甘肅古浪縣黃灌區枸杞引種栽培綜合分析

魏家鴻，于柱英，徐晶晶，何 靜，羅曉明，華小琴，焦旭東，張明華

（1. 武威市林業綜合服務中心，甘肅 武威 733300；2. 甘肅省林業科技推廣站，甘肅 蘭州 730000；3. 甘肅農業大學，甘肅 蘭州 730000；4. 古浪縣特色林果中心，甘肅 古浪 733100）

枸杞Lycium chinense，茄科Solanaceae枸杞屬Lycium植物，屬多年生落葉灌木。枸杞果實可干食也可鮮食，既是中藥材，又是高檔的保健食品，具有極高的經濟價值；枸杞也是防風固沙和改良鹽堿地的優良樹種[1-2]，具有較高的生態效益。目前，我國枸杞栽培地區主要集中在新疆、青海、寧夏、甘肅等地[3]。甘肅省古浪縣黃灌區地處騰格里沙漠南緣、祁連山北麓、河西走廊東頭，海拔高、晝夜溫差大，對于枸杞的生長具有得天獨厚的優勢[4]，枸杞的栽植面積逐年增大，已成為當地發展最重要的經濟林樹種。相關研究結果表明，枸杞含有豐富的類胡蘿卜素、黃酮、糖類和甜菜堿，具有較高的營養價值[5-6]，不同種源、不同品種的枸杞在樹體生長量、光能利用率、水分利用效果、抗逆性、果實產量、果實營養以及品質等方面具有差異性，良好的枸杞品種具有優質高產的特性[7-8]。寧杞1號、寧杞5號、寧杞7號、寧杞9號和蒙杞1號在甘肅古浪黃灌區適生性良好，是種植面積最為廣泛的引進品種。

近年來，將主成分分析法應用于經濟林優種選擇的相關研究已有較多報道[9-12]，但是目前采用該方法對甘肅古浪黃灌區這5個引種栽培品種的綜合分析和研究鮮見報道，成果多局限于栽培管理技術規程和生理特性等方面，未篩選出甘肅古浪黃灌區特有小氣候條件下的最適發展品種。本研究中選取果形、果色、果味、適應性、果實產量、果實品質、人工投入量等多指標，對甘肅古浪黃灌區引種栽培的5個枸杞品種進行多因素綜合評價，篩選該地區特有氣候和環境條件下綜合表現最優的品種，以期為該地區枸杞的高效栽培和推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于甘肅省古浪縣大靖鎮，境內地勢較為平坦，大部分為山前平原，平川地貌，海拔1 800～2 330 m，屬溫帶干旱氣候，無霜期150 d左右，年均降水量120 mm左右，平均氣溫8.2 ℃。該地區屬大靖河流域和引黃提灌工程灌區，土壤類型以風沙土和灰鈣土為主，偏堿性，土壤中有機質含量10.7 g/kg，全氮含量0.66 g/kg，有效磷含量23.22 mg/kg，速效鉀含量170.1 mg/kg，鹽含量1.75 g/kg。

1.2 供試品種

供試品種為古浪縣黃灌區大靖鎮大墩村枸杞栽培實驗示范基地5年生盛果期的寧杞1號、寧杞5號、寧杞7號、寧杞9號、蒙杞1號，其立地條件、栽培密度、經營水平、水肥條件基本一致。

1.3 試驗設計

試驗區每品種以15株為1組，3個重復，共45株。4—10月為枸杞盛果期，枸杞多次開花結果，果實皮薄、肉厚、粒大、色澤鮮明，具備基本的評價條件和最大的評價價值[13]，因此選擇2021年的7月20日、7月25日、8月1日、8月5日、8月10日采摘枸杞果實。從各品種選定單株的上、中、下3個部位各采摘15粒果實，用8號袋封裝，在4 ℃低溫、50%空氣濕度條件下保存于恒溫箱（MGC-400H，上海一恒科學儀器有限公司）中。每次果實采摘后，按品種分開放置，測定其鮮果指標，然后使用廣東科信九風機隧道型閉環除濕烘干機（15P）進行烘干，至含水率30%左右，測定其干果指標。

