搭架種植下粉葛單株產量與主要農藝性狀的相關與通徑分析

何紹浪，王斌強，林小兵，王馨悅，成艷紅，張 昆，黃尚書，鐘義軍，孫永明，黃欠如

(江西省紅壤研究所，南昌 330046)

葛有解肌退熱，生津止渴，透疹，升陽止瀉，通經活絡，解酒毒等功效。我國對葛的利用有著悠久的歷史，早在秦、漢時期，人們已經懂得用葛藤纖維紡線織布，用葛根充饑[1]。隨著生活水平的提高，人們越來越重視保健養生，葛相關產品逐漸受到關注，已成為當前重要的朝陽產業，也帶動了葛屬植物研究的熱潮，特別是在功能化品種選育方面做了許多工作。通過野葛或野生粉葛栽培馴化或栽培種與野生葛雜交優化等措施，選育出不少優良品種。當前我國葛的地方品種超過17個，其中，江西已成功培育了贛葛1號、贛葛2號、贛葛6號等優良品種[2，3]。近年來，隨著粉葛種植面積的不斷擴大，廣西、廣東、江西已經成為我國粉葛主產區[4]。根據實地調查，江西粉葛主要分布在上饒市、贛州市、撫州市、宜春市等地。

作物產量是眾多性狀綜合的表達，這些性狀在育種目標性狀的選擇和栽培措施的調控中都難以準確把握[5]。目前，國內對葛相關農藝性狀和營養成分的研究已取得了豐碩的成果。羅亞紅等[6]將8份葛根資源分為小葉紡錘形、中葉長柱形、大葉長柱形3大類。鄭霞等[7]研究了9個地區葛藤品種間生長特性和營養成分的差異，發現分枝數與生長速率在葛藤品種間的變化較小，粗蛋白、粗纖維、粗脂肪與灰分含量在葛藤品種間的變化較大。毛冬梅[8]對6個粉葛品種進行研究，發現粉葛的株高與莖粗存在正相關關系，與節間長度存在負相關關系，與塊根淀粉含量存在負相關關系，但不顯著。楊義成等[9]篩選出分枝數、莖長、莖粗、鮮草產量、干草產量、莖葉比、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、無氮浸出物、灰分、鈣、磷等13個具有代表性的農藝性狀和營養成分指標，對10份貴州野生飼用葛藤資源進行綜合評價，最終篩選出適合作為優良飼草植物的飼用葛藤資源6份。但是這些研究更多是進行葛品種間的農藝性狀對比，且部分研究并未涉及塊根的產量。本研究對從江西15個縣(市、區)17個粉葛搭架種植基地采集的85株植株樣品的產量及主要農藝性狀進行相關與通徑分析，以期明確搭架種植下粉葛農藝性狀與產量的關系，為今后江西粉葛高產栽培提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

于2019年12月份，從江西15個縣(市、區)選取17個粉葛搭架種植基地，每個基地采集長勢相對一致的5株粉葛(屬于小葉型粉葛)，共采集85株植株，取樣地具體信息見表1。取樣時，除興國縣鼎龍鄉外其他16個種植基地受霜凍天氣影響，粉葛葉片剛進入枯萎期。

表1 粉葛種植基地信息

1.2 測定項目與方法

植株分為塊根、葛頭、主藤、側枝、葉片5個部位分別進行測定。挖出完整的粉葛塊根，洗凈，稱其鮮質量(即單株產量)。將塊根(切成片)、葛頭(切成片)、主藤、側枝、葉片分開包扎，在干燥箱內105 ℃殺青20 min后，80 ℃烘至恒重，冷卻至室溫后分別稱重，獲得各自干質量。

