An evaluation using multivariate statistical methods of suitability of 30 Chinese milk vetch germplasm lines for dual purpose vegetable and green manure use

doi:10.11686/cyxb2025363

Abstract

Abstract:

Chinese milk vetch （Astragalus sinicus） is used both as a green manure fertilizer and a vegetable crop. Hence， we evaluated 30 representative Chinese milk vetch germplasm lines with different maturity dates and from different regions of China， to identify those best suited from an economic benefit perspective for dual purpose green manure and vegetable use. Harvests to determine nutrient status for green manure use and vegetable-use traits were carried out at the budding and post-cutting regrowth crop development stages. Data analysis involved integration of principal component analysis， membership function and cluster analysis. It was found that， with respect to vegetable-use quality traits， early-maturing varieties had higher contents of calcium， manganese， dietary fiber and protein. Medium-maturing varieties exhibited higher contents of zinc， selenium， soluble sugar and vitamin C. Late maturing varieties displayed higher levels of manganese， iron， copper and fresh herbage yield. The coefficients of variation for iron， selenium， vitamin C and fresh herbage yield all exceeded 20%. For fertilizer-use quality traits， early-maturing varieties exhibited the highest concentration for all of the measured nutrients， as well as for hay yield， while the coefficients of variation for nitrogen， phosphorus， potassium， organic matter and hay yield all exceeded 25%. Concerning suitability for vegetable use of germplasm lines of different origins， germplasm resources from northwest areas had higher contents of magnesium， iron， manganese， copper and dietary fiber； those from south China exhibited higher contents of calcium， soluble sugar； those from central China had higher zinc， vitamin C and protein， while those from east China had higher selenium content. The fresh herbage yield of accessions from the southwest area was relatively high. For nutrients of interest for fertilizer-use， germplasm resources from east China had higher phosphorus accumulation； those from south China exhibited higher accumulations of nitrogen， phosphorus， organic matter accumulation and hay yield. Cluster analysis based on a D value from multivariate data analysis classified the tested germplasm into five clusters （high-quality， excellent， medium， poor and low-grade）. ‘Minzi No.1’ was a high-quality dual-purpose vegetable and green manure variety； ‘Xiangxiang’， ‘Jinsha’ and ‘Xinyangzi’ were excellent dual-purpose vegetable and green manure varieties. Six varieties including ‘Pucheng No.2’， ‘Xiangzi No.1’ and ‘Yijiangzi No.3’ were medium-quality dual-purpose vegetable and green manure varieties. In summary， ‘Minzi No.1’ and several other accessions were found to be suitable for two-stage utilization as vegetable and green manure.

Key words: Chinese milk vetch, germplasm line, vegetable production, green manure application, multivariate evaluation

Cai-ling LIU, Shui-zhen HUANG, Yi-bin HUANG, Hong-yun YE, Chun-mei HE, Shao-jie ZHONG, Qing-hua LI, Fei WANG. An evaluation using multivariate statistical methods of suitability of 30 Chinese milk vetch germplasm lines for dual purpose vegetable and green manure use[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2026, 35(10): 91-105.

Figures/Tables 14

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编号 Code	品种 Varieties	来源 Origin	熟期 Maturity	编号 Code	品种 Varieties	来源 Origin	熟期 Maturity
1	桂紫7号 Guizi No.7	广西Guangxi	早熟种Prematurity	16	弋江大叶Yijiangdaye	安徽Anhui	中熟种Mid-maturation
2	闽清金沙Minqingjinsha	福建Fujian	早熟种Prematurity	17	弋江籽3号Yijiangzi No.3	安徽Anhui	中熟种Mid-maturation
3	皖紫Wanzi	安徽Anhui	早熟种Prematurity	18	弋江籽2号Yijiangzi No.2	安徽Anhui	中熟种Mid-maturation
4	闽紫1号Minzi No.1	福建Fujian	早熟种Prematurity	19	弋江籽Yijiangzi	安徽Anhui	中熟种Mid-maturation
5	湘乡种Xiangxiang	湖南Hunan	早熟种Prematurity	20	金沙种Jinsha	贵州Guizhou	中熟种Mid-maturation
6	野炉村Yelu village	陕西Shaanxi	早熟种Prematurity	21	南桥种Nanqiao	上海Shanghai	中熟种Mid-maturation
7	焦山村Jiaoshan village	陕西Shaanxi	早熟种Prematurity	22	余江大叶Yujiangdaye	江西Jiangxi	中熟种Mid-maturation
8	信阳籽Xinyangzi	河南Henan	早熟种Prematurity	23	闽紫5号Minzi No.5	福建Fujian	中熟种Mid-maturation
9	浦城2号Pucheng No.2	福建Fujian	中熟种Mid-maturation	24	闽紫6号Minzi No.6	福建Fujian	中熟种Mid-maturation
10	湘紫1号Xiangzi No.1	湖南Hunan	中熟种Mid-maturation	25	富乐种Fule	云南Yunnan	中熟种Mid-maturation
11	湘紫4号Xiangzi No.4	湖南Hunan	中熟种Mid-maturation	26	萍宁72号Pingning No.72	广西Guangxi	中熟种Mid-maturation
12	闽紫7号Minzi No.7	福建Fujian	中熟种Mid-maturation	27	m83yij	河南Henan	中熟种Mid-maturation
13	闽紫8号Minzi No.8	福建Fujian	中熟种Mid-maturation	28	升钟Shengzhong	四川Sichuan	晚熟种Late maturity
14	yH925	河南Henan	中熟种Mid-maturation	29	浙紫5号Zhezi No.5	浙江Zhejiang	晚熟种Late maturity
15	平湖大叶Pinghudaye	浙江Zhejiang	中熟种Mid-maturation	30	宁波大桥Ningbodaqiao	浙江Zhejiang	晚熟种Late maturity

