湖北省中稻展示品種產量及其相關性狀的通徑分析

摘要：對湖北省中稻展示品種的產量及其相關性狀進行了相關及通徑分析。結果表明，對產量的重要性依次為每穗實粒數、有效穗數、千粒重、全生育期和每穗總粒數，各性狀間又通過復雜的相互作用對產量形成方向、大小不同的間接效應。因此在中稻生產中應注意各個性狀間的平衡和協調發展，通過合理密植、肥水運籌保證有效穗數和穗子的適當大小，中后期巧施穗粒肥促進灌漿順暢，保證粒重和增加結實率。在品種選育時應選擇結實率高、每穗實粒數和有效穗數較多、粒重偏大的性狀。

關鍵詞：中稻；產量及其相關因素；通徑分析

中圖分類號：Ｓ５１１．３＋２；Ｓ１１＋４ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０11）24－5046-05

Ｐａｔｈ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｙｉｅｌｄ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｉｖｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｏｆ Ｍｅｄｉｕｍ Ｒｉｃｅ ｉｎ Ｈｕｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ

ＤＯＮＧ Ｈｕａ－ｌｉｎ１，ＺＨＯＵ Ｃｈｅｎｇ－ｊｕｎ２，ＳＯＮＧ Ｓｈａｏ－ｐｉｎｇ３，ＸＩＥ Ｇａｎｇ４，ＦＥＩ Ｚｈｅｎ－ｊｉａｎｇ１，

ＣＨＥＮＧ Ｆａｎｇ－ｙｕａｎ３，ＷＵ Ｘｉａｏ－ｚｈｉ１，ＷＥＩ Ｌｅｉ１

（１． Ｆｏｏｄ Ｃｒｏｐ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｈｕｂｅｉ Aｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒal Ｓｃｉｅｎｃｅs， Ｗｕｈａｎ ４３００６４， Ｃｈｉｎａ；

２． Ｓｅｅｄ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｖｅ Ｂｕｒｅａｕ， Ｓｕｉｚｈｏｕ ４４１３００， Ｈｕｂｅｉ， Ｃｈｉｎａ； ３． Ｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｊｕｎｃｈｕａｎ Ｔｏｗｎ， Ｓｕｉｚｈｏｕ ４４１３００， Ｈｕｂｅｉ， Ｃｈｉｎａ； ４． Ｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｗａｎｈｅ Ｔｏｗｎ， Ｓｕｉｚｈｏｕ ４４１３００， Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎ ｐａｔｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｏｆ ｍｅｄｉｕｍ ｒｉｃｅ ｉｎ Ｈｕｂｅｉ ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｓｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ important ｔａｉｔｓ ｔｏ ｙｉｅｌｄ ｗｅｒｅ ｆｉｌｌｅｄ ｇｒａｉｎ ｎｕｍｂｅｒ ｐｅｒ ｐａｎｉｃｌｅ， ｐａｎｉｃｌｅ ｎｕｍｂｅｒ， ｇｒａｉｎ ｗｅｉｇｈｔ， ｗｈｏｌｅ ｇｒｏｗｔｈｓｅａｓｏｎ， ｇｌｕｍｅ ｎｕｍｂｅｒ ｐｅｒ ｐａｎｉｃｌｅ ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅｌｙ． Ｍｏｒｅｏｖｅｒ， ｉｎｄｉｒｅｃｔ effects with different power and direction on ｙｉｅｌｄ ｗｅｒｅ ｂｒｏｕｇｈｔ ｂｙ ｃｏｍｐｌｅｘ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒs． Ｓｏ ｉｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ｂａｌａｎｃｅ ａｎｄ ｈａｒｍｏｎｉｚｅ all the ｔｒａｉｔs ｉｎ ｍｅｄｉｕｍ ｒｉｃｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ， sｕｃｈ ａｓ ｃｏｍｐａｃｔ ｐｌａｎｔｉｎｇ， ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ＆ ｗａｔｅｒ ｔｏ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｅｎｏｕｇｈ ｐａｎｉｃｌｅ ｎｕｍｂｅｒ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒ ｂｉｇ ｐａｎｉｃｌｅ， ｓｋｉｌｌｆｕｌｌｙ ｕｓｉｎｇ ｐａｎｉｃｌｅ ＆ ｇｒａｉｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｇｒａｉｎ ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｓｅｅｄ ｓｅｔｔｉｎｇ ｒａｔｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ grouting． Ｉｎ ｍｅｄｉｕｍ ｒｉｃｅ ｖａｒｉｅｔｙ ｂｒｅｅｄｉｎｇ， ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｈｉｇｈ ｓｅｅｄ ｓｅｔｔｉｎｇ ｒａｔｅ， high ｆｉｌｌｅｄ ｇｒａｉｎ ｎｕｍｂｅｒ ｐｅｒ ｐａｎｉｃｌｅ ａｎｄ ｐａｎｉｃｌｅ ｎｕｍｂｅｒ， ｈｉｇｈ ｇｒａｉｎ ｗｅｉｇｈｔ ｓｈｏｕｌｄ be ｇｉｖｅｎ ｍｏｒｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｍｅｄｉｕｍ ｒｉｃｅ； ｙｉｅｌｄ and its ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ； ｐａｔｈ ａｎａｌｙｓｉｓ

