不同品种兰州百合的生长发育特性、产量特性的对比试验及综合分析

Comparative experiment and comprehensive analysis of growth， development and yield characteristics of different varieties of Lilium davidii var.unicolor

摘要

目的 为高寒阴湿山区兰州百合良种应用及高效生产进一步提供指导。 方法 采用随机区组试验设计，在临洮县上营乡包家山试验田通过对5个参试的兰州百合品种冰清、玉洁、地方品种1-上营、地方品种2-蒋家山、地方品种3-西果园的植物学性状、产量，产量构成及品质指标分析，综合评价隶属函数值比较评价品种生产性能。 结果 5个参试的兰州百合品种试验表明，每株平均花苞数和每株平均盛花数、小区产量、粗蛋白，球形指数、百合容重在各品种间差异显著（P<0.05），分蘖数、干物质含量、可溶性糖含量等指标在各品种间差异不显著（P>0.05）。地方品种2-蒋家山、玉洁、地方品种3-西果园盛花率都达到40%以上，叶片数量多，长势优势明显；地方品种2-蒋家山、冰清小鳞茎个数最多，在9.2~10个之间，且小区产量均表现优异，高于其他品种；地方品种3-西果园、冰清、地方品种2-蒋家山鳞茎容重密度较大，在0.024 7~0.026 6 g/cm²，商品品质优异。 结论 依据本研究中的平均隶属函数值综合评价，兰州百合种植生产中优先的品种是冰清、地方品种2-蒋家山和玉洁。

Abstract

Objective To provide further guidance for the application and high-efficiency production of Lilium davidii var.unicolor in alpine and humid mountainous area. Method 2 bred varieties (Bingqing and Yujie) and 3 local varieties (Shangying, Jiangjiashan and Xiguoyuan) with outstanding performance were selected to evaluate the production performance with randomized block experiment design in Baojiashan, Shangying Township,Lintao County.And the botanical traits, yield,yield composition and quality indicators were comprehensive analyzed as well. Result The differences of average number of buds per plant and average number of full blooms per plant,plot yield, crude protein,globularity index, and lily bulk density among 5 tested varieties were significant (P<0.05), but the tiller number, dry matter content and soluble sugar content were not significantly different (P>0.05). The flower blooming rates of Jiangjiashan, Yujie and Xiguo were more than 40%, with more leaves and obvious growth advantages. The numbers of small bulbs of Jiangjiashan and Bingqing were the largest (ranged from 9.3 to 10), and the plot yields were excellent, higher than other varieties. The bulb bulk densities of Xiguoyuan, Bingqing and Jiangjiashan were relatively high (ranged from 0.024 7 to 0.026 6/cm²), and the product quality was excellent. Conclusion Based on the comprehensive evaluation of the average membership function value, the priority varieties in production are Bingqing,Jiangjiashan and Yujie.

关键词

兰州百合 / 品种 / 产量 / 品质 / 山区

Key words

Lilium davidii var.unicolor / variety / tuber yield / quality / mountain area

百合是百合科（Liliaceae）百合属（Lilium）多年生草本植物的总称，分为药用百合、食用百合和观赏百合3大类^［1-2］。兰州百合（Liliumdavidii var.unicolor）是百合科百合属川百合的一个变种，我国特有的“药食同源”甜百合，是甘肃省极具地方特色的名优蔬菜^［3］。兰州百合被誉为“蔬菜人参” ^［4］，其鳞茎洁白、肉质细腻，具有养阴清肺、补脾益胃之功效，为食用百合之上品，享有“兰州百合甲天下”的美誉^［5］，已有鲜百合品牌于 2017 年获得国家级生态原产地保护，对生长条件要求较高，仅适宜在兰州周边二阴山区种植^［6］，种群数量较小，属于典型的狭域性分布植物。在自然状态下，百合在生长过程中一般只开花不结果。由于其狭域分布、无性繁殖、多年生栽培的特点，连作障碍突出^［7］。

近年来，由兰州百合生产中选种留种欠缺参考标准，不注重种球及成品品质的好坏，忽视商品品牌的建设，多年重茬种植以及不当的田间管理方式等导致兰州百合品种退化严重，品质逐年下降^［8-9］。目前生产中由于种质资源遗传背景不清、有性杂交育种停滞、育成新品种极少，仅有两个人工选育、通过品种审定的品种-冰清，玉洁，可供农户选择的品种较少，绝大部分农民农户自产自繁，从栽培田中直接优选籽球，组成混合群体栽培成为常态^［10］。当然，培育优良的百合新品种势在必行，百合新品种引种栽培也是种质资源创新的重要手段^［11］，杨道兰等就通过引种3 个野生百合品种（野生兰州百合、大花卷丹、王百合）在兰州榆中地区进行了适应性研究，均表现良好^［12］。因此本试验在临洮县上营乡试验田种植冰清、玉洁，以及3个农户扩繁表现优异的兰州百合地方品种1-上营、地方品种2-蒋家山、地方品种3-西果园，进行了兰州百合品种对比试验研究及综合分析，以期为高寒阴湿山区兰州百合良种应用及高效生产进一步提供指导。

