常規棉產量與主要性狀的灰色關聯度分析?

戴寶生 盧華平 李蔚 南策雄 黃曉麗 陳曉偉 伊黎

摘要：為明確常規棉產量與主要性狀的相互關系，以2013年湖北省棉花區域試驗19個棉花品種為材料，運用灰色系統理論對影響常規棉產量的13個主要性狀進行灰色關聯分析。結果表明，主要性狀與常規棉產量的關聯度大小依次為： 籽指（r=0.491）>鈴期病指（r=0.430）>衣指（r=0.404）>單株鈴數（r=0.396）>始果枝節位（r=0.394）>果枝數（r=0.390）>衣分（r=0.388）>霜前花率（r=0.382）>生育期（r=0.377）>單鈴重（r=0.367）>株高（r=0.345）。說明在常規棉的選育和高產栽培時，要選擇籽指較高、抗病性強的品種，同時注重結鈴性和早熟性。

關鍵詞：常規棉；產量；關聯度分析

中圖分類號：S562.037 文獻標志碼： A 文章編號：2095-3143（2014）05-0014-05

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2014.05.003

The Grey Correlation Analysis of Yield and Main Characteristics of Conventional Cotton

Dai Baosheng，Lu Huaping， Li Wei，Nan cexiong，

Huang xiaoli， Chen Xiaowei， Yi li

（Huanggang Academy of Agricultural Sciences of Hubei Province.， Huanggang 438000，China）

Abstract： In order to clear relationship between yield and main traits of the conventional cotton. the autor took 19 cotton varieties from regional test as materials in Hubei province in 2013， carrying on the grey relation analysis of 13 main characters adopted the grey system theory.Results showed that，the correlation of main characters and yield was as followed： seed index （r=0.491） > disease index of bell stage （r =0.430） >lint index （r=0.404） > boll number per plant（r=0.396） >beginning fruit node （r= 0.394） > branch number （r = 0.390） > lint （r = 0.388） > flowering rate before frost （r=0.382） > growth period （r=0.377） >single boll weight>plant height （r=0.345）. In breeding and high-yielding cultivation of conventional cotton， choosing the higher seed index and stronger disease resistance of variety ， at the same time， paying attention to boll setting and precocity.

Keywords：Conventional cotton； Yield； Correlation analysis

0 引言

棉花產量的表現受基因型和環境的相互作用影響，不同的產量水平有不同的產量建成動態。分析棉花數量性狀對產量影響的重要性，在棉花育種上可采取相應的選擇策略。隨著農業生產形勢的變化，常規棉育種成了新的育種主題，如何把握常規棉的育種方向，值得深入的研究分析。李蔚[1]等對湖北省麥后直播棉組區試6個麥后直播棉品種（系）的產量及其構成因素進行分析，提出麥后直播棉高產育種和高產栽培的主攻方向。韓路[2]等對新疆海島棉地方性品種的17個性狀進行因子分析。劉衛星[3]等對中早熟棉花研究認為選擇高衣分的品種，會使單鈴重減小，籽指降低，纖維長度變短，麥克隆值和伸長率降低。

灰色關聯度分析法被認為優于方差分析、主成分分析、相關分析等[4]。孫峰成等[5]應用灰色關聯度分析方法對玉米群體的主要農藝性狀、產量、營養品質等進行了灰色關聯度分析，認為在玉米群體產量、營養品質改良的過程中，在保證適當株高的前提下，要注重選育出籽率和百粒籽質量較高品種，同時不要忽略對玉米群體穗行數、行粒數、穗粗的選擇，為選育高產、優質玉米新品種提供了科學依據。解松峰[6]等運用灰色系統理論中雜交組合灰色評判原理與方法，對 60個玉米組合的產量和9個產量因素進行灰色關聯分析及綜合評判，以明確不同玉米雜交組合產量和產量構成因素之間的關系。王海潮[7]等應用灰色關聯度分析了水稻主要產量性狀與產量關系。本研究通過對常規棉產量性狀的灰色關聯度分析，找出影響常規棉產量的主導因素，為常規棉新品種的選育提供科學依據。

1 材料與方法

1.1供試材料

試驗材料來源于2013年湖北省棉花區域試驗19個棉花品種。各品種的名稱（或代號）分別為華惠17號、三抗棉九號、CD-121、潤棉1號、HS286、富棉616、谷神棉1號、荊棉107、恩棉99、宜棉3號、航棉16、荊3180、XG1290、荊U3788、GY618、天源-2、鄂抗棉13；分別用代號1～17表示。

