山蒼子種苗質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

收稿日期：2023-03-20

基金項(xiàng)目：國家林業(yè)和草原局重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（GLM ［2021］037號(hào)）；廣西植物研究所基本業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目（桂植業(yè)22005）

作者簡(jiǎn)介：肖妮潔（1998-），女，湖南常德人，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)閳@林植物應(yīng)用與景觀設(shè)計(jì)，（電子信箱）568852444@qq.com；通信作者，史艷財(cái)（1984-），男，山西孝義人，研究員，博士，主要從事廣西藥用植物種質(zhì)創(chuàng)新及開發(fā)利用研究，（電話）15907876676（電子信箱）shiyancainan@163.com。

肖妮潔，范進(jìn)順，鄧麗麗，等. 山蒼子種苗質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)［J］. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2024，63（7）：115-119，128．

摘要：為促進(jìn)山蒼子產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量和規(guī)范化發(fā)展，隨機(jī)選取50株山蒼子［Litsea cubeba （Lour.） Pers.］種苗進(jìn)行調(diào)查，采用相關(guān)分析確定苗木分級(jí)指標(biāo)，通過逐步聚類分析法進(jìn)行修正，計(jì)算出山蒼子種苗的苗木分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果表明，以基徑和株高作為山蒼子種苗的質(zhì)量分級(jí)指標(biāo)，并得出其分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。Ⅰ級(jí)種苗：基徑≥8.75 mm，株高≥83.8 cm；Ⅱ級(jí)種苗：6.28 mm≤基徑<8.75 mm，69.6 cm≤株高<83.8 cm；Ⅲ級(jí)種苗（不合格苗）：基徑<6.28 mm，株高<69.6 cm。所抽取的50株山蒼子種苗中，I、II級(jí)種苗（合格苗）占28%，III級(jí)種苗（不合格苗）占72%。

關(guān)鍵詞：山蒼子［Litsea cubeba （Lour.） Pers.］； 種苗； 分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)； 相關(guān)分析； 逐步聚類分析法

中圖分類號(hào)：S573+.8；S723.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2024）07-0115-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.07.019 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Grading standard for Litsea cubeba seedlings

XIAO Ni-jie1，2， FAN Jin-shun3， DENG Li-li2， WEI Xiao2， SHI Yan-cai2

（1.College of Tourism and Landscape Architecture， Guilin University of Technology， Guilin 541000， Guangxi， China；2.Guangxi Institute of Botany， Chinese Academy of Sciences， Guilin 541006， Guangxi，China；3.Guilin Forestry and Garden Integrated Service Center， Guilin 541100， Guangxi， China）

Abstract： In order to promote the high-quality and standardized development production of Litsea cubeba （Lour.） Pers.， 50 seedlings were randomly selected for investigation. Correlation analysis was used to determine the grading index of Litsea cubeba （Lour.） Pers.， and the grading standard of Litsea cubeba （Lour.） Pers. seedlings was calculated by gradual clustering analysis. The results showed that plant base diameter and plant height were used as the quality grading indexes of Litsea cubeba （Lour.） Pers. seedlings， and the grading standard was obtained. Grade I seedlings： Plant base diameter ≥ 8.75 mm， plant height ≥ 83.8 cm； Grade II seedlings： 6.28 mm ≤ plant base diameter < 8.75 mm， 69.6 cm ≤ plant height < 83.8 cm； Grade III seedlings （unqualified seedlings）： Plant base diameter < 6.28 mm， plant height < 69.6 cm. Among the 50 Litsea cubeba （Lour.） Pers. seedlings extracted， 28% were grade I and II （qualified seedlings） and 72% were grade III （unqualified seedlings）.

