To identify the good peanut cultivars with the properties of high yield, high nutrient use efficiency and wide adaptability, 19 selected peanut cultivars were planted in the low champaign area and piedmont plain area of Hebei Province. By using principal component analysis, the adaptability of these 19 cultivars was evaluated for different ecological regions through comparing their 16 main traits including biomass and nutrient parameters. According to the critical value of principal component (>1.0), the 16 biomass and nutrient characteristics were integrated into 4 principal components which accounted for 85% of the original information. The results indicated that there were obvious differences in yield and nutrient use efficiency for the peanut cultivars in different ecological regions. The 19 peanut cultivars were classified into 2 groups according to their ecological adaptability, and the cultivars from the group with wide adaptability could further be divided into 3 categories according to their yield and nutrient use efficiency. Among these cultivars, Yuhua 9719, Jihua 0212-4, Weihua 10, Yuhua 15, Puhua 28 and Jihua 10 were selected as the better peanut cultivars with the properties of high yield, high nutrient use efficiency and wide adaptability.
全 文 :基于生物量和养分累积量的花生品种
生态适应性评价∗
王 雪1 崔少雄1 孙志梅1∗∗ 穆国俊2 崔顺立2 王鹏超2 刘立峰2
( 1 河北农业大学资源与环境学院, 河北保定 071001; 2 河北农业大学农学院, 河北保定 071001)
摘 要 为挖掘产量性状好、养分利用效率高、生态适应性广的优良花生品种,在冀中低平原
和山前平原两个生态区分别测定了 19个花生品种的 16 个生物量和养分累积量指标,通过主
成分分析对不同品种在不同生态区的表现进行了综合评价.按照主成分对应特征值大于 1 的
原则提取主成分,将 16个主要性状指标综合成 4个主成分,可代表花生生物量和养分利用性
状 85%左右的原始信息量.结果表明: 不同花生品种在不同生态区域的产量和养分利用效率
存在较大差异.根据生态适应性将 19个花生品种分为 2 类,生态适应性广的品种又分为产量
水平和养分利用效率高、中、低 3类,其中豫花 9719、冀花 0212⁃4、潍花 10号、豫花 15 号、濮花
28号和冀花 10号为生态适应性广、养分利用效率高、产量水平也较高的品种.
关键词 花生; 生物量; 养分累积量; 生态适应性; 综合评价
文章编号 1001-9332(2015)07-2023-07 中图分类号 S565.2 文献标识码 A
Ecological adaptability evaluation of peanut cultivars based on biomass and nutrient accumu⁃
lation. WANG Xue1, CUI Shao⁃xiong1, SUN Zhi⁃mei1, MU Guo⁃jun2, CUI Shun⁃li2, WANG
Peng⁃chao2, LIU Li⁃feng2 ( 1College of Resources and Environmental Science, Agricultural University
of Hebei, Baoding 071001, Hebei, China; 2College of Agronomy, Agricultural University of Hebei,
Baoding 071001, Hebei, China) . ⁃Chin. J. Appl. Ecol., 2015, 26(7): 2023-2029.
Abstract: To identify the good peanut cultivars with the properties of high yield, high nutrient use
efficiency and wide adaptability, 19 selected peanut cultivars were planted in the low champaign
area and piedmont plain area of Hebei Province. By using principal component analysis, the adapta⁃
bility of these 19 cultivars was evaluated for different ecological regions through comparing their 16
main traits including biomass and nutrient parameters. According to the critical value of principal
component (>1. 0), the 16 biomass and nutrient characteristics were integrated into 4 principal
components which accounted for 85% of the original information. The results indicated that there
were obvious differences in yield and nutrient use efficiency for the peanut cultivars in different eco⁃
logical regions. The 19 peanut cultivars were classified into 2 groups according to their ecological
adaptability, and the cultivars from the group with wide adaptability could further be divided into 3
categories according to their yield and nutrient use efficiency. Among these cultivars, Yuhua 9719,
Jihua 0212⁃4, Weihua 10, Yuhua 15, Puhua 28 and Jihua 10 were selected as the better peanut
cultivars with the properties of high yield, high nutrient use efficiency and wide adaptability.
