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随着农业种植结构调整，贵州果园面积快速增长，传统的果园地面管理以清耕为主，地面裸露，易造成坡地果园水土流失，土壤有机质及各种养分含量降低[1]，果园种植绿肥覆盖，其地表水径流量减少27.5%，而水渗透度增加3～13cm，种植绿肥牧草的坡地，雨水径流量比裸露地减少50%～70%，泥沙冲刷量减少52%～62%[2]。因此，夏季绿肥对坡地果园的可持续管理具有重要意义。我国绿肥种质资源丰富，可分为10科42属60多个种，品种共1000多个，其中应用较多的有4科20属26种，约有500多个品种[3]。按植物学可分为豆科绿肥和非豆科绿肥，按生长季节可分为夏季绿肥和冬季绿肥，按生态环境可分为旱地绿肥、稻田绿肥和水生绿肥[4]。研究表明，果园生草可提高土壤肥力、改善果实品质、促进土壤酶活性及微生物活动，并改善生态小环境，其推广面积在持续增加，生态效益和经济效益也日趋明显[5-8]。随着贵州省农村产业革命工作的推进，山地果园面积增长较快，然而，新开果园土壤有机质含量较低，山体坡度较大容易发生水土流失，雨热同期的夏季杂草长势迅猛，山地机械不便，使人工成本高等生产问题日趋明显，这使夏季绿肥技术在山地生态果园的需求凸显。但是，由于农业生产气候的地域特点，贵州绿肥技术主要以冬季填闲养地为目的，开展研究的重心为配合大季作物轮套作的养分运筹、化肥减量、坡耕地土壤质量改良等方面[9-12]，重点以冬季绿肥资源作为技术支撑[13-14]，夏季绿肥资源缺乏，资源挖掘的储备性研究较少。因此，本次研究从外地引进7份、本地搜集2份夏季绿肥资源作为研究对象，以果园夏季利用为挖掘目标，主要针对苗期短、不攀爬、控杂草、固水土等夏季果园的技术需求，通过设置出苗速度、生长态势、覆盖时间、可还田养分特征等方面特性的指标，利用灰色关联度分析法（Gray correlation analysis）开展综合评价，以期为贵州山地果园夏季绿肥技术挖掘资源品种，促进生态果业的可持续发展，响应乡村振兴战略。
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1 材料与方法
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1.1 供试材料
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参试种质资源共9份，见表1，其中X1～X4由黑龙江省农业科学院对俄农业技术合作中心、国家绿肥技术体系旱地绿肥种质资源整理与评价岗位科学家提供，其从国外搜集引进扩繁留种，X5由国家绿肥技术体系昆明试验站提供，云南生产， X6、X7由市场搜集购买，贵州生产，X8、X9由市场购买，郑州生产。
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1.2 试验方法与性状测定
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2020年于贵州省农业科学院（106°07′E，26° 11′N）内，国家绿肥产业体系贵阳综合试验站资源圃开展试验，该区域海拔高度1100m，属于亚热带湿润温和型气候，年平均气温为15.3℃，年极端最高温度为35.1℃，年极端最低温度为-7.3℃，年平均相对湿度为77%，年平均总降水量为1129.5mm，年平均日照时数为1148.3h。试验区土壤类型为黄壤，pH值6.09、全氮0.113%、全磷0.021%、全钾1.08%、碱解氮135.02mg/kg、有效磷1.5mg/kg、速效钾114mg/kg、缓效钾186mg/kg、有机质11.4g/kg，地势平坦，肥力中等偏下，采用随机区组排列设计，每个处理3次重复，小区面积5m2 （1m×5m），每小区3行，播种时间为4月12日，以净种穴播方式播种，深浅一致、均匀，深度3～4cm，每穴5粒，覆土镇压。苗高约10cm时进行定苗，每穴1株，生长期间不施用肥料。观察记载各品种的出苗期、花穗期及生育期。于盛花期时，每个小区随机选取具有代表性的10株测定其株高、根长、自然高度、单株鲜草重、小区鲜草产量，并取样测定其含水率、氮、磷、钾、有机碳含量。所有指标均严格按照《绿肥种质资源描述规范和数据标准》[3]进行调查和测定。此外，采用目测法开展抗病性调查，分别于旺长期和盛花期观察各小区植株发病情况，以不发病植株数占小区总植株数的百分率表示抗性。
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1.3 统计分析
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运用灰色系统理论，将9个种质资源看成一个灰色系统，根据果园夏季绿肥的技术需求，结合参试资源性状确定理想资源的参数。无量纲化处理时分别以正向指标：Xij（k）=X′ij（k）/X0（k）；逆向指标： Xij（k）=X0（k）/X′ij（k）；中性指标：Xij（k）=X0（k）/[X0（k） + | X0（k）-X′ij（k） |]处理，其中，Xij（k）为无量纲化后的值，X′ij（k）为无量纲化前的值，X0（k）为标准品种的值，k为考察性状。
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作为参考理想品种（X0），以X0 的各性状指标为参考数列（X0k），k为考察性状，以各性状指标为比较数列（Xik）。用下列公式分别计算出参试资源与参考理想资源的关联系数、等权关联度和加权关联度，根据加权关联度大小评价参试资源的优劣排名[15-17]。