Key words： Litsea cubeba （Lour.）Pers.； seedlings； grading standard； correlation analysis； gradual cluster analysis

山蒼子［Litsea cubeba （Lour.） Pers.］為小喬木或落葉灌木，為樟科木姜子屬植物，又名木姜子、山雞椒、木香子等，是中國重要的芳香油料樹種［1］，分布于中國和東南亞各國，在中國分布于廣東、廣西、湖南、湖北等地，生長(zhǎng)于海拔500～3 200 m向陽的山地、灌叢、疏林或林中路旁、水邊［2］。山蒼子油在國內(nèi)大量生產(chǎn)和出口，主要由山蒼子果蒸餾得出，其中含有65%～80%的檸檬醛，可用于合成維生素A、維生素E及配制香料，果實(shí)可提煉核仁油，是紡織、輕工等產(chǎn)業(yè)的必備原料［3，4］，由此可見，山蒼子具有較高的開發(fā)利用價(jià)值，前景廣闊［5］。中國的山蒼子主要靠野生采摘采集，且大多采用傳統(tǒng)的栽培方式［6］，因此，為了獲得高產(chǎn)和篩選更優(yōu)質(zhì)的山蒼子資源且為了后期更好的管理，制定山蒼子種苗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)迫在眉睫。然而，迄今為止，關(guān)于山蒼子的研究主要集中在山蒼子精油提?。?-10］、化學(xué)成分［11，12］、生理生化特性［13，14］等方面的研究。由于山蒼子油產(chǎn)業(yè)發(fā)展良好，市場(chǎng)需求量較大，目前山蒼子傳統(tǒng)的繁殖方式主要為種子繁殖，但發(fā)芽率較低，并且出現(xiàn)種苗生長(zhǎng)狀況不一的現(xiàn)象。因此，本試驗(yàn)對(duì)3年生山蒼子種子種苗進(jìn)行測(cè)量和統(tǒng)計(jì)分析，制定種苗分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，以期促進(jìn)山蒼子產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量和規(guī)范化發(fā)展，為山蒼子栽培種植時(shí)進(jìn)行苗木篩選奠定理論基礎(chǔ)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于中國科學(xué)院廣西植物研究所藥食同源植物種質(zhì)圃（25°08′29.69″N，110°31′24.51″E）。海撥180～300 m，無霜期達(dá)316 d，年日照時(shí)數(shù)約 1 550 h，年平均氣溫19.1 ℃，年降雨量約1 894 mm，年相對(duì)濕度78.0%。該地區(qū)四季分明，氣候溫和，光照充足，雨量充沛且干濕季明顯，春季冷空氣活動(dòng)頻繁，低溫陰雨天氣較多，夏季雨水集中，常有洪澇災(zāi)害發(fā)生；秋冬季干旱多風(fēng)。

2 材料與方法

2.1 材料

試驗(yàn)材料為3年生山蒼子種苗，分別購自湖南、廣西等地的山蒼子種苗基地。2022年2月隨機(jī)抽取50株混合的山蒼子種苗用于后續(xù)試驗(yàn)。

2.2 方法

分別測(cè)量山蒼子種苗的株高、基徑、根粗、分枝數(shù)、根長(zhǎng)、根數(shù)、全株干重、地上部干重和地下部分干重共9個(gè)生長(zhǎng)量指標(biāo)。其中，根長(zhǎng)為最大根長(zhǎng)，根數(shù)為一級(jí)側(cè)根數(shù)，根粗為最大根粗。

2.3 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用SPSS 26.0軟件對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析［15-17］。

2.4 分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算公式

2.4.1 數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化 為使分析在同一數(shù)量級(jí)水平上進(jìn)行，先用極差法標(biāo)準(zhǔn)化處理基徑和株高的原始測(cè)量數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)化值（Zij）分析見式（1）。

[Zij=（Xij-Ximin）/（Ximax-Ximin）] （1）

式中，Z為標(biāo)準(zhǔn)化值；i為基徑或株高值；j為所測(cè)量的種苗序號(hào)（1，2，…，50）；Xij為基徑或株高的測(cè)量值；Ximax、Ximin分別為所測(cè)量的總樣苗中基徑或株高的最大值、最小值。