Key words: peanut; biomass; nutrient accumulation; ecological adaptability; comprehensive eva⁃
luation.
∗现代农业产业技术体系建设专项(CARS⁃14)、河北省高等院校科
学技术研究重点项目(ZH2011209)和农业部公益性行业(农业)科
研专项(201103003)资助.
∗∗通讯作者. E⁃mail: sunzhm2002@ 163.com
2014⁃06⁃25收稿,2015⁃05⁃06接受.
我国是世界上最大的花生生产国,已有 500 年
左右的栽培历史[1] .作为主要的油料作物,其产量已
占国内油料总产量的 50%以上[2] .河北省为花生主
产大省,自 20 世纪 80 年代以来种植面积一直稳居
全国第 3 位,种植的花生品种曾多达 40 余个,但目
前只有少数品种在生产上发挥重要作用[3] .针对现
代农业生产特点,挖掘和选育优质花生种质资源,对
实现花生优质高效生产具有重要意义.
应 用 生 态 学 报 2015年 7月 第 26卷 第 7期
Chinese Journal of Applied Ecology, Jul. 2015, 26(7): 2023-2029
多年来,国内外学者在花生种质资源研究方面
做了大量的研究,并从不同角度进行了鉴定与评
价[3-8] .陈四龙等[4]对 10个花生品种的 16个生物学
性状进行了分析,结果表明,不同品种的生态适应性
存在较大差异.刘立峰等[3]研究表明,由于不同区域
土壤和气候条件差别较大,适宜栽培的品种也不同.
在花生种质资源选育和栽培过程中出现了产量水平
徘徊、品种适应性较差等问题.如何实现作物养分资
源的高效利用是农业生产中协调经济、生态和社会
效益的关键问题,而挖掘和培育养分资源高效利用
的高产品种是实现养分资源高效管理和利用的重要
技术途径.Watt 等[9]研究表明,作物高产、优质生产
是以较高的生物量为前提的,而生物量的累积则以
养分吸收为基础.目前有关花生农艺性状[3-4]、品质
性状[3,5]、遗传多样性[6-8]、抗性[10-11]和管理措施对
生长发育的影响[12-17]等方面的研究较多,但兼顾产
量和养分利用性状的品种评价研究较少.本研究以
冀中低平原和山前平原两个不同生态区为研究区
域,以来自不同生态区的 19 个花生品种为供试材
料,采用田间小区试验获取生物量和养分累积量指
标,再借助主成分分析方法进行综合评价,旨在挖掘
产量性状好、养分利用效率高、生态适应性广的优质
花生品种,为河北省花生品种更新和优良品种的筛
选提供科学依据.
1 研究区域与研究方法
1 1 试验地概况及供试材料
试验分别在河北省衡水市深州试验站和保定市
农业科学研究院试验基地进行,这两个地点分别代
表河北低平原区和太行山山前平原区两个不同的生
态类型区.深州试验站地处黑龙港流域滹沱河冲积
平原,属于温带半湿润季风气候,年平均气温
12.6 ℃,无霜期 200 d,年日照时数 2563 h,年均降
水量 510 mm.土壤为洪冲积黄土,土壤类型为潮土,
土壤基本理化性质为:有机质 5. 04 g·kg-1,全氮
0 47 g·kg-1,速效磷 19.08 mg·kg-1,速效钾 79 31
mg·kg-1 .保定市农业科学研究院试验基地位于太
行山山前冲积扇上,属于暖温带半干旱季风气候,年
均温 12 ℃,无霜期 165 ~ 210 d,年日照时数 2447 ~
2871 h,年均降水量 570 mm.供试土壤为潮褐土,土
壤基本理化性质为:有机质 13. 35 g·kg-1,全氮
0 81 g·kg-1,速效磷 27. 49 mg · kg-1,速效钾
165 44 mg·kg-1 .供试花生品种共 19 个,分别为豫
花 9236、豫花 9719、潍花 10 号、冀花 0212⁃4、湘花
2008、开农 49、山花 9 号、豫花 15 号、濮花 28 号、锦
花 10号、锦花 14 号、桂花 1026、桂花 836、冀花 8
号、冀花 4号、远杂 9307、山花 8号、汾花 6号和冀花
10号.