經濟系數的計算方法：

式中：地下部分干質量為塊根干質量；地上部分干質量為葛頭干質量、主藤干質量、側枝干質量、葉片干質量之和。

1.3 數據處理與統計分析

采用Microsoft Office Excel 2003 和DPS 7.05軟件進行數據處理與分析。

2 結果與分析

2.1 單株產量與主要農藝性狀特征

全省采樣區85株粉葛的產量和主要農藝性狀如表2。從產量來看，85株粉葛單株產量為0.13～3.86 kg，單株平均產量為0.99 kg，總體水平偏低。從主要農藝性狀來看，葛頭粗度為10.33～64.33 mm，均值為32.08 mm；葛頭長度為6.20～19.80 cm，均值為11.46 cm；葛頭干質量為4.95～111.99 g，均值為47.47 g；主藤干質量為9.94～235.26 g，均值為68.24 g；側枝干質量為16.42～336.37 g，均值為108.05 g；葉片干質量為5.81～283.95 g，均值為75.18 g；地上部分干物質量為106.64～728.14 g，均值為298.93 g；塊根干質量為0.05～1.40 kg，均值為0.38 kg。單株產量及主要農藝性狀的變異系數為0.23～0.66，均屬于中等變異。經濟系數是作物生產效率的重要體現，85株粉葛的經濟系數為0.11～0.77，均值為0.54。

表2 粉葛單株產量及主要農藝性狀統計

2.2 相關性分析

單株產量(x8)與各性狀相關系數的絕對值由大到小依次為塊根干質量(x9)、地上部分干質量(x7)、經濟系數(x10)、葉片干質量(x6)、主藤干質量(x4)、葛頭干質量(x3)、側枝干質量(x5)、葛頭粗度(x1)、葛頭長度(x2)(表3)。其中，塊根干質量、地上部分干質量、經濟系數、葉片干質量、主藤干質量、葛頭干質量、側枝干質量、葛頭粗度與單株產量呈極顯著正相關(p<0.01)。葛頭粗度與葛頭干質量、側枝干質量、葉片干質量、地上部分干質量、塊根干質量呈極顯著正相關(p<0.01)；葛頭長度與葛頭干質量、地上部分干質量呈顯著正相關(p<0.05)；葛頭干質量與主藤干質量、側枝干質量、地上部分干質量、塊根干質量呈極顯著正相關(p<0.01)；主藤干質量與側枝干質量、葉片干質量、地上部分干質量、塊根干質量呈極顯著正相關(p<0.01)；側枝干質量與葉片干質量、地上部分干質量、塊根干質量呈極顯著正相關(p<0.01)，與經濟系數呈顯著正相關(p<0.05)；葉片干質量與地上部分干質量、塊根干質量呈極顯著正相關(p<0.01)；地上部分干質量與塊根干質量呈極顯著正相關(p<0.01)，與經濟系數呈顯著正相關(p<0.05)；塊根干質量與經濟系數呈極顯著正相關(p<0.01)。由此可以看出，產量與農藝性狀之間以及各農藝性狀之間有著不同程度的相關性。

表3 粉葛單株產量與主要農藝性狀的相關系數(n=85)

2.3 通徑分析

對葛頭粗度(x1)、葛頭長度(x2)、葛頭干質量(x3)、主藤干質量(x4)、側枝干質量(x5)、葉片干質量(x6)與單株產量(x8)的關系進行通徑分析，結果顯示：直接通徑系數由大到小依次為葉片干質量、葛頭干質量、主藤干質量、葛頭粗度、葛頭長度、側枝干質量；凈貢獻率從大到小依次為葉片干質量、葛頭干質量、主藤干質量、葛頭粗度、側枝干質量、葛頭長度(表4)。由此可推測，各農藝性狀中葉片干質量對產量的決定程度最高，其次是葛頭干質量。而根據間接通徑系數分析，側枝干質量通過葉片干質量對產量的間接影響較大，表現為促進作用。

