李龍 李寶強 劉飛 王靖 周忠新 孔令國 樊青峰

摘要 [目的]為生產上采取相應的栽培措施及良種良法技術配套提供科學依據(jù)。[方法]采用逐步回歸、相關與通徑分析等多元分析方法研究了優(yōu)良小麥新品種臨麥4號的主要經濟性狀與產量間的相關關系。[結果]穗數(shù)、穗粒數(shù)及千粒重與產量間達顯著或極顯著偏相關，各主要經濟性狀對產量的直接效應由大到小順序依次為穗粒數(shù)、穗數(shù)、千粒重、株高、冬前群體。穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重是影響產量的主要經濟性狀，冬前群體與株高能顯著影響穗數(shù)，但株高過高則影響穗粒數(shù)的增加。[結論]各性狀間的有機結合能使臨麥4號發(fā)揮出最大的增產效應。

關鍵詞 冬小麥；逐步回歸；相關系數(shù)；通徑系數(shù)；效應

中圖分類號 S512.1文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2018）16-0047-04

Abstract [Objective]To provide scientific basis for adopting corresponding cultivation measures in production and good cultivar and technical support. [Method] Stepwise regression， correlation and path analysis and other multivariate analysis methods were used to research the correlation between major economic traits and yield of new wheat variety Linmai 4. [Result] Ear number， seeds per ear and 1 000grain weight had significant or extremely significant partial correlation with yield. The direct effects of major economic traits on yield from big to small was in the order of seeds per ear， ear number， 1 000grain weight， plant height， population before winter. Ear number， seeds per ear and 1 000grain weight were the major economic traits affecting the yield. Population before winter and plant height significantly affected the ear number， but overhigh plant influenced the increase of seeds per ear. [Conclusion] Linmai 4 could extert the maximum yield increasing effect only when the traits were organically combined.

Key words Winter wheat；Stepwise regression；Correlation coefficient；Path coefficient；Effect

臨麥4號[1]小麥新品種是山東省臨沂市農科院采用雜交系圃法育種手段培育成功的優(yōu)良冬小麥新品種，已于2006年8月通過山東省農作物品種審定委員會審定，并連續(xù)多年被列為山東省小麥秋種主推品種，為了充分發(fā)揮該品種豐產、穩(wěn)產、多抗等優(yōu)良性狀，在生產中發(fā)揮增產增效的作用，由山東省科技廳立項、臨沂市農業(yè)科學院承擔了“臨麥4號超高產小麥新品種示范與推廣”農業(yè)科技成果資金轉化課題項目。在此基礎上，筆者綜合分析了影響臨麥4號產量的主要經濟性狀間的相互關系，為生產上采取相應的栽培措施及進行良種良法技術配套提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2015—2016年在臨沂市農業(yè)科學院進行。前茬為夏大豆，土質為黏壤土，播前取0～20 cm土層的土壤樣品經風干后化驗分析，土壤有機質1.160 0%，全氮0.096 5%，全磷0.148 3%，堿解氮98.6 mg/kg，速效磷18.5 mg/kg，速效鉀136.0 mg/kg。

1.2 材料

供試品種為臨麥4號。

1.3 方法

采用五因素二次正交旋轉組合設計試驗方法，（1/2）實施[2]，處理因素分別為基施純氮量、追施純氮量、五氧化二磷、氧化鉀及基本苗，試驗共36個小區(qū)，不設重復[3-5]。10月6日播種，試驗共計36個小區(qū)，長6.67 m，寬2.00 m，面積13.34 m2，各處理隨機排列，區(qū)內條播8行小麥。生育期間澆好越冬水、起身拔節(jié)水和灌漿水，其他如化學除草防治病蟲害等措施適時進行，每小區(qū)單收單打，統(tǒng)計產量。按不同處理小區(qū)調查冬前群體、最大群體、株高及穗數(shù)，并計算成穗率。成熟時，每小區(qū)選取有代表性的植株各20株，用作室內考種，調查穗粒數(shù)及單穗粒重，從小區(qū)產量中取樣調查千粒重。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用山東農業(yè)大學研制的AMS軟件包在計算機中處理數(shù)據(jù)。

