史洪琴　蒋丽光

摘要：采用SPSS 19.0软件，对11种葡萄（Vitis L.）品种冬季中短剪（剪留4～8芽为主，剪留1～3芽为辅）后主要结实性状指标（结果枝总数、新梢结果枝率、果穗数、果穗重、结果母枝直径）进行主成分分析，通过降维处理，用3个新的主成分代表原有的5个指标，且反映出了93.817%以上的原始指标信息。实践证明，分析结果与生产实际表现类似，体现出主成分分析法对葡萄中短剪后结实性状的分析科学、简便；建议综合主成分值在-0.97以下的葡萄品种不宜采用中短剪修剪方式，而综合主成分值在0.02以上的均可采用中短剪修剪方式。

关键词：葡萄（Vitis L.）；修剪；结实性状；主成分分析

中图分类号：S663.1；S605+.1；Q944.59 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）22-5431-03

主成分分析是统计学上利用降低数据集的维数，将多个指标转化为少数几个综合性指标的多元统计方法[1]，所得到的少数新综合变量能反映原来多个变量所提供的主要信息[2]。该方法以各主成分相应的方差贡献率为权重，可避免人为赋予权重造成的干扰，为多指标多品种的样品综合评价提供了一种客观、可行的方法[3]，由于主成分综合变量相互独立，当主成分值作为优种选择指标时，就可以较准确地了解各性状的综合表现，这在科学研究中具有一定的理论和实际意义[4]。现在主成分分析已被广泛应用于农业科学研究中[5-9]，因此试验利用主成分分析方法，对葡萄（Vitis L.）栽培管理中的中短剪与结实性状的相关性进行了分析，以期为贵州省遵义市在葡萄生产管理上制订技术规程提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料及田间管理

试验园年均温14.6 ℃，年均降雨量1 200 mm左右，全部垄栽，株行距1.8 m×3.0 m，避雨栽培。供试品种有藤稔（Vitis vinifera L.× V. labrusca L.cv. Fujiminori）、美人指（V. vinifera cv. Manicure Finger）、红高（V. vinifera cv. Benitaka）、水晶（V. vinifera ×V. labrusca cv. Crystal）、温克（V. vinifera cv.Wink）、摩尔多瓦（V. vinifera × V. labrusca cv. Moldova）、红富士（V. vinifera × V. labrusca cv. Benifuji）、巴拉迪（Vitis vinifera×V. labrusca cv. Baladí）、 红玫瑰（Vitis vinifera cv. Rosario Rosso）、维多利亚（V. vinifera cv.Victoria）、 红地球（V. vinifera cv. Red Globe）；每品种在田间随机抽取，每3株1个小区，重复3次。2012年冬季疏除当年的结果母枝，选4～5个直径在0.8 cm的营养枝作为次年的结果母蔓，结果母蔓在修剪上以中剪（留4～8个芽）为主，以短剪（留1～3芽）为辅。开春后抹除副芽，营养枝留8叶修剪，所有副梢留1～2芽反复摘心多次。

1.2 方法

2013年4月中旬，在葡萄果实成熟期对影响葡萄结果性能的主要指标进行调查记录，各指标分别是结果枝数、果穗总数、结果母枝直径、新梢结果枝率、果穗重。从原始记录的各品种中短剪结实性状指标出发，应用SPSS 19.0软件中降维模块的因子分析方法，找出方差分解主成分提取分析表、相关系数矩阵、初始因子载荷矩阵，以性状累积方差贡献率达到85%以上的确定为主成分的数量。经转化求特征向量，将其与标准化后的数据相乘，推出主成分表达函数式；计算各品种的各主成分，以各主成分方差贡献率为权重，求出各品种的综合主成分值。

2 结果与分析

2.1 葡萄中短剪后结实性状指标主成分分析

在主成分分析中，主成分的特征根和贡献率是选择主成分的依据[4]，方差越大，主成分在样本数据分析中所起的作用也就越大[10]。试验从主成分分析所得到的结实性状指标方差贡献率和累积方差贡献率情况见表1。从表1可见，前3个主成分的累积方差贡献率为93.817%，说明这3个主成分足以代表原有性状，可以作为葡萄中短剪后结实性状指标的主成分。依据主成分与原结实性状指标的关系， 计算得到葡萄中短剪后结实性状相关矩阵的特征向量，具体见表2。

