黄花菜品种主要农艺性状之间的相关性和主成分分析

作者: 高晶霞 裴红霞 席维娜 谢华

黄花菜品种主要农艺性状之间的相关性和主成分分析0

摘要 以国内主栽的黄花菜品种马莲、沙苑、大乌嘴等11个品种为研究对象,对各品种主要农艺性状进行相关性和主成分分析。以11个不同品种的黄花菜生物量、可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等指标为评价对象,对其所有指标进行主成分分析。结果表明,在宁夏干旱区土壤及气候条件下,黄花菜品种高山1号、台东6号、四月白、大乌嘴、四月花、沙苑生物量积累较多,植株长势好,对当地气候条件适应性强,适合宁夏干旱区栽培。

关键词 黄花菜;农艺性状;主成分分析

中图分类号 S 644.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2025)05-0033-03

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2025.05.008

Correlation and Principal Component Analysis Between Main Agronomic Characters of Day Lily  Varieties

GAO Jing-xia, PEI Hong-xia, XI Wei-na et al

(Horticultural Research Institute,Ningxia Academy of Agricultural and Forestry Sciences,Yinchuan,Ningxia 750002 )

Abstract Eleven varieties of day lily, such as Malian, Shayuan and Dawuzui, which are mainly planted in China, were taken as the research objects to study the correlation and principal component analysis of the main agronomic characters of each variety.The biomass, soluble solids, soluble sugar, soluble protein, superoxide dismutase, peroxidase and catalase of 11 different varieties of day lily were evaluated.The study showed that under the soil and climate conditions in the arid area of Ningxia, Gaoshan 1,

Taidong 6, Siyuebai, Dawuzui, Siyuehua, Shayuan had accumulated more biomass, and their plants grew well, which was adaptable to local climate conditions and suitable for cultivation in the arid area of Ningxia.

Key words Day lily;Agronomic traits;Principal component analysis

黄花菜是宁夏中部干旱带新兴发展的一个特色产业,本地区以其独特的地域和自然条件,使这里生产的黄花菜深受当地老百姓的喜欢,也受到区内外消费者的青睐,具有较大的市场开发潜力[1-2]。随着黄花菜栽培面积的逐年增大,其生产的潜在问题也日益突出,如栽培品种单一,果实长度较短,采收期过于集中,水肥利用效率低,病虫害发生严重,造成产量质量下降等。品种结构单一化、高产丰产瓶颈突破等问题成为相关科研工作者关注的热点问题[3-5]。

黄花菜在我国南北均有野生种和栽培品种,虽然其品种众多,但受宁夏地区土壤和气象条件的限制,适宜栽培的品种还有待探究确定[6]。宁夏日照充足,光热资源丰富,这为黄花菜地上部叶片通过光合作用积累有机物质提供了有利条件。黄花菜植株通过地上部与地下部水分、养分、激素的分配与利用的协调作用,不断地积累生物量,生物量积累的多少,在一定程度上反映了该品种在当地栽培条件下生长的壮硕与否。目前,已有相关工作者研究番茄果实日增量与其他环境因子之间的相关性,对于黄花菜生物量与叶片指标之间相关性的研究较少。

植物在长期进化中,一些有利生存的性状被保存,一些不利生存的性状则被淘汰[7]。如黄花菜在人工培育过程中,高产性状被选择时,土壤盐碱的抵御能力不一定被选择,在引种时就要根据栽培地实际情况和引种目的对相关性状进行再次选择。宁夏地区大部分土壤肥力适中,稍偏盐碱,pH偏高[8-9]。结合当地土壤状况、黄花菜当地栽培的适应性以及黄花菜栽培的经济效益等多方面因素,对试验引进的各个品种的指标进行综合分析与评估,得出综合性状优良的品种。引进既能适应当地栽培环境,又能获得高产丰产优产的黄花菜品种,是目前研究者关注的重点,笔者通过引进11个黄花菜品种,调查黄花菜品质、抗性及生物量指标,分析之间的相关性,筛选适合宁夏干旱区栽培的黄花菜品种,促进宁夏黄花菜产业更加健康良性的发展。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试黄花菜品种为马莲(甘肃庆阳)、沙苑(陕西大荔县)、大乌嘴(宁夏盐池)、四月花(湖南邵东)、八月华(湖南)、四月红(湖南邵东)、台东6号(台湾)、四月白(湖南)、冲里花(湖南祁东县)、猛子花(湖南祁东县)及高山1号(台湾)共11个品种。分别为P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11。

1.2 试验方法

于2020年4月16日定植于宁夏农林科学院现代农业综合试验基地,水肥病虫害按照常规管理。于8月22日取样,选取各处理长势一致且具有代表性的植株5株测定其生物量,选取各处理长势一致且无病虫植株10株,每株取相同位置叶片2片,每个处理共20片,测定黄花菜其他指标。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 生物量。

黄花菜地上部、地下部的鲜重用电子天平称量。生物量为地上部鲜重与地下部鲜重之和。

1.3.2 品质指标。

可溶性糖含量采用苯酚法测定,可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法测定,可溶性固形物含量采用数显糖量仪测定。

