甘肃古浪县黄灌区枸杞引种栽培综合分析

魏家鸿，于柱英，徐晶晶，何 静，罗晓明，华小琴，焦旭东，张明华

（1. 武威市林业综合服务中心，甘肃 武威 733300；2. 甘肃省林业科技推广站，甘肃 兰州 730000；3. 甘肃农业大学，甘肃 兰州 730000；4. 古浪县特色林果中心，甘肃 古浪 733100）

枸杞Lycium chinense，茄科Solanaceae枸杞属Lycium植物，属多年生落叶灌木。枸杞果实可干食也可鲜食，既是中药材，又是高档的保健食品，具有极高的经济价值；枸杞也是防风固沙和改良盐碱地的优良树种[1-2]，具有较高的生态效益。目前，我国枸杞栽培地区主要集中在新疆、青海、宁夏、甘肃等地[3]。甘肃省古浪县黄灌区地处腾格里沙漠南缘、祁连山北麓、河西走廊东头，海拔高、昼夜温差大，对于枸杞的生长具有得天独厚的优势[4]，枸杞的栽植面积逐年增大，已成为当地发展最重要的经济林树种。相关研究结果表明，枸杞含有丰富的类胡萝卜素、黄酮、糖类和甜菜碱，具有较高的营养价值[5-6]，不同种源、不同品种的枸杞在树体生长量、光能利用率、水分利用效果、抗逆性、果实产量、果实营养以及品质等方面具有差异性，良好的枸杞品种具有优质高产的特性[7-8]。宁杞1号、宁杞5号、宁杞7号、宁杞9号和蒙杞1号在甘肃古浪黄灌区适生性良好，是种植面积最为广泛的引进品种。

近年来，将主成分分析法应用于经济林优种选择的相关研究已有较多报道[9-12]，但是目前采用该方法对甘肃古浪黄灌区这5个引种栽培品种的综合分析和研究鲜见报道，成果多局限于栽培管理技术规程和生理特性等方面，未筛选出甘肃古浪黄灌区特有小气候条件下的最适发展品种。本研究中选取果形、果色、果味、适应性、果实产量、果实品质、人工投入量等多指标，对甘肃古浪黄灌区引种栽培的5个枸杞品种进行多因素综合评价，筛选该地区特有气候和环境条件下综合表现最优的品种，以期为该地区枸杞的高效栽培和推广提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于甘肃省古浪县大靖镇，境内地势较为平坦，大部分为山前平原，平川地貌，海拔1 800～2 330 m，属温带干旱气候，无霜期150 d左右，年均降水量120 mm左右，平均气温8.2 ℃。该地区属大靖河流域和引黄提灌工程灌区，土壤类型以风沙土和灰钙土为主，偏碱性，土壤中有机质含量10.7 g/kg，全氮含量0.66 g/kg，有效磷含量23.22 mg/kg，速效钾含量170.1 mg/kg，盐含量1.75 g/kg。

1.2 供试品种

供试品种为古浪县黄灌区大靖镇大墩村枸杞栽培实验示范基地5年生盛果期的宁杞1号、宁杞5号、宁杞7号、宁杞9号、蒙杞1号，其立地条件、栽培密度、经营水平、水肥条件基本一致。

1.3 试验设计

试验区每品种以15株为1组，3个重复，共45株。4—10月为枸杞盛果期，枸杞多次开花结果，果实皮薄、肉厚、粒大、色泽鲜明，具备基本的评价条件和最大的评价价值[13]，因此选择2021年的7月20日、7月25日、8月1日、8月5日、8月10日采摘枸杞果实。从各品种选定单株的上、中、下3个部位各采摘15粒果实，用8号袋封装，在4 ℃低温、50%空气湿度条件下保存于恒温箱（MGC-400H，上海一恒科学仪器有限公司）中。每次果实采摘后，按品种分开放置，测定其鲜果指标，然后使用广东科信九风机隧道型闭环除湿烘干机（15P）进行烘干，至含水率30%左右，测定其干果指标。

1.4 指标测定

使用数显游标卡尺测定果实（干果和鲜果）的横径和纵径，每品种测定300粒，精度为0.01 mm；使用分析天平（FA2104S，上海菁海仪器有限公司）称量果实（干果和鲜果）的百粒质量，每组100粒，做6个重复，精度为0.01 g；使用手持电子测糖仪（FNV-32，深圳源恒通科技有限公司）进行样果可溶性固形物含量测定。观察恒温箱内各品种鲜果枸杞采摘后第7天时无黑斑和无腐烂的果实数量，计算各品种平均鲜果的耐贮藏性。对其他枸杞性状采用赋分制进行评价[14]。

人工投入量：对各品种的全年果实采摘和修剪疏枝的人工投入成本分别进行统计调查，以1～5分为基准。

抗病虫害能力：通过观测各品种全年病虫害发生程度进行赋分评价，以1～5分为基准。

成熟期：以各品种结果盛期植株总数量90%以上的果实达到可采摘程度作为该品种的成熟期，以1～5分为基准，以成熟期最早或最晚为最低分进行评分。

果实风味：邀请专家和普通消费者在品尝鲜果和干果后进行评价，以1～5分为基准。

果形指数为果实纵径和横径的比值，干鲜比为全年鲜果产量与全年干果产量的比值；鲜果耐贮藏性为可食果实数量与果实总数量的比值。

1.5 数据处理

使用Excel和SPSS 21.0软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种枸杞各评价指标的变异