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公式（1）中，ξik 为关联系数，ρ为分辨系数 （ρ=0.5），|X0k-Xik| 为绝对差值，min|X0k-Xik| 为X0 二级最小差值绝对值，max|X0k-Xik| 为二级最大差值绝对值；公式（2）中γi 为等权关联度；公式（3） 中△γi 为加权关联度，基于鲜草产量的权重系数ωk 通过计算各性状与鲜草产量的关联度而求得，基于变异系数的权重系数通过对各指标变异系数进行归一化处理得到。
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2 结果与分析
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2.1 评价指标的确定与参试资源的性状表现
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针对果园林下环境、生产管理特点以及对绿肥生长特性需求等，设置出苗天数、首月株高、自然高度、全生育期、鲜草产量、碳氮比等15个主要指标[7，18-20]，开展记录观察并以此比较评价分析。由表2可以看出，参试资源10～25d内相继出苗，其中拉巴豆最快，百脉根最慢，首月株高差异明显，百脉根1.8cm，HZDD3468大豆16.3cm，到盛花期时，株高在2m以上的有小葵子、饭豆，但由于茎属性的不同使得某些资源的株高并不等于自然高度，除了小葵子为209.7cm外，其余总体分布在30～70cm之间，适合林下环境，参试资源根长为10～24cm，不影响树根活动，另外，鲜草产量可分组别，百脉根36.8g/m2，HZDD3468大豆、HZDD3769大豆、小葵子、饭豆高于1000g/m2，饭豆高达2850g/m2，结合各资源的含水率与养分含量不同，氮、磷、钾可还田总养分量最大的是饭豆，为45.51g/m2，百脉根最小，为0.55g/m2，所有参试资源的碳氮比分布在8～18之间，鲜草腐解难易程度适中。百脉根全生育期最短，拉巴豆全生育期最长但花期最短，HZMYZW26香青兰花期最长，而花期最早的是HZDD3468大豆、 HZDD3769大豆、HZDD2878大豆，分布在6月，花期最迟的资源在9月，分别是红小豆、饭豆、拉巴豆。所有资源在整个生育期的病虫害发生率低、攀爬率低，但拉巴豆攀爬率较高，需要人工处理爬藤。
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注：K1：出苗天数（d）；K2：首月株高（cm）；K3：株高（cm）；K4：自然高度（cm）；K5：根长（cm）；K6：全生育期（d）；K7：花穗期（d）； K8：花期分布（月份）；K9：鲜草产量（g/m2）；K10：氮可还田量（g/m2）；K11：磷可还田量（g/m2）；K12：钾可还田量（g/m2）；K13：碳氮比； K14：抗病率（%）；K15非攀爬率（%）。下同。
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2.2 参考理想资源参数的确定
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针对果园林下绿肥的技术需求，以试验中各参试资源优良性状的上限或下限指标作为参考理想资源的参数（表3）。根据9个资源各性状的最优指标（接近或略高于最优指标）设定参考资源株高、根长、全生育期、花期、鲜草产量以及养分积累量。根据出苗快、地表覆盖快的技术需求，设置出苗天数为10d、逆向指标；首月株高17cm、正向指标；根据果园林下行间空间的观察以及试验经验，绿肥不宜遮挡枝条、缠绕树干，但由于茎属性造成株高不能代表其在行间自然状态下的高度，设置自然高度作为中性指标，设置为60cm，非攀爬率为正向指标，设置100%；绿肥根系的穿插生长能够改善土壤团粒结构、增加土壤总孔隙度，使土壤保持良好的通透性，提高土壤渗透系数[21]，所以根系分布也不宜过浅短，因此根长在一定范围内以越长越好，根长为20cm、中性指标；根据最佳还田利用为绿肥盛花期及初荚期，同时结合竞争优势抑制夏季杂草生长的技术需求，设置花期在8月、正向指标，碳氮比是控制有机物料腐解和养分释放的重要因素之一，秸秆中初始碳氮比通常可作为预测秸秆降解动态的重要指标[22-23]，当碳氮比小于25时微生物不再利用土壤中的有效氮，有机物能较完全地被分解并释放出矿质态氮[24]，参试资源氮碳比分布在8～18之间，根据秸秆碳氮比对腐解难易程度的影响，设置氮碳化为15、正向指标，根据果园病虫害防治设置抗病率为100%、正向指标。
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2.3 等权关联系数分析
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由于不同考察性状的计量单位不同，无法直接进行比较，对原始数据进行无量纲化处理，获得数量级相同的新数据。根据各个性状原始数据无量纲化处理结果，用公式△ik=∣ X0k-Xik ∣（i=1， 2，···，9，k=1，2，···，15）。计算X0k 与Xik 相应性状绝对差值得到max △ik 和min △ik 分别是0.9886和0.0000，代入公式（1）得到9个参试资源与参考理想资源15个性状的关联系数（表4）。将表4代入公式（2），可得到参试资源与参考理想资源的等权关联度（表5）。
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2.4 基于鲜草产量的加权关联度分析