2 結果與分析

2.1 最優(yōu)回歸方程的確立

為了明確臨麥4號小麥產量與主要經濟性狀間的定量關系，進行逐步回歸分析，剔除作用不顯著的效應性狀。結果表明，冬前群體、株高、穗數(shù)、穗粒數(shù)及千粒重極顯著影響臨麥4號的產量，其線性最優(yōu)回歸方程為：

Y=-991.231 9+0.062 4X1+0.700 5X4+16.086 2X5+13.253 9X6+6.668 4X7。

顯著性測驗顯示，F(xiàn)=83.854 2>F0.01（5，30）=3.70，復相關系數(shù)為0.966 0，達極顯著水平。雖然該產量三要素間存在相互制約關系，但通過實行精種細管、改善植株營養(yǎng)、協(xié)調個體與群體生長發(fā)育、不同生育階段實行合理促控等一系列管理措施，可緩解該3者之間的制約關系，使其平衡發(fā)展。由表1可知，各處理產量結構三要素變化范圍較廣，穗數(shù)變幅為405.0萬～555.0萬/hm2，穗粒數(shù)為35.3～52.7，千粒重為44.5～47.0 g，說明優(yōu)良的環(huán)境使三要素協(xié)調發(fā)展，對提高臨麥4號小麥產量有明顯的效果。

2.2 主要經濟性狀間的相關分析

簡單相關系數(shù)可采用以下公式求得：

其中，SQR表示平方根，Cij為Rij之逆矩陣。根據(jù)上式求得簡單相關系數(shù)及偏相關系數(shù)（表2）。

2.2.1 簡單相關分析。 簡單相關系數(shù)反映了兩兩性狀間的相互關系，因而能直觀地表示性狀間的依存程度，是間接控制的依據(jù)。從表2可以看出，臨麥4號產量與穗粒數(shù)及單穗粒重的相關達顯著水平，與穗數(shù)間的相關也達到10%顯著水平，與其他性狀間的相關不明顯。因而，在提高小麥產量促控經濟性狀時，應首先采取措施促進穗粒數(shù)及單穗粒重的增加，從構成產量結構的因素方面看，穗數(shù)是小麥的群體特征，而穗粒數(shù)及單穗粒重是小麥穗部個體發(fā)育的象征，所以從實踐指導意義上對臨麥4號各經濟性狀進行合理促控時，既要考慮群體穩(wěn)健均衡發(fā)展，又要保證小麥穗部個體的發(fā)育，才有益于小麥產量的進一步提高。

在各經濟性狀之間，穗粒數(shù)與單穗粒重間呈極顯著正相關，最大群體與成穗率達10%的顯著負相關，與穗數(shù)間達10%的顯著正相關。

2.2.2 偏相關分析。簡單相關系數(shù)只是在表觀上反映了性狀之間的相互聯(lián)系，而未從根本上反映其相互關系。實際上，臨麥4號這些經濟性狀皆為數(shù)量性狀，它們不僅受環(huán)境栽培因素影響較大，而且各性狀之間也相互制約、相互影響。上述的簡單相關分析只是從表觀上反映性狀間的相互聯(lián)系，而忽略了其他性狀的影響，而偏相關分析是建立在綜合性狀中其余性狀不變的基礎上該2個性狀間的相互關系，因此更具有科學性、可靠性和真實性，能真正反映出2者相互依賴、相互制約的相關關系。從而為生產中農藝措施的決策提供主攻方向。

由表2可知，在各經濟性狀中，只有穗數(shù)和穗粒數(shù)與小麥產量間的偏相關達到10%顯著正相關水平，因此合理促進2個性狀值的增加能大幅度提高產量。冬前群體及株高與產量間偏相關系數(shù)為0.037 3和0.049 2，為正向相關關系，因此適當加大冬前群體對提高幼苗素質，增強抗逆能力，促進產量的提高具有重要意義[6]。千粒重與小麥產量間偏相關系數(shù)達0.214 5，千粒重是構成產量的有效組成成分，又是構成小麥籽粒品質的重要因素，因此生產管理上也應給予重視。小麥株高雖然與產量間的偏相關系數(shù)為正值，但株高增加易引起養(yǎng)分向非產量器官轉移，致使群體過大、田間郁閉、莖桿細弱、田間通風透光條件差、易引起倒伏和抗病能力下降、不利于產量水平的進一步提高，因此應控制株高82～84 cm為宜。最大群體、成穗率與穗數(shù)間偏相關系數(shù)，穗粒數(shù)、千粒重與單穗粒重間偏相關系數(shù)均為極顯著正相關，最大群體與成穗率之間、穗粒數(shù)與千粒重之間的偏相關系數(shù)達極顯著負向相關，因此在對有利于產量提高的性狀促控中，上述顯著或極顯著偏相關關系不容忽視。