1 材料与方法

1.1 供试材料

选用5个兰州百合品种进行品种比较试验，分别是：冰清（后改名为：兰百1号），玉洁（后改名为：兰百2号），以及地方品种1-上营、地方品种2-蒋家山、地方品种3-西果园。其中冰清和玉洁是人工选育，通过品种审定的品种。

冰清，是2002年从兰州百合栽培群体和贮藏冷库中优选出的一批自然变异单株，经过多年复选、组培快繁、品种比较试验、区域试验以及生产试验筛选出的优良品种，后改名为兰百1号^［13］。

玉洁，是从兰州百合栽培群体中优选出的一批自然变异单株，经过复选、组培快繁、品种比较试验、区域试验及生产试验选育出的优良品种。2004~2008年进行试种观察、品种比较试验、区域试验及生产试验，2009年获准甘肃省农作物品种登记委员会登记，定名为兰州百合2号 ^［1］。

地方品种1-上营、地方品种2-蒋家山、地方品种3-西果园，分别是从上营乡包家山，中铺镇蒋家山，七里河区西果园百合种植大户应用的地方品种，由农户从栽培田中直接优选籽球，扩繁而来，在生产中表现良好。

1.2 试验区概况

试验在临洮县上营乡包家山旱地进行，试验地海拔 2 580 m，该区年均辐射592.85 kg/m²，年平均气温 6.4 ℃，>10 ℃积温2 239.1 ℃，年均降水量416 mm，干燥度为2.53，为典型的半干旱雨养农业区^［15］。试验地土质为灰钙土，肥力中等，凋萎含水率7.3%。

1.3 试验方法

采取单因素随机区组试验设计方法。共5个品种，3次重复。小区面积66 m² （11 m×6 m）。试验田行距为0.32 m，株距为0.20 m，种植数为每小区1 031株。于2018年3月3日播种，2019年10月17日采样测农艺性状，2020年10月2日深挖测产。采样时，试验田中每个小区随机取15株进行数据测定；按小区单收计产，每小区另取15株考种，分析产量构成；5个品种，3次重复，2次采样共计450样。分别测定了大鳞茎质量，小鳞茎总质量，鳞茎横径和纵径，小鳞茎个数，粗蛋白、可溶性糖含量、干物质含量等。

电子天平测量质量，游标卡尺测定横纵径，深挖数数。粗蛋白通过凯氏法测定试样中的含氮量 ^［16］。干物质含量的测定采用烘干法测定。可溶性糖含量采用蒽酮法测定^［17］。

采用Microsoft excel 2010软件对数据进行处理；利用SPSS 19.0统计软件进行方差分析，LDS法进行差异显著性多重比较；用隶属函数法综合评价植物的产量和品质，以平均隶属函数公式进行数据计算。

平均隶属函数计算公式如下，若植物的性状与产量、品质表现为正相关关系，则用公式（1）进行计算；若植物性状与产量、品质表现为负相关关系，则用公式（2）进行计算。

R（X）=（X-X_min）/（X_max-X_min）（1）

R（X）=1-（X-X_min）/（X_max-X_min）（2）

\stackrel{—}{X}=∑ X_ij/n

式（1）~（2）中：R表示植物的品质；X表示植物的性状值；X_min和X_max分别表示该种植物某性状的最小值和最大值；\overline{X}为树种各个性状的的平均隶属函数值，n为总的性状个数。平均隶属函数值越大，说明植物综合产量和品质越好。

2 结果与分析

2.1 兰州百合植物学性状观察

统计分析结果表明：每株平均花苞数和盛花数在各品种间差异显著（P<0.05）。其中地方品种2-蒋家山每株平均花苞数可达9.12个；地方品种1-上营每株平均花苞数较少为8.17个。每株平均盛花数间差距较大，地方品种2-蒋家山最高为4.43朵/株，地方品种1-上营最少为2.27朵/株。就盛花率而言，各品种间差异显著，地方品种2-蒋家山、玉洁、地方品种3-西果园都达到40%以上，而地方品种1-上营和冰清仅为28%，盛花期较迟。各品种间的分蘖数差异不显著（P>0.05），地方品种1-上营最多为2.2个，冰清最少为1.8个。

2.2 兰州百合产量性状分析

多重比较结果表明大鳞茎质量、小鳞茎总质量、小鳞茎个数、小区产量差异显著（P<0.05）。大鳞茎质量的范围在107.72~121.77 g之间。5个品种的小鳞茎总质量最高为8.26 g，最低为4.31 g。各品种的小鳞茎个数差异较大，地方品种2-蒋家山最多为10个，地方品种3-西果园最少为2.8个，小区产量差异较显著，冰清最高132 kg，玉洁和地方品种2-蒋家山次之，地方品种1-上营和地方品种3-西果园较低。经济产量的范围在14 051.59~16 650.45 kg/hm²之间。折合产量冰清最高为19 980 kg/hm²，地方品种1-上营最低为17 482.5 kg/hm²。