1.4 指標測定

使用數顯游標卡尺測定果實（干果和鮮果）的橫徑和縱徑，每品種測定300粒，精度為0.01 mm；使用分析天平（FA2104S，上海菁海儀器有限公司）稱量果實（干果和鮮果）的百粒質量，每組100粒，做6個重復，精度為0.01 g；使用手持電子測糖儀（FNV-32，深圳源恒通科技有限公司）進行樣果可溶性固形物含量測定。觀察恒溫箱內各品種鮮果枸杞采摘后第7天時無黑斑和無腐爛的果實數量，計算各品種平均鮮果的耐貯藏性。對其他枸杞性狀采用賦分制進行評價[14]。

人工投入量：對各品種的全年果實采摘和修剪疏枝的人工投入成本分別進行統計調查，以1～5分為基準。

抗病蟲害能力：通過觀測各品種全年病蟲害發生程度進行賦分評價，以1～5分為基準。

成熟期：以各品種結果盛期植株總數量90%以上的果實達到可采摘程度作為該品種的成熟期，以1～5分為基準，以成熟期最早或最晚為最低分進行評分。

果實風味：邀請專家和普通消費者在品嘗鮮果和干果后進行評價，以1～5分為基準。

果形指數為果實縱徑和橫徑的比值，干鮮比為全年鮮果產量與全年干果產量的比值；鮮果耐貯藏性為可食果實數量與果實總數量的比值。

1.5 數據處理

使用Excel和SPSS 21.0軟件進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 不同品種枸杞各評價指標的變異

表1中為枸杞各指標的統計值，從表1可以看出，不同品種枸杞的各性狀指標均存在差異，變異系數為4.25%～45.40%，變異系數大于15%的指標為鮮果縱徑、鮮果果形指數、干果縱徑、干果果形指數、鮮果百粒質量、干果百粒質量、鮮果產量、干果產量、可溶性固形物含量、人工投入量、抗病蟲害能力、成熟期和果實風味，共計13項指標，占總指標數量的76.47%。由此可見，甘肅古浪黃灌區引種栽培的不同品種枸杞具有較大的差異，篩選出優良品種后進行推廣種植具有非常重要的意義。

表1 不同品種枸杞各評價指標的統計值Table 1 Statistics of evaluation indexes of different varieties of L. barbarum

2.2 不同品種枸杞各評價指標間的相關性

表2中為不同品種枸杞各評價指標的相關系數，從表2可以看出，不同品種枸杞的各項指標間存在較為復雜的關系。鮮果百粒質量與鮮果橫徑、鮮果縱徑、鮮果果形指數呈現顯著正相關關系；干果百粒質量與干果縱徑、干果果形指數、可溶性固形物含量、果實風味呈現顯著正相關關系；鮮果產量與干果產量呈現極顯著正相關關系；干鮮比與其他指標的相關性均不顯著；可溶性固形物含量與鮮果縱徑、干果縱徑、干果果形指數、干果百粒質量呈現顯著正相關關系，與鮮果耐貯藏性呈現顯著負相關關系；果實風味與干果百粒質量呈現顯著正相關關系。由此可見，不同品種枸杞果實的品質和干鮮產量受多種因素影響。因此，對甘肅古浪黃灌區的枸杞進行優良性評價時，需要考慮多個觀測指標進行綜合評價。

表2 不同品種枸杞各評價指標的相關系數?Table 2 Correlationcoefficient of evaluation indexes of different varieties of L. barbarum

2.3 不同品種枸杞評價指標的主成分分析

2.3.1 評價指標的數據標準化

為使不同品種枸杞各項指標的變異信息損失減少，從而得出有效的分析結果，采用主成分分析法做進一步分析。首先將不同品種枸杞各項指標數據進行標準化處理，結果見表3。

表3 不同品種枸杞各評價指標的標準化處理結果Table 3 Standardization character of indexes of different varieties of L. barbarum