2.4.2 初始分級(jí) 苗木初始分級(jí)選擇基徑（mm）和株高（cm）作為分級(jí)指標(biāo)，按照基徑和株高的標(biāo)準(zhǔn)化值之和由大到小進(jìn)行排序，進(jìn)行人為的初始分級(jí)。

2.4.3 修正分級(jí) 為了盡量避免由人為的初始分級(jí)造成的誤差，需要逐步對(duì)其進(jìn)行修正。修正公式為歐式距離（dij）公式。

[dij=k=1n（xik-xjk）2] （2）

由于本研究中最終選擇的分級(jí)指標(biāo)為基徑（mm）和株高（cm），因此n=2，式（2）變?yōu)槭剑?）：

[dij=（Di-Dj）2+（Hi-Hj）2] （3）

式中，i表示種苗序號(hào)（1，2，…，50）；j表示所在分級(jí)級(jí)別；Di表示基徑標(biāo)準(zhǔn)化值；Hi表示株高標(biāo)準(zhǔn)化值；Dj表示基徑標(biāo)準(zhǔn)化值的平均值；Hj表示株高標(biāo)準(zhǔn)化值的平均值。

2.4.4 計(jì)算臨界值 根據(jù)最終凝聚中心，求出半徑（d），即可計(jì)算出各級(jí)別種苗的臨界值，最終確定各級(jí)別種苗的分級(jí)界限。半徑的計(jì)算見式（4）。

[d=Ks2D標(biāo)+s2H標(biāo)] （4）

式中，K=1；[s2D標(biāo)]、[s2H標(biāo)]分別為各級(jí)種苗中基徑、株高標(biāo)準(zhǔn)化值的標(biāo)準(zhǔn)差（如式（5）所示）。

[s2i標(biāo)=（Xi-X）2n-1] （5）

式中，i為基徑或株高；Xi為基徑或株高標(biāo)準(zhǔn)化值；[X]為基徑或株高標(biāo)準(zhǔn)化值的平均值；n為基徑或株高的總數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 確定分級(jí)指標(biāo)

山蒼子種苗各指標(biāo)間的相關(guān)矩陣如表1所示。相關(guān)中心是種苗的全株干重，可作為評(píng)價(jià)種苗質(zhì)量好壞的指標(biāo)。除根數(shù)相關(guān)系數(shù)（0.047）外，其余指標(biāo)與全株干重都在0.01水平上顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為基徑（0.958）、株高（0.731）、分枝數(shù)（0.651）、根粗（0.735）、根長(zhǎng)（0.427）、地上部分干重（0.991）、地下部分干重（0.947）。根據(jù)山蒼子種苗信息，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的可操作性因素，選擇基徑和株高作為山蒼子種苗質(zhì)量分級(jí)的代表性指標(biāo)。由于基徑與全株干重的相關(guān)性（0.958）強(qiáng)于株高與全株干重的相關(guān)性（0.731），因此，基徑可以作為全株干重的主要影響因子，株高為次要影響因子。

3.2 數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化

由式（1）對(duì)山蒼子種苗基徑和株高原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，計(jì)算得到基徑和株高的標(biāo)準(zhǔn)化值，如表2所示。

3.3 種苗初始分級(jí)

山蒼子種苗初始分級(jí)結(jié)果如圖1及表3所示。以基徑和株高為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)，根據(jù)數(shù)值由大到小進(jìn)行排序，全株干重較重的山蒼子種苗一般都基徑較大、株高較高，但也會(huì)存在少數(shù)基徑較大但株高較矮或基徑較小但株高較高的情況。由圖1可以看出，在分級(jí)較明顯的地方進(jìn)行劃分，可分為3群即3級(jí)?；鶑胶椭旮咧痛笥?.4可以劃為Ⅰ級(jí)種苗；基徑和株高之和為0.3～1.4可以劃為Ⅱ級(jí)種苗；基徑和株高之和小于0.3可以劃為Ⅲ級(jí)種苗。因此，根據(jù)以上初始分級(jí)，序號(hào)17、18、19、26、47的種苗為Ⅰ級(jí)種苗，序號(hào)40、45、46的種苗為Ⅲ級(jí)種苗，其余序號(hào)為Ⅱ級(jí)種苗。

