劉麗娟,劉延剛

（臨沂市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東 臨沂 276012）

水稻（Oryza sativa L.）是我國最主要的糧食作物，中國水稻育種技術(shù)先進(jìn)，為高產(chǎn)、多抗、廣適、 優(yōu)質(zhì)水稻新品種選育和推廣提供了有力的支撐。水稻產(chǎn)量的增加、品質(zhì)的改善和抗性的提高對解我國決糧食安全問題、 減輕環(huán)境污染等具有舉足輕重的作用［1－2］。 隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及農(nóng)村勞動力向其他產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移， 我國水稻生產(chǎn)面臨稻田面積和雙季稻面積下降、水資源短缺、土壤結(jié)構(gòu)變差及肥力下降、自然災(zāi)害頻發(fā)、生產(chǎn)規(guī)模小且分散等問題， 制約了水稻生產(chǎn)向高質(zhì)量發(fā)展［3］。 水稻生產(chǎn)實(shí)踐的歷史證明，在增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)和提高抗性的諸多因素中， 品種選育是最經(jīng)濟(jì)、最有效且最具潛力的重要因素［2］。 水稻矮化育種(綠色革命)、雜交水稻和超級稻的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了我國水稻產(chǎn)量的三次飛躍［4］。袁隆平［5］研究表明我國優(yōu)良品種對水稻產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率占所有增產(chǎn)措施的60%。 為保障糧食安全， 需進(jìn)一步加快不同生態(tài)類型水稻品種的選育及應(yīng)用, 因不同類型品種的生育特性差異較大，需要良種良法配套，使品種適用于水稻生產(chǎn)的需要。

針對地區(qū)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)，準(zhǔn)確、科學(xué)、全面地分析評價水稻品種， 對于水稻新品種的選育和應(yīng)用具有重要意義。 但當(dāng)前分析評價中多將產(chǎn)量作為主要的評價指標(biāo)， 采用常規(guī)方法對影響產(chǎn)量的3 個基本因素（單位面積穗數(shù)、每穗結(jié)實(shí)粒數(shù)和千粒重）進(jìn)行定性比較，較少對多個性狀進(jìn)行綜合、定量的評價分析［6］。 自1988 年鄧聚龍［7］提出灰色關(guān)聯(lián)度分析方法以來， 在品種評價和篩選中得到較廣泛的應(yīng)用，能較全面合理地綜合不同屬性，有效地將定性描述轉(zhuǎn)化為定量分析， 并獲得較可信的綜合評價結(jié)果［8－12］。胡其明等［13］研究認(rèn)為利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法綜合定量評價雜交水稻新品種的農(nóng)藝性狀， 克服了單靠產(chǎn)量性狀評價品種優(yōu)劣的弊端，能更加全面準(zhǔn)確地揭示雜交水稻的本質(zhì)。目前， 對魯南地區(qū)生態(tài)環(huán)境條件下進(jìn)行水稻品種的綜合評價鮮有報(bào)道。 本研究利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對魯南地區(qū)21 個中晚熟中粳稻品種的10 個農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量進(jìn)行分析， 明確農(nóng)藝性狀對水稻產(chǎn)量的影響關(guān)系， 為魯南地區(qū)水稻新品種改良和應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

臨稻10 號（1）、臨稻16 號（2）、陽光600（3）、圣稻20（4）、陽光800（5）、臨稻21 號（6）、潤農(nóng)4號（7）、臨稻22 號（8）、臨稻23 號（9）、臨稻24 號（10）、南粳505（11）、圣糯1 號（12）、圣稻26（13）、大糧306（14）、潤農(nóng)303（15）、日稻1 號（16）、濟(jì)稻4 號（17）、圣香糯1 號（18）、臨稻26（19）、圣稻31（20）、圣香802（21），均為中晚熟中粳稻品種。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2019 年在臨沂市農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所試驗(yàn)地進(jìn)行，地勢平坦，排灌方便，土質(zhì)為壤土，肥力中等。 秧田四周為小麥田，大田前茬為小麥。該地屬暖溫帶季風(fēng)區(qū)大陸性氣候，年平均氣溫13.3 ℃，年降雨量793.9 mm 左右，無霜期198 d左右。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)3 次重復(fù)，小區(qū)面積13.3 m2，四周設(shè)保護(hù)行。 所有參試品種于5 月15 日播種（旱育秧），6 月20 日麥?zhǔn)蘸笮兀?月25 日手工插秧， 行株距為25.0 cm×13.3 cm。田間管理同常規(guī)大田。 在生長關(guān)鍵期進(jìn)行田間觀察測量，記錄生育期（d）、最高苗數(shù)（個／667 m2）、株高（cm），成熟期每小區(qū)取有代表性的10 墩進(jìn)行考種，記錄穗長（cm）、穗總粒數(shù)（粒）、穗實(shí)粒數(shù)（粒）、結(jié)實(shí)率（%）、千粒重（g），全區(qū)收獲計(jì)算產(chǎn)量（kg／667 m2），數(shù)據(jù)為3 次重復(fù)的平均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

通過灰色關(guān)聯(lián)度分析方法， 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，并進(jìn)行排序。所有的數(shù)據(jù)計(jì)算及分析均在Excel 2007 軟件中進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 各參試品種農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量的表現(xiàn)

各個參試材料性狀指標(biāo)平均值見表1。從表1可知，21 個水稻品種的全生育期150～162 d、有效穗數(shù)25.9～33.5 萬／667 m2、成穗率72.5%～83.7%、株高89～104 cm、 穗長14～18 cm、 穗總粒數(shù)111.1～163.7 粒、穗實(shí)粒數(shù)104.5～135.9 粒、結(jié)實(shí)率80.1%～94.7%、 千粒重24.6～28.4 g， 產(chǎn)量587.9～698.6 kg／667 m2。

