搭架种植下粉葛单株产量与主要农艺性状的相关与通径分析

何绍浪，王斌强，林小兵，王馨悦，成艳红，张 昆，黄尚书，钟义军，孙永明，黄欠如

(江西省红壤研究所，南昌 330046)

葛有解肌退热，生津止渴，透疹，升阳止泻，通经活络，解酒毒等功效。我国对葛的利用有着悠久的历史，早在秦、汉时期，人们已经懂得用葛藤纤维纺线织布，用葛根充饥[1]。随着生活水平的提高，人们越来越重视保健养生，葛相关产品逐渐受到关注，已成为当前重要的朝阳产业，也带动了葛属植物研究的热潮，特别是在功能化品种选育方面做了许多工作。通过野葛或野生粉葛栽培驯化或栽培种与野生葛杂交优化等措施，选育出不少优良品种。当前我国葛的地方品种超过17个，其中，江西已成功培育了赣葛1号、赣葛2号、赣葛6号等优良品种[2，3]。近年来，随着粉葛种植面积的不断扩大，广西、广东、江西已经成为我国粉葛主产区[4]。根据实地调查，江西粉葛主要分布在上饶市、赣州市、抚州市、宜春市等地。

作物产量是众多性状综合的表达，这些性状在育种目标性状的选择和栽培措施的调控中都难以准确把握[5]。目前，国内对葛相关农艺性状和营养成分的研究已取得了丰硕的成果。罗亚红等[6]将8份葛根资源分为小叶纺锤形、中叶长柱形、大叶长柱形3大类。郑霞等[7]研究了9个地区葛藤品种间生长特性和营养成分的差异，发现分枝数与生长速率在葛藤品种间的变化较小，粗蛋白、粗纤维、粗脂肪与灰分含量在葛藤品种间的变化较大。毛冬梅[8]对6个粉葛品种进行研究，发现粉葛的株高与茎粗存在正相关关系，与节间长度存在负相关关系，与块根淀粉含量存在负相关关系，但不显著。杨义成等[9]筛选出分枝数、茎长、茎粗、鲜草产量、干草产量、茎叶比、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物、灰分、钙、磷等13个具有代表性的农艺性状和营养成分指标，对10份贵州野生饲用葛藤资源进行综合评价，最终筛选出适合作为优良饲草植物的饲用葛藤资源6份。但是这些研究更多是进行葛品种间的农艺性状对比，且部分研究并未涉及块根的产量。本研究对从江西15个县(市、区)17个粉葛搭架种植基地采集的85株植株样品的产量及主要农艺性状进行相关与通径分析，以期明确搭架种植下粉葛农艺性状与产量的关系，为今后江西粉葛高产栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

于2019年12月份，从江西15个县(市、区)选取17个粉葛搭架种植基地，每个基地采集长势相对一致的5株粉葛(属于小叶型粉葛)，共采集85株植株，取样地具体信息见表1。取样时，除兴国县鼎龙乡外其他16个种植基地受霜冻天气影响，粉葛叶片刚进入枯萎期。

表1 粉葛种植基地信息

1.2 测定项目与方法

植株分为块根、葛头、主藤、侧枝、叶片5个部位分别进行测定。挖出完整的粉葛块根，洗净，称其鲜质量(即单株产量)。将块根(切成片)、葛头(切成片)、主藤、侧枝、叶片分开包扎，在干燥箱内105 ℃杀青20 min后，80 ℃烘至恒重，冷却至室温后分别称重，获得各自干质量。

经济系数的计算方法：

式中：地下部分干质量为块根干质量；地上部分干质量为葛头干质量、主藤干质量、侧枝干质量、叶片干质量之和。

1.3 数据处理与统计分析

采用Microsoft Office Excel 2003 和DPS 7.05软件进行数据处理与分析。

2 结果与分析

2.1 单株产量与主要农艺性状特征

全省采样区85株粉葛的产量和主要农艺性状如表2。从产量来看，85株粉葛单株产量为0.13～3.86 kg，单株平均产量为0.99 kg，总体水平偏低。从主要农艺性状来看，葛头粗度为10.33～64.33 mm，均值为32.08 mm；葛头长度为6.20～19.80 cm，均值为11.46 cm；葛头干质量为4.95～111.99 g，均值为47.47 g；主藤干质量为9.94～235.26 g，均值为68.24 g；侧枝干质量为16.42～336.37 g，均值为108.05 g；叶片干质量为5.81～283.95 g，均值为75.18 g；地上部分干物质量为106.64～728.14 g，均值为298.93 g；块根干质量为0.05～1.40 kg，均值为0.38 kg。单株产量及主要农艺性状的变异系数为0.23～0.66，均属于中等变异。经济系数是作物生产效率的重要体现，85株粉葛的经济系数为0.11～0.77，均值为0.54。