3.4 修正分級(jí)

山蒼子種苗歐式距離修正結(jié)果如表4所示。為了盡量避免由人為的初始分級(jí)造成的誤差，必須逐步對(duì)其加以修正［18］。本研究使用歐式距離公式進(jìn)行修正，通過最短距離法［19］來判斷種苗等級(jí)。經(jīng)過以上方法進(jìn)行多次修正，直到分級(jí)結(jié)果不再變化為止，代表完成修正分級(jí)。

由表4可知，對(duì)山蒼子種苗初始分級(jí)結(jié)果進(jìn)行修正，共經(jīng)過了7次修正分級(jí)。初始分級(jí)時(shí)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)種苗的凝聚中心分別為Ⅰ0（0.81，0.87）、Ⅱ0（0.31，0.38）、Ⅲ0（0.08，0.07）；第一次分級(jí)時(shí)，初始分級(jí)變動(dòng)的種苗序號(hào)為8、10、21、36、39、50，均從Ⅱ級(jí)變動(dòng)為Ⅲ級(jí)。第二次分級(jí)時(shí)，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)種苗的凝聚中心分別為Ⅰ1（0.81，0.87）、Ⅱ1（0.33，0.41）、Ⅲ1（0.16，0.16），序號(hào)為1、3、4、7、29、34、38的種苗均從Ⅱ級(jí)變動(dòng)為Ⅲ級(jí)。使用相同的方法繼續(xù)修正，后續(xù)第三次至第七次修正分級(jí)中，其Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)種苗的凝聚中心分別為Ⅰ2（0.81，0.87）、Ⅱ2（0.34，0.45）、Ⅲ2（0.21，0.19）；Ⅰ3（0.81，0.87）、Ⅱ3（0.37，0.49）、Ⅲ3（0.21，0.23）；Ⅰ4（0.81，0.87）、Ⅱ4（0.40，0.50）、Ⅲ4（0.21，0.25）；Ⅰ5（0.81，0.87）、Ⅱ5（0.41，0.52）、Ⅲ5（0.22，0.26）；Ⅰ6（0.81，0.87）、Ⅱ6（0.41，0.54）、Ⅲ6（0.23，0.26）。經(jīng)修正，序號(hào)為5、6、12、13、15、22、24、30、32、35、41、43、44的種苗均從Ⅱ級(jí)變動(dòng)為Ⅲ級(jí)。經(jīng)過第六次修正完成后，當(dāng)進(jìn)行第七次修正時(shí)，種苗的分級(jí)不再發(fā)生變化，因此修正分級(jí)結(jié)束。

山蒼子種苗修正后的最終分級(jí)結(jié)果如表5所示，序號(hào)為17、18、19、26、47的種苗被劃分為Ⅰ級(jí)種苗，Ⅱ級(jí)種苗序號(hào)為2、9、11、14、16、20、23、25、27、28、31、33、37、42、48、49；其余種苗序號(hào)被劃分為Ⅲ級(jí)種苗。

3.5 確定臨界值

山蒼子分級(jí)臨界值確定及樣苗分級(jí)結(jié)果如圖2及表6所示。Ⅰ級(jí)種苗和Ⅱ級(jí)種苗的最終凝聚中心分別為Ⅰ1（0.81，0.87）、Ⅱ2（0.41，0.54）。根據(jù)式（4）、式（5）可算出d1=0.183、d2=0.138，由此求得Ⅰ級(jí)種苗和Ⅱ級(jí)種苗的臨界點(diǎn)分別為Ⅰ′（0.68，0.73）、Ⅱ′（0.33，0.43）。將Ⅰ′（0.68，0.73）、Ⅱ′（0.33，0.43）代入式（1），得出各級(jí)種苗的下限值。Ⅰ級(jí)種苗：基徑≥8.75 mm，株高≥83.8 cm；Ⅱ級(jí)種苗：基徑≥6.28 mm，株高≥69.6 cm。若基徑和株高均達(dá)到以上標(biāo)準(zhǔn)的種苗則為合格苗，只要有1項(xiàng)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，則降一級(jí)。因此，Ⅲ級(jí)種苗均為不合格苗，還需進(jìn)一步培育直至達(dá)標(biāo)［20］。