2.3 主要經濟性狀的通徑分析

在相關分析的基礎上進行通徑分析，可更清楚地了解各性狀對臨麥4號產量的直接和間接影響程度。為了更確切地了解各經濟性狀對產量作用的大小和作用方向、提高分析精度，應采用莫惠棟通徑分析理論。即在逐步回歸分析的基礎上，剔除那些對產量無顯著效應的經濟性狀，并盡可能多地保留基礎信息。經過上述處理后，剔除了最大群體、成穗率和單穗粒重。在此基礎上，以5個重要經濟性狀為自變量，以小麥產量為依變量作通徑分析，即在估算相關系數(shù)的前提下，將各Rij代入下列聯(lián)立方程組：

2.3.1 冬前群體與產量間的效應。雖然冬前群體對產量間效應的相關系數(shù)為較大的正值（0.348 2），但其本身對產量的直接效應卻較?。?.010 5），雖具有一定的正向促進效應，但主要作用是由于冬前群體棵壯、發(fā)達，為生產管理帶來了方便，而形成較多的穗數(shù)，通過穗數(shù)對產量產生較大的間接促進效應而達較大的正值（0.361 6），因此生產中應采取適期早播、適宜基本苗的基礎上，通過間苗、補苗等措施，達到苗全、苗勻、苗壯，形成穩(wěn)健的冬前群體，同時應做好澆灌冬水、化學除草及早春中耕劃鋤等栽培措施，以鞏固群體質量，為壯蘗及形成足夠的穗數(shù)打好基礎。此外，冬前群體又通過穗粒數(shù)及千粒重對產量產生較小的負效應，在生產實踐中也應引起注意。

2.3.2 株高與產量間的效應。株高是植株形態(tài)性狀的重要指標，雖然在表觀上看其與產量間呈正向促進關系，但實際上株高對產量的直接通徑系數(shù)卻較小，主要是若株高較高，勢必引起春季最大群體過大，造成田間通風透光條件較差，莖桿細弱，抗病抗倒能力降低，光合產物積累分配失衡，不孕小花增加，導致穗粒數(shù)減少，千粒重降低，從而限制了產量的進一步提高。從表3可以看出，株高通過穗粒數(shù)和千粒重對產量產生了較大的負效應，間接通徑系數(shù)分別為-0.315 1和-0.040 6，這充分說明了株高對粒重的影響。但株高通過冬前群體及穗數(shù)對產量卻產生較大的正向促進效應，特別是通過穗數(shù)對產量的間接通徑系數(shù)達0.403 8，說明促進株高增高，群體過大，易形成較大的穗數(shù)。春季麥田肥水管理應與后期增粒重措施相配套，促進穗、粒、重3因素協(xié)調發(fā)展。

2.3.3 穗數(shù)與產量間的效應。穗數(shù)是小麥產量結構的重要組成成分，其與產量的表觀相關系數(shù)為0.593 2，直接通徑系數(shù)為0.700 9，僅次于穗粒數(shù)的增產效果。從表3可以看出，穗數(shù)通過穗粒數(shù)及千粒重對產量均產生負效應，這表明穗數(shù)雖然對產量的形成具有較大的促進作用，但又同多個重要經濟性狀間存在相互制約關系，因此生產中盲目追求穗數(shù)，大播量大群體的生產模式是不可取的，不應偏面追求穗數(shù)的提高而帶來其他負效應。一般應保證穗數(shù)480萬～540萬/hm2為宜。

