張加強,周江華,譚晨,劉慧春,朱開元
(浙江省蕭山棉麻研究所,浙江 杭州 311251)
“農(nóng)光互補”就是棚頂太陽能發(fā)電、棚內(nèi)發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的新型農(nóng)業(yè)模式。與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比,“農(nóng)光互補”下農(nóng)作物種植一直存在著透光率和發(fā)電效率的矛盾,透光率高,發(fā)電效率就降低,這兩者不可兼得。目前零星報道的有可種植油用牡丹,但缺乏完善的高產(chǎn)豐產(chǎn)栽培技術,對于該模式下的油用牡丹產(chǎn)量構成因素間的主次關系鮮見報道[1-2]。本研究以2019年在湖州市吳興區(qū)妙西30 MW光伏電站栽植油用牡丹的試驗匯總資料為依據(jù),分析了“農(nóng)光互補”下油用牡丹產(chǎn)量構成因素與產(chǎn)量間的關系,探討了油用牡丹產(chǎn)量構成因素對產(chǎn)量形成的貢獻效應,旨在為“農(nóng)光互補”下油用牡丹的高產(chǎn)栽培及推廣利用提供參考。
試驗材料為3年生牡丹品種鳳丹實生苗,生長良好,根系健壯,無病蟲害。本試驗位于浙江省湖州市吳興區(qū)妙西鎮(zhèn)東邊村廢棄礦區(qū),光伏電站總裝機容量30 MW,光伏電站項目建設后進行土壤回填,厚度為1 m,回填土壤為偏酸性砂質(zhì)壤土,平整地塊。
光伏項目采用固定式支架上南20°傾角安裝多晶硅方式進行,組件陣列間距為2 m,光伏離垂直地面最低距離為2.74 m,最高為3.95 m,多晶硅組件排列20塊組件為1串,1 MW組件為1子方陣。統(tǒng)一做高畦用于試驗,移栽前增施有機肥,于2018年11月移栽,常規(guī)密度栽植,其余田間管理及農(nóng)業(yè)措施同當?shù)亍?/p>
田間調(diào)查試驗于2019年4—7月進行。隨機選取20株生長良好的植株進行調(diào)查,指標包括株高、冠幅、新枝長度、SPAD值、單株開花數(shù)、開花率、結實率、單株果莢數(shù)、角數(shù)、單果種子數(shù)、單果種子數(shù)、百粒重和單株籽粒干重等13個產(chǎn)量指標。
利用Excel 2010軟件和DPS7.05對數(shù)據(jù)進行整理與統(tǒng)計分析。
由表1可知,“農(nóng)光互補”下油用牡丹產(chǎn)量構成因素中,變異系數(shù)大于10%的有單株種子數(shù)、新稍長、角數(shù)、莢果數(shù)、單株花數(shù),變異系數(shù)最小的為種子含水量,為2.42%。
表1 “農(nóng)光互補”下油用牡丹產(chǎn)量構成因素與變異系數(shù)
在主成分分析中,各變量的特征值越大,說明變量綜合原始變量的能力越強。為了讓選取的主成分盡可能充分反映原始變量的變動,一般都要求累計貢獻率不小于85%。由表2可知,前3個主成分因子的特征值累計貢獻率為85.91%(>85%),而其余性狀的貢獻率不高,說明在油用牡丹的產(chǎn)量性狀中,有必要提取3個主成分進行主成分分析。百粒重、單果種子數(shù)、含水量在第1主成分載荷較高,說明第1主成分主要解釋鳳丹牡丹產(chǎn)量性狀對理論產(chǎn)量的作用,可稱為粒重因子;單株籽粒干重、單株種子數(shù)、結實率在第2主成分的載荷較大,稱為單株產(chǎn)量因子;冠幅、單果種子數(shù)和百粒重在第3主成分載荷較大,稱為生長量因子。
表2 “農(nóng)光互補”下油用牡丹產(chǎn)量構成因素的主成分分析
牡丹由于長期作為觀賞或藥用植物,其育種目標一直以觀賞或藥用為主,而油用牡丹是個新生事物,因此,育種目標也發(fā)生了重要的改變[3-5]。有研究表明,不同栽培條件下種植的油用牡丹種子含油率之間無顯著差異,故改善栽培條件并不能改變油用牡丹品質(zhì),但可提高產(chǎn)量[6-7]。雖然影響油用牡丹產(chǎn)量具有較多的因素,如本文中提供了13個產(chǎn)量構成因素,但如此多的影響因素使人無法確定影響產(chǎn)量的主次關系。因此,可采用因子分析,通過降維的方式,把多個錯綜復雜的各性狀依據(jù)其相關性綜合為少數(shù)幾個獨立的公共因子,同時排除人為主觀因素的影響[8-9]。研究結果表明,前3個主成分因子中特征向量最大的分別為粒重因子、單株產(chǎn)量因子和生長量因子,這3個主成分因子累計貢獻率達到85.91%,這可以為“農(nóng)光互補”下油用牡丹目標性狀的選取提供科學依據(jù)。