1.2試驗方法

試驗地位于黃岡市農業科學院梅家墩試驗基地。隨機區組排列，3 次重復，小區面積20.0 m2，種植密度27000 株/hm2。試驗分析的性狀包括：生育期（x1）、株高（x2）、果枝數（x3）、始果枝著生節位（x4）、霜前花率（x5）、鈴期病指（x6）、單株鈴數（x7）、單鈴重（x8）、籽指（x9）、衣指（x10）、衣分（x11）、皮棉產量（x0）。

表1 原始數據無量綱化處理

品種

代號 生育期 株高 果枝數 始果枝

節位 霜前

花率 鈴期

病指 單株

鈴數 鈴重 籽指 衣指 衣分 皮棉

產量

1 -0.68 -0.28 0.99 0.05 0.57 -0.78 1.01 -1.22 -2.24 -1.49 0.72 0.17

2 -0.04 -0.88 -0.12 -0.79 1.16 0.66 -0.62 0.99 0.04 1.55 1.78 0.30

3 -0.04 -1.89 -1.47 0.05 1.16 0.64 -0.16 0.79 -0.36 -0.27 0.06 -0.31

4 -0.04 -1.49 0.49 0.33 1.21 1.03 -0.10 1.04 0.33 2.16 2.11 1.53

5 -1.96 -1.29 -0.36 1.45 1.37 0.00 -1.31 -0.74 -1.35 -0.44 1.02 -0.16

6 -2.60 0.12 -1.47 0.89 1.51 1.03 -0.83 0.88 -0.36 -0.60 -0.38 0.52

7 -0.04 -1.09 -1.47 -0.23 0.07 -1.14 -2.09 2.08 2.71 1.74 -0.63 -1.47

8 0.60 0.73 -0.49 -1.07 -0.63 0.80 -0.22 -0.44 0.14 -0.57 -0.88 0.12

9 -0.04 -0.08 0.00 2.01 -0.68 0.41 -0.34 -0.21 -0.26 -0.43 -0.26 -0.73

10 0.60 1.13 0.99 -1.35 -0.16 0.80 0.62 1.15 0.73 -0.23 -1.05 0.67

11 1.24 0.53 -0.12 1.45 -1.24 -1.14 -0.31 -0.77 0.14 -1.30 -1.86 -1.85

12 0.60 0.93 2.46 0.05 -0.65 1.58 2.19 -0.72 -0.06 -0.58 -0.67 -0.17

13 1.24 1.13 0.49 -1.35 -0.59 -1.64 -0.19 -0.99 0.04 -0.16 -0.24 -1.33

14 0.60 0.33 -0.61 0.33 -1.18 -1.36 0.17 0.23 0.83 0.63 -0.11 2.04

15 -0.04 1.34 0.49 -0.23 -0.09 0.03 0.62 -1.53 -0.36 0.08 0.50 -0.31

16 0.60 0.53 0.00 -0.79 -1.65 -1.14 0.23 -0.19 0.14 -0.12 -0.29 0.35

17 -0.04 0.23 0.19 -0.79 -0.16 0.22 1.36 -0.35 -0.11 0.02 0.17 0.62

1.3數據分析

將 19個棉花品種的12個性狀因素看作一個灰色系統。設產量為參考數列X0， 其他各產量因素作為比較數列，關聯系數和關聯度的計算方法參考梁曉偉[8]等雜交玉米產量相關性狀的灰色關聯度分析中的方法進行。

2結果與分析

2.1原始數據變換

由于各數量性狀物理意義不同，量綱亦不一致，數據大小相差較大，為保證各性狀具等效性和同序性，對原始數據進行無量綱處理，轉換為可比較的數據序列。對采集的數據進行標準化變換，標準化變換所得數據見表1。