2.3.4 穗粒數(shù)與產量間的效應。穗粒數(shù)對產量影響的直接通徑系數(shù)為0.781 7，處于各經濟性狀中第一位，其通過其他性狀對產量的間接效應中，雖然均為負效應值，但所占比例較小，而且與產量間表觀相關系數(shù)達0.654 3，達顯著水平，是影響產量的最重要的經濟性狀。因此，增加臨麥4號小麥良種的穗粒數(shù)對挖掘其豐產潛力，實現(xiàn)高產穩(wěn)產具有不可忽視的作用。

2.3.5 千粒重與產量間的效應。千粒重對產量影響的直接通徑系數(shù)為0.087 6，僅次于穗數(shù)和穗粒數(shù)，居第三位，但通過株高、冬前群體、穗數(shù)及穗粒數(shù)均產生負效應，由于千粒重又是小麥籽粒品質的重要指標，特別是在小麥后期管理中，應采取防治小麥病蟲害、化學調控、合理肥水管理、防止小麥倒伏等措施，增強臨麥4號抗逆能力，保證正常落黃，促進粒重提高。

綜上所述，在生產管理中，臨麥4號創(chuàng)高產的關鍵是在足夠穗數(shù)的基礎上，爭取穗大、粒重，充分發(fā)揮臨麥4號豐產、優(yōu)質、抗病、多抗等優(yōu)良品質性狀。在生產中，應首先培育冬前群體，在勻苗壯苗的基礎上，加強春季肥水管理，促成適宜的穗數(shù)，并加強后期管理，使產量結構三要素穗、粒、重協(xié)調發(fā)展，才能充分挖掘其豐產潛力。

該研究中，剩余性狀效應Pe=0.258 4，決定系數(shù)R2=0.933 2，表明已有93.32%的主要經濟性狀和信息被考慮進來，研究結果具有重要的實踐指導意義。

3 結論

臨麥4號產量主要受穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、冬前群體及株高的影響，其線性最優(yōu)回歸方程為Y= -911.231 9+0.062 4X1+0.700 5X4+16.086 2X5 +13.253 9X6 +6.668 4X7。

簡單相關系數(shù)從外觀現(xiàn)象中反映出性狀直接的關聯(lián)程度，試驗結果表明，臨麥4號穗粒數(shù)與產量間相關系數(shù)為0.654 3，達顯著水平，與單穗粒重間也明顯相關，只有促成穗粒數(shù)、穗數(shù)及單穗粒重的提高，才有益于臨麥4號豐產潛力的發(fā)揮。

偏相關分析是建立在綜合性狀中其余性狀固定基礎上的相關關系，與簡單相關系數(shù)相比，更具有科學性與可靠性。試驗結果顯示，在各經濟性狀中，只有穗數(shù)和穗粒數(shù)與小麥產量間的偏相關達到較高的顯著正相關水平，合理促進這2個性狀值的增加能大幅度提高產量。但其余各性狀間也產生顯著或極顯著影響，應引起足夠重視。

在相關分析基礎上進行各性狀對產量效應的通徑分析，可更加明確各經濟性狀的直接或間接影響程度。其中，直接效應的影響程度由大到小依次為穗粒數(shù)、穗數(shù)、千粒重、株高、冬前群體。

參考文獻

[1] 劉正學，劉飛，李寶強，等.豐產高白度小麥新品種臨麥 4 號[J].中國種業(yè)，2007（1）：33.

[2] 李永孝.農業(yè)應用生物統(tǒng)計[M].濟南：山東科學技術出版社，1989.

[3] 楊雯玉，賀明榮，王遠軍，等.控釋尿素與普通尿素配施對冬小麥氮肥利用率的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2005，11（5）：627-633.

[4] 沈建輝，戴廷波，荊奇，等.施氮時期對專用小麥干物質和氮素積累、運轉及產量和蛋白質含量的影響[J].麥類作物學報，2004，24（1）：55-58.

[5] 張?zhí)?，錢海艷.播期播量對徐麥99群體動態(tài)、干物質積累和籽粒產量的影響[J].安徽農學通報，2009，15（24）：62-63.

[6] 狄秀華.不利氣候對麥作的影響及防御對策[J].上海農業(yè)科技，2006（2）：46-47.