表1 參試材料各性狀指標(biāo)平均值

2.2 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

本研究旨在分析各因素對水稻產(chǎn)量的影響，按照鄧聚龍［14］灰色系統(tǒng)理論，將產(chǎn)量和各農(nóng)藝性狀視為一個灰色系統(tǒng)， 設(shè)產(chǎn)量為參考數(shù)列， 記作X0；其余10 個性狀作為一個比較數(shù)列，分別記為全生育期（X1）、最高苗數(shù)（X2）、有效穗數(shù)（X3）、成穗率（X4）、株高（X5）、穗長（X6）、總粒數(shù)（X7）、實(shí)粒數(shù)（X8）、結(jié)實(shí)率（X9）、千粒重（X10），見表2。

表2 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

由于各性狀的量綱不同， 相互間無法進(jìn)行比較， 采用均值化對產(chǎn)量和主要農(nóng)藝性狀原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。根據(jù)育種目標(biāo)的要求，先分別求出各序列的平均數(shù)， 再用平均數(shù)除各序列的原始數(shù)據(jù)，得到新的數(shù)據(jù)列，即為均值化序列［15］。

2.3 計(jì)算參考數(shù)列與比較數(shù)列的絕對差值

求出參考數(shù)列與比較數(shù)列的絕對差值 （表3）。根據(jù)原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理結(jié)果，進(jìn)一步求出水稻產(chǎn)量X0與主要農(nóng)藝性狀Xi對應(yīng)點(diǎn)的絕對差值，即Δi（k）＝｜X0（k）－Xi（k）｜。 得出兩級最小差min min｜Δi（k）｜＝0.0017，兩級最大差max max｜Δi（k）｜＝0.2319。

表3 參考數(shù)列與各比較數(shù)列的絕對差值

2.4 計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)

計(jì)算各性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù) （表4）。

表4 水稻產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)

按照公式

2.5 各性狀指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度

3 討論與結(jié)論

水稻生長是一個發(fā)展變化系統(tǒng)， 在這個變化的系統(tǒng)中， 某一性狀對水稻產(chǎn)量的影響也是變化的。由于水稻品種、自然環(huán)境、栽培方式等不同，通過灰色關(guān)聯(lián)度分析得到的結(jié)果也不盡相同。 譚可菲［16］研究認(rèn)為千粒重、結(jié)實(shí)率和有效穗數(shù)對水稻產(chǎn)量的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于穗長和株高對產(chǎn)量的影響。楊婷婷等［17］研究認(rèn)為生育期是影響水稻產(chǎn)量的最主要因素，其次因素依次是千粒重、株高、一次分枝數(shù)、穗長、有效穗數(shù)、著粒密度、穗粒數(shù)、抗倒伏系數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、生物產(chǎn)量。 嚴(yán)明建等［18］研究認(rèn)為穗、 粒兼顧型水稻組合產(chǎn)量與各性狀的關(guān)聯(lián)度按大小順序依次為實(shí)粒數(shù)＞結(jié)實(shí)率＞有效穗＞千粒重＞全生育期，表明每穗實(shí)粒數(shù)的高低是影響該類型組合產(chǎn)量的主要因素，有效穗及各粒重次之；重穗型組合產(chǎn)量與各性狀的關(guān)聯(lián)度按大小順序依次為： 有效穗＞實(shí)粒數(shù)＞結(jié)實(shí)率＞千粒重＞全生育期，表明有效穗是影響該類型組合產(chǎn)量的主要因素，每穗實(shí)粒數(shù)次之。

表5 產(chǎn)量與各性狀的關(guān)聯(lián)度和排序

本研究分析的10 個農(nóng)藝性對產(chǎn)量的重要性為千粒重＞全生育期＞成穗率＞結(jié)實(shí)率＞有效穗＞株高＞最高苗＞穗長＞穗實(shí)粒數(shù)＞穗總粒數(shù)。 在10 個性狀中， 關(guān)聯(lián)度排序前5 位的是千粒重、 全生育期、成穗率、結(jié)實(shí)率、有效穗，其中千粒重與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度最大0.8163， 表明千粒重是對產(chǎn)量影響最大的一個性狀， 在高產(chǎn)目標(biāo)選育中大籽粒材料是優(yōu)先考慮對象。 全生育期對產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度為0.7877，是僅次于千粒重的關(guān)聯(lián)度，在魯南地區(qū)水稻育種和品種推廣中選擇生育期適中的品種，確保適期成熟。 第三、第四為成穗率和結(jié)實(shí)率，兩者對產(chǎn)量影響的關(guān)聯(lián)度相近， 水稻生長后期要加強(qiáng)肥水管理，提高成穗率和結(jié)實(shí)率。本文中與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度排序5～10 的農(nóng)藝性狀為有效穗數(shù)、 株高、最高苗數(shù)、穗長、實(shí)粒數(shù)、穗粒數(shù)，分別為0.7385、0.7382、0.7327、0.7302、0.6917、0.6661， 表 明 這6個指標(biāo)在高產(chǎn)組合中對產(chǎn)量的影響一般。因此，在魯南地區(qū)水稻高產(chǎn)栽培的過程對千粒重、 全生育期、成穗率、結(jié)實(shí)率這4 個性狀著重考慮和選擇，但也不能忽視其他性狀的表現(xiàn)。