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耐低钾马铃薯品种的筛选与评价
植物学报
2024, 59 (1):
75-88.
DOI: 10.11983/CBB23016
土壤缺钾严重降低了我国马铃薯(Solanum tuberosum)的产量。而不同品种马铃薯对低钾的响应差异较大。因此, 采用耐低钾马铃薯品种可通过提高钾素利用效率减少钾肥施用量, 成为我国农业可持续发展和绿色发展的重要途径。该研究对30个马铃薯品种在正常钾处理(202.5 kg∙hm-2 K2O)和低钾处理(0 kg∙hm-2 K2O)下的17个指标进行测定, 并对9个代表性指标, 包括叶面积指数、根冠比、茎叶干质量、根干质量、单株产量、单株大薯产量、单株小薯产量、块茎干质量和块茎钾积累量进行后续分析。结果表明, 在低钾条件下, 各项指标均有不同程度的下降。主成分分析表明, 这9个指标可转换为4个独立的综合指标, 累计贡献率达87.1%。根据综合评价值(D值)和聚类分析, 将30个品种分为6类, 其中第1类为高度耐低钾品种, 包括Lucinda、Favorita、Kexin1、Xisen6、Xingjia2、Helan15和Chuanyin2, 第2类为中度耐低钾品种, 包括Longshu20、Dingshu3、Jizhang12(W)、Jiuen1、Longshu19和Jizhang12(Y)。此外还建立了耐低钾性评价回归模型Y= -0.595+0.247X5+0.155X4+0.138X3+0.167X8+0.088X1+0.081X6+0.097X9+0.053X2 (R2=0.999, P=0.000), 利用回归方程对30个品种的估计精度均在90%以上。在低钾条件下, 可利用单株产量、根干质量、茎叶干质量、块茎干质量、叶面积指数、单株大薯产量、块茎钾积累量和根冠比快速鉴定耐低钾马铃薯品种。
表4
低钾胁迫下马铃薯各单项指标的相关系数矩阵
正文中引用本图/表的段落
叶面积指数与茎叶干质量和单株小薯产量呈显著正相关, 相关系数分别为0.305和0.364; 根冠比与茎叶干质量呈显著负相关, 相关系数为-0.309; 茎叶干质量与根干质量呈极显著正相关, 相关系数为0.611; 单株产量与单株大薯产量、单株小薯产量、块茎干质量和块茎钾积累量呈极显著正相关, 相关系数分别为0.814、0.634、0.910和0.777; 单株大薯产量与块茎干质量和块茎钾积累量呈极显著正相关, 相关系数分别为0.779和0.748; 单株小薯产量与块茎干质量和块茎钾积累量呈极显著正相关, 相关系数分别为0.557和0.416; 块茎干质量与块茎钾积累量呈极显著正相关, 相关系数为0.830 (表4)。各指标之间存在显著或极显著相关性导致所提供的信息重叠, 因此直接用各单项指标不能准确直观地对马铃薯耐低钾性进行评价, 进而影响鉴定结果的可靠性。为弥补用单项指标进行耐低钾性评价的缺陷, 需在此基础上借助其它多元统计方法。
以上结果表明, 在第1主成分的表达式中, 单株产量、单株大薯产量、块茎干质量及块茎钾积累量的系数绝对值较大, 因此这4个指标决定第1个综合指标, 该综合指标反映最终块茎产量、干物质量及钾积累量。在第2主成分的表达式中, 茎叶干质量和根干质量的系数绝对值较大, 因此这2个指标决定第2个综合指标, 该综合指标反映植株地上部及地下部干物质积累。在第3主成分的表达式中, 叶面积指数和单株小薯产量的系数绝对值较大, 这2个指标决定第3个综合指标, 该综合指标反映植株光合作用及小薯产量。在第4主成分的表达式中, 根冠比的系数绝对值较大, 该指标决定第4个综合指标, 该综合指标反映植株地上部与地下部生物量的比例。
本文的其它图/表
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