表2 粉葛单株产量及主要农艺性状统计

2.2 相关性分析

单株产量(x8)与各性状相关系数的绝对值由大到小依次为块根干质量(x9)、地上部分干质量(x7)、经济系数(x10)、叶片干质量(x6)、主藤干质量(x4)、葛头干质量(x3)、侧枝干质量(x5)、葛头粗度(x1)、葛头长度(x2)(表3)。其中，块根干质量、地上部分干质量、经济系数、叶片干质量、主藤干质量、葛头干质量、侧枝干质量、葛头粗度与单株产量呈极显著正相关(p<0.01)。葛头粗度与葛头干质量、侧枝干质量、叶片干质量、地上部分干质量、块根干质量呈极显著正相关(p<0.01)；葛头长度与葛头干质量、地上部分干质量呈显著正相关(p<0.05)；葛头干质量与主藤干质量、侧枝干质量、地上部分干质量、块根干质量呈极显著正相关(p<0.01)；主藤干质量与侧枝干质量、叶片干质量、地上部分干质量、块根干质量呈极显著正相关(p<0.01)；侧枝干质量与叶片干质量、地上部分干质量、块根干质量呈极显著正相关(p<0.01)，与经济系数呈显著正相关(p<0.05)；叶片干质量与地上部分干质量、块根干质量呈极显著正相关(p<0.01)；地上部分干质量与块根干质量呈极显著正相关(p<0.01)，与经济系数呈显著正相关(p<0.05)；块根干质量与经济系数呈极显著正相关(p<0.01)。由此可以看出，产量与农艺性状之间以及各农艺性状之间有着不同程度的相关性。

表3 粉葛单株产量与主要农艺性状的相关系数(n=85)

2.3 通径分析

对葛头粗度(x1)、葛头长度(x2)、葛头干质量(x3)、主藤干质量(x4)、侧枝干质量(x5)、叶片干质量(x6)与单株产量(x8)的关系进行通径分析，结果显示：直接通径系数由大到小依次为叶片干质量、葛头干质量、主藤干质量、葛头粗度、葛头长度、侧枝干质量；净贡献率从大到小依次为叶片干质量、葛头干质量、主藤干质量、葛头粗度、侧枝干质量、葛头长度(表4)。由此可推测，各农艺性状中叶片干质量对产量的决定程度最高，其次是葛头干质量。而根据间接通径系数分析，侧枝干质量通过叶片干质量对产量的间接影响较大，表现为促进作用。

表4 单株产量与主要农艺性状间的通径分析

3 讨论

相关研究表明[10]，叶片长、叶片宽、藤茎长、根直径和根长是反映葛根生长状况的主要指标，在实际生产中应优先考虑。本研究由于采样时大部分地区受到霜冻天气影响，粉葛叶片刚进入枯萎期，难以准确测定叶片相关参数；另一方面，由于大部分地区没有开展露根修根导致块根数量不一且葛形较差，块根直径、长度等难以真实反映块根产量构成。因此，本研究中选取了葛头粗度、葛头长度、葛头干质量、主藤干质量、侧枝干质量、叶片干质量、地上部分干质量、块根干质量和单株产量等指标进行分析。17个种植基地的粉葛单株产量总体偏低，葛头粗度、葛头干质量、主藤干质量、侧枝干质量、叶片干质量和地上部分干质量的变幅较大。其原因主要是受2019年下半年连续干旱天气的影响。由于该时期是粉葛快速膨大期，没有水分的补充，块根膨大受到严重影响，这与甘薯在干旱胁迫下块根的形成和膨大被抑制相似[11]。此外，葛在块根膨大期对钾的需求量大，实际种植过程中，常采用追肥的方式补充钾元素。但在持续干旱而又无灌溉的情况下，追施的肥料难以溶解，无法补充粉葛正常生长情况下所需要的钾。本研究中进贤县架桥镇和樟树市临江镇两个基地均为坡耕地且没有灌溉条件，粉葛地上部分长势差，块根小，单株平均产量仅为0.35 kg和0.38 kg；而在鄱阳县团林乡和永丰县鹿冈乡，基地具备一定的灌溉条件，粉葛长势相对较好，单株平均产量均在1.50 kg以上。本研究中葛头长度变异系数较小，主要是葛头长度受葛苗长度影响大，而各地的葛苗来源相对一致。

经济系数是作物生产效率的重要体现，在一定程度上，经济系数是决定经济产量高低的重要因素。在不同生态条件下，经济系数保持在一定数值范围内，但与不同年份气象条件、栽培措施的变化相关。本研究中85株粉葛的经济系数为0.11～0.77，均值为0.54，84.18%样品(69株)的经济系数为0.40～0.70，与同为块根作物的木薯的经济系数相近[12]。部分植株的经济系数较低，可能是受干旱的影响。

本研究中相关分析表明，块根干质量、地上部分干质量、经济系数、叶片干质量、主藤干质量、葛头干质量、侧枝干质量、葛头粗度均与单株产量呈显著正相关。块根干质量与产量相关性最大，这是因为产量为块根鲜质量，块根鲜质量减去含水量等于块根干质量，而同一时期采集的块根含水量均在60%左右。地上部分与产量相关性较大，主要是因为一年生粉葛的地上部分长势在一定程度上影响块根的形成。这与野生葛不同。野生葛作为一种缠绕性的藤本植物，藤长节多，藤蔓容易徒长，其节接触土壤时，又易长出不定根，消耗植物体养分，在短期内难以形成产量。

通径分析表明，各农艺性状中叶片干质量对产量的直接通径系数及净贡献率决定程度最高，其次是葛头干质量。在块根膨大期，叶片通过光合作用合成营养物质输送到根部，促进块根的生长。本研究中17个基地的品种均为小叶型粉葛，叶片大小相对一致。因此，在一定范围内，叶片干质量越大，植物光合作用越强，产量则越大。葛头是葛苗生长到一定时期后的产物，即当葛苗的主蔓长至1.5～2.0 m时，种茎由养分供应器官转为养分运输器官和贮藏器官。在一定程度上，地上部分在块根膨大期向块根运输的养分越多，块根产量越大，而作为运输器官的葛头，贮藏养分的潜能也越大，从而促进了自身的生长。