2.3.2 評價指標的主成分提取

根據不同品種枸杞各評價指標的標準化數據進行主成分分析，結果見表4。通過采用主成分分析法可以用量化的綜合指標來替換數量眾多的性狀指標，從而用簡化的綜合系數來替代各性狀的系數[15-16]。由表4可以看出，前3個主成分的特征值均大于1，第1主成分的方差貢獻率為58.61%，第2主成分的方差貢獻率為22.52%，第3主成分的方差貢獻率為13.31%，前3個主成分的累計方差貢獻率為94.43%（≥85%），累計方差貢獻率高且增長明顯。結果表明前3個主成分可包含5個品種枸杞的絕大部分信息，采用主成分分析法研究不同品種枸杞的優良性較為有效，因此選擇前3個主成分作為5個品種枸杞的綜合評價指標。

表4 不同品種枸杞各評價指標的主成分提取結果Table 4 Principal component extraction results of evaluation indexes of different varieties of L. barbarum

由表4中不同指標的前3個主成分的載荷值可以看出：第1主成分中鮮果橫徑、鮮果縱徑、鮮果果形指數、干果縱徑、干果果形指數、鮮果百粒質量、干果百粒質量、鮮果產量、干果產量、可溶性固形物含量、鮮果耐貯藏性、果實風味的載荷值較高，能夠較好地反映這12項指標的信息；第2主成分中干果橫徑、人工投入量、抗病蟲害能力、成熟期的載荷值較高，能夠較好地反映這4項指標的信息；第3主成分中干鮮比的載荷值較高，能夠較好地反映該指標的信息。

2.3.3 評價模型的構建

分別用Y1、Y2、Y3代表第 1、第 2、第 3主成分的得分，用Z1～Z17代表各指標的標準化值（表3），根據表4中各指標的載荷向量和各評價指標特征值，求得前3個主成分的特征向量，即可得出線性方程：

Y1=0.259Z1+0.300Z2+0.280Z3-0.121Z4+0.311Z5+0.304Z6+0.284Z7+0.304Z8-0.226Z9-0.223Z10-0.053Z11+0.297Z12-0.285Z13+0.073Z14+0.216Z15+0.005Z16+0.250Z17；

Y2=0.215Z1-0.060Z2-0.164Z3+0.436Z4-0.037Z5-0.094Z6+0.055Z7+0.022Z8-0.351Z9-0.351Z10+0.028Z11-0.139Z12+0.119Z13+0.370Z14-0.369Z15+0.358Z16+0.194Z17；

Y3=0.172Z1+0.198Z2+0.221Z3+0.072Z4-0.102Z5-0.119Z6+0.274Z7-0.117Z8-0.066Z9-0.107Z10+0.654Z11-0.081Z12+0.140Z13+0.106Z14-0.059Z15-0.464Z16-0.254Z17。

通過上述線性方程，可求出不同品種枸杞評價指標在前3個主成分中的因子得分。根據因子得分，經加權平均，得到5個品種枸杞的評價指標在第1、2、3主成分中的得分和綜合得分（F）模型：

F=1.96Y1+0.47Y2+0.21Y3。

2.3.4 品種優良性的綜合評價

不同品種枸杞評價指標的得分及排名見表5。由表5可以看出，5個品種枸杞的綜合得分由高到低依次為蒙杞1號、寧杞9號、寧杞5號、寧杞7號、寧杞1號，蒙杞1號和寧杞9號得分為正值，寧杞1號、寧杞5號、寧杞9號得分為負值，第1名的得分與第5名的得分差異較大，說明不同品種枸杞的差異較大。

排名第1位的蒙杞1號，其綜合得分明顯高于其他品種，鮮果產量和干鮮比一般，鮮果耐貯藏性較差，但其具有果粒大、果形好、果實品質佳、果實風味好、成熟期短、人工投入量低、果實可溶性固形物含量最高和植株抗病害能力最強的特點，因此在甘肅古浪黃灌區可作為最優品種進行輻射推廣。排名第2位的寧杞9號，其綜合指標得分較好，與其他品種枸杞相比，鮮果產量、鮮果耐貯藏性、人工投入量、果實風味、成熟期、抗病蟲害能力均居中位，但其具有果粒較大、果形較好、果實品質較優、可溶性固形物含量較高、干鮮比最高的特點，因此可作為次優品種進行輻射推廣。寧杞5號與寧杞7號的第1主成分得分和綜合得分接近，說明其綜合表現相近，可作為同一類型品種進行考量。寧杞5號果實橫徑大、實心、皮薄，因此果實風味較優，與寧杞7號均有干鮮比較高的特點，但在甘肅古浪黃灌區，寧杞5號根腐病發生頻率較高，可控性低，已經影響了樹體的正常生長，寧杞7號的耐藥性較差，花期連陰雨天氣坐果率差，易感黑果病，其他觀測指標也相對較差，因此在輻射推廣時應謹慎考慮使用寧杞5號和寧杞7號。寧杞1號的綜合得分最低，與其他品種枸杞相比，其具有高產、干鮮比較高、鮮果耐貯藏性較好、在極端天氣環境下坐果穩定的特點，但其果徑小，果形、果實品質和果實風味較差，可溶性固形物含量低，抗病蟲害能力差，人工投入量最高，導致成本高、收益小，因此在甘肅古浪黃灌區枸杞發展過程中，可考慮將寧杞1號作為不良品種逐步進行更換。

