河南省小麥區(qū)試品種（系）產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)和通徑分析

劉朝輝　李江偉　蔣志凱等

摘 要：為了解高產(chǎn)小麥品種（系）產(chǎn)量構(gòu)成三因素對(duì)產(chǎn)量影響的相對(duì)重要性，采用相關(guān)和通徑分析法，對(duì)河南省2007～2012年冬水組區(qū)試前3名共57個(gè)小麥新品種（系）產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明：產(chǎn)量構(gòu)成因素的變異系數(shù)大小為單位面積（666.7m2，下同）穗數(shù)>穗粒數(shù)>千粒重，產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的相關(guān)程度為穗粒數(shù)>單位面積穗數(shù)>千粒重；偏相關(guān)和通徑分析結(jié)果顯示，單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的作用較大且產(chǎn)量三要素對(duì)產(chǎn)量（偏相關(guān)和通徑分析）的數(shù)值較大且接近，說(shuō)明它們已在較高水平上達(dá)到協(xié)調(diào)。根據(jù)分析結(jié)果和河南省生態(tài)條件，小麥（半冬性品種）高產(chǎn)育種以選育多穗兼大穗型品種為主，同時(shí)穩(wěn)定千粒重。

關(guān)鍵詞：小麥；品種；產(chǎn)量；相關(guān)分析；通徑分析；河南

中圖分類號(hào)：S512.035文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2013）09-0026-04

河南省是我國(guó)小麥生產(chǎn)大省，常年種植面積470×104 hm2，約占全國(guó)小麥種植面積的20%，總產(chǎn)量約占全國(guó)的1/4，且以半冬性小麥品種為主[1]。我國(guó)糧食增產(chǎn)因素中良種貢獻(xiàn)率超過(guò)40%[2]，培育高產(chǎn)新品種能夠有效緩解人口持續(xù)增加和土地減少的矛盾。前人對(duì)此進(jìn)行過(guò)較多研究，結(jié)果也不盡相同[3～15]。本研究以2007～2012年河南省小麥冬水組區(qū)域試驗(yàn)前3名共57個(gè)小麥品種（系）為材料，對(duì)其產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行研究，探討產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素以及產(chǎn)量三因素之間的相互關(guān)系，明確產(chǎn)量三因素對(duì)產(chǎn)量影響的相對(duì)重要性，以期為河南省小麥高產(chǎn)品種選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2007～2012年6年度河南省冬水組小麥區(qū)試前3名共57個(gè)小麥品種（系），數(shù)據(jù)資料源于《河南省小麥區(qū)域試驗(yàn)匯總》。

1.2 試驗(yàn)方法

河南省冬水組小麥區(qū)試地塊要求地勢(shì)平坦，肥力均勻，常年公頃產(chǎn)量8 250.0 kg。隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)不少于1個(gè)小區(qū)的保護(hù)行。參試品種（系）公頃基本苗210.0萬(wàn)～240.0萬(wàn)株，對(duì)照種2007年前為豫麥49，2008年以后為周麥18。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel、DPS v 7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量構(gòu)成因素的變異性分析

由表1可知：產(chǎn)量構(gòu)成三因素的變異系數(shù)大小為單位面積穗數(shù)>穗粒數(shù)>千粒重，說(shuō)明各育種單位在現(xiàn)階段選育小麥新品系時(shí)，首先考慮到

2.2 產(chǎn)量三要素性狀間相關(guān)性分析

表2顯示，產(chǎn)量構(gòu)成因素中以穗粒數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)最大（ry2=0.3532**），且呈極顯著正相關(guān)；單位面積穗數(shù)次之（ry1=0.2181），千粒重與產(chǎn)量相關(guān)程度最?。╮y3=0.2057）。這說(shuō)明穗粒數(shù)是這些高產(chǎn)品種（系）產(chǎn)量的主要制約因素。由此推斷河南省目前生態(tài)條件下，要實(shí)現(xiàn)新品種產(chǎn)量的進(jìn)一步提高，通過(guò)增加穗粒數(shù)較易獲得，而依靠增加單位面積穗數(shù)和千粒重來(lái)提高產(chǎn)量相對(duì)較難，因?yàn)榍ЯＶ匾呀?jīng)達(dá)到（X3av=45.13 g，X3max=53.2 g）高水平。

由表2還可看出，產(chǎn)量構(gòu)成三因素互相制約，其中，單位面積穗數(shù)與穗粒數(shù)、千粒重均呈極顯著負(fù)相關(guān)，對(duì)穗粒數(shù)（r12=-0.4532**）和千粒重（r13=-0.4432**）限制較大，說(shuō)明單位面積穗數(shù)增加會(huì)嚴(yán)重降低穗粒數(shù)和千粒重；穗粒數(shù)和千粒重呈較小負(fù)相關(guān)（r23=-0.1604）。這說(shuō)明，在河南省目前種植條件下，小麥高產(chǎn)育種很大程度上要注重選育一定群體上（X1min=30.6）的大穗型新品系，即多穗兼大穗型品系。

