植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑引起的麥冬性狀變異與產(chǎn)量形成關(guān)系的綜合分析

摘要：研究植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑引起的麥冬[Ophiopogon japonicus （L. f.） Ker-Gawl.]性狀變異中影響產(chǎn)量的主要因子，可為合理使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、實(shí)現(xiàn)麥冬增產(chǎn)提供理論依據(jù)。試驗(yàn)通過(guò)相關(guān)分析、主成分分析、多元線性回歸分析和通徑分析等方法，分析了影響麥冬產(chǎn)量變化的主要變異因子。結(jié)果顯示，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑引起的麥冬農(nóng)藝性狀變異系數(shù)可達(dá)5.1%～31.7%，塊根數(shù)量和塊根長(zhǎng)度與麥冬產(chǎn)量間呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系，葉鮮重與麥冬產(chǎn)量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，多元線性回歸分析篩選出的4個(gè)因子對(duì)麥冬產(chǎn)量模型的決定系數(shù)達(dá)0.726。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的原因在麥冬性狀變化上主要表現(xiàn)為塊根數(shù)量增多、葉鮮重增大、塊根長(zhǎng)度增長(zhǎng)、葉長(zhǎng)變短。

關(guān)鍵詞：麥冬[Ophiopogon japonicus （L. f.） Ker-Gawl.]；農(nóng)藝性狀；植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑；分析

中圖分類號(hào)：S567.23+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）02-0402-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.02.034

麥冬來(lái)源于百合科（Liliaceae）沿階草屬（Ophiopogon Ker-Gawl.）植物Ophiopogon japonicus（L.f.）Ker-Gawl.的干燥塊根，是常用中藥材之一，主要用于治療肺燥干咳，陰虛癆嗽，喉痹咽痛，津傷口渴，內(nèi)熱消渴等病征[1]。主產(chǎn)四川、浙江、湖北、山東、安徽等省，在中藥界形成了川麥冬、杭麥冬、湖北麥冬、山東麥冬等幾個(gè)具有明顯地域特色的品種[2，3]。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑能夠有效的調(diào)節(jié)植物的生理功能，從而有效控制植物的生長(zhǎng)和物質(zhì)積累；不過(guò)以往主要應(yīng)用于糧食、蔬菜和水果的生產(chǎn)上[4-6]。隨著中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，中藥材種植面積迅速擴(kuò)大，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑也隨之被廣泛應(yīng)用到中藥材的生產(chǎn)研究中[7-9]，當(dāng)前在麥冬生產(chǎn)中應(yīng)用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的主要是多效唑[10]，并且相關(guān)研究還不多。試驗(yàn)通過(guò)對(duì)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑引起麥冬農(nóng)藝性狀的變化進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析，探尋植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑引起的麥冬性狀變化在麥冬產(chǎn)量構(gòu)成中所產(chǎn)生的作用，為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在麥冬生產(chǎn)上安全、高效使用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2013年3月～2014年4月在四川省綿陽(yáng)市三臺(tái)縣新德鎮(zhèn)馬脊村進(jìn)行，川麥冬種苗為三臺(tái)縣花園鎮(zhèn)某麥冬種植合作社提供，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑有A、B、C 3種，分別對(duì)這3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑設(shè)立空白、高、中、低劑量單用和混合使用試驗(yàn)處理。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，田間管理與產(chǎn)地常規(guī)生產(chǎn)方法一致。

