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Studies on production capability of genet of wild compressed limpograss

扁穗牛鞭草野生资源基株生产性能指标的分析研究



全 文 :     四川省青年基金项目(02ZQ026057)和科技部星火计划项目(2004EA810010)资助
     通讯作者
收稿日期 :20041129   改回日期 :20050314
扁穗牛鞭草野生资源基株生产性能指标的分析研究 
刘金平  张新全  陈永霞
(四川农业大学草业科学系  雅安   625014)
摘  要  以基株为单位 ,对西南地区 44份扁穗牛鞭草[ Hemarthia compressa(LF)RBr]野生资源的 10项生产
性能指标进行比较研究 。结果表明 :不同基株生产性能指标变异很大 ;且生产性能指标之间有一定的相关性 ,茎叶
比与植株的含水率呈显著的负相关 ,叶片含水率与茎秆含水率为极显著相关 ,空间分布指数与茎秆比为正相关 ;依
据影响基株产量的第一 、第二主成分分蘖数和植株空间分布范围 ,把供试材料分为 Ⅰ ~ Ⅴ 类 ,可依据生产性能类
型 ,有针对性地对资源进行研究 、选育和开发应用 。
关键词  西南地区  扁穗牛鞭草  野生资源  生产性能
Studies on production capability of genet of wild compressed limpograss . LIU JinPing , ZHANG XinQuan , CHEN
YongXia (Department of Grassland , Sichuan Agricultural University ,Yaan 625014 ,China) , CJEA ,2006 ,14(4) :
41 ~ 43
Abstract   10 production indexes of genet for 44 cases of wild limpograss from southwest district of China were compared .
Significant difference was observed on the productivity of these limpograss .The results indicate that every production in
dex of genet presents a great variation .And correlations between different indexes are observed .The variance analysis of
yield indexes shows that stem/lamina is significantlynegatively correlated with the moisture of genet( r = - 042563) ,
and the moisture of lamina is positively correlated with the moisture of stem ( r = 069141) ,and the space distributing in
dex is correlated with the stem/lamina ( r = 025985) .According to the two main production indexes (first tiller num
ber ,second space distribution) , the 44 cases of wild limpograss are classified into five types .Based on the productivity
type , those resources can be studied and exploited to good purpose .
Key words   Southwest District ,Limpograss ,Wild resources ,Productivity
(Received Nov .29 ,2004 ; revised March 14 ,2005)
扁穗牛鞭草( Hemarthia compressa(LF)RBr)为热带 、亚热带优质牧草资源 。 20 世纪 50 年代以来 ,
美国 、日本 、新西兰等国对野生牛鞭草种质资源开展了研究[1] 。 我国扁穗牛鞭草种质资源丰富 ,但大量优质
资源处于自生自灭的待开发状态 。随着退耕还林还草 、农业产业结构调整等工程的深入实施 ,对本土草种
的需要越来越大 ,现有的品种已经不能满足生产实践的需求 。 因此分析扁穗牛鞭草生产性能及特点 ,可为
无性繁殖人工草地及草地管理提供理论依据 ,为种质资源评价 、分类 、开发和品种选育改良奠定基础 。
1  试验材料与方法
试验在四川省雅安市青衣江流域二级阶地后缘四川农业大学草学系实验基地内进行 ,该地位于北纬
38°8′ ,东经 103°14′ ,海拔高度 620m ,属北亚热带湿润季风气候 。供试材料为西南地区收集的 44份扁穗牛鞭
草(表 1) 。于 2002 年 11月 ,每种材料以带 2 节的健壮茎为种子 ,按 8 株/小区进行无性繁殖 ,小区面积为
20m × 15m 。 株高为草层自然高度 ,10 次重复测定求其平均值 ;蔓延半径为基株不同方向覆盖地表的宽
度 ,10次重复测定求其平均值 ;茎粗用游标卡尺测定成熟茎的直径 ,10 次重复测定求其平均值 ;节间长度为
用游标卡尺测定的成熟茎离心 7 ~ 10节节间长度 ,10 次重复测定求其平均值 ;分蘖数为刈割时基株的枝条
数 ,5次重复求其平均值 ;基株产量为基株刈割后的鲜草重量 ,5 次重复求其平均值 ;茎叶比 ,称取 500g 新鲜