2.2產量與產量性狀的絕對差值

根據表1數據得出X0與Xi各對應點的絕對差值Δoi（k），結果見表2。

表2 產量與產量性狀的絕對差值

品種

代號 生育期 株高 果枝數 始果枝

節位 霜前

花率 鈴期

病指 單株

鈴數 鈴重 籽指 衣指 衣分

1 0.8458 0.4461 0.8183 0.1178 0.4001 0.9459 0.8443 1.3853 2.4034 1.6534 0.5565

2 0.3403 1.1871 0.4218 1.0925 0.8602 0.3618 0.9187 0.684 0.2648 1.2505 1.4782

3 0.2748 1.5812 1.1567 0.3618 1.4753 0.9492 0.1485 1.1038 0.0452 0.0421 0.3705

4 1.5723 3.0246 1.0401 1.2055 0.3265 0.5093 1.6383 0.4921 1.2002 0.6299 0.5742

5 1.8041 1.1316 0.208 1.6046 1.5252 0.1549 1.1527 0.5871 1.1898 0.281 1.1788

6 3.126 0.3996 1.9935 0.3643 0.986 0.5009 1.3514 0.3507 0.882 1.1283 0.9019

7 1.4336 0.3849 0.0021 1.2409 1.5363 0.3318 0.6217 3.5464 4.1786 3.2132 0.8392

8 0.4804 0.6072 0.6102 1.1925 0.7571 0.6803 0.3472 0.5596 0.0138 0.697 0.9997

9 0.6937 0.6543 0.7351 2.7389 0.0476 1.1461 0.3866 0.518 0.4726 0.3047 0.4762

10 0.0684 0.4621 0.3137 2.021 0.8359 0.1315 0.0521 0.4824 0.0582 0.9064 1.7247

11 3.0943 2.3783 1.7309 3.298 0.6143 0.7105 1.5353 1.0784 1.9867 0.5507 0.0057

12 0.7712 1.0999 2.6261 0.2173 0.4824 1.7482 2.3548 0.5479 0.1068 0.4109 0.5033

13 2.5721 2.4617 1.8224 0.0215 0.7418 0.3112 1.1337 0.333 1.3657 1.1701 1.0922

14 1.4325 1.7093 2.6458 1.7066 3.2203 3.3973 1.8682 1.8026 1.207 1.4077 2.1441

15 0.2748 1.6481 0.807 0.0821 0.2184 0.3386 0.9321 1.2127 0.0452 0.3897 0.811

16 0.2508 0.1758 0.3489 1.1424 2.0042 1.492 0.1247 0.538 0.2159 0.4724 0.6469

17 0.6561 0.3928 0.4307 1.4083 0.7789 0.398 0.7397 0.9714 0.7289 0.594 0.4503

2.3計算關聯系數

利用表2數據求關聯系數，分辨系數取0.1，關聯系數分析結果見表3。

2.4計算關聯度

利用表3中各性狀的關聯系數求出各性狀與產量性狀（x0）的關聯度，并按關聯度大小排列出關聯序，結果見表4。

3 結論與討論

灰色關聯分析根據曲線幾何形狀的相似程度來判斷關聯程度，在數據較少、信息不完全、分布不典型的情況下，仍能得到較可靠的結果。利用灰色關聯分析研究各性狀對產量影響的優先次序已在大麥[9]、玉米[10]等作物中得到了廣泛的應用。

按照灰色關聯分析方法，各性狀的重要性以關聯度表示，關聯度大的表示參與指標重要，關聯序的變化意味著性狀間關系的變化。常規棉產量與主要的關聯度大小依次為： 籽指（r=0.491）>鈴期病指（r=0.430）>衣指（r=0.404）>單株鈴數（r=0.396）>始果枝節位（r=0.394）>果枝數（r=0.390）>衣分（r=0.388）>霜前花率（r=0.382）>生育期（r=0.377）>單鈴重（r=0.367）>株高（r=0.345），表明對常規棉產量影響最大因素為籽指，之后依次為鈴期病指、衣指、單株鈴數、始果枝著生節位、果枝數、衣分、霜前花率、生育期、單鈴重、株高。說明在常規棉的選育和高產栽培時，要選擇籽指較高、抗病性強的品種，同時注重結鈴性和早熟性。這與當前大田生產基本一致，由于棉花品種的同質性較高，籽指高和抗病性強的品種具有較高穩產性。本研究結果與楊伯祥[11]等，試驗結果有所不同，可能是由于試驗所處地域不同和采取的材料不同引起的。因此，本研究結果對湖北棉花育種具有一定參考，但哪些農藝性狀更為重要還需進一步深入研究。