1.2 數(shù)據(jù)采集

2014年3月4 ～7日采挖川麥冬，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)選擇15株，分別測(cè)定株高（cm）、葉長(zhǎng)（cm）、葉寬（cm）、單蘗葉片數(shù)（片）、冠幅直徑（cm）、分蘗數(shù)（個(gè)）、單株葉片鮮重（g）、單株須根數(shù)（個(gè)）、須根長(zhǎng)度（cm）、單株須根鮮重（g）、單株塊根數(shù)量（個(gè)）、塊莖直徑（cm）、塊莖長(zhǎng)度（cm）、單株塊根鮮重（g），取平均值作為實(shí)測(cè)值。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)選擇15個(gè)農(nóng)藝性狀作為觀測(cè)值，分別是X1：葉長(zhǎng)（cm）；X2：葉寬（cm）；X3：葉片厚度（cm）；X4：?jiǎn)翁Y葉片數(shù)（片）；X5：株高（cm）；X6：冠幅直徑（cm）；X7：分蘗數(shù)（個(gè)）；X8：葉片鮮重（g）；X9：須根數(shù)（個(gè)）；X10：須根長(zhǎng)度（cm）；X11：塊根數(shù)量（個(gè)）；X12：塊根長(zhǎng)度（cm）；X13：塊根直徑（cm）；X14：須根鮮重（g）；Y：塊根產(chǎn)量（g，鮮重），

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)用Microsoft Office Excel 2010軟件進(jìn)行處理，應(yīng)用SPSS17.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)分析、主成分分析、多元線性回歸分析和通徑分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 麥冬農(nóng)藝性狀的變異情況

植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理后，麥冬的農(nóng)藝性狀變化情況見表1。從表1可以看出，麥冬對(duì)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的響應(yīng)在農(nóng)藝性狀表現(xiàn)上的變異比較豐富，在15個(gè)農(nóng)藝性狀指標(biāo)中有9個(gè)指標(biāo)變異系數(shù)大于10 %，而變異系數(shù)最大的2個(gè)性狀都與麥冬塊根相關(guān)，其中塊根產(chǎn)量變異系數(shù)最大，為31.7%，代表了麥冬藥材產(chǎn)量；塊根長(zhǎng)度變異系數(shù)次之，為22.7%，代表了麥冬的性狀質(zhì)量；說(shuō)明植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)麥冬生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量、質(zhì)量都產(chǎn)生了較大影響。

2.2 麥冬農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析

麥冬農(nóng)藝性狀的簡(jiǎn)單相關(guān)分析結(jié)果見表2。由表2可知，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑引起的麥冬農(nóng)藝性狀變異中，麥冬的塊根數(shù)量和塊根長(zhǎng)度與麥冬產(chǎn)量呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.658、0.600；麥冬的葉片重量與麥冬產(chǎn)量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)0.456；而其他農(nóng)藝性狀與麥冬產(chǎn)量不存在顯著相關(guān)關(guān)系，表明植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在麥冬生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中主要通過(guò)影響麥冬的塊根數(shù)量、塊根長(zhǎng)度和葉片重量達(dá)到提高麥冬產(chǎn)量的目的，但在實(shí)際生產(chǎn)中麥冬性狀的變異還會(huì)受到環(huán)境和其他生產(chǎn)因子，特別是水分和肥力兩個(gè)方面的影響，因此，僅通過(guò)變異后性狀的簡(jiǎn)單相關(guān)分析尚難以揭示植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)麥冬產(chǎn)量影響的本質(zhì)。

2.3 麥冬農(nóng)藝性狀的主成分分析

麥冬農(nóng)藝性狀的主成分分析結(jié)果見表3。從表3分析結(jié)果可以看出，主成分1、主成分2、主成分3、主成分4、主成分5和主成分6對(duì)麥冬產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率分別為22.599%、19.378%、14.799%、12.162%、7.255%和6.894%，其累積貢獻(xiàn)率達(dá)83.058%，表明6個(gè)主成分已覆蓋所有性狀的主要信息。對(duì)麥冬產(chǎn)量貢獻(xiàn)率超過(guò)10%的主成分進(jìn)行分析，則主成分1中載荷較高且特征向量值為正的因子是葉片鮮重和須根鮮重，說(shuō)明發(fā)達(dá)的須根和葉片有利于提高產(chǎn)量；主成分2中載荷較高且特征向量值為正的因子是塊根長(zhǎng)度和塊根數(shù)量，表明塊根數(shù)量多，塊根長(zhǎng)度長(zhǎng)的麥冬變異植株具有高產(chǎn)的特點(diǎn)；主成分3中載荷較高且特征向量值為正的因子是葉長(zhǎng)和葉厚，但單株塊根產(chǎn)量的特征向量值為負(fù)，表明葉片長(zhǎng)且厚的變異會(huì)降低麥冬產(chǎn)量；主成分4中載荷較高且特征向量值為正的因子是分蘗數(shù)和株高，說(shuō)明分蘗數(shù)和株高與產(chǎn)量呈正相關(guān)。

