“農光互補”下影響油用牡丹產量的因素分析

張加強，周江華，譚晨，劉慧春，朱開元

(浙江省蕭山棉麻研究所，浙江 杭州 311251)

“農光互補”就是棚頂太陽能發電、棚內發展農業生產的新型農業模式。與傳統農業相比，“農光互補”下農作物種植一直存在著透光率和發電效率的矛盾，透光率高，發電效率就降低，這兩者不可兼得。目前零星報道的有可種植油用牡丹，但缺乏完善的高產豐產栽培技術，對于該模式下的油用牡丹產量構成因素間的主次關系鮮見報道[1-2]。本研究以2019年在湖州市吳興區妙西30 MW光伏電站栽植油用牡丹的試驗匯總資料為依據，分析了“農光互補”下油用牡丹產量構成因素與產量間的關系，探討了油用牡丹產量構成因素對產量形成的貢獻效應，旨在為“農光互補”下油用牡丹的高產栽培及推廣利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為3年生牡丹品種鳳丹實生苗，生長良好，根系健壯，無病蟲害。本試驗位于浙江省湖州市吳興區妙西鎮東邊村廢棄礦區，光伏電站總裝機容量30 MW，光伏電站項目建設后進行土壤回填，厚度為1 m，回填土壤為偏酸性砂質壤土，平整地塊。

1.2 試驗設計

光伏項目采用固定式支架上南20°傾角安裝多晶硅方式進行，組件陣列間距為2 m，光伏離垂直地面最低距離為2.74 m，最高為3.95 m，多晶硅組件排列20塊組件為1串，1 MW組件為1子方陣。統一做高畦用于試驗，移栽前增施有機肥，于2018年11月移栽，常規密度栽植，其余田間管理及農業措施同當地。

1.3 指標測定

田間調查試驗于2019年4—7月進行。隨機選取20株生長良好的植株進行調查，指標包括株高、冠幅、新枝長度、SPAD值、單株開花數、開花率、結實率、單株果莢數、角數、單果種子數、單果種子數、百粒重和單株籽粒干重等13個產量指標。

1.4 數據處理與分析

利用Excel 2010軟件和DPS7.05對數據進行整理與統計分析。

2 結果與分析

2.1 “農光互補”下油用牡丹產量構成因素變異系數分析

由表1可知，“農光互補”下油用牡丹產量構成因素中，變異系數大于10%的有單株種子數、新稍長、角數、莢果數、單株花數，變異系數最小的為種子含水量，為2.42%。

表1 “農光互補”下油用牡丹產量構成因素與變異系數

2.2 “農光互補”下油用牡丹產量構成因素間的主成分分析

在主成分分析中，各變量的特征值越大，說明變量綜合原始變量的能力越強。為了讓選取的主成分盡可能充分反映原始變量的變動，一般都要求累計貢獻率不小于85%。由表2可知，前3個主成分因子的特征值累計貢獻率為85.91%(>85%)，而其余性狀的貢獻率不高，說明在油用牡丹的產量性狀中，有必要提取3個主成分進行主成分分析。百粒重、單果種子數、含水量在第1主成分載荷較高，說明第1主成分主要解釋鳳丹牡丹產量性狀對理論產量的作用，可稱為粒重因子；單株籽粒干重、單株種子數、結實率在第2主成分的載荷較大，稱為單株產量因子；冠幅、單果種子數和百粒重在第3主成分載荷較大，稱為生長量因子。

表2 “農光互補”下油用牡丹產量構成因素的主成分分析

3 小結與討論

牡丹由于長期作為觀賞或藥用植物，其育種目標一直以觀賞或藥用為主，而油用牡丹是個新生事物，因此，育種目標也發生了重要的改變[3-5]。有研究表明，不同栽培條件下種植的油用牡丹種子含油率之間無顯著差異，故改善栽培條件并不能改變油用牡丹品質，但可提高產量[6-7]。雖然影響油用牡丹產量具有較多的因素，如本文中提供了13個產量構成因素，但如此多的影響因素使人無法確定影響產量的主次關系。因此，可采用因子分析，通過降維的方式，把多個錯綜復雜的各性狀依據其相關性綜合為少數幾個獨立的公共因子，同時排除人為主觀因素的影響[8-9]。研究結果表明，前3個主成分因子中特征向量最大的分別為粒重因子、單株產量因子和生長量因子，這3個主成分因子累計貢獻率達到85.91%，這可以為“農光互補”下油用牡丹目標性狀的選取提供科學依據。