编号 Code	品种 Varieties	来源 Origin	熟期 Maturity	编号 Code	品种 Varieties	来源 Origin	熟期 Maturity
1	桂紫7号 Guizi No.7	广西Guangxi	早熟种Prematurity	16	弋江大叶Yijiangdaye	安徽Anhui	中熟种Mid-maturation
2	闽清金沙Minqingjinsha	福建Fujian	早熟种Prematurity	17	弋江籽3号Yijiangzi No.3	安徽Anhui	中熟种Mid-maturation
3	皖紫Wanzi	安徽Anhui	早熟种Prematurity	18	弋江籽2号Yijiangzi No.2	安徽Anhui	中熟种Mid-maturation
4	闽紫1号Minzi No.1	福建Fujian	早熟种Prematurity	19	弋江籽Yijiangzi	安徽Anhui	中熟种Mid-maturation
5	湘乡种Xiangxiang	湖南Hunan	早熟种Prematurity	20	金沙种Jinsha	贵州Guizhou	中熟种Mid-maturation
6	野炉村Yelu village	陕西Shaanxi	早熟种Prematurity	21	南桥种Nanqiao	上海Shanghai	中熟种Mid-maturation
7	焦山村Jiaoshan village	陕西Shaanxi	早熟种Prematurity	22	余江大叶Yujiangdaye	江西Jiangxi	中熟种Mid-maturation
8	信阳籽Xinyangzi	河南Henan	早熟种Prematurity	23	闽紫5号Minzi No.5	福建Fujian	中熟种Mid-maturation
9	浦城2号Pucheng No.2	福建Fujian	中熟种Mid-maturation	24	闽紫6号Minzi No.6	福建Fujian	中熟种Mid-maturation
10	湘紫1号Xiangzi No.1	湖南Hunan	中熟种Mid-maturation	25	富乐种Fule	云南Yunnan	中熟种Mid-maturation
11	湘紫4号Xiangzi No.4	湖南Hunan	中熟种Mid-maturation	26	萍宁72号Pingning No.72	广西Guangxi	中熟种Mid-maturation
12	闽紫7号Minzi No.7	福建Fujian	中熟种Mid-maturation	27	m83yij	河南Henan	中熟种Mid-maturation
13	闽紫8号Minzi No.8	福建Fujian	中熟种Mid-maturation	28	升钟Shengzhong	四川Sichuan	晚熟种Late maturity
14	yH925	河南Henan	中熟种Mid-maturation	29	浙紫5号Zhezi No.5	浙江Zhejiang	晚熟种Late maturity
15	平湖大叶Pinghudaye	浙江Zhejiang	中熟种Mid-maturation	30	宁波大桥Ningbodaqiao	浙江Zhejiang	晚熟种Late maturity