湖北是水稻生產大省，水稻常年播種面積２００萬ｈｍ２左右，其中中稻播種面積１３０萬ｈｍ２左右，面積和總產量分別占全省水稻的６０％和７０％以上［１］，中稻單產水平居全國前列［２］。湖北省新品種展示是將近期通過湖北省或國家審定的農作物新品種，集中在適宜的高產區統一規范管理種植，經過詳細的田間調查、室內考種和實收計產，對品種的豐產性、適應性、抗逆性進行比較分析，優中選優，為全省主導品種的推選及品種大面積推廣提供參考。湖北中稻展示基地所在地隨州市位于湖北省北部，地處長江流域和淮河流域的交匯地帶，屬于北亞熱帶季風氣候。該地區年降水量８６５～１ ０７０ ｍｍ，年日照總時數為２ ００９．６～２ ０５９．７ ｈ，年平均氣溫１５．５ ℃，年無霜期２２０～２４０ ｄ。隨州氣候溫和，四季分明，日照充足，雨量充沛，無霜期較長，嚴寒酷暑時間較短，適宜水稻生產，是湖北省乃至全國有名的水稻高產區之一［３，４］。

通過匯總隨州市２００８～２０１０年３年的中稻展示數據，進行性狀間相關和通徑分析，探索各產量要素對中稻產量的相對作用大小及相互作用方式，一方面為生產上篩選更加優異的組合及為中稻新品種選育提供參考，另一方面為制定湖北省中稻高產栽培措施提供理論依據。

１ 材料與方法

供試材料為湖北省或國家近期通過審定的雜交中稻新品種４７個，共計７０個次，分別于２００８～２０１０年參加展示，展示地點為隨州市均川鎮幸福村四組。各品種展示小區面積均為２００ ｍ２，未設重復；展示田屬黃土田，中等肥力，前茬作物小麥。４月２１～２４日播種，秧齡３５～４１ ｄ，田間管理同一般大田生產。田間觀察記載生育期、長勢長相等，成熟期取樣考種、實收計產并折算成單位面積產量。考種項目為株高、有效穗數、每穗總粒數、每穗實粒數、結實率和千粒重。用Ｅｘｃｅｌ ２００３軟件對數據進行描述性統計、相關分析、回歸分析及通徑分析，其中通徑分析參考張琪等［５］和林德光［６］的方法。

２ 結果與分析

２．１ 參試品種概況

參試品種名稱、產量及其相關性狀表現見表１。２００８年展示品種２９個，２００９年展示品種１９個，２０１０年展示品種２２個。４７個新品種中９個連續３年參加展示，分別是揚兩優６號、培兩優１１０８、培兩優３０７６、兩優０３６、珞優８號、荊兩優１０號、Ｑ優６號、Ｄ優２０２和天優８號，５個連續２年參加展示，分別是Ｃ兩優３９６、苯兩優９號、豐兩優香１號、巨豐優７２和廣兩優香６６，３３個品種參加１年的展示。展示品種均為雜交稻，其中三系雜交稻品種２１個，兩系雜交稻品種２６個。在產量表現上，揚兩優６號表現最突出，連續3年產量位居第一，顯示出較好的高產穩產性，其次是Ｑ優６號和荊兩優１０號，3年中均有兩年產量位居前三名。

２．２ 參試品種產量及其相關性狀變異幅度

對展示品種產量及其相關性狀作描述性統計和變異分析，結果（表２）表明，所有性狀變異幅度均不大，變異系數為２．９８％～８．６４％，其中每穗總粒數變異系數最大，為８．６４％，其次是每穗實粒數，變異系數為８．１９％，有效穗數和千粒重變異系數分別為６．２２％和６．０８％，而全生育期變異系數最小，為２．９８％，結實率和株高變異系數也較小，分別為３．８８％和４．９５％。參試組合都是經過湖北省或國家審定的品種，產量水平表現都比較高，因此產量變異系數也較小，僅為３．８３％。