2.3 兰州百合品质性状分析

统计分析表明，5个参试品种的平均干物质含量百分数均在92%以上，但各品种间差异不显著（P≥0.05）。各品种间的粗蛋白差异显著（P<0.05），玉洁的粗蛋白含量最高为14.32％。各个品种间可溶性糖含量差异不显著（P≥0.05），可溶性糖含量最高为26.79%，最低为21.49%。5个品种的容重之间差异较显著（P<0.05），地方品种3-西果园容重最大为0.026 6，冰清、地方品种2-蒋家山、地方品种1-上营次之，玉洁最小为0.022 2。各品种在球形指数方面差异显著，地方品种1-上营最大为0.738，地方品种3-西果园最小为0.610。

2.4 兰州百合产量和品质的综合评价

植物的生长发育其生理变化是复杂的，且受多种因素的影响，其产量和品质也相应的受到影响，故采用隶属函数值法来综合评价植物的产量和品质。本研究用隶属函数计算植物的产量和品质的综合性，结果如表4所示。由表4可知，5个百合品种的平均隶属函数值分别为0.49、0.405、0.27、0.407、0.26。可见，5个百合品种综合产量和品质评价依次是冰清、地方品种2-蒋家山、玉洁、地方品种1-上营、地方品种3-西果园。

3 讨论

3.1 不同兰州百合品种的成花性状与产量的关系

花器官形态的多样性、数目的增减及奇特性是植物分类和系统发育的重要依据，能够客观地反映植物品种的演进规律^［18］。通过研究百合花发育的过程，可以为百合的种植培育提供巨大的帮助，提升繁殖的效率和质量^［19］。本研究结果表明，地方品种2-蒋家山每株平均花苞数可达9.12个且盛花数最高；地方品种2-蒋家山、玉洁、地方品种3-西果园盛花率都达到40%以上，叶片数量多，长势优势明显，同时，上述3个品种产量也较高，在实际生产过程中，需选择土壤肥沃的土地栽种，并加强栽培管理，克服连作障碍，促进生长，提高经济产量。

3.2 不同品种兰州百合鳞茎与产量的关系

鳞茎是百合的主场器官^［19］，王海平等对产量相关的鳞茎数量现状的重点主要成分和相关分析结果表明，鳞茎质量、鳞茎直径、鳞茎高、鳞芽数量是影响产量的主要因子^［20］。本试验中各个兰州百合品种的鳞茎性状有较大的差别，小鳞茎总质量、小鳞茎个数、小区产量差异显著，地方品种2-蒋家山、冰清小鳞茎个数最多，且小区产量均表现优异，高于其他品种，以上指标在品种选择中可作为参考。

3.3 不同品种兰州百合鳞茎与品质的关系

可溶性糖和蛋白质作为一种维系生物生命的物质对各种物质的合成和植株生长发育均起到重要作用，是植物营养生长和花器官形态建成的物质基础^［21］。粗蛋白会影响鳞茎结构，蛋白质含量高，鳞茎结构越紧密^［22］。在品质性状方面，干物质含量和可溶性糖含量差异性不显著（P≥0.05），而张明远的研究结果表明，在百合花的生长过程中，其鳞茎的干物率更高，主要是因为鳞茎起到一个贮藏的作用 ^［19］。李瑞琴等人研究表明，兰州百合可溶性糖与粗淀粉、粗蛋白、粗脂肪呈显著负相关性^［23］，本试验中，5种兰州百合品种粗蛋白含量、球形指数、鳞茎容重差异性显著（P<0.05），鳞茎容重越大鳞片包裹越紧密，品质越好，地方品种3-西果园、冰清、地方品种2-蒋家山密度较大、粗蛋白含量较高，玉洁粗蛋白含量和球形指数最高，以上指标在品种选择中可作为参考。

4 结论

通过不同兰州百合品种的比较试验和分析看出，不同兰州百合品种都有自身特性和特征，依据本研究中平均隶属函数值综合评价，生产中优先的品种是冰清、地方品种2-蒋家山和玉洁。本试验虽采取统一的栽培技术和管理措施，但并不一定是各个兰州百合品种的最佳技术方案，在实际生产过程中，海拔变化、不同土质、气候变化等环境因子^［24］，施肥、采挖时期^［25-26］等田间管理措施都可能影响其产量、品质的变化，所以还是要根据市场需求和喜好选择相应的兰州百合品种。

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基金资助

国家自然科学基金项目(31860549)

兰州市科技计划项目(2017-4-95)

甘肃农业大学学科建设基金(GAU-XKJS-2018-05)