表1中为枸杞各指标的统计值，从表1可以看出，不同品种枸杞的各性状指标均存在差异，变异系数为4.25%～45.40%，变异系数大于15%的指标为鲜果纵径、鲜果果形指数、干果纵径、干果果形指数、鲜果百粒质量、干果百粒质量、鲜果产量、干果产量、可溶性固形物含量、人工投入量、抗病虫害能力、成熟期和果实风味，共计13项指标，占总指标数量的76.47%。由此可见，甘肃古浪黄灌区引种栽培的不同品种枸杞具有较大的差异，筛选出优良品种后进行推广种植具有非常重要的意义。

表1 不同品种枸杞各评价指标的统计值Table 1 Statistics of evaluation indexes of different varieties of L. barbarum

2.2 不同品种枸杞各评价指标间的相关性

表2中为不同品种枸杞各评价指标的相关系数，从表2可以看出，不同品种枸杞的各项指标间存在较为复杂的关系。鲜果百粒质量与鲜果横径、鲜果纵径、鲜果果形指数呈现显著正相关关系；干果百粒质量与干果纵径、干果果形指数、可溶性固形物含量、果实风味呈现显著正相关关系；鲜果产量与干果产量呈现极显著正相关关系；干鲜比与其他指标的相关性均不显著；可溶性固形物含量与鲜果纵径、干果纵径、干果果形指数、干果百粒质量呈现显著正相关关系，与鲜果耐贮藏性呈现显著负相关关系；果实风味与干果百粒质量呈现显著正相关关系。由此可见，不同品种枸杞果实的品质和干鲜产量受多种因素影响。因此，对甘肃古浪黄灌区的枸杞进行优良性评价时，需要考虑多个观测指标进行综合评价。

表2 不同品种枸杞各评价指标的相关系数†Table 2 Correlationcoefficient of evaluation indexes of different varieties of L. barbarum

2.3 不同品种枸杞评价指标的主成分分析

2.3.1 评价指标的数据标准化

为使不同品种枸杞各项指标的变异信息损失减少，从而得出有效的分析结果，采用主成分分析法做进一步分析。首先将不同品种枸杞各项指标数据进行标准化处理，结果见表3。

表3 不同品种枸杞各评价指标的标准化处理结果Table 3 Standardization character of indexes of different varieties of L. barbarum

2.3.2 评价指标的主成分提取

根据不同品种枸杞各评价指标的标准化数据进行主成分分析，结果见表4。通过采用主成分分析法可以用量化的综合指标来替换数量众多的性状指标，从而用简化的综合系数来替代各性状的系数[15-16]。由表4可以看出，前3个主成分的特征值均大于1，第1主成分的方差贡献率为58.61%，第2主成分的方差贡献率为22.52%，第3主成分的方差贡献率为13.31%，前3个主成分的累计方差贡献率为94.43%（≥85%），累计方差贡献率高且增长明显。结果表明前3个主成分可包含5个品种枸杞的绝大部分信息，采用主成分分析法研究不同品种枸杞的优良性较为有效，因此选择前3个主成分作为5个品种枸杞的综合评价指标。

表4 不同品种枸杞各评价指标的主成分提取结果Table 4 Principal component extraction results of evaluation indexes of different varieties of L. barbarum

由表4中不同指标的前3个主成分的载荷值可以看出：第1主成分中鲜果横径、鲜果纵径、鲜果果形指数、干果纵径、干果果形指数、鲜果百粒质量、干果百粒质量、鲜果产量、干果产量、可溶性固形物含量、鲜果耐贮藏性、果实风味的载荷值较高，能够较好地反映这12项指标的信息；第2主成分中干果横径、人工投入量、抗病虫害能力、成熟期的载荷值较高，能够较好地反映这4项指标的信息；第3主成分中干鲜比的载荷值较高，能够较好地反映该指标的信息。

2.3.3 评价模型的构建

分别用Y1、Y2、Y3代表第 1、第 2、第 3主成分的得分，用Z1～Z17代表各指标的标准化值（表3），根据表4中各指标的载荷向量和各评价指标特征值，求得前3个主成分的特征向量，即可得出线性方程：

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。

通过上述线性方程，可求出不同品种枸杞评价指标在前3个主成分中的因子得分。根据因子得分，经加权平均，得到5个品种枸杞的评价指标在第1、2、3主成分中的得分和综合得分（F）模型：

F=1.96Y1+0.47Y2+0.21Y3。

2.3.4 品种优良性的综合评价

不同品种枸杞评价指标的得分及排名见表5。由表5可以看出，5个品种枸杞的综合得分由高到低依次为蒙杞1号、宁杞9号、宁杞5号、宁杞7号、宁杞1号，蒙杞1号和宁杞9号得分为正值，宁杞1号、宁杞5号、宁杞9号得分为负值，第1名的得分与第5名的得分差异较大，说明不同品种枸杞的差异较大。

