海藻肥对甜荞生长特性的灰色关联度分析

刘 杰，赵丽丽，冯 鸽，耿志刚，秦益民*

（1.青岛明月海藻集团有限公司/农业部海藻类肥料重点实验室，山东 青岛 266400；2.海藻活性物质国家重点实验室，山东 青岛 266400）

海藻肥是天然有机肥，含有丰富的营养物质，具有陆生植物无法比拟的 K、Ca、Mg、Zn、Fe、I 等 40 余种矿物质元素和丰富的维生素，特别含有海藻中所特有的高度不饱和脂肪酸、海藻多糖和多种天然植物生长调节剂，如植物细胞分裂素、生长素、赤霉素、多酚化合物及抗生素类物质等，这些物质具有很高的生物活性，可刺激植物体内非特异活性因子的产生，调节内源激素的平衡[1]，能够对植物的生长及土壤改善产生有益功效[2]，海藻肥已经在很多国家和地区得到广泛的应用[3]。

甜荞素有“五谷之王”的美称[4]，其富含药用成分和多种营养物质，除含有淀粉、蛋白质、纤维素等营养成分外，还含有槲皮素、芦丁、金丝桃苷等多种黄酮类化合物，这些化合物具有较强的抗癌、降血脂等作用[5]。但是目前我国甜荞产量维持在较低的水平，用肥的不合理是制约甜荞产量的重要因素之一[6]。因此，施用营养成分含量全面的肥料，对于甜荞的生长、产量和品质的提高至关重要。

灰色关联分析理论是对各处理多个性状指标进行多维度的综合评价，其能够克服传统评估方法中仅依据单个性状指标来判断各处理优劣所造成的弊端，使得评价结果更加客观和可靠[7]，同时具有样本数量少、结果准确和分析方法简便等优点[8]。

本文采用灰色关联度分析法，分析了传统化肥和海藻肥在作为基肥的情况下，对甜荞主要农艺性状、生理生化性状及籽粒品质性状的关联度，以期为海藻肥在甜荞上的推广应用提供参考依据。1 材料与方法

1.1 试验地环境概况

试验于2017年在青岛市黄岛区农业部海藻类肥料重点实验室试验田进行，试验地0～20cm碱解氮含量87.58mg/kg，有效磷含量54.28mg/kg，速效钾含量157.52mg/kg，土壤有机质含量2.48%，pH值为6.4。

1.2 供试材料

以甜荞品种常陆秋为供试材料（该品种在山西、内蒙古地区产量均较好）。

1.3 试验设计

采用完全随机区组试验设计，在甜荞种植时开沟施入不同基肥，并加入对照。施肥时注意将化肥与种子分开，防止烧苗。小区面积为25m2（5m×5m），小区行间距40cm，株距5cm，每个小区四周设保护行，重复3次，共15个小区。其他田间栽培管理按常规方法进行。甜荞种植时间为2017年5月16号。完全随机区组试验设计见表1。

表1 甜荞完全随机区组试验设计方案

1.4 测定指标

2017年5月16号种植，8月25号收获。测定的农艺性状有产量、开花总数、株高、茎粗、干重、千粒重、单株粒数和结实率（单株粒数/开花总数）；测定的生理生化性状指标有SOD活性、POD活性、CAT活性、MDA含量、Pro含量、叶绿素含量；测定的籽粒品质性状有淀粉含量、蛋白质含量、粗脂肪含量、纤维素含量、抑制羟自由基能力、DPPH清除率、抗超氧阴离子自由基活力单位。

1.5 分析方法

根据邓聚龙[9]灰色系统理论原理，将5种处理所得的8个农艺性状、6个生理生化性状和7个籽粒品质性状视为同一个灰色系统，每种处理测定的性状均为该系统中的一个因素。根据孙芳芳[10]综合评价的方法步骤，将5种处理所得的8个农艺性状、6个生理生化性状和7个籽粒品质性状分别作为比较数列，其中的最优性状分别设为参考数列。将原始数据进行无量纲化处理后，按分辨系数为0.5进行关联度分析，具体的计算采用EXCEL和DPS软件进行。

2 结果与分析

2.1 不同处理对甜荞农艺性状的影响

将5种处理下的8个农艺性状作为比较数列，农艺性状中的最优指标设为参考数列，分析方法同1.5，计算出综合评价系数E1（表2）。

由表2可知，5种处理下的8个农艺性状综合评价系数E1从大到小依次为：T5＞T4＞T2＞T3＞T1。因此，用海藻肥作为甜荞基肥，可以使甜荞的农艺性状最优。

2.2 不同处理对甜荞生理生化性状的影响

将5种处理下的6个生理生化性状作为比较数列，生理生化性状中的最优指标设为参考数列，分析方法同1.5，计算出综合评价系数E2（表3）。

由表3可知，5种处理下的6个生理生化性状综合评价系数E2从大到小依次为：T5＞T2＞T1＞T3＞T4。因此，用海藻肥作为甜荞基肥，可以使甜荞的生理生化性状最优。

2.3 不同处理对甜荞籽粒品质性状的影响

将5种处理下的7个籽粒品质性状作为比较数列，籽粒品质性状中的最优指标设为参考数列，分析方法同1.5，计算出综合评价系数E3（表4）。

由表4可知，5种处理下的7个籽粒品质性状综合评价系数E3从大到小依次为：T5＞T2＞T3＞T4＞T1。因此，用海藻肥作为甜荞基肥，可以使甜荞的籽粒品质性状最优。

表2 农艺性状指标参数和综合评价系数E1

表3 生理生化性状指标参数和综合评价系数E2

表4 籽粒品质性状指标参数和综合评价系数E3

3 结论与讨论

目前，灰色关联分析理论已经被应用于作物相关性状的分析[11]，而海藻肥在蔬菜上的研究较多，但应用于杂粮作物甜荞的研究较少。本研究将海藻肥和传统化肥作为甜荞基肥，将甜荞的农艺性状、生理生化性状和籽粒品质性状进行了灰色关联度分析，结果表明：海藻肥的综合评价系数均最高，用海藻肥作为基肥更有利于甜荞的生长发育、产量和品质的提高。因此在甜荞种植过程中应以海藻肥为主。

孙锦[12，13]的研究表明，施用海藻肥处理黄瓜茎粗、鲜根重与产量均较对照有所增加，海藻肥可显著提高辣椒中干物质含量和可溶性糖含量；赵秀芬[14]的研究表明，施用海藻肥可显著提高菠菜、黄瓜以及大蒜的产量；王强[15]的研究表明，海藻肥能提高黄瓜SOD、POD等酶的活性，降低膜脂过氧化产物MDA的积累，提高脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等渗透调节物质的含量。海藻肥中富含中微量元素，其能显著提高麦类作物籽粒中总黄酮和芦丁的含量，而类黄酮含量的增加可以提高小麦籽粒抗氧化活性和自由基的清除能力[16]。本研究发现海藻肥作为甜荞的基肥可以提高甜荞的生长特性，与前人的研究有共同之处。

海藻肥能显著提高甜荞生长特性的原因，可能是由于该肥料中含有甜荞生长所必需的钼、铜、锌、铁、硼等微量元素和镁、碘、钾、钙等矿物质。此外，该肥料中还含有多种天然植物生长调节剂以及海藻活性物质，这些生理活性物质可参与甜荞体内有机和无机物的运输，可刺激甜荞产生非特异性活性因子，使甜荞体内的抗逆因子增加，提高生物酶的活性和抗氧化能力，促进甜荞对营养物质的吸收，同时增加调节甜荞内源激素平衡，对甜荞生长发育具有重要的调节作用。