1 2 试验设计
采用田间小区试验方法,小区面积 3.4 m×4 m=
13.6 m2,每个品种重复 3 次,随机区组排列.深州试
验点于 2013年 4月 27日播种,8月 30日收获;保定
试验点于 2013 年 5 月 10 日播种,9 月 4 日收获.
肥料施用量按纯 N 61. 5 kg · hm-2, P 2O5 132
kg·hm-2,K2O 112.5 kg·hm
-2施用,肥料品种分别
为尿素、磷酸二铵和硫酸钾,所有肥料均一次性基
施.双行垄种,每小区 12 行,平均行距 45 cm,穴距
20 cm,密度 15 万穴·hm-2,每穴 2 株.田间管理按
照当地的生产习惯进行,花生生长期间及时防治病
虫害.
1 3 样品采集及分析测定
在生长前期各处理选定有代表性的植株连续 5
穴(10株)作标记,于成熟期取样,并收集其地下落
叶,分茎叶、根系、果壳和籽仁 4部分,洗净后晾干称
量,记录鲜质量,然后分取部分样品烘干,折算干物
质累积量.每小区收获全部花生称量,并按小区面积
折算成每公顷产量.花生干样粉碎后,用浓 H2 SO4⁃
H2O2消煮,凯式定氮法测定全 N,钒钼黄比色法测
定全 P,火焰光度计法测定全 K[18] .土壤样品的基本
理化性质采用常规农化分析方法[18] .
测试指标分为生物量和养分累积量两类,共计
16个,其中生物量包括茎叶生物量(X1)、根系生物
量(X2)、果壳生物量(X3)和籽仁产量(X4)4 个;养
分累积量包括茎叶 N 累积量(X5)、根系 N 累积量
(X6)、果壳 N累积量(X7)、籽仁 N 累积量(X8)、茎
叶 P 累积量(X9)、根系 P 累积量(X10)、果壳 P 累积
量( X11 )、籽仁 P 累积量 ( X12 )、茎叶 K 累积量
(X13)、根系 K累积量(X14)、果壳 K累积量(X15)和
籽仁 K累积量(X16)12个.
1 4 数据处理
试验数据采用 SPSS 16.0 软件进行统计分析,
采用主成分分析方法,调用 Factor 过程.由于 16 个
测试指标的量纲不统一,利用公式 χ′ij = ( χ ij -χ j) / S j
进行数据转换,其中 j 为指标个数,i 为每个指标的
观察值,χ ij为原始数值( i = 1,2,3,…,19; j = 1,2,3,
…,16),χ′ij为转换后的数据,χ j 为第 j个指标的算术
平均值,S j为指标的标准差.
对各原始变量(x1,x2,…,xp)进行主成分分析,
4202 应 用 生 态 学 报 26卷
提取前 m个主成分 y1,y2,…,ym,其方差分别为 λ1,
λ2,…,λm .以每个主成分 yi的贡献率 αi = λ i /∑
p
i = 1
λ i
为权数,构建综合评价模型 F = α1y1 + α2y2 +… +
αmym,计算出每个品种的综合得分,依据得分多少
对供试品种进行综合评价.
2 结果与分析
2 1 不同花生品种生物量与养分累积量的相关性
对不同花生品种生物量和养分累积量的相关性
进行分析,结果表明(表 1),深州试验点各生物量指
标间的相关系数均达到(极)显著水平;保定试验点
除果壳生物量与茎叶生物量和根系生物量间的相关
性不显著外,其他各生物产量间的相关性也均达到
了(极)显著水平.说明花生要获得高产,实现源库协
调至关重要.深州试验点,各生物量指标与茎叶 N累
积量、果壳和籽仁 N、K累积量的相关系数均达到了
(极)显著水平,但与果壳和籽仁 P 累积量间的相关
性不显著;保定试验点上述相关关系虽未全部达到
显著水平,但相关关系基本相似.由此可知,花生植
株生长状况与果壳和籽仁对 N、K 的吸收累积关系
密切,而与 P 的关系较小.同时也说明供试的花生品
种中,高产花生均具有植株高大、根系发达、果壳和
籽仁 N、K养分累积量较高的特征.
