海藻肥對甜蕎生長特性的灰色關聯度分析

劉 杰，趙麗麗，馮 鴿，耿志剛，秦益民*

（1.青島明月海藻集團有限公司/農業部海藻類肥料重點實驗室，山東 青島 266400；2.海藻活性物質國家重點實驗室，山東 青島 266400）

海藻肥是天然有機肥，含有豐富的營養物質，具有陸生植物無法比擬的 K、Ca、Mg、Zn、Fe、I 等 40 余種礦物質元素和豐富的維生素，特別含有海藻中所特有的高度不飽和脂肪酸、海藻多糖和多種天然植物生長調節劑，如植物細胞分裂素、生長素、赤霉素、多酚化合物及抗生素類物質等，這些物質具有很高的生物活性，可刺激植物體內非特異活性因子的產生，調節內源激素的平衡[1]，能夠對植物的生長及土壤改善產生有益功效[2]，海藻肥已經在很多國家和地區得到廣泛的應用[3]。

甜蕎素有“五谷之王”的美稱[4]，其富含藥用成分和多種營養物質，除含有淀粉、蛋白質、纖維素等營養成分外，還含有槲皮素、蘆丁、金絲桃苷等多種黃酮類化合物，這些化合物具有較強的抗癌、降血脂等作用[5]。但是目前我國甜蕎產量維持在較低的水平，用肥的不合理是制約甜蕎產量的重要因素之一[6]。因此，施用營養成分含量全面的肥料，對于甜蕎的生長、產量和品質的提高至關重要。

灰色關聯分析理論是對各處理多個性狀指標進行多維度的綜合評價，其能夠克服傳統評估方法中僅依據單個性狀指標來判斷各處理優劣所造成的弊端，使得評價結果更加客觀和可靠[7]，同時具有樣本數量少、結果準確和分析方法簡便等優點[8]。

本文采用灰色關聯度分析法，分析了傳統化肥和海藻肥在作為基肥的情況下，對甜蕎主要農藝性狀、生理生化性狀及籽粒品質性狀的關聯度，以期為海藻肥在甜蕎上的推廣應用提供參考依據。1 材料與方法

1.1 試驗地環境概況

試驗于2017年在青島市黃島區農業部海藻類肥料重點實驗室試驗田進行，試驗地0～20cm堿解氮含量87.58mg/kg，有效磷含量54.28mg/kg，速效鉀含量157.52mg/kg，土壤有機質含量2.48%，pH值為6.4。

1.2 供試材料

以甜蕎品種常陸秋為供試材料（該品種在山西、內蒙古地區產量均較好）。

1.3 試驗設計

采用完全隨機區組試驗設計，在甜蕎種植時開溝施入不同基肥，并加入對照。施肥時注意將化肥與種子分開，防止燒苗。小區面積為25m2（5m×5m），小區行間距40cm，株距5cm，每個小區四周設保護行，重復3次，共15個小區。其他田間栽培管理按常規方法進行。甜蕎種植時間為2017年5月16號。完全隨機區組試驗設計見表1。

表1 甜蕎完全隨機區組試驗設計方案

1.4 測定指標

2017年5月16號種植，8月25號收獲。測定的農藝性狀有產量、開花總數、株高、莖粗、干重、千粒重、單株粒數和結實率（單株粒數/開花總數）；測定的生理生化性狀指標有SOD活性、POD活性、CAT活性、MDA含量、Pro含量、葉綠素含量；測定的籽粒品質性狀有淀粉含量、蛋白質含量、粗脂肪含量、纖維素含量、抑制羥自由基能力、DPPH清除率、抗超氧陰離子自由基活力單位。

1.5 分析方法

根據鄧聚龍[9]灰色系統理論原理，將5種處理所得的8個農藝性狀、6個生理生化性狀和7個籽粒品質性狀視為同一個灰色系統，每種處理測定的性狀均為該系統中的一個因素。根據孫芳芳[10]綜合評價的方法步驟，將5種處理所得的8個農藝性狀、6個生理生化性狀和7個籽粒品質性狀分別作為比較數列，其中的最優性狀分別設為參考數列。將原始數據進行無量綱化處理后，按分辨系數為0.5進行關聯度分析，具體的計算采用EXCEL和DPS軟件進行。

