高粱主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析

張 姼， 隋虹杰， 葛占宇， 王立新， 成慧娟， 潘映雪， 嚴(yán)福忠

(赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究院， 內(nèi)蒙古 赤峰 024031)

高粱主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析

張 姼， 隋虹杰， 葛占宇， 王立新， 成慧娟， 潘映雪， 嚴(yán)福忠

(赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究院， 內(nèi)蒙古 赤峰 024031)

為探明高粱主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)程度，為赤峰地區(qū)高粱新品種選育提供理論依據(jù)。采用赤峰地區(qū)近幾年選育的14個(gè)高粱雜交種的試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法，分析株高、穗長(zhǎng)、莖粗、單穗粒重、千粒重和生育期與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)性。結(jié)果表明，6個(gè)因素與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)依次為穗長(zhǎng)>生育期>株高>單穗粒重>莖粗>千粒重；高粱新品種選育應(yīng)重點(diǎn)選擇長(zhǎng)穗型及生育期長(zhǎng)的品種，兼顧其他性狀的選擇。

高粱； 產(chǎn)量； 農(nóng)藝性狀； 灰色關(guān)聯(lián)分析

高粱在中國分布較廣，以華北、東北和黃淮以北為主產(chǎn)區(qū)。高粱具有抗旱、耐澇、耐鹽堿和適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，是內(nèi)蒙古旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要雜糧作物之一，內(nèi)蒙古高粱種植面積占全國高粱種植面積的24.4%，主要分布在內(nèi)蒙古的赤峰市、通遼市和興安盟等中東部地區(qū)[1]。而赤峰市的高粱播種面積和總產(chǎn)在全區(qū)所占比重最高。

灰色關(guān)聯(lián)度是灰色數(shù)學(xué)中的一種方法，用于研究事物相互關(guān)聯(lián)、相互作用的復(fù)雜因素的影響作用，確定影響事物的本質(zhì)因素[2]，其方法簡(jiǎn)單，結(jié)果直觀。根據(jù)序列曲線形狀的相似性判斷其聯(lián)系是否緊密，曲線越接近，相應(yīng)序列之間的關(guān)聯(lián)度越大，反之越小。目前灰色關(guān)聯(lián)度分析方法已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，在谷子、玉米、棉花、大豆和水稻等[3-8]作物育種上運(yùn)用較多，但在高粱育種上的運(yùn)用報(bào)道較少。為此，筆者以赤峰地區(qū)近幾年選育的14個(gè)高粱雜交種試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)，對(duì)其主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，探討各性狀對(duì)產(chǎn)量形成所起作用的相對(duì)重要性，旨在為赤峰地區(qū)高粱新品種的選育提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)品種(品系)14個(gè)，分別是赤雜851、赤雜7號(hào)、赤雜16、赤雜24、赤雜28、赤雜29、赤雜101、赤雜14、敖雜1、敖雜2、TA6/R97281、TA7/07-02041、2055A/09d132和P2D30A/108127，均由赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究院提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2013—2014年在赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究院試驗(yàn)地進(jìn)行。以14個(gè)高粱品種(品系)為試驗(yàn)材料，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。田間種植行長(zhǎng)5 m，6行區(qū)，行距0.43 m，小區(qū)面積12.9 m2。蠟熟末期收獲時(shí)，每小區(qū)隨機(jī)選取中間20株調(diào)查株高、穗長(zhǎng)和莖粗，測(cè)定單穗粒重和千粒重。全區(qū)收獲測(cè)產(chǎn)。

1.2.2 分析方法 將14個(gè)供試品種(品系)的產(chǎn)量及主要性狀數(shù)據(jù)視為一個(gè)灰色系統(tǒng)，用EXCEL對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。設(shè)產(chǎn)量參考數(shù)據(jù)y，株高、穗長(zhǎng)、莖粗、單穗粒重、千粒重和生育期分別為比較數(shù)列，依次為x1、x2、x3、x4、x5和x6。 因各個(gè)性狀量綱不一致，需將原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，計(jì)算各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)。根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)序次，確定比較數(shù)列對(duì)產(chǎn)量影響的主次順序。

2 結(jié)果與分析

2.1 14個(gè)高粱品種(品系)的主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)

從表1看出，14個(gè)高粱品種(品系)的株高在107.8～202.4 cm，穗長(zhǎng)在19.88～29.26 cm，莖粗在1.75～2.54 cm，單穗粒在85.99～110.58 g，千粒重在20.97～35.14 g，生育期在99～129 d,產(chǎn)量在625.85～826.57 kg/667m2。品種間主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的差異較大。

2.2 高粱主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度

灰色關(guān)系分析結(jié)果(表2)表明，高粱主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)系數(shù)依次為穗長(zhǎng)>生育期>株高>單穗粒重>莖粗>千粒重。說明，高粱6個(gè)主要農(nóng)藝性狀中，對(duì)產(chǎn)量影響較大的因子為穗長(zhǎng)、生育期和株高，單穗粒重、莖粗和千粒重對(duì)產(chǎn)量影響相對(duì)較小。因此，高粱新品種選育時(shí)應(yīng)重點(diǎn)選擇穗長(zhǎng)、生育期和株高3個(gè)性狀，兼顧其他性狀的選擇。

