株生长良好的植株进行调查，指标包括株高、冠幅、新枝长度、SPAD值、单株开花数、开花率、结实率、单株果荚数、角数、单果种子数、单果种子数、百粒重和单株籽粒干重等13个产量指标。

1.4 数据处理与分析

利用Excel 2010软件和DPS7.05对数据进行整理与统计分析。

2 结果与分析

2.1 “农光互补”下油用牡丹产量构成因素变异系数分析

由表1可知，“农光互补”下油用牡丹产量构成因素中，变异系数大于10%的有单株种子数、新稍长、角数、荚果数、单株花数，变异系数最小的为种子含水量，为2.42%。

表1 “农光互补”下油用牡丹产量构成因素与变异系数

2.2 “农光互补”下油用牡丹产量构成因素间的主成分分析

在主成分分析中，各变量的特征值越大，说明变量综合原始变量的能力越强。为了让选取的主成分尽可能充分反映原始变量的变动，一般都要求累计贡献率不小于85%。由表2可知，前3个主成分因子的特征值累计贡献率为85.91%(>85%)，而其余性状的贡献率不高，说明在油用牡丹的产量性状中，有必要提取3个主成分进行主成分分析。百粒重、单果种子数、含水量在第1主成分载荷较高，说明第1主成分主要解释凤丹牡丹产量性状对理论产量的作用，可称为粒重因子；单株籽粒干重、单株种子数、结实率在第2主成分的载荷较大，称为单株产量因子；冠幅、单果种子数和百粒重在第3主成分载荷较大，称为生长量因子。

表2 “农光互补”下油用牡丹产量构成因素的主成分分析

3 小结与讨论

牡丹由于长期作为观赏或药用植物，其育种目标一直以观赏或药用为主，而油用牡丹是个新生事物，因此，育种目标也发生了重要的改变[3-5]。有研究表明，不同栽培条件下种植的油用牡丹种子含油率之间无显著差异，故改善栽培条件并不能改变油用牡丹品质，但可提高产量[6-7]。虽然影响油用牡丹产量具有较多的因素，如本文中提供了13个产量构成因素，但如此多的影响因素使人无法确定影响产量的主次关系。因此，可采用因子分析，通过降维的方式，把多个错综复杂的各性状依据其相关性综合为少数几个独立的公共因子，同时排除人为主观因素的影响[8-9]。研究结果表明，前3个主成分因子中特征向量最大的分别为粒重因子、单株产量因子和生长量因子，这3个主成分因子累计贡献率达到85.91%，这可以为“农光互补”下油用牡丹目标性状的选取提供科学依据。