贵州旱地绿肥箭筈豌豆种质资源筛选与评价

张爱华， 张 钦， 陈正刚， 崔宏浩， 林海波， 朱 青， 杨念龙， 张 箐

（1.贵州省土壤肥料研究所／贵州省农业资源与环境研究所／农业部贵州耕地保育与农业环境科学观测试验站， 贵阳550006；2.贵州大学， 贵阳550025； 3.贵州省织金县农业局土肥站， 贵州 毕节552100）

绿肥是生态农业的重要组成部分，是一种养分完全的生物肥源，对改善生态环境［1－2］、提高农产品产量、品质［3－4］、促 进 农 牧 业 协 调 发 展［5－6］等 具 有 重 要 作 用 。豆科绿肥是绿肥作物的最重要资源之一，我国有豆科作物172属，1 485 种，在各省区均有分布［7］。前人研究表明，种植翻压豆科绿肥可以有效提高土壤肥力［8－10］，保证农产品的产量和品质［11－12］。箭筈豌豆，又名荒野豌豆、大巢菜、春巢菜［13］，是一种优良的草料兼用绿肥，是豆科绿肥中的重要栽培品种。

本试验详细的调查了79份箭筈豌豆种质资源，并积累整理相关农艺性状资料，通过基本统计、主成分分析与聚类分析，以期筛选出适宜贵州地区种植和利用的箭筈豌豆品种资源。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验于2011—2013年在贵州省农业科学院内进行（106°07′E，26°11′N），该区域海拔高度1 100m，属于亚热带湿润温和型气候，年平均气温为15.3℃，年极端最高温度为35.1℃，年极端最低温度为－7.3℃，年平均相对湿度为77%，年平均总降水量为1 129.5 mm，年平均日照时数为1 148.3h。试验区土壤类型为黄壤，成土母质为第四纪红色粘土残积物，箭筈豌豆为从国家种质资源库引进的79份材料。

表1 性状指标统计

1.2 方 法

采用点播法播种，小区面积1m2。30cm×30cm一穴，每穴点播5粒。苗高15cm左右时进行定苗，每穴保留1株。参照绿肥种质资源描述规范和数据标准进行计量［14］。数据运用 Excel 2007和SPSS 20.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 产量性状指标的基本统计量分析

种质资源性状的调查与测定统计结果见表2。可以看出，箭筈豌豆各品种间各性状指标的含量均存在明显差异，变异系数从大到小依次为单株分枝分蘖数＞主要根群分布深度＞每株荚穗数＞小花数＞单株种子产量＞叶宽＞荚穗粒数＞茎粗＞株高＞荚穗长＞小叶数＞叶长＞发芽率＞千粒重＞全生育期。小区单株分枝分蘖数变异系数最大，为75.52%，主要根群分布深度次之，变异系数为73.61%。生育期变异系数最小，为1.4%。

表2 性状指标统计

2.2 种质资源的主成分分析

选取产量性状的发芽率、全生育期、株高、单株分枝分蘖数、主要根群分布深度、茎粗、每株荚穗数、单株种子产量8个指标，通过主成分分析，得到代表箭筈豌豆资料大部分信息的前4个主成分，能够反映总信息量的78.099%（表3）。将因子得分与该因子的权重相乘，然后累计5个得分得到综合得分及排名（表4），排在前5位的箭筈豌豆为品种89、品种51、品种100、品种76、品种111。

2.3 种质资源的聚类分析

采用组间联接一平方Euclidean距离聚类法对79份箭筈豌豆种质材料的11个产量性状进行聚类分析（图1），在平方Euclidean距离为2.5时，79个箭筈豌豆品种主要分为五类：

第一类包括34份材料：品种80、品种122、品种66、品种49、品种115、品种87、品种108、品种91、品种103、品种60、品种64、品种78、品种82、品种83、品种85、品种92、品种119、品种106、品种67、品种110、品种125、品种105、品种54、品种77、品种117、品种58、品种62、品种101、品种112、品种73、品种56、品种96、品种84、品种95，平均单株荚穗数47.88个，单株种子产量10.38g。

表3 产量性状主成分分析特征向量和贡献率

表4 基于主成分分析的产量性状综合比较

图1 种质资源性状指标聚类图

第二类包括16份材料：品种116、品种123、品种57、品种126、品种74、品种102、品种93、品种55、品种68、品种69、品种109、品种81、品种113、品种48、品种120、品种86，平均单株荚穗数142.88个，单株种子产量29.42g。

第三类包括17份材料：品种63、品种88、品种100、品种72、品种50、品种59、品种94、品种75、品种124、品种53、品种71、品种52、品种98、品种90、品种99、品种70、品种65，平均单株荚穗数103.88个，单株种子产量22.06g。

第四类包括4份材料：品种121、品种79、品种107、品种114，平均单株荚穗数83.5个，单株种子产量6.5g。

第五类包括8份材料：品种89、品种118、品种76、品种104、品种111、品种61、品种97、品种51，平均单株荚穗数188.88个，单株种子产量43.64g。

其中，第五类种子平均产量最高，以下依次为第二类、第三类、第一类、第四类；而单株平均荚穗数排名依次为第五类、第二类、第三类、第四类、第一类，但本实验筛选出的排在前五位的箭筈豌豆品种中，品种89、品种76、品种111、品种51属于第五类，而品种100属于第三类。

3 结论与讨论

豆科绿肥通过根瘤菌固定空气中的氮素，在同等条件下能生产出比其他绿肥品种较高的生物产量和养分累积量［15］，肥料价值高［16］。箭筈豌豆是优良的牧草和豆科绿肥作物，适应性广、抗寒性强、生育周期短、营养价值高、具有广阔的育种潜力［17－19］，而且其收获指数高，种子粗蛋白含量高达28%，是难得的牲畜饲草［20－21］，因此获得高产优质的箭豌豆种子尤为关键。本实验通过主成分分析，初步筛选出排在前5位的品种，即品种89、品种51、品种100、品种76、品种111，他们的性状指标范围为：发芽率60%～70%、全生育期217～224d、株高50～107cm、单株分枝分蘖数9～24个、主要根群分布深度6.5～31cm、茎粗0.3～0.7cm、每株荚穗数112～199个、单株产量30.73～54.33g。适宜在贵州种植生长，对绿肥在贵州的生产利用具有重要意义。

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