性状 Trait	熟期 Maturity	最小值 Minimum	最大值 Maximum	平均值 Average	标准差Standard deviation （SD）	变异系数Coefficient of variation （CV，%）
钙Calcium （Ca，mg·kg^-1）	早熟种Prematurity	8800.24	10697.56	9742.79a	730.12	7.67
	中熟种Mid-maturation	7766.09	10920.13	9389.24b	775.35
	晚熟种Late maturity	9252.96	9782.52	9513.59ab	264.88
镁Magnesium （Mg，mg·kg^-1）	早熟种Prematurity	2034.33	2209.80	2114.53a	58.27	4.62
	中熟种Mid-maturation	1884.60	2307.98	2060.87b	111.37
	晚熟种Late maturity	2109.71	2122.77	2117.64a	6.97
铁Iron （Fe，mg·kg^-1）	早熟种Prematurity	436.74	1077.68	808.77a	260.11	33.48
	中熟种Mid-maturation	373.85	1417.12	798.83a	293.34
	晚熟种Late maturity	619.37	1009.62	855.81a	207.83
锰Manganese （Mn，mg·kg^-1）	早熟种Prematurity	93.47	140.00	121.65a	15.45	11.45
	中熟种Mid-maturation	92.86	144.69	116.47a	13.43
	晚熟种Late maturity	107.26	127.80	119.46a	10.80
铜Copper （Cu，mg·kg^-1）	早熟种Prematurity	16.17	18.42	17.14b	0.88	7.00
	中熟种Mid-maturation	14.75	18.65	17.02b	1.18
	晚熟种Late maturity	16.55	19.79	18.50a	1.72
锌Zinc （Zn，mg·kg^-1）	早熟种Prematurity	62.32	85.54	77.67ab	6.96	11.59
	中熟种Mid-maturation	65.97	103.70	81.36a	10.51
	晚熟种Late maturity	71.71	79.96	76.24b	4.18
硒Selenium （Se，mg·kg^-1）	早熟种Prematurity	0.07	0.11	0.08b	0.01	24.40
	中熟种Mid-maturation	0.06	0.15	0.10a	0.03
	晚熟种Late maturity	0.08	0.10	0.09ab	0.01
维生素C Vitamin C （Vc，mg·kg^-1）	早熟种Prematurity	37.44	67.50	49.87a	11.45	24.08
	中熟种Mid-maturation	24.82	76.39	51.25a	13.17
	晚熟种Late maturity	36.71	57.82	50.62a	12.07
膳食纤维Dietary fiber （Df，%）	早熟种Prematurity	40.84	42.49	41.62a	0.73	2.66
	中熟种Mid-maturation	39.03	42.82	40.86b	1.12
	晚熟种Late maturity	39.49	42.72	41.14ab	1.62
蛋白质Protein （Pro，%）	早熟种Prematurity	13.65	18.99	16.43a	1.71	12.36
	中熟种Mid-maturation	12.28	19.29	15.55ab	2.00
	晚熟种Late maturity	13.32	17.84	15.09b	2.41
可溶性糖Soluble sugar （SS，%）	早熟种Prematurity	1.17	1.86	1.60b	0.28	17.79
	中熟种Mid-maturation	1.18	2.41	1.76a	0.29
	晚熟种Late maturity	1.25	1.95	1.53b	0.37
鲜草产量Fresh grass yield （FGY，t·hm^-2）	早熟种Prematurity	14.35	29.40	22.42b	5.51	30.19
	中熟种Mid-maturation	6.34	33.65	24.04ab	7.74
	晚熟种Late maturity	15.34	33.38	25.85a	9.38

