李愛(ài)國(guó) 宋曉霞 張文斐
(河南省漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,漯河 462300)
灰色關(guān)聯(lián)度分析法[1]是一種常用的分析性狀間關(guān)聯(lián)度的方法,目前已被廣泛應(yīng)用于作物指標(biāo)評(píng)價(jià)[2]、性狀關(guān)聯(lián)分析[3]、氣象災(zāi)害對(duì)作物產(chǎn)量的影響[4]、新品系(種)的早期評(píng)判[5]、品種生態(tài)布局[6]、生產(chǎn)成本收益評(píng)價(jià)[7]等方面。小麥產(chǎn)量是多種因素共同作用的結(jié)果,對(duì)品種進(jìn)行評(píng)估,實(shí)質(zhì)上也就是要把各因素(或性狀)本身所反映的灰色信息通過(guò)一定的數(shù)學(xué)手段進(jìn)行量化,從而使人們?cè)谡w上對(duì)品種有一個(gè)比較客觀的認(rèn)識(shí)和準(zhǔn)確的把握[3]。漯麥26是漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院以漯麥9 號(hào)(國(guó)審麥2008007)為母本、周麥22(國(guó)審麥2007007)為父本進(jìn)行雜交,利用系譜法選育而成的小麥新品種,目前已完成試驗(yàn)程序,即將通過(guò)國(guó)家審定。2017 年5 月申請(qǐng)植物新品種權(quán)保護(hù),公告號(hào)CNA019005E。現(xiàn)利用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法,對(duì)其參試期間(2016-2019 年度)的匯總數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,弄清其主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量之間的關(guān)系,進(jìn)而為建立針對(duì)性的高產(chǎn)高效栽培模式,充分挖掘漯麥26 高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)潛力提供理論依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)材料 漯麥26 相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)源于2016-2017 年度小麥國(guó)家區(qū)試品種報(bào)告[8]、2017-2018 年度小麥國(guó)家品種區(qū)試報(bào)告[9]、2018-2019 年度國(guó)家冬小麥黃淮南片水地組品種區(qū)域試驗(yàn)總結(jié)[10]。
1.2 試驗(yàn)方法及性狀調(diào)查 區(qū)域試驗(yàn)(區(qū)試)、生產(chǎn)試驗(yàn)(生試)均采用多點(diǎn)試驗(yàn),最終匯總65 點(diǎn)次,涉及28 個(gè)試點(diǎn)。其中,區(qū)試第1 年(2016-2017 年度,區(qū)試1)匯總22 個(gè)試點(diǎn)、區(qū)試第2 年(2017-2018 年度,區(qū)試2)匯總21 個(gè)試點(diǎn),生產(chǎn)試驗(yàn)(2018-2019年度)匯總22 個(gè)試點(diǎn)。匯總試點(diǎn)詳細(xì)信息如表1所示。
表1 漯麥26 參試期間(2016-2019 年度)匯總試點(diǎn)信息
同一試點(diǎn)內(nèi),采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),全區(qū)收獲。其中,區(qū)域試驗(yàn)3 次重復(fù),小區(qū)面積不小于13.3m2,生育后期防蟲(chóng)不防??;生產(chǎn)試驗(yàn)2 次重復(fù),小區(qū)面積不小于150m2,田間肥水管理同當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)。農(nóng)藝性狀調(diào)查按照“農(nóng)作物品展區(qū)域試驗(yàn)技術(shù)規(guī)程(小麥)”附錄記載標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行記載。為考察漯麥26 在各試點(diǎn)的分蘗及成穗情況,特引入分蘗力和成穗力兩個(gè)指標(biāo)。其中,分蘗力=最高群體/基本苗;成穗力=有效穗/基本苗。
1.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 為便于統(tǒng)計(jì)分析,抽穗期以3 月31日、成熟期以5 月20 日記為0,之前記為負(fù)值,之后記為正值。如某品種3 月30 日抽穗、5 月29 日成熟,其抽穗期、成熟期分別記為-1、9。
1.4 數(shù)據(jù)分析 灰色關(guān)聯(lián)分析按照李愛(ài)國(guó)等[3]方法計(jì)算各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)及關(guān)聯(lián)度(ri),并進(jìn)行排序。所有的數(shù)據(jù)計(jì)算及分析均在Excel 2007 中進(jìn)行。
2.1 漯麥26 在各試點(diǎn)的主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn) 漯麥26 參試期間(2016-2019 年度)在各試點(diǎn)的主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)為:產(chǎn)量6229.5~10936.5kg/hm2,平均8380.0kg/hm2,變異系數(shù)12.98%;抽穗期4月9-25 日;成 熟 期5 月24 日 至6 月9 日;全 生育期203~246d,平均226.9d,變異系數(shù)4.33%;株高61~88cm,平均76.6cm,變異系數(shù)7.58%;分蘗力3.3~6.7,平均5.0,變異系數(shù)16.25%;有效穗439.5 萬(wàn)~756 萬(wàn)/hm2,平 均 為595.5 萬(wàn)/hm2,變 異系數(shù)10.34%;成穗力1.5~3.0,平均2.3,變異系數(shù)14.80%;成穗率28.0%~68.4%,平均44.7%,變異系數(shù)17.33%;穗粒數(shù)28.1~48.8,平均35.9,變異系數(shù)10.08%;千粒重35.2~51.9g,平均43.6g,變異系數(shù)7.67%。其中,成穗率的變異系數(shù)最大(17.33%),分蘗力次之(16.25%),千粒重和株高的變異系數(shù)較小,分別為7.67%、7.58%。
