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烤烟根际土壤化感物质因子分析及对烤烟经济性状的综合影响

潘义宏 冀新威 周芳芳 李先才 黄坤 李柘锦 张加研

潘义宏, 冀新威, 周芳芳, 李先才, 黄 坤, 李柘锦, 张加研. 烤烟根际土壤化感物质因子分析及对烤烟经济性状的综合影响[J]. 土壤通报, 2022, 53(5): 1106 − 1112 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021102505
引用本文: 潘义宏, 冀新威, 周芳芳, 李先才, 黄 坤, 李柘锦, 张加研. 烤烟根际土壤化感物质因子分析及对烤烟经济性状的综合影响[J]. 土壤通报, 2022, 53(5): 1106 − 1112 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021102505
PAN Yi-hong, JI Xin-wei, ZHOU Fang-fang, LI Xian-cai, HUANG Kun, LI Zhe-jin, ZHANG Jia-yan. Factor Analysis of Allelochemicals in Rhizosphere Soil of Flue-cured Tobacco and its Comprehensive Effect on Tobacco Economical Characteristics[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2022, 53(5): 1106 − 1112 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021102505
Citation: PAN Yi-hong, JI Xin-wei, ZHOU Fang-fang, LI Xian-cai, HUANG Kun, LI Zhe-jin, ZHANG Jia-yan. Factor Analysis of Allelochemicals in Rhizosphere Soil of Flue-cured Tobacco and its Comprehensive Effect on Tobacco Economical Characteristics[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2022, 53(5): 1106 − 1112 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021102505

烤烟根际土壤化感物质因子分析及对烤烟经济性状的综合影响

doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021102505
基金项目: 中国烟草总公司云南省公司科技计划项目(2019530000241036)和云南省教育厅科学研究基金项目(2020Y0415)资助。
详细信息
    作者简介:

    潘义宏( 1983− ) ,男,云南祥云人,博士在读,高级工程师,从事烤烟生产技术研究。E-mail: pyh198311@126.com

    通讯作者:

    E-mail: jyzhang1985025@126.com

  • 中图分类号: S572

Factor Analysis of Allelochemicals in Rhizosphere Soil of Flue-cured Tobacco and its Comprehensive Effect on Tobacco Economical Characteristics

  • 摘要:   目的  通过分析烤烟根际土壤化感物质之间相互关系及与烤烟经济性状相关关系,为消减连作障碍配套研究提供理论参考。  方法  以云南省红河州泸西连作烤烟为供试材料,利用GC-MS检测根际化感物质,通过因子分析和典型相关分析,提取能够解释大部分变量的公因子,分析根际化感物质与烤烟经济性状的相关关系。  结果  烤烟根际检测并确定出13种根际土壤化感物质,因子分析提取3个公因子,第一因子为酚酸类物质,占有变量总方差的53.75%,对十四酸、莨菪亭、十七碳酸、亚麻酸具有高的正载荷,具有相似的变化趋势,相互之间呈正相关。第二因子为酸-酯-酰胺类因子,占变量总方差的19.27%,苯甲酸、香草醛、软脂酸、芥酸酰胺具有高的正载荷。第三因子为酚酯类因子,占变量总方差的11.78%,2,2′-亚甲基双-(6-叔丁基对甲苯酚)、邻苯二甲酸二辛酯具有高正载荷。简单相关和典型相关分析表明,根际化感物质不是单因子影响烤烟经济性状,是多因子综合影响,以第一因子为主要影响因素,具体表现为烤烟根际土壤十四酸、莨菪亭、十七碳酸和亚麻酸与单叶重和产值呈正相关,但与中上等烟叶比例呈负相关。  结论  烤烟根际化感物质对烟叶的影响是双向的,但增加单叶重和亩产值的正效应大于降低中上等烟叶单叶重的负效应。
  • 表  1  烤烟根际土壤化感物质自相关相关系数