2.4 麥冬農(nóng)藝性狀的多元線性回歸分析

以14個(gè)麥冬變異農(nóng)藝性狀為自變量，以單株塊根產(chǎn)量（Y）為因變量進(jìn)行逐步回歸分析，得出多元線性回歸方程：

Y=2.955+0.416X11+1.837X12+0.467X8-0.557X1（R=0.852，F(xiàn)=16.554，P=0.000）。

多元線性回歸分析表明，塊根長(zhǎng)度、塊根數(shù)量、葉鮮重、葉長(zhǎng)對(duì)單株產(chǎn)量的決定系數(shù)R2=0.726，說(shuō)明上述4因子基本代表了構(gòu)成產(chǎn)量的主要因素。在入選的4個(gè)變量處于平均水平而其中3個(gè)變量固定時(shí)，剩余變量如塊根長(zhǎng)度（cm）、塊根數(shù)量（個(gè)）、葉片鮮重（g）、葉長(zhǎng)（cm）每增加一個(gè)單位，則單株產(chǎn)量分別增加0.416、1.837、0.467、-0.557 g。

2.5 麥冬農(nóng)藝性狀的通徑分析

將多元線性回歸分析所確定的4個(gè)影響麥冬產(chǎn)量的主要因子塊根長(zhǎng)度、塊根數(shù)量、葉鮮重、葉長(zhǎng)進(jìn)行通徑分析，進(jìn)一步分析4個(gè)影響因子對(duì)麥冬塊根產(chǎn)量的直接效應(yīng)和間接效應(yīng)，結(jié)果見表4。從表4可見，|P12y|>|P8y|>|P11y|>|P1y|，表明塊根長(zhǎng)度、葉鮮重、塊根數(shù)量和葉長(zhǎng)對(duì)單株塊根產(chǎn)量的直接效應(yīng)依次降低，并且葉長(zhǎng)的直接通徑系數(shù)為負(fù)值，除間接通徑系數(shù)r112P1y為較小的正值外，r111P1y、r18P1y均為負(fù)值；而塊根長(zhǎng)度、塊根數(shù)量和葉鮮重的直接通徑系數(shù)均為正值，其間接通徑系數(shù)雖有負(fù)值，但絕對(duì)值較小，且r118P8y、r811P11y、r1112P12y均為較大的正值，說(shuō)明塊根變長(zhǎng)、塊根數(shù)量增多、葉鮮重增重及葉長(zhǎng)變短有利于提高麥冬產(chǎn)量。

3 小結(jié)與討論

植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑所引起的麥冬15個(gè)農(nóng)藝性狀變異較為豐富，變異系數(shù)在5.1%～31.7%。通過(guò)多重比較分析，確定了植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑引起主要性狀變化與麥冬產(chǎn)量相關(guān)的主要因子，包括塊根長(zhǎng)度、塊根數(shù)量、葉鮮重和葉長(zhǎng)，結(jié)合麥冬生長(zhǎng)發(fā)育特征及使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的目的，明確了植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑提高麥冬產(chǎn)量在植物農(nóng)藝性狀上的響應(yīng)特征及其與產(chǎn)量的相關(guān)性。

在中藥材的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為了提高藥材產(chǎn)量，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑被廣泛應(yīng)用[7-10]。在根類中藥材的生產(chǎn)中使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑主要是通過(guò)促進(jìn)根系分化發(fā)育或膨大而達(dá)到增加產(chǎn)量的目的[11]，麥冬以須根膨大形成的小塊根入藥[12]，在生產(chǎn)中提高麥冬產(chǎn)量的手段就是增加塊根的數(shù)量和促進(jìn)塊根個(gè)體膨大，試驗(yàn)結(jié)果與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)目的完全一致，對(duì)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在麥冬生產(chǎn)中的應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。

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