推导出的3个主成分函数表达式分别为：

y1=0.51x1﹢0.50x2-0.25x3﹢0.42x4﹢0.07x5（1）

y2=-0.06x1﹢0.03x2﹢0.07x3-0.01x4﹢0.99x5 （2）

y3=0.11x1﹢0.10x2﹢0.95x3﹢0.25x4-0.06x5 （3）

主成分是原变量的正规化线性组合，主成分中各性状载荷值的大小体现了各性状在主成分中的重要程度[4]。从上述3个函数式可知，第一主成分是有关结果枝数与果穗总数多少的，也是影响葡萄中短剪后结实性状指标的最主要因子；第二主成分是有关果穗重的；第三主成分是有关结果母枝直径大小的。由此可见，中短剪后葡萄结实性状的差异主要由结果枝的多少决定，其次是穗重、结果母枝粗细。

以累积方差贡献率在93.817%的前3个主成分相对应的方差贡献率为权重，将各主成分得分与对应权重的积求和，得到综合函数式：

F总=0.564F1+0.224F2+0.151F3 （4）

由式（4）计算出11个葡萄品种中短剪后结实性状指标的综合得分和排序，结果见表3。从表3可见，按照第一主成分值的大小进行排序，则试验的各品种依次为藤稔、摩尔多瓦、水晶、维多利亚、红富士、红高、红玫瑰、温克、巴拉迪、美人指、红地球；按第二主成分值的大小进行排序，则依次为温克、美人指、红玫瑰、红富士、红地球、藤稔、摩尔多瓦、维多利亚、红高、巴拉迪、水晶；按第三主成分值的大小进行排序，则依次为温克、红玫瑰、红地球、藤稔、摩尔多瓦、巴拉迪、红高、红富士、水晶、维多利亚、美人指。这个排序说明，在中短剪后参试的11个葡萄品种间结实性状指标间存在差异，有趣的是第一主成分值的前三名是欧美杂种，第二、第三主成分值的前三名是欧亚杂种。

2.2 葡萄中短剪后结实性状综合评价

从表3分析可见，参试的11个葡萄品种经中短剪后，结实性状的综合主成分值排在前三名的分别是藤稔、摩尔多瓦、红富士；排在后三名的分别是红地球、美人指、巴拉迪，这后三名它们的综合主成分值都小于0。水晶是本地的传统品种，已栽培多年，在当地有良好的口碑，以它作对照，则藤稔、摩尔多瓦、红富士、红玫瑰、温克都是优胜者，而维多利亚、红高、红地球、美人指、巴拉迪将是被淘汰者。结合2013年当地的生产销售情况，5个优胜者均产生了良好的经济效益和社会效益，维多利亚、红高在生产中由于品质较好，加上产量在11 250 kg/hm2左右，仍然具有一定的生产价值，可适当发展；而最后三名成为实际的淘汰对象。由此可见，用主成分分析法对中短剪后葡萄结实性状进行分析，其结果与实际生产情况基本相符，所以主成分分析法可以作为葡萄生产择优分析的手段。

3 小结与讨论

1）通过主成分分析，采用3个综合的、相互独立的主成分替代原有的结果枝数、果穗总数、结果母枝直径、新梢结果枝率、果穗重5个结实性状指标，3个主成分可提供涵盖原性状93.817%的信息，说明这3个主成分足以表达原有性状，选优结果简便、科学，可以作为葡萄中短剪后结实性状指标的主成分应用。

2）试验以以藤稔、摩尔多瓦、水晶、维多利亚、红富士、红高、红玫瑰、温克、巴拉迪、美人指、红地球11个葡萄品种为对象，推导出葡萄中短剪后结实性状主成分的函数表达式，显示出中短剪后葡萄结实性状的差异主要由结果枝的多少决定，其次为果穗重、结果母枝粗细。

3）采用主成分分析法对11个葡萄品种中短剪后的结实性状指标进行排序，其结果与这11个品种在实际生产里的表现相近，表明主成分分析法在葡萄生产中具有实用意义，具备理论参考价值。

4）试验里第一主成分是有关葡萄结果枝量与果穗量多少的，第二主成分是有关果穗轻重的；而第一、第二主成分的累积方差贡献率为78.729%，接近80%，说明决定葡萄中短剪后结实性状的关键因子是果枝数、果穗数与果穗重，这也是符合葡萄结实特性规律的[11]。

5）试验得出的综合主成分值在0以下的葡萄品种，其中短剪后的产量不能满足生产上的要求，建议综合主成分值在-0.97以下的葡萄品种不宜采用中短剪修剪方式，因此所采用的栽培管理方案应该改进；而综合主成分值在0.02以上的均可采用中短剪修剪方式。但试验得出的结论是否适宜于葡萄的其他经济指标还有待进一步确认。

参考文献：

[1] 宋登蓉，张文英.主成分分析在作物科学研究中的应用[J].长江大学学报（自然科学版），2012，9（5）：8-11，22.