2 2 不同花生品种生物量和养分累积量的主成分
分析
对所测定的 16 个花生性状指标进行主成分分
析,得到各提取成分的初始化特征值(表 2).结果表
明,深州试验点和保定试验点 16个成分的累积贡献
率均达到 100%,说明 16 个因子对花生综合性状的
评价均有贡献.
根据主成分对应特征值大于 1的原则提取主成
分[19],在两个试验点上分别提取到 4 个主成分.深
州和保定试验点第 1主成分的贡献率分别为 47.6%
和 58.8%,前 4个主成分的累积贡献率分别达到了
85.6%和 82.1%,这就意味着前 4个主成分基本代表
了花生主要生长性状 85%左右的遗传信息,因此,
可以用这 4个主成分来反映 16 个原始性状指标的
基本遗传信息.
2 3 影响主成分的主要性状
花生品种生物量和养分累积量的主成分矩阵反
映了主要性状指标对此主成分负荷相对大小和作用
的方向,即该指标对主成分的影响程度,也称为指标
在主成分上的载荷[19] .从表 3 可知,深州试验点决
定第 1主成分的生长性状指标主要有茎叶、根系、果
壳、籽仁的生物量和籽仁 N、P、K 累积量,说明主成
分 1是由上述几个指标组成的一个综合指标,其中
籽仁产量的载荷值最大,为 0.954,其次是籽仁 K 累
积量和茎叶生物量,说明籽仁养分累积量越高,地上
部生长越旺盛,籽仁产量也越高.基于籽仁产量对第
1主成分的贡献率最高,可认为 Z1是产量因子;保定
试验点决定第 1 主成分的变量与深州趋势一致,其
贡献率为 42. 3%,因此,这一因子也被定义为
产量因子 .深州试验点决定第2主成分大小的主要
表 1 不同花生品种生物量和养分累积量的相关系数
Table 1 Correlation coefficients among biomass and nutrient accumulation of peanut cultivars
指标 Index X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16
X1 - 0.833∗∗ 0.152 0.493∗ 0.902∗∗ -0.046 0.186 0.540∗∗ -0.027 -0.387∗ 0.104 0.290 0.202 0.107 0.386∗ 0.438∗
X2 0.756∗∗ - 0.277 0.463∗ 0.706∗∗ -0.024 0.322 0.484∗ -0.113 -0.135 0.275 0.066 0.202 0.207 0.455∗ 0.411∗
X3 0.483∗ 0.535∗ - 0.770∗∗ 0.006 0.365 0.920∗∗0.671∗∗ -0.407∗ 0.486∗ 0.920∗∗-0.408∗ 0.344 0.200 0.584∗∗ 0.533∗∗
X4 0.767∗∗ 0.586∗∗ 0.786∗∗ - 0.277 0.379∗ 0.689∗∗0.952∗∗ -0.052 0.200 0.722∗∗-0.141 0.288 0.287 0.560∗∗ 0.771∗∗
X5 0.754∗∗ 0.791∗∗ 0.554∗ 0.476∗ - -0.114 0.121 0.295 -0.148 -0.316 -0.019 0.340 0.092 -0.013 0.348 0.338
X6 -0.091 0.336 0.253 -0.128 0.139 - 0.262 0.300 -0.145 0.705∗∗ 0.336 -0.031 0.469∗ 0.738∗∗0.117 0.245
X7 0.494∗ 0.421∗ 0.863∗∗0.698∗∗ 0.220 0.133 - 0.583∗∗ -0.391∗ 0.466∗∗ 0.865∗∗-0.374 0.216 0.062 0.625∗∗ 0.542∗∗
X8 0.717∗∗ 0.634∗∗ 0.642∗∗0.901∗∗ 0.533∗ -0.113 0.550∗ - -0.002 0.084 0.592∗∗-0.096 0.335 0.307 0.427∗ 0.674∗∗
X9 0.017 -0.279 -0.166 -0.056 -0.153 -0.146 0.087 -0.032 - -0.341 -0.377 0.157 -0.439∗ -0.258 -0.196 0.059
X10 0.133 0.381 0.032 -0.046 0.563∗ 0.577∗∗-0.052 0.109 -0.295 - 0.531∗∗-0.264 0.273 0.513∗ 0.227 0.250