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在评价资源的优劣时，各性状的重要性不一样，因此，用等权关联度去评价不能客观反映生产利用情况，更宜采用加权关联度（△γ）进行评价。可以根据筛选目标与经验赋予不同的数值，也可以通过计算鲜草产量与其他性状的关联度来确定各性状的权重系数（ωk），本次研究采用后者，把鲜草产量作为参考数列，其他14个性状作为比较数列，然后，利用公式（1）和（2）计算小区产量与其他14个性状的关联系数和关联度（γk），再计算出各性状的权重系数（表6）。由表6可看出，鲜草产量与其他14个性状的关联度顺序为氮可还田量（0.8654）> 钾可还田量（0.8550）> 磷可还田量（0.8197）> 株高（0.7049）> 首月株高（0.6735）> 全生育期（0.6136）> 花穗期（0.5701）> 根长（0.5690）> 出苗天数（0.5305）> 自然高度（0.5144）> 非攀爬率（0.5065）> 抗病率（0.4899）> 花期分布（0.4894）> 碳氮比（0.4870）。将表4的数据即ξik和表6的数据ωk 代入公式（3），可得到参试资源与参考理想资源的加权关联度（表5）。
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2.5 基于变异系数的加权关联度分析
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在评价资源的优劣时，评价的目的不一样，各性状的重要性也不一样，若只用等权关联度开展评价不能客观地反映参试资源的情况，因此，还需采用加权关联度（△γ）进行评价，可以根据评价目标与田间生产经验赋予权重不同的数值，也可以利用变异系数计算加权权重。变异系数法根据各个指标在所有被评价对象上观测值的变异程度大小来对其赋权，观测值变异程度大的指标，说明能够较好地区分各个方案在该方面的情况，应赋予较大的权重；反之，则赋予较小的权重。因此，该方法得到的权数体系是由观察指标变量值来确定的[17]。利用变异系数计算加权权重（表7），可以看出，可还田养分含量指标K10、K11、K12权重较大，排名前3，接着是鲜草产量指标K9的权重，自然高度K4的权重排名第5，然后，将表4的ξik 和表7的ωk 代入公式（3），可得到参试资源与参考资源的加权关联度 （表4）。
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2.6 参试资源的综合评价
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由表5可看出，参试资源的等权关联度排序和加权关联度排序差异主要存在于中段排名位置，而三者与鲜草产量排序结果存在明显差异，可以看出，果园夏季绿肥除了鲜草产量，在全生育期、生长速度、林下植株高度等方面也具有重要作用。等权关联度排在前4位的是饭豆、HZDD3769大豆、小葵子、拉巴豆；基于鲜草产量加权关联度排在前4位的是饭豆、HZDD3769大豆、HZDD3468大豆、小葵子；基于变异系数加权关联度排在前4位的是饭豆、HZDD3769大豆、HZDD3468大豆、 HZDD2878大豆；鲜草产量排在前4位的是饭豆、小葵子、HZDD3769大豆、HZDD3468大豆。综合评价，饭豆、HZDD3769大豆表现较好，可在贵州果园夏季绿肥生产利用技术中优先选用。
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3 讨论与结论
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灰色关联度法是灰色系统中一个对发展变化系统进行发展态势量化比较的方法，灰色关联分析在多个性状的综合而定量评价上克服了单靠产量性状评价品种优劣的弊端，能够更加全面、准确地揭示事物的本质。由于灰色关联度分析法计算较简单，结果客观全面，被广泛应用于水稻、小麦、玉米、大豆、烟草等作物品种的综合评判及品种选育等方面，并且取得了较好的效果，应用范围日趋扩大[15-16，25-27]。其中，理想品种参数和各性状权重的确立对科学准确地评价品种综合性状十分重要。
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理想品种参数的确立，以果园夏季利用为目的，针对技术需求分别从繁茂性、覆盖性、还田性、季节性、抗病性等方面综合评价。果树林下空间以及根系生长特性，不宜遮挡枝条、缠绕树干、影响树根活动，繁茂性要求绿肥资源的株高适中、根系不深、攀爬性低，针对杂草抑制、水土保持的技术需求，覆盖性要求绿肥资源的地表覆盖速度快且时间长，即苗期短、生长快、花期晚、全生育期长，土壤质量改善的技术需求、还田性要求鲜草产量高、养分积累量大、碳氮比适中易腐解，同时，所有引入果园的绿肥资源要抗病性好，不易发生病虫害，降低果园病虫害发生的风险。权重的确立对分析结果也具有重要影响，以往大多数学者认为将产量性状赋值为0.5，其它性状占0.5，在其它性状中又赋予了产量构成性状较高的权重占比，由此造成与产量相关的性状权重达0.75，甚至更高，而植物学性状、抗性等其它性状权重很低，这样得出的结果仍以产量为主，与仅依据产量高低进行品种优劣排序的差别不大，削弱了综合评价的科学合理性[16]。本次研究以3种方式进行比较，分别是等权关联度、基于鲜草产量的加权关联度以及基于变异系数的加权关联度。两种权重计算方法使权重值及排名有所区别，基于鲜草产量关联度的权重为K9 （0.1032）>K10（0.0893）>K12（0.0882）>K11（0.0846）> K3（0.0728）>K2（0.0695）>K6（0.0633）>K7（0.0588）> K5（0.0587）>K1（0.0548）>K4（0.0531）>K15（0.0523）> K14（0.0506）>K8（0.0505）>K13（0.0503），鲜草产量、氮可还田量、钾可还田量、磷可还田量、株高的权重排名前5。