2.3 產(chǎn)量構(gòu)成因素間的偏相關(guān)分析

表3表明：?jiǎn)挝幻娣e穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重均與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)；穗粒數(shù)與產(chǎn)量的偏相關(guān)程度最高（ry2=0.8075**），單位面積穗數(shù)次之（ry1=0.7983**），千粒重最?。╮y3=0.7618**）；三者數(shù)值比較接近，特別是單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)。這說(shuō)明河南省近年育成的高產(chǎn)小麥品系已在較高水平上協(xié)調(diào)了產(chǎn)量三因素的關(guān)系。從表3中還可看出：?jiǎn)挝幻娣e穗數(shù)對(duì)穗粒數(shù)、千粒重偏相關(guān)極顯著，且為負(fù)，說(shuō)明選擇合適的單位面積穗數(shù)在高產(chǎn)品系中至關(guān)重要。

2.4 產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量的通徑分析

由表4可以看出，三個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)都為正值，說(shuō)明它們對(duì)產(chǎn)量都有直接的正效應(yīng)；如果控制其它因素不變，提高其中任何一個(gè)均對(duì)產(chǎn)量起到積極作用。其中，以增加單位面積穗數(shù)的作用最大（Py1=0.9917），穗粒數(shù)作用次之（Py3=0.9300），千粒重的作用最小（Py2=0.7944）。

從間接通徑系數(shù)看，產(chǎn)量三要素對(duì)產(chǎn)量的間接作用均為負(fù)值，其中以穗粒數(shù)通過(guò)單位面積穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量的作用最大，千粒重通過(guò)單位面積穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量的作用次之，單位面積穗數(shù)通過(guò)穗粒數(shù)和千粒重對(duì)產(chǎn)量的間接作用較大，穗粒數(shù)通過(guò)千粒重和千粒重通過(guò)穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的間接作用較小。這說(shuō)明，若小麥群體過(guò)大，會(huì)影響穗粒數(shù)增加和千粒重提高，繼而影響產(chǎn)量的提高。因此，在高產(chǎn)小麥品系選育中，成穗較多、穗重較高的品系更易獲得高產(chǎn)。

2.5 產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的多元回歸分析

為進(jìn)一步研究產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量間的數(shù)量關(guān)系，以產(chǎn)量Y為因變量，以單位面積穗數(shù)X1、穗粒數(shù)X2、千粒重X3為自變量，進(jìn)行多元線性回歸分析，并逐步回歸，得到最優(yōu)回歸方程為：

3 結(jié)論與討論

3.1 產(chǎn)量構(gòu)成三因素的變異性分析結(jié)果表明，單位面積穗數(shù)的變異系數(shù)最大，說(shuō)明在小麥高產(chǎn)品系選育中，育種策略多元化，較多的育種單位更加注重選擇大穗型品系。

3.2 產(chǎn)量構(gòu)成三因素與產(chǎn)量的相關(guān)、通徑分析結(jié)果表明，單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)對(duì)小麥產(chǎn)量的作用較大，說(shuō)明選育高產(chǎn)品系應(yīng)在保證適宜穗數(shù)的基礎(chǔ)上選擇穗粒數(shù)較多者。產(chǎn)量構(gòu)成三要素對(duì)產(chǎn)量的偏相關(guān)和通徑系數(shù)較大且接近，特別是單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)的值，說(shuō)明產(chǎn)量三要素已經(jīng)在較高水平上達(dá)到了協(xié)調(diào)。根據(jù)分析結(jié)果和河南省的生態(tài)條件，小麥（半冬性品種）高產(chǎn)育種應(yīng)以選育多穗兼大穗型品系為主，同時(shí)要穩(wěn)定千粒重。而山東省2000～2009年審定品種的平均單位面積穗數(shù)為37.4萬(wàn)[16]，穗粒數(shù)為38.2粒，千粒重為42.4 g，說(shuō)明其注重選擇大穗多粒型品系，這與不同氣候因子[17]、生態(tài)環(huán)境和選材有密切關(guān)系。

3.3 建立的小麥產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成三因素的多元回歸方程顯示其關(guān)系極顯著，偏回歸系數(shù)也都呈極顯著，表明產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素之間具有極顯著的線性回歸關(guān)系?？捎媒⒌淖顑?yōu)回歸方程預(yù)測(cè)產(chǎn)量。

綜上所述，在小麥高產(chǎn)育種性狀選擇時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮育種材料的有效分蘗數(shù)和結(jié)實(shí)特性，將成穗率和多花多實(shí)列為重要育種目標(biāo)。千粒重對(duì)產(chǎn)量的正向作用較小，但在實(shí)際選擇時(shí)，田間低世代對(duì)穗粒數(shù)的選擇不易操作，對(duì)千粒重的選擇相對(duì)較易，因此，在選材時(shí)，可選擇大穗型材料，通過(guò)粒重進(jìn)行淘汰。大穗大粒型品系在區(qū)試中容易取得高產(chǎn)，但是這類品系的適應(yīng)性（增產(chǎn)點(diǎn)和增產(chǎn)率）有待于近一步研究。該研究結(jié)果與有關(guān)報(bào)道或同或異[2～14]，這可能與試驗(yàn)取材及生態(tài)環(huán)境和栽培措施不同、年度氣候條件不同等有關(guān)，有待進(jìn)一步深入研究。