X11 0.229 -0.026 0.097 0.205 -0.162 -0.282 0.224 0.267 0.208 -0.263 - -0.403∗ 0.383∗ 0.120 0.774∗∗ 0.646∗∗
X12 0.425 0.323 0.479∗ 0.535∗ 0.197 -0.136 0.331 0.583∗ 0.300 -0.220 0.186 - -0.201 -0.028 -0.073 0.032
X13 -0.004 0.026 0.213 0.067 0.029 0.324 0.225 -0.042 0.538∗ 0.151 -0.007 0.145 - 0.477∗∗0.146 0.158
X14 -0.081 0.245 0.087 -0.180 0.040 0.807∗∗-0.086 -0.154 -0.178 0.433 -0.226 -0.250 0.309 - -0.089 0.116
X15 0.448∗ 0.611∗∗ 0.856∗∗0.616∗∗ 0.239 0.258 0.692∗∗0.578∗∗ -0.296 0.165 0.137 0.535∗ 0.019 0.040 - 0.743∗∗
X16 0.490∗ 0.675∗∗ 0.842∗∗0.678∗∗ 0.343 0.304 0.665∗∗0.563∗∗ -0.229 0.144 -0.034 0.605∗∗ 0.126 0.130 0.808∗∗ -
左下角为深州试验结果,右上角为保定试验结果 Result in Shenzhou was in down left, and that in Baoding was in up right.
52027期 王 雪等: 基于生物量和养分累积量的花生品种生态适应性评价
表 2 不同花生品种生物量和养分累积量的主成分分析
Table 2 Principal component analysis for biomass and nutrient accumulation of peanut cultivars
主成分
Component
深州 Shenzhou
特征值
Eigenvalue
方差
Variance
(%)
累积贡献率
Cumulative contribution
rate (%)
保定 Baoding
特征值
Eigenvalue
方差
Variance
(%)
累积贡献率
Cumulative contribution
rate (%)
1 7.610 47.6 47.6 9.404 58.8 58.8
2 3.061 19.1 66.7 1.439 9.0 67.8
3 1.904 11.9 78.6 1.227 7.7 75.4
4 1.122 7.0 85.6 1.058 6.6 82.1
5 0.566 3.5 89.1 0.906 5.7 87.7
6 0.457 2.9 92.0 0.578 3.6 91.3
7 0.395 2.5 94.5 0.387 2.4 93.7
8 0.350 2.2 96.7 0.358 2.2 96.0
9 0.208 1.3 98.0 0.271 1.7 97.7
10 0.118 0.7 98.7 0.176 1.1 98.8
11 0.077 0.5 99.2 0.105 0.7 99.4
12 0.074 0.4 99.6 0.052 0.3 99.8
13 0.027 0.2 99.8 0.024 0.1 99.9
14 0.020 0.1 99.9 0.007 0.0 100.0
15 0.007 0.0 100.0 0.006 0.0 100.0
16 0.005 0.0 100.0 0.001 0.0 100.0
表 3 不同花生品种生物量和养分累积量主成分矩阵
Table 3 Principal component matrix for biomass and nutrient accumulation of peanut cultivars
指标
Index
深州 Shenzhou
Z1 Z2 Z3 Z4
保定 Baoding
Z1 Z2 Z3 Z4
X1 0.923 0.014 0.077 -0.245 0.911 -0.080 -0.063 -0.139
X2 0.738 -0.089 0.174 -0.413 0.926 0.035 -0.217 -0.050
X3 0.818 0.399 -0.313 -0.129 0.901 -0.243 0.213 -0.077