表4 單株產量與主要農藝性狀間的通徑分析

3 討論

相關研究表明[10]，葉片長、葉片寬、藤莖長、根直徑和根長是反映葛根生長狀況的主要指標，在實際生產中應優先考慮。本研究由于采樣時大部分地區受到霜凍天氣影響，粉葛葉片剛進入枯萎期，難以準確測定葉片相關參數；另一方面，由于大部分地區沒有開展露根修根導致塊根數量不一且葛形較差，塊根直徑、長度等難以真實反映塊根產量構成。因此，本研究中選取了葛頭粗度、葛頭長度、葛頭干質量、主藤干質量、側枝干質量、葉片干質量、地上部分干質量、塊根干質量和單株產量等指標進行分析。17個種植基地的粉葛單株產量總體偏低，葛頭粗度、葛頭干質量、主藤干質量、側枝干質量、葉片干質量和地上部分干質量的變幅較大。其原因主要是受2019年下半年連續干旱天氣的影響。由于該時期是粉葛快速膨大期，沒有水分的補充，塊根膨大受到嚴重影響，這與甘薯在干旱脅迫下塊根的形成和膨大被抑制相似[11]。此外，葛在塊根膨大期對鉀的需求量大，實際種植過程中，常采用追肥的方式補充鉀元素。但在持續干旱而又無灌溉的情況下，追施的肥料難以溶解，無法補充粉葛正常生長情況下所需要的鉀。本研究中進賢縣架橋鎮和樟樹市臨江鎮兩個基地均為坡耕地且沒有灌溉條件，粉葛地上部分長勢差，塊根小，單株平均產量僅為0.35 kg和0.38 kg；而在鄱陽縣團林鄉和永豐縣鹿岡鄉，基地具備一定的灌溉條件，粉葛長勢相對較好，單株平均產量均在1.50 kg以上。本研究中葛頭長度變異系數較小，主要是葛頭長度受葛苗長度影響大，而各地的葛苗來源相對一致。

經濟系數是作物生產效率的重要體現，在一定程度上，經濟系數是決定經濟產量高低的重要因素。在不同生態條件下，經濟系數保持在一定數值范圍內，但與不同年份氣象條件、栽培措施的變化相關。本研究中85株粉葛的經濟系數為0.11～0.77，均值為0.54，84.18%樣品(69株)的經濟系數為0.40～0.70，與同為塊根作物的木薯的經濟系數相近[12]。部分植株的經濟系數較低，可能是受干旱的影響。

本研究中相關分析表明，塊根干質量、地上部分干質量、經濟系數、葉片干質量、主藤干質量、葛頭干質量、側枝干質量、葛頭粗度均與單株產量呈顯著正相關。塊根干質量與產量相關性最大，這是因為產量為塊根鮮質量，塊根鮮質量減去含水量等于塊根干質量，而同一時期采集的塊根含水量均在60%左右。地上部分與產量相關性較大，主要是因為一年生粉葛的地上部分長勢在一定程度上影響塊根的形成。這與野生葛不同。野生葛作為一種纏繞性的藤本植物，藤長節多，藤蔓容易徒長，其節接觸土壤時，又易長出不定根，消耗植物體養分，在短期內難以形成產量。

通徑分析表明，各農藝性狀中葉片干質量對產量的直接通徑系數及凈貢獻率決定程度最高，其次是葛頭干質量。在塊根膨大期，葉片通過光合作用合成營養物質輸送到根部，促進塊根的生長。本研究中17個基地的品種均為小葉型粉葛，葉片大小相對一致。因此，在一定范圍內，葉片干質量越大，植物光合作用越強，產量則越大。葛頭是葛苗生長到一定時期后的產物，即當葛苗的主蔓長至1.5～2.0 m時，種莖由養分供應器官轉為養分運輸器官和貯藏器官。在一定程度上，地上部分在塊根膨大期向塊根運輸的養分越多，塊根產量越大，而作為運輸器官的葛頭，貯藏養分的潛能也越大，從而促進了自身的生長。