2 結果與分析

2.1 不同處理對甜蕎農藝性狀的影響

將5種處理下的8個農藝性狀作為比較數列，農藝性狀中的最優指標設為參考數列，分析方法同1.5，計算出綜合評價系數E1（表2）。

由表2可知，5種處理下的8個農藝性狀綜合評價系數E1從大到小依次為：T5＞T4＞T2＞T3＞T1。因此，用海藻肥作為甜蕎基肥，可以使甜蕎的農藝性狀最優。

2.2 不同處理對甜蕎生理生化性狀的影響

將5種處理下的6個生理生化性狀作為比較數列，生理生化性狀中的最優指標設為參考數列，分析方法同1.5，計算出綜合評價系數E2（表3）。

由表3可知，5種處理下的6個生理生化性狀綜合評價系數E2從大到小依次為：T5＞T2＞T1＞T3＞T4。因此，用海藻肥作為甜蕎基肥，可以使甜蕎的生理生化性狀最優。

2.3 不同處理對甜蕎籽粒品質性狀的影響

將5種處理下的7個籽粒品質性狀作為比較數列，籽粒品質性狀中的最優指標設為參考數列，分析方法同1.5，計算出綜合評價系數E3（表4）。

由表4可知，5種處理下的7個籽粒品質性狀綜合評價系數E3從大到小依次為：T5＞T2＞T3＞T4＞T1。因此，用海藻肥作為甜蕎基肥，可以使甜蕎的籽粒品質性狀最優。

表2 農藝性狀指標參數和綜合評價系數E1

表3 生理生化性狀指標參數和綜合評價系數E2

表4 籽粒品質性狀指標參數和綜合評價系數E3

3 結論與討論

目前，灰色關聯分析理論已經被應用于作物相關性狀的分析[11]，而海藻肥在蔬菜上的研究較多，但應用于雜糧作物甜蕎的研究較少。本研究將海藻肥和傳統化肥作為甜蕎基肥，將甜蕎的農藝性狀、生理生化性狀和籽粒品質性狀進行了灰色關聯度分析，結果表明：海藻肥的綜合評價系數均最高，用海藻肥作為基肥更有利于甜蕎的生長發育、產量和品質的提高。因此在甜蕎種植過程中應以海藻肥為主。

孫錦[12，13]的研究表明，施用海藻肥處理黃瓜莖粗、鮮根重與產量均較對照有所增加，海藻肥可顯著提高辣椒中干物質含量和可溶性糖含量；趙秀芬[14]的研究表明，施用海藻肥可顯著提高菠菜、黃瓜以及大蒜的產量；王強[15]的研究表明，海藻肥能提高黃瓜SOD、POD等酶的活性，降低膜脂過氧化產物MDA的積累，提高脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等滲透調節物質的含量。海藻肥中富含中微量元素，其能顯著提高麥類作物籽粒中總黃酮和蘆丁的含量，而類黃酮含量的增加可以提高小麥籽粒抗氧化活性和自由基的清除能力[16]。本研究發現海藻肥作為甜蕎的基肥可以提高甜蕎的生長特性，與前人的研究有共同之處。

海藻肥能顯著提高甜蕎生長特性的原因，可能是由于該肥料中含有甜蕎生長所必需的鉬、銅、鋅、鐵、硼等微量元素和鎂、碘、鉀、鈣等礦物質。此外，該肥料中還含有多種天然植物生長調節劑以及海藻活性物質，這些生理活性物質可參與甜蕎體內有機和無機物的運輸，可刺激甜蕎產生非特異性活性因子，使甜蕎體內的抗逆因子增加，提高生物酶的活性和抗氧化能力，促進甜蕎對營養物質的吸收，同時增加調節甜蕎內源激素平衡，對甜蕎生長發育具有重要的調節作用。