材料 ,分离叶片和茎秆 ,烘干茎秆与叶片重量比 ;茎叶含水率为 80 ℃ 恒温烘干前后植株重量差与鲜重的比
值 ;空间分布指数为蔓延半径/株高 。利用 SAS 统计软件进行变异分析 、相关性分析和主成分分析 。
第 14卷第 4期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol .14   No .4
2 0 0 6年 1 0月 Chinese Journal of EcoAgriculture Oct .,  2006
表 1  供试扁穗牛鞭草来源情况
Tab1   Source of compressed limpograss for the experiment
代号
Code
编号
Number
采集地点
Collection sites
采集时间(年月)
Collection time
(yearmonth)
海拔高
度/m
Altitude
代号
Code
编号
Number
采集地点
Collection sites
采集时间(年月)
Collection time
(yearmonth)
海拔高
度/m
Altitude
1 H061 重 庆 长 寿 200207 330 n H004 四 川 名 山 百 丈 200104 750
2 H053 四 川 宁 南 200209 1100 o H002 重 庆 畜 科 所 200104 600
3 H20027 四 川 洪 雅 阳 坪 200212 416 p H001 四川石棉大渡河 200103 500
4 H20026 四 川 洪 雅 阳 坪 200212 416 q H065 四 川 西 昌 马 道 200307 1520
5 H20025 四 川 洪 雅 阳 坪 200212 416 r H066 四 川 雅 安 200308 620
6 H20024 四 川 洪 雅 阳 坪 200212 416 s H044 贵州独山草研所 200208 970
7 H20023 四 川 洪 雅 阳 坪 200212 416 t H043 贵州独山上司镇 200208 950
8 H20022 四 川 洪 雅 阳 坪 200212 416 u H042 贵 州 独 山 牧 场 200208 930
9 H20021 四 川 洪 雅 阳 坪 200212 416 v H041 重 庆 涪 陵 200208 190
a H060 四川攀枝花得石 200209 1500 w H036 重庆梁平单河口 200208 400
b H027 四川广元元坝区 200205 1200 x H035 重庆梁平双河口 200208 400
c H058 重 庆 江 津 200208 780 y H033 重庆万洲区龙古 200208 490
d H051 云 南 巧 家 七 里 200208 650 z H032 重 庆 樵 平 200208 630
e H050 云 南 巧 家 县 城 200208 680 A H031 重 庆 李 子 坝 200208 40
f H047 贵 州 荔 波 县 城 200208 370 B H030 四 川 宜 宾 蔡 坝 200208 240
g H046 贵 州 荔 波 水 利 200208 890 C H019 四 川 雅 安 草 坝 200004 480
h H045 贵 州 独 山 甲 良 200208 820 D H011 重 庆 嘉 陵 江 200104 520
i H015 四 川 都 江 堰 200105 750 E H023 绵 阳 圣 水 寺 200204 700
j H013 四 川 邛 崃 200105 560 F H021 绵 阳 安 昌 河 200204 700
k H040 垫 江 扬 家 市 村 200208 410 G H020 四 川 名 山 新 店 200204 750
l H010 重 庆 南 山 公 园 200104 500 H H017 四 川 乐 山 200105 390
m H009 四川洪雅槽渔潭 200104 600 I H016 四 川 眉 山 200105 465
表 2  基株生产性指标的变异分析结果
Tab2   Result of variance analysis of yield index of limpograss resources
项   目
I tems
平均值
Mean
最大值
Maximum
最小值
Minimum
标准差
Standard
deviation
变异系数/ %
Coefficient
of variation
株 高 / cm 2831 7400 1000 1296 4579
蔓延半径/cm 4682 9000 2200 1816 3878
茎 粗 / cm 044 090 025 017 3904
节间长度/cm 507 1000 230 193 3814
分 蘖 数 / 个 16180 60000 3700 11170 6904
基株产量 / kg 044 250 010 036 8301
叶片含水率/ % 076 082 071 003 356
茎秆含水率/ % 080 086 075 003 316
茎 叶 比 162 315 067 057 3537
2  结果与分析
21  基株生产性能指标的变异分析和相
关性分析
株高与蔓延半径反映了基株生长 、发
育过程中对水热资源和空间利用能力 ,分
蘖数反映了一定空间内枝条的密度 ,茎
粗 、节间长度 、含水率 、基株产量 、茎叶比
等反映着植株的成熟度 、适口性 、干物质
产量 、营养含量等牧草生产性能指标 。 西
南地区扁穗牛鞭草资源基株生产性能指
标的变异测定结果如表 2 。测定及分析结
果表明 ,基株生产性能各指标变异很大 ,
导致了不同资源生产能力和潜力的差异 。
以基株产量为生产能力指标 ,茎叶比为牧
       草品质指标 ,叶片含水率 、茎秆含水率为牧草成熟度指标 ,空间分布指数为牧草生长习性指标进行相关性分
析[2] ,结果见表 3 。结果说明 ,基株产量与茎叶比相关较大 ,即基株茎叶比例大时牧草的产量高 ;茎叶比与茎