２．３ 參試品種產量及其相關性狀間的相關分析

參試品種的相關系數見表３。表３結果顯示，品種全生育期、每穗實粒數、千粒重與產量呈極顯著正相關，相關系數分別為０．４３３ ４、０．３８０ ９、０．３３６ ２，結實率與產量呈顯著正相關，相關系數為０．３００ ６；有效穗數與株高、每穗總粒數、每穗實粒數呈極顯著負相關，與結實率和千粒重分別呈顯著正相關和顯著負相關；每穗總粒數與每穗實粒數呈極顯著正相關，相關系數達０．９０４ ９，與結實率呈極顯著負相關；株高與千粒重呈極顯著正相關。

２．４ 參試品種產量及其相關性狀間的通徑分析

相關分析表明，參試品種產量及其相關性狀間存在一定的相關性，要進一步研究產量與產量相關性狀間的數量關系，可以建立回歸方程，同時將相關系數分解成直接作用和間接作用，以揭示各性狀對產量的相對作用大小，這便是通徑分析［７］。通徑分析可以通過相關分析和回歸分析的中間數據，按照通徑系數Ｐｙｉ＝自變量ｉ的回歸系數×（自變量ｉ的標準差／因變量ｙ的標準差）公式計算直接通徑系數，間接通徑系數Ｐｉ→ｊ→ｙ（表示自變量ｉ通過自變量ｊ對因變量ｙ的間接效應）＝ＲｉｊＰｙｊ［６，７］。

設每公頃有效穗數、每穗總粒數、每穗實粒數、結實率、千粒重、全生育期、株高和產量分別為ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５、ｘ６、ｘ７、ｙ，通過多元線性逐步回歸分析建立回歸方程為：

■＝－４ ２４６．０９＋１５．９５２ ７ｘ１－６．４９０ ３ｘ２＋３０．６３９ ９ｘ３＋１１８．６１１ １ｘ５＋２３．１１８ ７ｘ６

其Ｆ＝２３．６１**（Ｐ﹤０．０１），達極顯著水平，復相關系數Ｒ＝０．８０５ ３，決定系數Ｒ２＝０．６４８ ４，說明ｙ與自變量ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ５、ｘ６存在極顯著的線性關系，可以進一步作通徑分析。通徑系數見表４，剩余通徑系數Ｐｅ＝■＝０．５９２ ９。

依據各性狀回歸系數的顯著性檢驗可知，直接通徑系數Ｐｙ１、Ｐｙ３、Ｐｙ５、Ｐｙ６均達極顯著水平（Ｐ﹤０．０１），Ｐｙ２未達顯著水平。

從表４可以看出，①各性狀對產量的相對重要性為每穗實粒數（Ｐｙ３＝１．００７ ８）﹥有效穗（Ｐｙ１＝０．６３４ ０）﹥千粒重（Ｐｙ５＝０．５４０ ７）﹥全生育期（Ｐｙ６＝０．２６４ ６）﹥每穗總粒數（Ｐｙ２＝－０．２５４ ６）。對產量相對第一重要的每穗實粒數每增加１個標準差單位（１２．４８粒），每公頃產量將增加１．００７ ８個標準差單位（１．００７ ８×３７９．３５＝３８２．３１ｋｇ），對產量相對重要性最小的每穗總粒數的直接效應為負效應，表示每穗總粒數每增加１個標準差單位（１４．８８粒），產量將減少０．２５４ ６個標準差單位（０．２５４ ６×３７９．３５＝９６．５８ ｋｇ）。②每穗實粒數對產量的效應主要是直接效應提供的，是最重要的產量因素，但其通過有效穗數和每穗總粒數對產量的間接效應均為負效應，而有效穗數與每穗總粒數和每穗實粒數間呈極顯著負相關，所以生產上應合理安排有效穗數進而調控每穗總粒數，使每穗實粒數盡量增加以獲得高產。對產量直接效應第二重要的有效穗數，其通過每穗實粒數對產量的間接效應Ｐ１→３→ｙ＝－０．５９３ １也較大，更說明合理平衡的有效穗數、每穗實粒數對產量的重要性。在保證適當有效穗數、每穗實粒數的基礎上，千粒重對產量的重要性就凸顯出來了，通徑分析結果顯示，千粒重對產量的效應主要是直接效應提供。每穗總粒數對產量的直接效應為較小的負效應，但其通過每穗實粒數對產量的間接效應為正效應且較大，進一步說明每穗實粒數對產量的重要作用。因此在生產實際中想要獲得高產，一方面在品種上挑選穗子適當大小、結實率高、分蘗力較強、千粒重偏高的品種；另一方面在栽培中前期注意合理密植，保證充足的基本苗以及較高的有效穗數，中后期加強田間肥水管理，尤其注重穗粒肥的施用，攻大穗和提高結實率以增加每穗實粒數和子粒充實度。③剩余通徑系數Ｐｅ＝０．５９２ ９，說明尚有一些較重要的影響產量的因素或試驗誤差未被考慮和分解。