2.2 漯麥26 主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)分析 根據(jù)灰色系統(tǒng)理論,把產(chǎn)量作為參考數(shù)列,記作X0′(k)。把抽穗期(X1)、成熟期(X2)、生育期(X3)、株高(X4)、分蘗力(X5)、有效穗(X6)、成穗力(X7)、成穗率(X8)、穗粒數(shù)(X9)、千粒重(X10)等與產(chǎn)量相關(guān)的性狀作為比較數(shù)列。將3 年65 點(diǎn)次數(shù)據(jù)整理轉(zhuǎn)換后(性狀值為各試點(diǎn)年度平均值)按試點(diǎn)首字母拼音排序(同表1),如表2 所示。
根據(jù)表2 中的數(shù)據(jù),依據(jù)公式:Xi(k)=[′(k)-]/Si標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)。其中,Xi(k)為各性狀的標(biāo)準(zhǔn)化值,為 各性狀的平均數(shù),Si為各性狀的標(biāo)準(zhǔn)差。其次,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理結(jié)果,按照公式Δ0i(k)=∣X0(k)-Xi(k)∣(i=1,2,……m;k=1,2,……,n),計(jì)算比較數(shù)列與參考數(shù)列的絕對(duì)差值。本文中m為性狀數(shù),n為試點(diǎn)數(shù)。最后,按照公式ξ0i(k)=[Δ(min)+ρ×Δ(max)]/[Δi(k)+ρ×Δ(max)]計(jì)算各試點(diǎn)各主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)。其中,Δ(min)、Δ(max)分別表示比較序列與參考數(shù)列的絕對(duì)差值的最?。ù螅┲?,本文中Δ(min)=0.004,Δ(max)=2.967,分辨系數(shù)ρ取值范圍為(0,1),本文取值0.5。計(jì)算結(jié)果如表3 所示。
表2 2016-2019 年度漯麥26 在各試點(diǎn)主要性狀表現(xiàn)
按照灰色關(guān)聯(lián)分析,各性狀的重要性以關(guān)聯(lián)度(ri)表示,關(guān)聯(lián)度大的表示該指標(biāo)重要性高,關(guān)聯(lián)度的序列變化表示著構(gòu)成性狀各因素的重要性的變化[1]。根據(jù)公式ri=ξ0i(k)/N,計(jì)算比較數(shù)列與參考數(shù)列的平均關(guān)聯(lián)度(ri)。結(jié)果顯示:漯麥26 的10 個(gè)主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度(表4)大小依次為:穗粒數(shù)(0.7517)>有效穗(0.7501)>成熟期(0.7448)>千粒重(0.7282)>生育期(0.7256)>抽穗期(0.7235)>成穗力(0.7163)>成穗率(0.7092)>分蘗力(0.7015)>株高(0.6988)。這表明穗粒數(shù)、有效穗、成熟期和千粒重對(duì)漯麥26 的產(chǎn)量影響較大,其他性狀對(duì)產(chǎn)量的影響相對(duì)較小。
當(dāng)前,小麥生產(chǎn)依然面臨需求增長(zhǎng)、種植面積總體下降、氣候變化等重大挑戰(zhàn)。高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)仍是今后一段時(shí)間內(nèi)小麥生產(chǎn)的主要著力方向。高產(chǎn)示范創(chuàng)建就是根據(jù)品種特點(diǎn),提出針對(duì)性的解決方案,進(jìn)而充分發(fā)揮品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)潛力,達(dá)到以點(diǎn)帶面的示范效果。李愛(ài)國(guó)等[3]研究表明,與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度較高的農(nóng)藝性狀主要有:有效穗(0.8739)、穗粒數(shù)(0.7865)、千粒重(0.7586)、容重(0.7151)等,株高(0.6555)等性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度相對(duì)較小。雷加榮等[11]研究發(fā)現(xiàn),產(chǎn)量三要素中,與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度大小依次為千粒重(0.7368)、穗粒數(shù)(0.7278)、有效穗(0.6771)。
表3 漯麥26 各試點(diǎn)主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)
表4 漯麥26 各主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度(ri)
本研究結(jié)果表明,在10 個(gè)主要農(nóng)藝性狀中,有效穗、穗粒數(shù)、千粒重等與產(chǎn)量之間的關(guān)聯(lián)度雖然與前人的研究排序不太一致,但這3 個(gè)因素與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度均相對(duì)較高,這與前人的研究結(jié)果基本一致。尤以穗粒數(shù)對(duì)漯麥26 的產(chǎn)量形成影響最大,其他性狀對(duì)產(chǎn)量的重要程度由大到小依次為有效穗、成熟期、千粒重、生育期、抽穗期、成穗力、成穗率、分蘗力和株高。除株高外的9 個(gè)性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度都在0.7 以上。今后在漯麥26 的高產(chǎn)示范及推廣應(yīng)用中,應(yīng)制定針對(duì)性的栽培措施以穩(wěn)定穗粒數(shù),充分發(fā)揮其高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)潛力。