表3 產量與各性狀的關聯系數

品種

代號 生育期 株高 果枝數 始果枝

節位 霜前

花率 鈴期

病指 單株

鈴數 鈴重 籽指 衣指 衣分

1 0.332 0.486 0.340 0.784 0.513 0.308 0.333 0.233 0.149 0.203 0.431

2 0.554 0.262 0.500 0.278 0.329 0.539 0.314 0.381 0.615 0.252 0.221

3 0.606 0.210 0.267 0.539 0.222 0.307 0.742 0.276 0.907 0.913 0.533

4 0.211 0.122 0.288 0.259 0.564 0.453 0.204 0.462 0.260 0.401 0.423

5 0.189 0.271 0.671 0.208 0.216 0.733 0.267 0.418 0.261 0.601 0.263

6 0.119 0.514 0.174 0.537 0.299 0.457 0.237 0.546 0.323 0.272 0.318

7 0.227 0.523 1.000 0.253 0.215 0.560 0.404 0.106 0.091 0.116 0.334

8 0.468 0.410 0.408 0.261 0.357 0.382 0.549 0.430 0.973 0.377 0.296

9 0.378 0.392 0.364 0.133 0.902 0.269 0.522 0.449 0.472 0.581 0.470

10 0.864 0.477 0.574 0.172 0.335 0.764 0.894 0.466 0.882 0.317 0.196

11 0.120 0.150 0.195 0.113 0.407 0.372 0.215 0.281 0.175 0.434 0.992

12 0.353 0.277 0.138 0.661 0.466 0.194 0.151 0.435 0.800 0.507 0.456

13 0.140 0.146 0.187 0.956 0.362 0.576 0.271 0.559 0.235 0.264 0.278

14 0.227 0.197 0.137 0.198 0.115 0.110 0.184 0.189 0.258 0.230 0.164

15 0.606 0.203 0.343 0.840 0.660 0.555 0.311 0.258 0.907 0.520 0.342

16 0.628 0.707 0.548 0.269 0.173 0.220 0.774 0.439 0.663 0.472 0.394

17 0.391 0.518 0.495 0.230 0.351 0.515 0.363 0.302 0.366 0.415 0.484

表 4 產量與各因素的關聯度及排序

項目 生育期 株高 果枝數 始果枝

節位 霜前

花率 鈴期

病指 單株

鈴數 鈴重 籽指 衣指 衣分

關聯度 0.377 0.345 0.390 0.394 0.382 0.430 0.396 0.367 0.491 0.404 0.388

關聯序 9 11 6 5 8 2 4 10 1 3 7

參考文獻

[1] 李蔚，戴寶生，盧華平，等.麥后直播棉產量構成因素分析及高產栽培技術探討[J].湖北農業科學，2013（24）：5984-5986.

[2] 韓路，曹新川，胡守林，等.海島棉數量性狀的因子分析[J].江西棉花，2005（3）：26-29.

[3] 劉衛星，姜濤，苗友順，等.中早熟棉農藝、產量及品質性狀的典型相關分析[J].中國棉花，2011（11）：30-32.

[4] 聶守軍，謝樹鵬，史冬梅，等.寒地水稻產量因素間灰色關聯度分析[J].農業科技通訊，2009（6）：36-39.

[5] 孫峰成，馮勇，于卓，等.12個玉米群體的主要農藝性狀與產量、品質的灰色關聯度分析[J].華北農學報，2012（1）：102-105.

[6] 解松峰，謝世學，張百忍，等.秦巴山區玉米雜交組合主要性狀與產量間的灰色關聯度分析[J].作物雜志，2012（1）：52-57.

[7] 王海潮，肖紅旭，王小紅，等.陜南雜交水稻產量和產量構成因素的灰色關聯度分析[J].陜西農業科學，2009（6）：20-22+33.

[8] 梁曉偉，陳潤玲，雷曉兵，等.雜交玉米產量相關性狀的灰色關聯度分析[J].江西農業學報，2010（2）：16-18.

[9] 楊明，余國東，李伯群，等.應用灰色關聯度分析評價不同大麥品種產量與產量構成因素[J].安徽農業科學，2011（36）：22247-22248+22322.

[10] 閔麗，李偉忠，許崇香，等.黑龍江省自育中晚熟玉米品種主要農藝性狀與產量的灰色關聯分析[J].黑龍江農業科學，2013（4）：4-6.

[11] 楊伯祥，李迎春，王小平.棉花主要性狀的灰色關聯度分析[J].中國棉花，1996（5）：11-12.