    Table  1.   Autocorrelation coefficient of allelochemicals in flue-cured tobacco rhizosphere soil

    苯甲酸
    Benzoic
    acid
    香草醛
    Vanillin
    十四酸
    Myristic
    acid
    莨菪亭
    Scopoletin
    软酯酸
    Palmitic
    acid
    十七碳酸
    Heptadecanoic
    acid
    亚油酸
    Linoleic
    acid
    亚麻酸
    Linolenic
    acid
    硬酯酸
    Stearic
    acid
    花生酸
    Arachidic
    acid
    2,2′-亚甲基双-
    (6-叔丁基对甲苯酚)
    2,2′-methylene bis -
    (6-tert-butylp-methylphenol)
    邻苯二甲酸
    二辛酯
    Dioctyl
    phthalate
    芥酸酰胺
    Erucyl
    amide
    苯甲酸 1
    香草醛 0.493 1
    十四酸 0.608* 0.122 1
    莨菪亭 0.577 0.232 0.829** 1
    软酯酸 0.948** 0.487 0.603* 0.680* 1
    十七碳酸 0.541 0 0.873** 0.865** 0.597 1
    亚油酸 0.726** 0.401 0.634* 0.738** 0.81** 0.579 1
    亚麻酸 0.683* 0.227 0.822*** 0.891** 0.741** 0.858** 0.592 1
    硬酯酸 0.897** 0.358 0.672* 0.775** 0.938** 0.680* 0.869** 0.779** 1
    花生酸 0.204 −0.16 0.53 0.63* 0.312 0.657* 0.53 0.544 0.391 1
    2,2′-亚甲基双-
    (6-叔丁基对甲苯酚)
    −0.006 0.192 −0.121 −0.333 −0.034 −0.204 −0.225 −0.321 −0.166 −0.693* 1
    邻苯二甲酸二辛酯 0.184 0.444 0.262 0.082 0.208 0.156 0.131 0.014 0.073 −0.259 0.816** 1
    芥酸酰胺 0.575 0.395 0.336 0.314 0.536 0.093 0.536 0.336 0.504 0.361 −0.365 −0.074 1
      注:*表示相关性达到显著水平(P < 0.05);**表示相关性达到极显著水平(P < 0.01)。
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    表  2  提取因子特征值、方差贡献率、累计贡献率

    Table  2.   Eigenvalue, variance contribution rate and cumulative contribution rate of extract factor

    成分
    Factor
    因子特征值
    Factor eigenvalue
    提取载荷平方和
    Extract the sum of squares of loads
    旋转载荷平方和
    Sum of squares of rotational loads
    总计
    Sum
    方差贡献率(%)
    Relative variance
    contribution
    累计贡献率(%)
    Cumulative variance
    contribution
    总计
    Sum
    方差贡献率(%)
    Relative variance
    contribution
    累计贡献率(%)
    Cumulative variance
    contribution
    总计
    Sum
    1 6.99 53.75 53.75 6.99 53.75 53.75 6.30
    2 2.51 19.27 73.02 2.51 19.27 73.02 5.14
    3 1.53 11.78 84.80 1.53 11.78 84.80 2.49
    4 0.66 5.10 89.90
    5 0.49 3.82 93.72
    6 0.41 3.14 96.86
    7 0.20 1.57 98.43
    8 0.12 0.89 99.30
    9 0.04 0.34 99.66
    10 0.03 0.23 99.89
    11 0.01 0.05 99.94
    12 0.01 0.05 99.98
    13 0.01 0.01 100.00
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    表  3  3个公因子载荷矩阵