秆的含水率呈显著的负相关 ,即成熟度越高植株含水率越低 。空间分布指数与茎叶比为正相关 。
42  中 国 生 态 农 业 学 报 第 14卷
22  基株生产性能指标主成分分析
生产能力最终体现在基株的产草量
上 ,但牧草的植株高度 、蔓延半径 、枝
条密度 、成熟度等对基株产量都有影
响 ,依据生产性能指标测定结果 ,对供
试材料基株生产性能指标进行主成分
分析 ,结果见表 4 。 特征根越大 ,它所对
应的主成分变量包含的信息就越大 。 可
以看出 ,本试验第一 、二主成分的累积贡
献率已达 9937 % ,求前两个主成分就反
   
表 3  基株生产性能指标相关性分析结果
Tab3   Results of relativity analysis of yield index of limpograss resource
项   目
I tems
基株产量
Yield of genet
茎叶比
Ratio of stem
to lamina
叶片含水率
Moisture of
lamina
茎秆含水率
Moisture of stem
茎 叶 比 020870
叶 片 含 水 率 005546 - 037138 
茎 秆 含 水 率 001596 - 042563  069141 
空间分布指数 - 005917 025985 000537 - 003762
       
表 4  生产性能指标协方差阵主成分分析结果
Tab4   Results of principal component analysis of yield index of limpograss resources
主成分
Principal
component
特征根
Eigenvalue
差   数
Difference
贡献率/ %
Proportion
累积贡献率/ %
Cumulative
PRIN1 124906 120832 0962381 096238
PRIN2 4074 3281 0031387 099377
PRIN3 792 780 0006106 099987
PRIN4 13 11 0000100 099997
PRIN5 02 01 0000014 099999
PRIN6 01 00 0000008 100000
PRIN7 01 00 0000004 100000
PRIN8 00 00 0000001 100000
PRIN9 00 00 0000000 100000
PRIN10 00 00 0000000 100000
映了原始指标中所包含的主要信息 。 协
方差阵的两个主成分特征向量表达式为 :
PRIN1 = 0002988 X1 - 0033706 X2 -
0000734 X3 - 0003824 X4 + 0999417 X5 +
0000090 X6 + 0000085 X7 - 0002066 X8 -
0001068 X9 + 0001021 X10 (1)
PRIN2 = 0520838 X1 + 0849987 X2 +
0005354 X3 + 0072168 X4 + 0027404 X5 -
0000135 X6 + 0000007 X7 + 0012069 X8 +
0000936 X9 + 0010738 X10 (2)
式中 ,X1 为株高 ,X2 为蔓延半径 ,X3 为
茎粗 ,X4 为节间长度 ,X5 为分蘖数 ,X6
为叶片含水率 ,X7 为茎含水率 ,X8 为茎
叶比 ,X9为空间分布指数 ,X10 为基株产
量 。 在主成分表达式中 ,各变量的系数是
该主成分与该指标的相关系数 ,系数值
       越大 ,说明该主成分受该指标的影响也越大 ,因此决定主成分 PRIN1大小的主要为 X5 ,其变异范围为 37 ~
600 ;第二主成分主要是 X2与 X1 ,其变异范围为 0884 ~ 4 。依据供试材料第一 、第二主成分分值供试的西
南地区野生牛鞭草资源生产性能可分类如下 :第 Ⅰ类为多分蘖丰产高大型 o 、u 、x ;第 Ⅱ 类为较多分蘖高大型
h 、s 、t 、y 、F 、I ;第 Ⅲ类为较少分蘖中产型 5 、6 、7 、k 、j 、n 、p 、w 、v 、C ;第 Ⅳ 类为少分蘖低产型 2 、3 、9 、g 、i 、l 、m 、r 、z 、
A 、B 、D 、G 、H ;第 Ⅴ类为少分蘖低矮型 1 、4 、8 、a 、b 、c 、d 、e 、f 、q 、E 。
3  小结与讨论
供试的 44份来源于西南地区的扁穗牛鞭草基株生产性能差异很大 ,体现在株高 、蔓延半径 、分蘖数 、茎
粗 、节间长度 、茎叶含水率 、茎叶比等生产性能指标的变异上 ,导致了基株产量变化范围为 01 ~ 25kg ,变异
系数达 8301 % 。决定基株产量的因素包括其生长 、繁育所占据的水热 、空间资源 ,以及一定空间内枝条的
密度和长度 、植株的茎叶比例及含水率 。 对生产性能指标主成分分析说明 ,影响牛鞭草基株产量的第一主
成分是分蘖数 ,第二主成分是株高和蔓延半径 ,即植株空间分布范围 。 据主成分得分情况 ,把供试材料分为
Ⅰ ~ Ⅴ类 。 Ⅰ类分蘖多空间范围大 ,不仅高产且草质纤细 ,可直接栽培推广 ;Ⅱ 、Ⅲ 类也可以维持较高的产
量 ,可能由于植物低矮 、匍匐性强 、茎秆粗壮 ,导致草的利用率和饲用价值降低 ,但在合理的栽培管理条件
下 ,可获得高产 ,作为本土优良的种质资源可以开发 、选育和应用 ;Ⅳ 和 Ⅴ 类生产性能较差 ,可利用植株低
矮 、匍匐性强 、四季长绿等特点 ,作为草山草坡复壮整治 、边坡道路绿化 、矿山植被重建 、生态环境治理 、草坪
建植的种质资源加以开发利用 。
参  考  文  献
1   吴彦奇 ,杜   逸 .牛鞭草的研究 .四川农业大学学报 ,1992 ,10(2) :260 ~ 265
2   李晓峰 ,刘   杰 ,刘公社 .羊草若干数量性状的相关性及通径分析 .草地学报 ,2003 ,11(1) :42 ~ 47
第 4期 刘金平等 :扁穗牛鞭草野生资源基株生产性能指标的分析研究 43