， ， 爱华， ， ， ，

(1.贵州大学农学院， 贵阳 550025；2.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；3.贵州省土壤肥料工作总站， 贵阳 550001)

贵州旱地绿肥菜豆种质资源筛选与评价

于恩江1，张钦2，张爱华2，崔宏浩2，陈正刚2，林海波3，朱青2

(1.贵州大学农学院， 贵阳 550025；2.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；3.贵州省土壤肥料工作总站， 贵阳 550001)

以87份菜豆品种作为供试材料，通过3年的田间试验对各品种农艺性状进行观测，从基本性状信息统计、主成分分析、聚类分析对其种质资源进行筛选评价。通过基本农艺性状统计发现，小区株高变异系数最大(为0.68)，生育期变异最小(为0.007)。基于主成分分析发现排在前5位的菜豆品种为中品F 030、中品F 017、中品F 078、中品F 006和中品F 029。运用聚类分析可将87份菜豆品种分为5类：第1类包括20份材料，第2类包括13份材料，第3类包括14份材料，第4类包括21份材料，第5类包括19份材料。

菜豆； 田间试验； 种质资源； 评价

绿肥本身具适应性广、生长周期短、鲜草养分丰富且齐全、分解迅速、有效性好等特点,因而绿肥的使用既能有效地缓解肥料与作物之间的供求矛盾,较快地解决肥料短缺问题,又能调整有机肥与化学肥料的施用结构,促进氮磷钾养分的平衡[1]。豆科绿肥所具有的固氮特性、对贫瘠土壤较强的适应能力等方面，利用农闲田、无林地或荒地种植发展豆科绿肥，生态效益将十分可观[2]。本试验引进了一批菜豆种质资源，经过种植和详细的调查，积累和整理出大量的农艺性状资料，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菜豆品种资源。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

于2011—2014年在贵州省织金县水塘乡开展试验，试验区海拔1 300 m，试验地土壤为黄壤，试前土壤基本性质为：pH=5.84，有机质32.37 g/kg，全氮2.59 g/kg，速效氮139 mg/kg，速效磷53.8 mg/kg，速效钾89 mg/kg，缓效钾227 mg/kg。

1.2 供试材料

从国家种质资源库引进87份菜豆品种。

1.3 试验方法

试验于2011—2014年进行。采用点播法播种，小区面积1 m2。30 cm×30 cm/穴，每穴点播5粒。苗高15 cm左右时进行定苗，每穴留1株。参照绿肥种质资源描述规范和数据标准进行计量[4]。

1.4 数据处理方法

运用Excel 2007和SPSS 17.0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

根据种质资源性状的调查与测定结果，统计计算各性状的最大值、最小值、极差、平均值、标准差、变异系数(表1)。从表1可以看出，菜豆品种之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株高>每株荚穗数>单株分枝分蘖数>荚穗粒数>荚穗长>百粒重>生育期。株高变异最大(为0.68)，生育期变异最小(为0.007)。

2.2 种质资源的主成分分析

主成分分析是利用原始变量之间的相关性,通过原来变量的少数几个线性组合解释原来变量来实现降维的多元统计方法。分别选取产量性状的全生育期、株高、单株分枝分蘖数、每株荚穗数、荚穗长、荚穗粒数、百粒重7个指标，将数据标准化后,通过主成分分析，得到代表菜豆资料大部分信息的前3个主成分，能够反映总信息量的64.07%(表2)。将各指标标准化数值与前3个主成分的特征向量相乘，并以各主成分贡献率加权得到综合得分及排名(表3)，排在前5位的菜豆品种为中品F 030、中品F 017、中品F 078、中品F 006和中品F 029。

表1 性状指标统计

菜豆最大值最小值极差平均标准方差变异系数全生育期(d)11210571100.820.007株高(cm)1781816071.2044.490.68单株分枝分蘖数(个)6152.830.950.35每株荚穗数(个)202186.313.540.57荚穗长(cm)1831510.863.160.35荚穗粒数(个)122105.001.580.34百粒重(g)494169369299.3267.800.36