性状 Trait	熟期 Maturity	最小值 Minimum	最大值 Maximum	平均值 Average	标准差Standard deviation （SD）	变异系数Coefficient of variation （CV，%）
钙Calcium （Ca，mg·kg^-1）	早熟种Prematurity	8800.24	10697.56	9742.79a	730.12	7.67
	中熟种Mid-maturation	7766.09	10920.13	9389.24b	775.35
	晚熟种Late maturity	9252.96	9782.52	9513.59ab	264.88
镁Magnesium （Mg，mg·kg^-1）	早熟种Prematurity	2034.33	2209.80	2114.53a	58.27	4.62
	中熟种Mid-maturation	1884.60	2307.98	2060.87b	111.37
	晚熟种Late maturity	2109.71	2122.77	2117.64a	6.97
铁Iron （Fe，mg·kg^-1）	早熟种Prematurity	436.74	1077.68	808.77a	260.11	33.48
	中熟种Mid-maturation	373.85	1417.12	798.83a	293.34
	晚熟种Late maturity	619.37	1009.62	855.81a	207.83
锰Manganese （Mn，mg·kg^-1）	早熟种Prematurity	93.47	140.00	121.65a	15.45	11.45
	中熟种Mid-maturation	92.86	144.69	116.47a	13.43
	晚熟种Late maturity	107.26	127.80	119.46a	10.80
铜Copper （Cu，mg·kg^-1）	早熟种Prematurity	16.17	18.42	17.14b	0.88	7.00
	中熟种Mid-maturation	14.75	18.65	17.02b	1.18
	晚熟种Late maturity	16.55	19.79	18.50a	1.72
锌Zinc （Zn，mg·kg^-1）	早熟种Prematurity	62.32	85.54	77.67ab	6.96	11.59
	中熟种Mid-maturation	65.97	103.70	81.36a	10.51
	晚熟种Late maturity	71.71	79.96	76.24b	4.18
硒Selenium （Se，mg·kg^-1）	早熟种Prematurity	0.07	0.11	0.08b	0.01	24.40
	中熟种Mid-maturation	0.06	0.15	0.10a	0.03
	晚熟种Late maturity	0.08	0.10	0.09ab	0.01
维生素C Vitamin C （Vc，mg·kg^-1）	早熟种Prematurity	37.44	67.50	49.87a	11.45	24.08
	中熟种Mid-maturation	24.82	76.39	51.25a	13.17
	晚熟种Late maturity	36.71	57.82	50.62a	12.07
膳食纤维Dietary fiber （Df，%）	早熟种Prematurity	40.84	42.49	41.62a	0.73	2.66
	中熟种Mid-maturation	39.03	42.82	40.86b	1.12
	晚熟种Late maturity	39.49	42.72	41.14ab	1.62
蛋白质Protein （Pro，%）	早熟种Prematurity	13.65	18.99	16.43a	1.71	12.36
	中熟种Mid-maturation	12.28	19.29	15.55ab	2.00
	晚熟种Late maturity	13.32	17.84	15.09b	2.41
可溶性糖Soluble sugar （SS，%）	早熟种Prematurity	1.17	1.86	1.60b	0.28	17.79
	中熟种Mid-maturation	1.18	2.41	1.76a	0.29
	晚熟种Late maturity	1.25	1.95	1.53b	0.37
鲜草产量Fresh grass yield （FGY，t·hm^-2）	早熟种Prematurity	14.35	29.40	22.42b	5.51	30.19
	中熟种Mid-maturation	6.34	33.65	24.04ab	7.74
	晚熟种Late maturity	15.34	33.38	25.85a	9.38

来源地 Origin	钙Calcium （Ca， mg·kg^-1）	镁Magnesium （Mg， mg·kg^-1）	铁Iron （Fe， mg·kg^-1）	锰Manganese （Mn， mg·kg^-1）	铜Copper （Cu， mg·kg^-1）	锌Zinc （Zn， mg·kg^-1）
西北地区Northwest area	8868.27±23.33c	2150.87±6.67a	942.76±20.84a	137.65±0.81a	18.08±0.12a	78.59±0.74a
华中地区Central China	9404.96±184.10b	2083.32±75.44cd	797.13±159.16b	109.15±5.51d	17.16±0.52b	80.97±7.98a
华东地区East China	9499.63±848.02b	2060.86±92.25d	844.08±285.05ab	121.04±12.97b	17.17±1.40b	80.92±8.24a
华南地区South China	10329.30±78.46a	2121.77±1.66ab	599.45±19.79c	107.62±2.66d	16.96±0.26b	79.66±1.45a
西南地区Southwest area	9744.63±122.18b	2115.31±11.13ab	666.27±70.68c	113.79±2.81c	17.04±0.26b	72.68±0.98b
来源地 Origin	硒 Selenium （Se， mg·kg^-1）	维生素C Vitamin C （Vc， mg·kg^-1）	膳食纤维 Dietary fiber （Df， %）	蛋白质 Protein （Pro， %）	可溶性糖 Soluble sugar （SS， %）	鲜草产量 Fresh grass yield （FGY， t·hm^-2）
西北地区Northwest area	0.08±0.00c	44.68±2.56c	41.88±0.17a	14.40±0.27c	1.17±0.00b	24.08±0.88c
华中地区Central China	0.09±0.01b	54.36±4.99a	40.90±0.48bc	17.09±1.07a	1.73±0.14a	26.24±2.57bc
华东地区East China	0.10±0.02a	50.88±11.86ab	41.19±1.21b	15.78±1.79b	1.73±0.32a	21.39±7.50d
华南地区South China	0.07±0.00c	50.51±3.09ab	40.78±0.25c	14.15±0.33c	1.77±0.01a	28.08±1.91ab
西南地区Southwest area	0.09±0.01b	47.71±8.86bc	40.56±0.33c	14.73±0.95c	1.72±0.07a	29.41±2.25a