基于变异系数的权重为K10（0.1212）>K11（0.1134）>K12（0.1124）>K9（0.1114）>K4（0.0957）> K3（0.0899）>K2（0.0744）>K5（0.0484）>K15 （0.0450）>K7（0.0408）>K1（0.0401）>K6（0.0372）> K13（0.0370）>K8（0.0236）>K14（0.0095），氮可还田量、磷可还田量、钾可还田量、鲜草产量、自然高度的权重排名前5。通过灰色关联度的综合排名结果与单项鲜草产量排名结果差异较大，可以根据生产技术需求综合性反映出对绿肥资源性状的要求，在灰色关联度排名中，等权关联度排序和基于鲜草产量、基于变异系数的加权关联度排序差异主要存在于中段排名位置，可以看出，果园夏季绿肥除了鲜草产量，在全生育期生长速度、林下植株高度等方面也具有重要地位。
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参试资源较多且性状表现不尽相同，同时，资源间的不同性状还存在此消彼长的关系，这就给评价鉴定带来了一定的困难。产量作为资源各种性状相互作用的结果，在一定程度上可以反映一个资源的优劣，一直是关注的焦点，但仅以产量或其它某一性状的表现对资源进行评价往往会顾此失彼[16]。绿肥资源的利用中，鲜草产量是重要的因素之一，但针对特定技术需求的繁茂性、覆盖性、还田性、抗病性能够作为优势互补抵消，因此，利用灰色关联度进行综合评价，通过设定理想资源的参数，并以基于鲜草产量的加权关联度、基于变异系数的加权关联度这两种方式计算权重，开展综合排名，在参试资源中得到饭豆、HZDD3769大豆综合效果较好，可优先在贵州李、梨、桃、苹果等果树行间距较宽、郁闭度适中的果园夏季绿肥技术中选择利用。
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摘要
利用灰色关联度分析法，根据夏季果园绿肥技术需求分别从繁茂性、覆盖性、还田性、抗病性等方面设置理想资源参数，对 9 份夏季绿肥资源的田间性状表现开展综合评价，筛选出综合表现优异的资源，为贵州山地果园夏季绿肥技术挖掘优势种质利用资源提供基础支撑。以外地引进 7 份、本地搜集 2 份夏季绿肥资源作为研究对象，通过测定出苗速度、生长态势、覆盖时间、可还田养分特征等方面特性的指标，根据田间表现及挖掘目标确定理想资源的参数，以基于鲜草产量计算加权关联度、基于变异系数计算加权关联度两种权重计算方式，利用灰色关联度分析法开展综合评价。饭豆鲜草产量高、苗期长、全生育期长、覆盖性前期弱但持续时间长，具有较小的攀爬性。HZDD3468 大豆、HZDD3769 大豆、HZDD2878 大豆 3 个资源的性状相近，鲜草产量中等偏上、苗期较短、全生育期短、覆盖性前期快但持续时间短。小葵子鲜草产量中等偏上、苗期较长、全生育期较长、覆盖性前期慢但持续时间长，株高超过 200 cm。红小豆鲜草产量中等、出苗天数中等、全生育期长、覆盖性前期慢但持续时间长，株高适中不攀爬，病虫害较易发生。拉巴豆鲜草产量中等、苗期短、全生育期长、覆盖性前期快且持续时间长，但攀爬性较大。HZMYZW26 香青兰鲜草产量中等偏下、出苗天数中等、前期生长慢、全生育期较短。百脉根鲜草产量较低，株高适宜无攀爬且无病虫害，但前期生长慢生育期短、地表覆盖性差。果园夏季绿肥资源利用中，针对特定技术需求的繁茂性、覆盖性、还田性、抗病性能够作为优势互补抵消，宜选择苗期短、覆盖快、生育期长、鲜草产量高的资源，同时兼顾根长、自然高度适宜、攀爬性小、抗病性高。饭豆、HZDD3769 大豆综合性状较好，可优先在贵州李、梨、桃、苹果等果树行间距较宽、郁闭度适中的果园夏季绿肥技术中选择利用。
Abstract
To provide basic support for dominant summer green manure technology used for excavating excellent germplasm resources in Guizhou mountainous orchards，according to the technical requirements of summer green manure in the orchards，the ideal resource parameters were set from the aspects of luxuriance，coverage，field returning and disease resistance and the field performance of 9 summer green manures were analyzed by grey correlation analysis as well as the resources with good field performance were screened out．Seven introduced and two local summer green manures were selected as the research objects．The parameters of ideal resources were determined according to the field performance and mining objectives by measuring the seedling emergence speed，growth trend，coverage time and nutrient characteristics of returning field．