X4 0.954 -0.076 0.061 -0.094 0.957 0.050 -0.112 -0.037
X5 0.539 -0.201 0.679 0.316 0.386 0.415 0.232 0.624
X6 0.085 0.716 0.624 0.091 0.692 0.142 -0.355 -0.219
X7 0.718 0.384 -0.292 -0.319 0.901 -0.235 0.236 0.042
X8 0.877 -0.166 0.039 -0.035 0.897 0.065 -0.182 0.003
X9 0.575 -0.565 0.444 0.197 -0.068 0.868 0.074 -0.033
X10 -0.130 0.901 0.141 0.004 0.698 -0.046 -0.289 0.047
X11 0.426 0.100 -0.631 0.581 0.699 -0.097 0.557 0.041
X12 0.726 -0.075 -0.067 0.461 0.608 0.436 0.322 -0.076
X13 0.825 -0.040 0.266 -0.033 0.318 -0.209 -0.320 0.756
X14 -0.046 0.857 0.355 0.216 0.770 0.249 -0.415 -0.070
X15 0.648 0.516 -0.363 0.067 0.886 -0.226 0.245 -0.014
X16 0.945 -0.096 -0.083 0.113 0.955 0.077 0.113 -0.045
是根系 N、P、K 累积量,其贡献率为 19.1%,故称其
为根系养分因子(Z2);保定试验点第 2 主成分贡献
率为 9.0%,以茎叶 N累积量、茎叶 P 累积量为相对
较高的正向载荷,其中茎叶 P 累积量在第 2 主成分
中的载荷值最大(0.868),说明茎叶 P 累积量在第 2
主成分中起决定性作用,因此,可以把这一因子称为
茎叶 P 累积量因子(Z2).第 3主成分中,深州试验点
的贡献率为 11.9%,其中载荷较高且符号为正的性
状有茎叶 N累积量、根系 N 累积量,载荷较高且符
号为负的性状为果壳 P 累积量,其中茎叶 N累积量
的载荷最大,故称其为茎叶 N 累积量因子(Z3);但
保定试验点第 3主成分贡献率为 7.7%,与深州试验
点结果不同,果壳 P 累积量的载荷值为正且在 16个
指标中最大(0.557),所以定义 Z3为果壳 P 累积量
因子.同样,第 4主成分在深州的贡献率为 7.0%,其
中果壳 P 累积量的载荷值最大,称为果壳 P 累积量
因子 (Z4 );而保定试验点第 4 主成分贡献率为
6 6%,其中茎叶K累积量的载荷值最高,称为茎叶
6202 应 用 生 态 学 报 26卷
表 4 不同花生品种生物量和养分累积量各主成分得分及综合得分
Table 4 Score of principal component and general score of biomass and nutrient accumulation of peanut cultivars
品种
Cultivar
深州 Shenzhou
主成分因子
Component factor
1 2 3 4
综合得分
General
score
等级
Grade
保定 Baoding
主成分因子
Component factor
1 2 3 4
综合得分
General
score
等级
Grade
豫花 9236 Yuhua 9236 1.32 1.00 -1.62 -0.73 0.68 8 3.19 -1.06 2.60 -0.73 2.35 2
豫花 9719 Yuhua 9719 4.23 1.48 -0.91 -0.36 2.54 1 4.47 -0.18 0.36 0.73 3.28 1
潍花 10号 Weihua No.10 2.24 1.86 0.83 -0.76 1.72 4 3.03 -0.43 0.00 -0.30 2.10 4
冀花 0212⁃4 Jihua 0212⁃4 3.91 -0.26 2.11 -1.20 2.33 2 3.03 -0.57 -1.96 -2.00 2.20 3
湘花 2008 Xianghua 2008 -1.79 1.11 1.19 0.19 -0.57 11 -0.71 0.56 -0.30 0.07 -0.47 10
开农 49 Kainong 49 1.11 -0.45 -0.38 -0.53 0.43 9 1.34 -0.90 -0.47 0.74 -0.88 11