表1 14個(gè)高粱品種的主要農(nóng)藝性狀

2.3 高粱主要農(nóng)藝性狀之間的關(guān)聯(lián)性

從表3看出，在與產(chǎn)量關(guān)系密切的前3個(gè)因子(穗長(zhǎng)、生育期和株高)中，其他因子與這3個(gè)因子關(guān)聯(lián)性具體表現(xiàn)為：與穗長(zhǎng)關(guān)系密切的是生育期和株高，與生育期關(guān)系密切的是單穗粒重和莖粗，與株高關(guān)系密切的是穗長(zhǎng)和生育期。說明，高粱穗長(zhǎng)、生育期及株高3者相互關(guān)系密切，共同對(duì)產(chǎn)量有較大貢獻(xiàn)；生育期對(duì)高粱單穗粒重和莖粗有較大影響。

表2 高粱產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度

Table 2 Relational degree between main agronomic trait and yield in sorghum

因子Factor關(guān)聯(lián)系數(shù)Relationalcoefficient關(guān)聯(lián)序位Relationalorder穗長(zhǎng)Earlength0．51311生育期Growthperiod0．41072株高Height0．32673單穗粒重Grainweightperear0．30244莖粗Stemdiameter0．26865千粒重1000?grainweight0．25486

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，與高粱產(chǎn)量相關(guān)的主要因子的關(guān)聯(lián)序(位)依次為穗長(zhǎng)>生育期>株高>單穗粒重>莖粗>千粒重。可見，穗長(zhǎng)、生育期、株高對(duì)產(chǎn)量影響較大，莖粗和千粒重對(duì)產(chǎn)量影響較小。因此，赤峰市在高粱新品種選育或培育優(yōu)良品種過程中，應(yīng)重點(diǎn)選擇長(zhǎng)穗型及生育期長(zhǎng)的品種，兼顧其他性狀的選擇。

對(duì)高粱主要農(nóng)藝性狀之間的相互關(guān)系分析表明，與穗長(zhǎng)關(guān)系密切是生育期和株高，與生育期關(guān)系密切的是單穗粒重和莖粗，與株高關(guān)系密切的是穗長(zhǎng)和生育期。說明，高粱穗長(zhǎng)、生育期及株高的相互關(guān)系密切，共同對(duì)產(chǎn)量有較大貢獻(xiàn)；生育期對(duì)高粱單穗粒重和莖粗有較大影響。因此，赤峰市在高粱栽培過程中，在適當(dāng)?shù)纳趦?nèi)，提高栽培水平，培育粗壯植株以促進(jìn)穗長(zhǎng)，進(jìn)而提高產(chǎn)量。

高粱產(chǎn)量受品種遺傳特性、栽培方法、栽培條件及環(huán)境等因素的影響，這些因素對(duì)產(chǎn)量的影響有很大差別[9]，育種者主觀對(duì)農(nóng)藝性狀的認(rèn)識(shí)不同，直接影響新品種選育的準(zhǔn)確性。灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)分析是研究作物多元農(nóng)藝性狀相對(duì)重要性的良好方法，結(jié)果直觀[2]，但因具有研究部分信息已知、部分信息未知的小樣本、貧信息、不確定性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)，分析結(jié)果可能因時(shí)間地點(diǎn)變化而變化，所以，在高粱育種過程中應(yīng)綜合考慮地區(qū)因素，以獲得更好的育種效果。

[1] 張 輝,曲文祥,李書田.內(nèi)蒙古特色作物[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,2010：144-178.

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[3] 李書田,趙 敏,王顯瑞,等.赤谷系列春谷品種主要農(nóng)藝與經(jīng)濟(jì)性狀灰色關(guān)聯(lián)分析[J].作物雜志,2012(3):132-135.

[4] 欒素榮,王占廷,李青松,等.谷子產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,14(11):116-118.

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[9] 逯曉萍.高粱雜交種主要農(nóng)藝性狀灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].內(nèi)蒙古農(nóng)牧學(xué)院學(xué)報(bào),1997(4):16-20.

(責(zé)任編輯： 姜 萍)

Grey Relational Analysis for Main Agronomic Traits and Yield of 14 Sorghum Varieties

ZHANG Shi， SUI Hongjie， GE Zhanyu， WANG Lixin， CHENG Huijuan，PAN Yinxue, YAN Fuzhong

(ChifengAcademyofAgriculturalandAnimalHusbandrySciences,Chifeng,InnerMongolia0240321,China)

The relationships between yield and height, ear length, stem diameter, grain weight per ear, 1000-grain weight, growth period were analyzed by grey relational analysis based on the data from breeding of 14 sorghum hybrids in Chifeng region to discuss the correlation degree between main agronomic traits and yield in sorghum and provide the theoretical basis for breeding of new sorghum varieties in Chifeng region. Results: The correlation coefficient between yield and six agronomic traits is ear length > growth period > height > grain weight per ear >stem diameter > 1000-grain weight. The agronomic traits of long ear and longer growth period should be first selected in breeding of new sorghum varieties and then other agronomic traits related to sorghum yield such as height, grain weight per ear, stem diameter and 1000-grain weight are considered.

sorghum; yield; agronomic trait; grey relational analysis

2015-09-20; 2016-04-10修回

國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“優(yōu)質(zhì)高粱高效生產(chǎn)技術(shù)研究與示范”(2014BAD07B02)； 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目“國家高粱產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系”(CARS-06)；2014年第二批內(nèi)蒙古自治區(qū)科技創(chuàng)新引導(dǎo)獎(jiǎng)勵(lì)資金項(xiàng)目“十二五國家科技支撐計(jì)劃”[赤財(cái)指教(2014)603]

張 姼(1982-)，女，助理研究員，碩士，從事高粱育種研究。E-mail: zhangshi5256@163.com

1001-3601(2016)05-0193-0020-03

S514

A