山蒼子樣苗分級(jí)結(jié)果如表6所示，根據(jù)上述分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，本研究對(duì)50株樣苗進(jìn)行分級(jí)，由于基徑與全株干重的相關(guān)性（0.985）大于株高與全株干重的相關(guān)性（0.731），因此，在生產(chǎn)過程中，優(yōu)先考慮基徑，其次考慮株高，即：若基徑為Ⅰ級(jí)，株高為Ⅰ級(jí)或者Ⅱ級(jí)，則該種苗判為Ⅰ級(jí)；若基徑為Ⅱ級(jí)，株高為Ⅰ級(jí)或者Ⅱ級(jí)，則該種苗判為Ⅱ級(jí)；基徑和株高為Ⅲ級(jí)，則該種苗判為Ⅲ級(jí)。因此，由表6可知，本研究所抽取的50株山蒼子樣苗中，Ⅰ、Ⅱ級(jí)種苗（合格苗）占28%，Ⅲ級(jí)種苗（不合格苗）占72%。

4 小結(jié)與討論

山蒼子是傳統(tǒng)的香料樹種，同時(shí)也是中國有名的藥食兩用植物資源，無論是根、莖，還是葉、果，在工業(yè)用途、化妝品開發(fā)、醫(yī)藥衛(wèi)生、健身保健等方面都具有較大的開發(fā)利用價(jià)值［12］。因此，近年來山蒼子產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，苗木需求巨大。常規(guī)是統(tǒng)一采種播種，由于種子成熟度不一、發(fā)芽期跨度大等原因，苗木質(zhì)量不一對(duì)后期的管理和高產(chǎn)等都有很大影響，因此，制定山蒼子種苗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)極為迫切。

本研究首先測(cè)量了山蒼子的基徑、株高、分枝數(shù)、根粗、根長(zhǎng)、根數(shù)、全株干重、地上部分干重、地下部分干重共9個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)，再通過相關(guān)性分析山蒼子種苗質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)基徑和株高相關(guān)性較強(qiáng)，并且考慮到實(shí)踐中的可操作性，基徑和株高作為種苗分級(jí)的指標(biāo)比其他指標(biāo)更能直觀地體現(xiàn)種苗質(zhì)量。在楊雪等［21］的藥用植物短序十大功勞種苗分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以及謝偉玲等［22］的塊根紫金牛種苗質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)研究中，都是以基徑和株高作為種苗質(zhì)量分級(jí)指標(biāo)。本研究根據(jù)逐步聚類分析法，利用基徑和株高對(duì)山蒼子種苗進(jìn)行質(zhì)量分級(jí)，得到質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。Ⅰ級(jí)種苗：基徑≥8.75 mm，株高≥83.8 cm；Ⅱ級(jí)種苗：6.28 mm≤基徑<8.75 mm，69.6 cm≤株高<83.8 cm；Ⅲ級(jí)種苗（不合格苗）：基徑<6.28 mm，株高<69.6 cm。Ⅰ、Ⅱ級(jí)種苗為合格苗，占28%，可應(yīng)用于山蒼子生產(chǎn)中；Ⅲ級(jí)種苗為不合格苗，占72%，還需要進(jìn)一步培育，直至達(dá)標(biāo)。此外，還需要考慮其他因素，例如有無病蟲害、機(jī)械損傷、生長(zhǎng)環(huán)境條件等［23］，綜合判斷，從而保證山蒼子優(yōu)質(zhì)的種苗質(zhì)量。本研究為3年生山蒼子種苗分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，僅供3年生山蒼子出苗時(shí)參考，為制定藥食同源植物種植標(biāo)準(zhǔn)奠定了理論基礎(chǔ)。

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