1.3.3 抗逆性指标。

过氧化氢酶活性测定采用高锰酸钾滴定法;超氧化物歧化酶活性测定采用NBT法;过氧化物酶活性测定采用比色法。

1.4 数据分析

基础图表制作采用Excel软件。指标之间的相关性分析、隶属函数值计算以及主成分分析采用SPSS软件。

2 结果与分析

2.1 不同品种黄花菜生物量与品质和抗逆性的相关性分析

由表1可知,可溶性固形物与可溶性蛋白呈极显著正相关,相关系数为0.76,可溶性固形物与生物量呈显著正相关,相关系数为0.54。可溶性蛋白与可溶性糖呈显著正相关,相关系数为0.51。可溶性糖与过氧化物酶呈极显著正相关,相关系数为0.76。超氧化物歧化酶与过氧化氢酶呈显著正相关,相关系数为0.65。过氧化物酶与过氧化氢酶呈显著正相关,相关系数为0.62。过氧化氢酶与生物量呈极显著正相关,且相关系数为0.76。

2.2 不同品种黄花菜生物量与品质及抗逆性的主成分分析

以11个不同品种黄花菜生物量、可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等指标为评价对象,对其所有指标进行主成分分析。

2.2.1 数据标准化。

在品质指标测定中,不同指标存在不同的量纲和数量级。为了全面反映实际情况,避免不合理现象的出现,需要对评价指标进行标准化处理,使各指标处于同一数量级[10]。采用(0~1)标准化方法,结果见表2。

2.2.2 因子的特征值和方差贡献率。

由表3可知,主成分1的特征值为2.93,贡献率为41.89%,主成分2的特征值为2.16,贡献率为30.89%,前2个主成分特征值之和为5.09,累计贡献率达72.78%,表明前2个主成分可解释差异产生的72.78%。

2.2.3 不同品种黄花菜指标综合排序评价。

依据表3综合评价值由隶属函数公式U(Xi)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)(i= 3,…,n)得出综合指标的隶属函数值,由贡献率(41.89%、30.98%)计算综合指标权重Wj,再利用综合评价值公式D=∑nj=1[u(Xj)×Wj](j= 3,…,n)得出综合评价值D,对综合评价值排序(表4)。

由表4可知,以11个不同品种的黄花菜生物量、可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等指标为评价对象,通过综合评价值得到处理的综合排名为P11>P7>P8>P3>P4>P2> P6>P5>P9>P10>P1。这表明在宁夏干旱区土壤及气候条件下,黄花菜品种P11、P7、P8、P3、P4、P2、P6、P5、P9、P10、P1生物量的积累、植株叶片品质和对栽培地的适应性依次减弱。由此建议,P11、P7、P8、P3、P4、P2生物量积累较多,植株长势好,对当地气候条件适应性强,适合宁夏干旱区栽培。

3 结论

由上述主成分值、隶属函数值、综合评价值及综合排名可知引进的11个品种地上部和地下部总生物量的积累情况,可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白等黄花菜品质方面情况,以及超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等所反映的抗逆性指标,各个处理的综合效果从优到差依次为P11、P7、P8、P3、P4、P2、P6、P5、P9、P10、P1。由此建议,高山1号、台东6号、四月白、大乌嘴、四月花、沙苑生物量积累较多,植株长势好,对当地气候条件适应性强,适合宁夏干旱区栽培。

参考文献

[1] 岳新丽,王慧,邢宝龙,等.黄花菜水肥一体化高产栽培技术[J].农业技术与装备,2022(3):166-168.

[2] 李金泽,唐瑞,侯峥.水肥耦合对黄花菜产量和品质的影响[J].安徽农业科学,2024,52(20):136-140.

[3] 胡国平.衡阳市黄花菜产业发展现状及建议[J].湖南农业科学,2023(7):106-109.

[4] 吴钰,葛志军.宁夏红寺堡特色黄花菜产业发展战略研究[J].农业科学研究,2022,43(3):75-81.

[5] 段九菊,宋卓琴,贾民隆,等.大同市黄花菜产业发展历程、现状及对策[J].中国种业,2021(1):17-19.

[6] 石颜通,杨林,李琳,等.5个黄花菜品种在北京地区的引种表现[J].甘肃农业科技,2019(9):21-24.

[7] 陆长富.发育重演律与生物进化[J].生命科学研究,2011,15(2):95-100.

[8] 匡晓玲.湖南祁东县露地黄花菜有机栽培技术[J].农业工程技术,2022,42(17):70-71.

[9] 张清云,李生兵,马莉,等.宁夏中部干旱带黄花菜规范化栽培关键技术研究[Z].宁夏农林科学院林业与草地生态研究所(宁夏防沙治沙与水土保持重点实验室),2021-12-08.

[10] 潘照.鲜食型葡萄品质评价体系及关键数据库建立[D].长沙:中南林业科技大学,2019.

基金项目 国家重点研发计划(2022YFD1602504)。

作者简介 高晶霞(1984—),女,宁夏银川人,副研究员,博士,从事蔬菜栽培及育种研究。*通信作者,研究员,从事蔬菜栽培研究。

收稿日期 2024-03-20

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