[2] 裴鑫德.多元统计分析及其应用[M].北京：北京农业大学出版社，1991.196-216.

[3] 白沙沙，毕金峰，王 沛，等.基于主成分分析的苹果品质综合评价研究[J].食品科技，2012，37（1）：54-57.

[4] 郭宝林，杨俊霞，李永慈，等.主成分分析法在仁用杏品种主要经济性状选种上的应用研究[J].林业科学，2000，36（6）：53-56.

[5] 樊保国，李月梅，李登科.鲜食枣品质性状的综合评价[J].西北林学院学报，2012，27（2）：79-82.

[6] 吴代坤，罗治建，李双龙，等.主成分分析法在核桃选优中的应用[J].中国农学通报，2011，27（25）：45-48.

[7] 袁军伟，郭紫娟，马爱红，等.葡萄砧木抗寒性的鉴定与综合评价[J].中国农学通报，2013，29（4）：99-103.

[8] 姚庆群，白昌军，王文强，等.不同统计方法对豆科牧草种质资源适应性评价的比较[J].亚热带植物科学，2009，38（1）：26-30.

[9] 陈守智，李正丽，龙月娟，等.桃树主要性状指标的主成分分析及与产量关系的研究[J].云南农业大学学报，2005，20（4）：544-547.

[10] 杨建华，李淑芳，范志远，等.美国山核桃主要经济性状的主成分分析及良种选择[J].浙江农林大学学报2011，28（6）：907-910.

[11] 李世诚，金佩芳，李宏义.巨峰葡萄副梢结果母枝结实特性的研究[J].园艺学报，1992，19（2）：117-122.

（责任编辑 王 珞）

2.2 葡萄中短剪后结实性状综合评价

从表3分析可见，参试的11个葡萄品种经中短剪后，结实性状的综合主成分值排在前三名的分别是藤稔、摩尔多瓦、红富士；排在后三名的分别是红地球、美人指、巴拉迪，这后三名它们的综合主成分值都小于0。水晶是本地的传统品种，已栽培多年，在当地有良好的口碑，以它作对照，则藤稔、摩尔多瓦、红富士、红玫瑰、温克都是优胜者，而维多利亚、红高、红地球、美人指、巴拉迪将是被淘汰者。结合2013年当地的生产销售情况，5个优胜者均产生了良好的经济效益和社会效益，维多利亚、红高在生产中由于品质较好，加上产量在11 250 kg/hm2左右，仍然具有一定的生产价值，可适当发展；而最后三名成为实际的淘汰对象。由此可见，用主成分分析法对中短剪后葡萄结实性状进行分析，其结果与实际生产情况基本相符，所以主成分分析法可以作为葡萄生产择优分析的手段。

3 小结与讨论

1）通过主成分分析，采用3个综合的、相互独立的主成分替代原有的结果枝数、果穗总数、结果母枝直径、新梢结果枝率、果穗重5个结实性状指标，3个主成分可提供涵盖原性状93.817%的信息，说明这3个主成分足以表达原有性状，选优结果简便、科学，可以作为葡萄中短剪后结实性状指标的主成分应用。

2）试验以以藤稔、摩尔多瓦、水晶、维多利亚、红富士、红高、红玫瑰、温克、巴拉迪、美人指、红地球11个葡萄品种为对象，推导出葡萄中短剪后结实性状主成分的函数表达式，显示出中短剪后葡萄结实性状的差异主要由结果枝的多少决定，其次为果穗重、结果母枝粗细。

3）采用主成分分析法对11个葡萄品种中短剪后的结实性状指标进行排序，其结果与这11个品种在实际生产里的表现相近，表明主成分分析法在葡萄生产中具有实用意义，具备理论参考价值。

4）试验里第一主成分是有关葡萄结果枝量与果穗量多少的，第二主成分是有关果穗轻重的；而第一、第二主成分的累积方差贡献率为78.729%，接近80%，说明决定葡萄中短剪后结实性状的关键因子是果枝数、果穗数与果穗重，这也是符合葡萄结实特性规律的[11]。

5）试验得出的综合主成分值在0以下的葡萄品种，其中短剪后的产量不能满足生产上的要求，建议综合主成分值在-0.97以下的葡萄品种不宜采用中短剪修剪方式，因此所采用的栽培管理方案应该改进；而综合主成分值在0.02以上的均可采用中短剪修剪方式。但试验得出的结论是否适宜于葡萄的其他经济指标还有待进一步确认。

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[4] 郭宝林，杨俊霞，李永慈，等.主成分分析法在仁用杏品种主要经济性状选种上的应用研究[J].林业科学，2000，36（6）：53-56.