图1 种质资源性状指标聚类图

2.3 种质资源的聚类分析

采用组间联接-平方Euclidean距离聚类法,对87份肥田萝卜种质材料的 7 个产量性状进行聚类分析(图1)，在平方Euchdean 距离为5时,87个肥田萝卜品种主要分为5类：第1类包括20份材料(菜豆中品F 001、中品F 002等)，平均株高124.8 cm，变异系数为4.49；平均每株荚穗数为6.65个，变异系数为2.56；平均百粒重为252.07 g，变异系数为9.18；第2类包括13份材料(菜豆中品F 005、中品F 006等)，平均株高112.39 cm，株高变异系数为7.74；平均每株荚穗数为7.54个，变异系数为2.04，平均百粒重为324.89 g，变异系数为14.76；第3类包括14份材料(菜豆中品F 009、中品F 020等)，平均株高43.86 cm，株高变异系数为2.57；平均每株荚穗数为6.71个，变异系数为1.39，平均百粒重为220.20 g，变异系数为8.85；第4类包括21份材料(菜豆中品F 019、中品F 021等)，平均株高36.38 cm，变异系数为2.81；平均每株荚穗数为5.98个，变异系数为1.45；平均百粒重为293.4 g，变异系数为14.40。第5类包括19份材料(4菜豆中品F 024、中品F 030等)，平均株高45.26 cm，变异系数为1.44，平均每株荚穗数为5.22个，变异系数为2.90；平均百粒重为396.40 g，变异系数为8.60。

表2 产量性状主成分分析特征向量和贡献率

成份 初始特征值 提取平方和载入 旋转平方和载入 合计方差(%)累积(%)合计方差(%)累积(%)合计方差的(%)累积(%)11.88526.93426.9341.88526.93426.9341.81725.95825.95821.52521.78348.7171.52521.78348.7171.56622.36548.32331.07515.35364.0701.07515.35364.0701.10215.74764.07040.95713.67277.74350.73110.44588.18860.4786.83295.01970.3494.981100.000

表3 基于主成分分析的产量性状综合比较

品种Print1Print2Print3综合得分排名品种Print1Print2Print3综合得分排名中品F0010.7311870.100585-0.258250.57351722中品F048-0.155220.081475-0.11455-0.188352中品F0020.0942290.789145-0.438260.44511529中品F049-0.30499-0.01277-0.5129-0.8306674中品F0030.8798050.326437-0.501910.70432814中品F050-0.34649-0.23173-0.37038-0.9486178中品F0040.1611710.334445-0.10610.38951933中品F051-0.391180.025963-0.00673-0.3719461中品F0050.35364-0.591230.135086-0.1025148中品F0531.002578-0.57575-0.349970.0768541中品F0060.2495150.766263-0.017640.9981354中品F0540.016471-0.25360.467480.23035435中品F0070.211710.463393-0.134010.54108924中品F055-0.310390.0016020.107026-0.2017653中品F0080.4486670.488873-0.087370.8501728中品F0560.44398-0.69092-0.39444-0.6413872中品F0090.16366-0.02744-0.22328-0.0870747中品F059-0.41975-0.181480.130802-0.4704365中品F010-0.018710.205799-0.035230.1518637中品F0610.317247-0.26106-0.64089-0.5847170中品F0110.2675070.630248-0.232740.66501416中品F062-0.79363-0.226130.099816-0.9199477中品F0120.065874-0.09037-0.25134-0.2758456中品F063-0.26362-0.173730.327021-0.1103349中品F0130.7996540.433815-0.317440.9160296中品F064-0.1336-0.011290.6561940.51130926中品F0140.4550280.452741-0.136970.77079911中品F0650.584304-0.4930.4969020.58820521中品F0150.0882470.418749-0.55383-0.0468344中品F0750.760988-0.311490.1120740.5615723中品F0160.1829680.4080370.2781640.8691697中品F0760.374571-0.17957-0.068220.12677540中品F0170.6189270.6317030.2481991.4988292中品F078-0.010080.7823850.600961.3732683中品F0180.696984-0.0207-0.282220.3940632中品F0810.049479-0.408370.037986-0.3209158中品F019-0.334391.091989-0.265660.49194628中品F087-0.26476-0.047360.7490320.43690930中品F020-0.366140.464091-0.21748-0.1195350中品F0880.228786-0.37950.6677670.51705625中品F021-0.284050.954877-0.032430.63839118中品F089-0.418830.379766-0.79508-0.8341575中品F022-0.319111.15572-0.704640.13197538中品F090-0.31665-0.0342-0.13024-0.4810967中品F0230.7186340.182695-0.283840.61748920中品F091-0.27747-0.114440.209028-0.1828851中品F024-0.17050.1684520.8337980.8317519中品F092-0.43909-0.295020.257481-0.4766266中品F0250.0589290.4444470.186390.68976615中品F094-0.24566-0.254660.07931-0.4210163中品F026-0.554140.76847-0.052480.16185236中品F095-0.34091-0.224320.107383-0.4578564中品F027-0.123930.0873560.017875-0.018742中品F097-0.22784-0.049530.226503-0.0508745中品F0280.1068110.1059120.5213770.734113中品F098-0.44821-0.70895-0.1853-1.3424685中品F0290.3082840.1275910.4911180.9269935中品F099-0.40007-0.308310.5013-0.2070854中品F0300.4934550.6491360.9129732.0555641中品F101-0.657180.156459-0.12252-0.6232471