表5 不同品種枸杞評價指標的得分及排名Table 5 Comprehensive score and ranking of different varieties of L. barbarum

3 結論與討論

本研究中5個品種枸杞17項評價指標的變異系數為4.25%～45.40%，因此對甘肅古浪黃灌區主栽品種枸杞進行綜合評價、篩選優良品種并進行輻射推廣具有十分重要的意義。通過主成分分析，提取了3個主成分：第1主成分特征值為9.96，貢獻率58.61%；第2主成分特征值為3.83，貢獻率22.52%；第3主成分特征值為2.26，貢獻率13.31%。前3個主成分的累計貢獻率為94.43%，采用這3個主成分可有效構建出綜合評價模型，得出5個品種枸杞的綜合得分，各品種的綜合表現由優到劣依次為蒙杞1號、寧杞9號、寧杞5號、寧杞7號、寧杞1號，其綜合得分分別為3.02、0.87、-0.69、-0.94、-2.27。根據各主成分得分和綜合得分特性，可將5個枸杞品種劃分為Ⅳ類，Ⅰ類為蒙杞1號，Ⅱ類為寧杞9號，Ⅲ類為寧杞5號和寧杞7號，Ⅳ類為寧杞1號，在甘肅古浪黃灌區枸杞的輻射推廣和更新換代過程中，可優先考慮使用第Ⅰ類和第Ⅱ類品種。

枸杞作為良好的特色養生果品，傳統以干食為主要的食用方式，目前鮮食產品也逐步得到開發，市場需求量逐年升高，對枸杞果形、色澤和風味等的綜合要求也越來越高，甘肅古浪黃灌區南北分別沿川沿沙，氣候、土壤和溫度等環境因素特殊，引種栽培后枸杞果實的品質優良、營養豐富，形成了特色地理品牌，兼具經濟效益和生態效益，是當地林農最喜歡栽植的特色經濟林樹種，也是其主要收入來源。同一品種在不同地區引種栽培后其各項指標均有差異，只有對引進品種在本地的表現進行長時間種植觀測和綜合評價，才能篩選出優良品種[17]。但是多年來，在引種栽培枸杞優良品種后，未對其在甘肅古浪黃灌區的綜合效益開展系統的分析研究。本研究中通過對引種栽培多年的5個枸杞品種進行觀測，選出蒙杞1號、寧杞9號作為甘肅古浪黃灌區主要輻射推廣和更新品種，其果形好、果實營養豐富，干食和鮮食均具有市場競爭力，可以同步拓展市場，逐步提升本地品牌價值。對枸杞進行綜合評價的同時，也應考量氣候和經濟效益的因素，寧杞7號在氣候環境條件特別穩定的前提下，可多產2茬果實，經濟效益較為突出，因此可選擇作為良種進行潛力挖掘，適當混交栽培，在提升本地枸杞綜合效益的同時，降低區域病蟲害發生率、農藥使用率及殘留量。本研究是在立地條件（土壤類型為風沙土）一致的基礎上開展的，因此各項指標因子存在一定的局限性，同時由于水肥管理粗放，枸杞的豐產優質性仍有較大潛力可挖。為了提高甘肅古浪縣黃灌區枸杞的綜合效益，在后續推廣栽培中，將對其他立地條件下不同品種枸杞的表現進行觀測，進一步開展測土配方施肥試驗和優良單株的篩選工作。