３ 討論

參試品種大多是近年來湖北省或國家審定的雜交中稻品種。通過對這些品種展示情況分析，結果表明，對產量貢獻力主要是每穗實粒數、有效穗數和千粒重，從３年的展示數據看，表現高產穩產的品種如揚兩優６號、Ｑ優６號等，各個性狀表現比較均衡偏優，如有效穗數和每穗實粒數不是最多但都較多，千粒重偏高。所以，實際生產中挑選品種應注意選擇多穗、穗中等偏大和千粒重較高的品種；栽培上注意前期攻苗數，以保證一定數量的有效穗數，中后期注意肥水運籌，綜合運用以水調肥、以水調溫、平衡施肥、前氮后移等措施增加結實率和千粒重。在育種上應注重有效穗數、每穗實粒數及千粒重的選擇及他們之間的平衡協調。

從以上統計分析可以看出，各個性狀對產量的相關性與通徑系數不完全一致，在劉福才等［８］的研究中也有類似的結果。如研究中有效穗數與產量相關系數僅０．０３１ ０，幾乎不相關，但經通徑分析，有效穗數對產量的直接效應為第二重要，而且這也與常說的產量三要素有效穗數、每穗實粒數和千粒重相符合［9］，而與產量相關系數最大的全生育期，在通徑分析中對產量的直接效應卻較小，說明相關分析僅僅反映數字表面的聯系，只有通過通徑分析將相關關系分解成直接和間接作用，才能更深刻揭示各因素對因變量即產量的相對重要性及因素間復雜的相互作用及效應大小［６，10］，找出真正影響產量的核心要素。水稻品種全生育期的長短很大程度上影響一個品種的種植區域范圍，但不是產量的決定因素。在隨州這樣溫光資源三熟不足、兩熟有余的條件下，一般全生育期較長的品種可以最大限度利用光溫條件增加生物產量［４］，這可能是展示品種產量和全生育期相關性極顯著的部分原因；同時生育期又廣泛地影響其他性狀，從通徑分析看，全生育期對產量的直接效應以及其通過每穗實粒數和千粒重對產量的間接效應盡管較小但方向一致，這也可能是兩者相關系數大的部分原因。

參考文獻：

［１］ 游艾青，陳億毅．湖北省水稻生產發展戰略思考［Ｊ］．湖北農業科學，２００８，４７（１１）：１３６１－１３６４．

［２］ 董華林，費震江，武曉智，等．湖北省近年審定的中稻品種綜合性狀分析［Ｊ］．湖北農業科學，２０１０，４９（１０）：２３５８－２３６１．

［３］ 程建平，熊佑能，費震江，等．雜交中稻培兩優３０７６產量性狀相關性及通徑分析［Ｊ］．湖北農業科學，２００８，４７（４）：３８２－３８４．

［４］ 李進山，鄭 波，楊 超，等． 鄂中崗地優質中稻品種篩選與應用［Ｊ］．湖北農業科學，２００８，４７（４）：３８７－３８９．

［５］ 張 琪，叢 鵬，彭 勵．通徑分析在Ｅｘｃｅｌ和ＳＰＳＳ中的實現［Ｊ］．農業網絡信息，２００７（３）：１０９－１１０．

［６］ 林德光．通徑分析在腰果播種中的應用——兼論通徑分析的ＳＡＳ實現［Ｊ］．熱帶作物學報，２００１，２２（３）：３４－３９．

［７］ 唐啟義，馮明光．實用統計分析及其計算機處理平臺［Ｍ］．北京：中國農業出版社，１９９７．１６４－１６７．

［８］ 劉福才，趙一洲．水稻品種產量性狀的遺傳相關及通徑分析［Ｊ］．墾殖與稻作，２００３（３）：１１－１２．

［9］ 賀陽冬，郝艷玲，林依倔，等． 四川地區１０個水稻引進品種的產量因子分析［Ｊ］．安徽農業科學，２００９，３７（２７）：１２９８４－１２９８５，１３０４８．

［10］ 謝遠玉，鐘曉英，廖紅玲，等． ｅ型雜交早稻主要性狀與產量間的相關及通徑分析［Ｊ］．江西農業學報，２０１０，２２（２）：８－１０．