山花 9号 Shanhua No.9 2.57 1.97 -0.24 2.25 2.02 3 1.70 -2.26 -0.66 0.08 0.92 8
豫花 15号 Yuhua No.15 2.53 -0.60 0.50 1.68 1.48 5 2.71 0.35 -0.85 -0.15 1.89 5
濮花 28号 Puhua No.28 2.96 -0.20 -2.06 -0.25 1.30 6 2.29 1.29 1.18 -0.32 1.87 6
锦花 10号 Jinhua No.10 -0.96 -2.45 -1.79 1.75 -1.19 14 -1.37 -0.62 -0.81 1.99 -0.97 13
锦花 14号 Jinhua No.14 -5.63 2.60 -0.99 -0.63 -2.76 19 -8.12 -1.17 0.55 -1.04 -2.98 19
桂花 1026 Guihua 1026 -3.42 2.94 1.55 1.39 -0.93 13 -2.59 -1.34 1.43 -0.28 -1.89 17
桂花 836 Guihua 836 -2.58 -1.74 -0.21 -0.42 -1.90 18 -0.33 -0.02 0.36 0.85 -0.13 9
冀花 8号 Jihua No.8 -1.00 -0.82 -0.56 -0.35 -0.85 12 -2.39 -0.04 -0.85 -1.38 -1.91 18
冀花 4号 Jihua No.4 -1.71 -1.28 -2.52 -0.68 -1.65 16 -2.08 1.17 -1.50 -0.54 -1.55 15
远杂 9307 Yuanza 9307 -0.35 -3.16 2.00 1.05 -0.54 10 -1.56 0.16 0.76 1.17 -0.94 12
山花 8号 Shanhua No.8 -2.28 -2.29 1.38 -0.70 -1.66 17 -2.14 2.17 0.69 -0.93 -1.30 14
汾花 6号 Fenhua No.6 -2.80 0.70 0.12 -0.55 -1.44 15 -2.34 0.32 -1.04 1.67 -1.60 16
冀花 10号 Jihua No.10 1.67 -0.41 1.59 -1.16 0.97 7 1.26 2.54 0.49 0.35 1.26 7
K累积量因子(Z4).两个试验点主成分中各性状载
荷值分布的不一致性可能是由于两试验点的地理位
置不同导致的气候、土壤等自然条件的差异造成的.
2 4 基于主成分分析的花生品种综合评价
由表 4可知,深州试验点供试的 19个花生品种
中,产量因子得分最高的是豫花 9719,根系养分因
子得分最高的是桂花 1026,茎叶 N累积量因子得分
最高的是冀花 0212⁃4,果壳 P 累积量因子得分最高
的是山花 9号.而综合因子得分最高的是豫花 9719,
得分最低的是锦花 14号.保定试验点依据主成分分
析结果划分的 4 个主成分中,产量因子得分最高的
也是豫花 9719,茎叶 P 累积量因子得分最高的是冀
花 10 号,果壳 P 累积量因子得分最高的是豫花
9236,茎叶 K累积量因子得分最高的是锦花 10 号.
同样,保定试验点亦以豫花 9719 的综合得分最高,
锦花 14号的综合得分最低.
从同一品种在两个试验点的综合表现来看,豫
花 9719、潍花 10 号、豫花 15 号、潍花 28 号和冀花
10号在深州和保定两地的综合得分排名均为第 1、
第 4、第 5、第 6和第 7,冀花 0212⁃4在深州和保定试
验点的排名分别为第 2 和第 3,说明这些品种的生
物量和养分利用效率均较高,生态适应性也较好.湘
花 2008、开农 49 和远杂 9307 在深州和保定试验点
的排名分别为第 11 和第 10、第 9 和第 11、第 10 和
第 12,说明这 3个品种的生物量和养分利用效率中
等,但生态适应性较好.锦花 10 号、冀花 4 号和汾花
6号在深州和保定试验点的排名分别为第 14 和第
13、第 16和第 15、第 15 和第 16;锦花 14 号在两地
的综合排名均为第 19,说明这 4 个品种的生物量和
养分利用效率均较低,但生态适应性较好.豫花
9236、山花 9号、桂花 1026、桂花 836、冀花 8 号和山
花 8号这 6个品种在两个试验点的综合排名则存在
较大差异,说明跨区域种植对上述品种的生物量和
养分利用影响较大,生态适应性较差.