[5] 樊保国，李月梅，李登科.鲜食枣品质性状的综合评价[J].西北林学院学报，2012，27（2）：79-82.

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[10] 杨建华，李淑芳，范志远，等.美国山核桃主要经济性状的主成分分析及良种选择[J].浙江农林大学学报2011，28（6）：907-910.

[11] 李世诚，金佩芳，李宏义.巨峰葡萄副梢结果母枝结实特性的研究[J].园艺学报，1992，19（2）：117-122.

（责任编辑 王 珞）

2.2 葡萄中短剪后结实性状综合评价

从表3分析可见，参试的11个葡萄品种经中短剪后，结实性状的综合主成分值排在前三名的分别是藤稔、摩尔多瓦、红富士；排在后三名的分别是红地球、美人指、巴拉迪，这后三名它们的综合主成分值都小于0。水晶是本地的传统品种，已栽培多年，在当地有良好的口碑，以它作对照，则藤稔、摩尔多瓦、红富士、红玫瑰、温克都是优胜者，而维多利亚、红高、红地球、美人指、巴拉迪将是被淘汰者。结合2013年当地的生产销售情况，5个优胜者均产生了良好的经济效益和社会效益，维多利亚、红高在生产中由于品质较好，加上产量在11 250 kg/hm2左右，仍然具有一定的生产价值，可适当发展；而最后三名成为实际的淘汰对象。由此可见，用主成分分析法对中短剪后葡萄结实性状进行分析，其结果与实际生产情况基本相符，所以主成分分析法可以作为葡萄生产择优分析的手段。

3 小结与讨论

1）通过主成分分析，采用3个综合的、相互独立的主成分替代原有的结果枝数、果穗总数、结果母枝直径、新梢结果枝率、果穗重5个结实性状指标，3个主成分可提供涵盖原性状93.817%的信息，说明这3个主成分足以表达原有性状，选优结果简便、科学，可以作为葡萄中短剪后结实性状指标的主成分应用。

2）试验以以藤稔、摩尔多瓦、水晶、维多利亚、红富士、红高、红玫瑰、温克、巴拉迪、美人指、红地球11个葡萄品种为对象，推导出葡萄中短剪后结实性状主成分的函数表达式，显示出中短剪后葡萄结实性状的差异主要由结果枝的多少决定，其次为果穗重、结果母枝粗细。

3）采用主成分分析法对11个葡萄品种中短剪后的结实性状指标进行排序，其结果与这11个品种在实际生产里的表现相近，表明主成分分析法在葡萄生产中具有实用意义，具备理论参考价值。

4）试验里第一主成分是有关葡萄结果枝量与果穗量多少的，第二主成分是有关果穗轻重的；而第一、第二主成分的累积方差贡献率为78.729%，接近80%，说明决定葡萄中短剪后结实性状的关键因子是果枝数、果穗数与果穗重，这也是符合葡萄结实特性规律的[11]。

5）试验得出的综合主成分值在0以下的葡萄品种，其中短剪后的产量不能满足生产上的要求，建议综合主成分值在-0.97以下的葡萄品种不宜采用中短剪修剪方式，因此所采用的栽培管理方案应该改进；而综合主成分值在0.02以上的均可采用中短剪修剪方式。但试验得出的结论是否适宜于葡萄的其他经济指标还有待进一步确认。

参考文献：

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[5] 樊保国，李月梅，李登科.鲜食枣品质性状的综合评价[J].西北林学院学报，2012，27（2）：79-82.

[6] 吴代坤，罗治建，李双龙，等.主成分分析法在核桃选优中的应用[J].中国农学通报，2011，27（25）：45-48.

[7] 袁军伟，郭紫娟，马爱红，等.葡萄砧木抗寒性的鉴定与综合评价[J].中国农学通报，2013，29（4）：99-103.

[8] 姚庆群，白昌军，王文强，等.不同统计方法对豆科牧草种质资源适应性评价的比较[J].亚热带植物科学，2009，38（1）：26-30.

[9] 陈守智，李正丽，龙月娟，等.桃树主要性状指标的主成分分析及与产量关系的研究[J].云南农业大学学报，2005，20（4）：544-547.

[10] 杨建华，李淑芳，范志远，等.美国山核桃主要经济性状的主成分分析及良种选择[J].浙江农林大学学报2011，28（6）：907-910.

[11] 李世诚，金佩芳，李宏义.巨峰葡萄副梢结果母枝结实特性的研究[J].园艺学报，1992，19（2）：117-122.

（责任编辑 王 珞）