续表3

品种Print1Print2Print3综合得分排名品种Print1Print2Print3综合得分排名中品F031-0.20308-0.167250.047672-0.3226659中品F102-0.196950.2520920.2848610.33999834中品F032-0.43832-0.111510.20141-0.3484260中品F1030.478763-0.33141-0.18584-0.0384843中品F033-0.0169-0.77338-0.48277-1.2730683中品F104-0.65769-0.12883-0.0735-0.8600276中品F034-0.17994-0.18191.1091370.747312中品F109-0.27978-0.05011-0.1933-0.5231969中品F035-0.2243-0.110260.28304-0.0515246中品F110-0.230990.0410210.8504240.66045317中品F0360.103124-0.12250.4295190.41014831中品F111-0.20558-0.38204-0.05481-0.6424473中品F0370.877711-0.457790.2128360.63276219中品F112-0.2702-0.231110.263265-0.2380455中品F0380.795119-0.343240.0445860.49646927中品F117-0.39308-0.10499-0.01525-0.5133268中品F040-0.30898-0.58002-0.79985-1.6888586中品F118-0.28932-0.05212-0.61143-0.9528679中品F0410.623106-0.44664-0.046640.12982339中品F120-0.54826-0.17172-0.31689-1.0368781中品F0430.14082-0.525680.090328-0.2945357中品F121-0.4016-0.4189-0.46922-1.2897284中品F044-0.03798-0.102620.9652440.82464210中品F122-0.31916-0.19768-0.44015-0.9569980中品F0450.400121-0.33752-0.46783-0.4052362中品F125-0.43116-0.49671-0.88428-1.8121587中品F047-0.3822-0.38891-0.37523-1.1463482

3 结论与讨论

绿肥作为一种有机肥,含有多种微量元素、有益微生物、各种活性酶和有机物可供作物吸收利用[6-7],在活化土壤的养分、改善土壤的肥力、增强微生物的活性、促进农作物的高产优质等方面有重要作用，是一项效果显著的土壤管理技术[5]。选择一种适应当地作物特性、种植条件的绿肥,在农业生产中起着举足轻重的作用。菜豆作为豆科作物，能够固定大气中游离氮，通过转化存储在植株体内，植株含氮量较高，同时其根系发达，生长时能够改善土壤孔隙、容重等物理性状[8]。菜豆在绿肥品种中具有重要地位，因此，运用主成分分析、聚类分析，初步评价筛选前5位的菜豆品种为中品F 030、中品F 017、中品F 078、中品F 006和中品F 029为适宜贵州地区种植和利用的菜豆品种资源，对菜豆品种资源在贵州的利用具有重要意义。

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(本栏目责任编辑：周忠燕)

The Selection and Evaluation ofPhaseolusvulgarisL. in Guizhou

YUEnjiang1,ZHANGQin2,ZHANGAihua2,CUIHonghao2,CHENZhenggang2,LINHaibo3,ZHUQing2

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公益性行业(农业)科研专项(201103005)；联合基金(黔科合LH字[2014]7702号)；人才培养项目(黔农科院CR合字[2014]15号)；贵州省国际科技合作计划(黔科合外G字[2010]7035号);贵州省科技计划(黔科合院所创能[2011]4002号);中央补助地方科技基础条件专项基金(黔科条中补地[2012]4003号)。

于恩江(1990—)，男，在读硕士研究生，研究方向：植物营养学;E-mail：yuenjiang99@163.com。

朱 青(1962—)，女，贵州贵阳人；博士，研究员，主要从事环境生态研究工作；E-mail： zhuqing_gy@tom.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.04.063

S 551

A

1001-4705(2017)04-0063-04