排名第1位的蒙杞1号，其综合得分明显高于其他品种，鲜果产量和干鲜比一般，鲜果耐贮藏性较差，但其具有果粒大、果形好、果实品质佳、果实风味好、成熟期短、人工投入量低、果实可溶性固形物含量最高和植株抗病害能力最强的特点，因此在甘肃古浪黄灌区可作为最优品种进行辐射推广。排名第2位的宁杞9号，其综合指标得分较好，与其他品种枸杞相比，鲜果产量、鲜果耐贮藏性、人工投入量、果实风味、成熟期、抗病虫害能力均居中位，但其具有果粒较大、果形较好、果实品质较优、可溶性固形物含量较高、干鲜比最高的特点，因此可作为次优品种进行辐射推广。宁杞5号与宁杞7号的第1主成分得分和综合得分接近，说明其综合表现相近，可作为同一类型品种进行考量。宁杞5号果实横径大、实心、皮薄，因此果实风味较优，与宁杞7号均有干鲜比较高的特点，但在甘肃古浪黄灌区，宁杞5号根腐病发生频率较高，可控性低，已经影响了树体的正常生长，宁杞7号的耐药性较差，花期连阴雨天气坐果率差，易感黑果病，其他观测指标也相对较差，因此在辐射推广时应谨慎考虑使用宁杞5号和宁杞7号。宁杞1号的综合得分最低，与其他品种枸杞相比，其具有高产、干鲜比较高、鲜果耐贮藏性较好、在极端天气环境下坐果稳定的特点，但其果径小，果形、果实品质和果实风味较差，可溶性固形物含量低，抗病虫害能力差，人工投入量最高，导致成本高、收益小，因此在甘肃古浪黄灌区枸杞发展过程中，可考虑将宁杞1号作为不良品种逐步进行更换。

表5 不同品种枸杞评价指标的得分及排名Table 5 Comprehensive score and ranking of different varieties of L. barbarum

3 结论与讨论

本研究中5个品种枸杞17项评价指标的变异系数为4.25%～45.40%，因此对甘肃古浪黄灌区主栽品种枸杞进行综合评价、筛选优良品种并进行辐射推广具有十分重要的意义。通过主成分分析，提取了3个主成分：第1主成分特征值为9.96，贡献率58.61%；第2主成分特征值为3.83，贡献率22.52%；第3主成分特征值为2.26，贡献率13.31%。前3个主成分的累计贡献率为94.43%，采用这3个主成分可有效构建出综合评价模型，得出5个品种枸杞的综合得分，各品种的综合表现由优到劣依次为蒙杞1号、宁杞9号、宁杞5号、宁杞7号、宁杞1号，其综合得分分别为3.02、0.87、-0.69、-0.94、-2.27。根据各主成分得分和综合得分特性，可将5个枸杞品种划分为Ⅳ类，Ⅰ类为蒙杞1号，Ⅱ类为宁杞9号，Ⅲ类为宁杞5号和宁杞7号，Ⅳ类为宁杞1号，在甘肃古浪黄灌区枸杞的辐射推广和更新换代过程中，可优先考虑使用第Ⅰ类和第Ⅱ类品种。

枸杞作为良好的特色养生果品，传统以干食为主要的食用方式，目前鲜食产品也逐步得到开发，市场需求量逐年升高，对枸杞果形、色泽和风味等的综合要求也越来越高，甘肃古浪黄灌区南北分别沿川沿沙，气候、土壤和温度等环境因素特殊，引种栽培后枸杞果实的品质优良、营养丰富，形成了特色地理品牌，兼具经济效益和生态效益，是当地林农最喜欢栽植的特色经济林树种，也是其主要收入来源。同一品种在不同地区引种栽培后其各项指标均有差异，只有对引进品种在本地的表现进行长时间种植观测和综合评价，才能筛选出优良品种[17]。但是多年来，在引种栽培枸杞优良品种后，未对其在甘肃古浪黄灌区的综合效益开展系统的分析研究。本研究中通过对引种栽培多年的5个枸杞品种进行观测，选出蒙杞1号、宁杞9号作为甘肃古浪黄灌区主要辐射推广和更新品种，其果形好、果实营养丰富，干食和鲜食均具有市场竞争力，可以同步拓展市场，逐步提升本地品牌价值。对枸杞进行综合评价的同时，也应考量气候和经济效益的因素，宁杞7号在气候环境条件特别稳定的前提下，可多产2茬果实，经济效益较为突出，因此可选择作为良种进行潜力挖掘，适当混交栽培，在提升本地枸杞综合效益的同时，降低区域病虫害发生率、农药使用率及残留量。本研究是在立地条件（土壤类型为风沙土）一致的基础上开展的，因此各项指标因子存在一定的局限性，同时由于水肥管理粗放，枸杞的丰产优质性仍有较大潜力可挖。为了提高甘肃古浪县黄灌区枸杞的综合效益，在后续推广栽培中，将对其他立地条件下不同品种枸杞的表现进行观测，进一步开展测土配方施肥试验和优良单株的筛选工作。