Weighted correlation degree was calculated by the fresh grass yield and by the variation coefficient，and the comprehensive evaluation was carried out by using the grey correlation degree analysis method．Rice bean had such characters as high fresh grass yield，long seedling stage，long whole growing period，small coverage in the early stage but long coverage duration，and weak climbing ability．HZDD3468 soybean，HZDD3769 soybean and HZDD2878 soybean， whose fresh grass yield was all above the average，had the similar characters such as short seedling stage，short whole growing period，fast coverage speed in early stage but short coverage duration．The fresh grass yield of Guizotiaabyssinica Cass was above the average，and the plant height was more than 200 cm．It also had other characters such as longer seedling stage，longer whole growth period，slow coverage speed in early stage but long coverage duration. Red bean had such characters as medium fresh grass yield，medium days of seedling emergence，long whole growing period，slow coverage speed in early stage but long coverage duration，moderate plant height，no climbing trait，liable to occurrence of diseases and pests．Lablab had such characters as medium fresh grass yield，short seedling stage，long whole growing period，fast coverage speed and long coverage duration，strong climbing ability．HZMYZW26D racocephalummoldavica L．had such characters as lower-middle yield of fresh grass，medium days of seedling emergence，slow growth speed in the early stage，and short whole growing period．Lotus corniculatus L．had such characters as low yield of fresh grass，moderate plant height，no climbing trait and no occurrence of diseases and pests，slow growth in the early stage，short growing period，and the small coverage．In the process of utilizing the resources of the summer green manure in the orchards，the specific technical requirements on luxuriance，coverage，field returning and disease resistance had complementary advantages．The resources with short seedling stage，fast coverage speed，long growth period，as well as high fresh grass yield should be selected， and the root length，moderate height，low climbing ability and strong disease resistance should be considered．Rice bean and HZDD3769 soybean had better comprehensive characters，and can be preferentially used in summer green manure technology of plum，pear，peach and apple orchards with wide row spacing and moderate canopy density in Guizhou.
Keywords
green manure ； summer ； orchards ； gray correlation analysis