3 讨 论
养分供应是影响作物生长的首要因子[20],发掘
养分高效利用的品种是实现养分资源高效管理和利
用的重要途径.国内外一些研究者对小麦[21]、玉
米[22]、水稻[23]、棉花[24]及蔬菜[25-27]等作物的养分
吸收利用规律进行了大量研究,但从发掘养分高效
利用品种角度对花生养分性状的研究则鲜见报道.
本研究对供试的 19 个花生品种在两个不同生态区
的茎叶、根系、果壳的生物量、籽仁产量及各部位 N、
P、K累积量等共计 16项指标的相关分析结果表明,
花生植株生长状况与果壳和籽仁对 N、K 的吸收关
系密切,但与 P 的密切程度较小,植株高大、根系发
达、果壳和籽仁的 N及 K养分累积量较高是高产花
72027期 王 雪等: 基于生物量和养分累积量的花生品种生态适应性评价
生品种的主要特征,这与姜慧芳等[28]关于高产花生
优良性状的表现相似.主成分分析结果表明,16 个
花生性状指标的品种间均存在明显的遗传差异,但
可以用 4个主成分来概括 16 个主要性状指标.两个
地区主成分分析结果存在较大差异,这可能是由于
不同品种的稳定性和适应性有所差异,加之品种基
因型和环境间存在互作效应,从而使得不同品种在
不同地区的表现并不一致,这与陈四龙等[4]的研究
结果相似.
根据各品种的综合得分对不同花生品种进行综
合评价,综合得分越高,表明该花生品种的产量和养
分利用效率越高.结果显示,豫花 9719、冀花 0212⁃4、
潍花 10号、豫花 15号、濮花 28号和冀花 10 号 6 个
品种综合得分均排在前 7 位,且在两个试验点表现
基本一致,说明这些品种不仅产量水平和养分利用
效率较高,在不同地区的适应性也较强;湘花 2008、
开农 49和远杂 9307 生态适应性也较强,但产量水
平和养分利用效率中等;锦花 10号、冀花 4号、汾花
6号和锦花 14号也属于生态适应性较强的品种,但
产量水平和养分利用效率较低;而豫花 9236、山花 9
号、桂花 1026、桂花 836、冀花 8 号和山花 8 号这 6
个品种在两个试验点的综合排名存在较大差异,说
明种植区域对这些品种的产量和养分利用性状影响
较大.究其原因,主要是大多数品种大都是在一定的
自然环境条件下通过长期自然选择和人工选择获
得,且其生长受环境因素的影响较大,而自然选择的
结果决定了品种遗传分歧的多向性,人工选择也可
能引起较大的遗传分歧[5],从而使得同一花生品种
在一定的地理区域内形成特定的生态型,最终导致
同一品种的产量水平和养分利用效率在不同地区的
表现不同.
由此可见,同一花生品种的主要生物量和养分
累积量指标在不同生态区表现出较大的差异性,各
个性状的优劣程度也不尽相同.因此,在对不同花生
品种进行评价时,不能只考虑某一个性状或随机某
几个性状的优劣,而应该对其进行全面系统的综合
评价.同时,由于不同花生品种的生物量及养分累积
能力存在较大差异,通过选育优良品种来提高花生
的产量潜力和养分利用潜力也是行之有效的途径.
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作者简介 王 雪, 女, 1988年生, 硕士研究生. 主要从事
植物营养与施肥研究. E⁃mail: daxue15131253791@ sina.com
责任编辑 张凤丽
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