    Table  3.   Load matrix for three factors

    指标
    Index
    123
    苯甲酸 0.486 0.786 0.110
    香草醛 −0.052 0.749 0.355
    十四酸 0.894 0.216 0.065
    莨菪亭 0.886 0.300 −0.117
    软酯酸 0.565 0.761 0.093
    十七碳酸 0.984 0.047 −0.007
    亚油酸 0.586 0.657 −0.092
    亚麻酸 0.854 0.334 −0.116
    硬酯酸 0.658 0.676 −0.034
    花生酸 0.650 0.037 −0.592
    2,2′-亚甲基双-(6-叔丁基对甲苯酚) −0.189 −0.063 0.957
    邻苯二甲酸二辛酯 0.164 0.121 0.897
    芥酸酰胺 0.069 0.788 −0.349
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    表  4  3个公因子得分系数矩阵

    Table  4.   Factor scores for three factors

    指标
    Index
    123
    苯甲酸 0.042 0.217 0.047
    香草醛 −0.077 0.261 0.129
    十四酸 0.194 −0.027 0.062
    莨菪亭 0.180 0.007 −0.019
    软酯酸 0.063 0.200 0.044
    十七碳酸 0.231 −0.094 0.040
    亚油酸 0.074 0.165 −0.032
    亚麻酸 0.169 0.022 −0.020
    硬酯酸 0.091 0.162 −0.004
    花生酸 0.138 −0.049 −0.226
    2,2′-亚甲基双-(6-叔丁基对甲苯酚) −0.016 −0.019 0.404
    邻苯二甲酸二辛酯 0.049 0.007 0.389
    芥酸酰胺 −0.069 0.274 −0.169
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    表  5  烤烟根际化感物质与烤烟产值量简单相关系数

    Table  5.   Correlation coefficient between soil allelochemicals in the rhizosphere of flue-cured tobacco and tobacco yield

    指标
    Index
    中上等烟比例
    The proportion of better than average tobacco
    产量
    Yield
    单叶重
    Weight of single leaf
    产值
    The output value
    苯甲酸 −0.540 −0.570 −0.705 −0.552
    香草醛 −0.446 −0.644 −0.529 −0.680
    十四酸 −0.653 −0.647 −0.630 −0.587
    莨菪亭 0.542 0.446 0.222 0.446
    软酯酸 −0.394 −0.355 −0.522 −0.325
    十七碳酸 −0.419 −0.465 −0.681 −0.448
    亚油酸 −0.274 −0.214 −0.404 −0.167
    亚麻酸 −0.307 −0.394 −0.421 −0.392
    硬酯酸 −0.487 −0.417 −0.650 −0.387
    花生酸 −0.452 −0.414 −0.588 −0.408
    2,2'-亚甲基双-(6-叔丁基对甲苯酚) 0.685 0.421 0.470 0.485
    邻苯二甲酸二辛酯 −0.327 −0.373 −0.384 −0.337
    芥酸酰胺 −0.335 −0.540 −0.426 −0.489
    苯甲酸 −0.326 −0.544 −0.353 −0.504
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    表  6  烤烟根际土壤化感物质公因子与烤烟产值量典型相关系数

    Table  6.   Canonical correlation coefficient between soil allelochemicals in the rhizosphere of flue-cured tobacco and tobacco yield

    相关性
    Correlation
    特征值
    Eigenvalue
    威尔克统计
    Welk statistics
    F分子自由度
    Numerator degrees of freedom
    分母自由度
    Denominator Degrees of Freedom
    P
    第1典型相关系数 0.908 4.716 0.051 3.616 15.000 28.007 0.002
    第2典型相关系数 0.802 1.801 0.292 2.339 8.000 22.000 0.055
    第3典型相关系数 0.427 0.223 0.818 0.890 3.000 12.000 0.474
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    表  7  第1集合标准化相关系数

    Table  7.   Standardized correlation coefficients for first combine

    变量
    Variable
    变量
    Variable
    F1 0.977 y1 1.862
    F2 0.094 y2 −36.079
    F3 −0.193 y3 0.565
    / / y4 −23.46
    y5 56.293
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-05
  • 录用日期:  2022-04-19
  • 修回日期:  2022-04-09
  • 刊出日期:  2022-09-30

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