李愛國 宋曉霞 張文斐
(河南省漯河市農業科學院,漯河 462300)
灰色關聯度分析法[1]是一種常用的分析性狀間關聯度的方法,目前已被廣泛應用于作物指標評價[2]、性狀關聯分析[3]、氣象災害對作物產量的影響[4]、新品系(種)的早期評判[5]、品種生態布局[6]、生產成本收益評價[7]等方面。小麥產量是多種因素共同作用的結果,對品種進行評估,實質上也就是要把各因素(或性狀)本身所反映的灰色信息通過一定的數學手段進行量化,從而使人們在整體上對品種有一個比較客觀的認識和準確的把握[3]。漯麥26是漯河市農業科學院以漯麥9 號(國審麥2008007)為母本、周麥22(國審麥2007007)為父本進行雜交,利用系譜法選育而成的小麥新品種,目前已完成試驗程序,即將通過國家審定。2017 年5 月申請植物新品種權保護,公告號CNA019005E。現利用灰色關聯度分析方法,對其參試期間(2016-2019 年度)的匯總數據進行分析,弄清其主要農藝性狀與產量之間的關系,進而為建立針對性的高產高效栽培模式,充分挖掘漯麥26 高產穩產潛力提供理論依據。
1.1 試驗材料 漯麥26 相關數據來源于2016-2017 年度小麥國家區試品種報告[8]、2017-2018 年度小麥國家品種區試報告[9]、2018-2019 年度國家冬小麥黃淮南片水地組品種區域試驗總結[10]。
1.2 試驗方法及性狀調查 區域試驗(區試)、生產試驗(生試)均采用多點試驗,最終匯總65 點次,涉及28 個試點。其中,區試第1 年(2016-2017 年度,區試1)匯總22 個試點、區試第2 年(2017-2018 年度,區試2)匯總21 個試點,生產試驗(2018-2019年度)匯總22 個試點。匯總試點詳細信息如表1所示。

表1 漯麥26 參試期間(2016-2019 年度)匯總試點信息
同一試點內,采用完全隨機區組設計,全區收獲。其中,區域試驗3 次重復,小區面積不小于13.3m2,生育后期防蟲不防病;生產試驗2 次重復,小區面積不小于150m2,田間肥水管理同當地大田生產。農藝性狀調查按照“農作物品展區域試驗技術規程(小麥)”附錄記載標準進行記載。為考察漯麥26 在各試點的分蘗及成穗情況,特引入分蘗力和成穗力兩個指標。其中,分蘗力=最高群體/基本苗;成穗力=有效穗/基本苗。
1.3 數據轉換 為便于統計分析,抽穗期以3 月31日、成熟期以5 月20 日記為0,之前記為負值,之后記為正值。如某品種3 月30 日抽穗、5 月29 日成熟,其抽穗期、成熟期分別記為-1、9。
1.4 數據分析 灰色關聯分析按照李愛國等[3]方法計算各農藝性狀與產量的關聯系數及關聯度(ri),并進行排序。所有的數據計算及分析均在Excel 2007 中進行。
2.1 漯麥26 在各試點的主要農藝性狀表現 漯麥26 參試期間(2016-2019 年度)在各試點的主要農藝性狀表現為:產量6229.5~10936.5kg/hm2,平均8380.0kg/hm2,變異系數12.98%;抽穗期4月9-25 日;成 熟 期5 月24 日 至6 月9 日;全 生育期203~246d,平均226.9d,變異系數4.33%;株高61~88cm,平均76.6cm,變異系數7.58%;分蘗力3.3~6.7,平均5.0,變異系數16.25%;有效穗439.5 萬~756 萬/hm2,平 均 為595.5 萬/hm2,變 異系數10.34%;成穗力1.5~3.0,平均2.3,變異系數14.80%;成穗率28.0%~68.4%,平均44.7%,變異系數17.33%;穗粒數28.1~48.8,平均35.9,變異系數10.08%;千粒重35.2~51.9g,平均43.6g,變異系數7.67%。其中,成穗率的變異系數最大(17.33%),分蘗力次之(16.25%),千粒重和株高的變異系數較小,分別為7.67%、7.58%。
2.2 漯麥26 主要農藝性狀與產量的灰色關聯分析 根據灰色系統理論,把產量作為參考數列,記作X0′(k)。把抽穗期(X1)、成熟期(X2)、生育期(X3)、株高(X4)、分蘗力(X5)、有效穗(X6)、成穗力(X7)、成穗率(X8)、穗粒數(X9)、千粒重(X10)等與產量相關的性狀作為比較數列。將3 年65 點次數據整理轉換后(性狀值為各試點年度平均值)按試點首字母拼音排序(同表1),如表2 所示。
根據表2 中的數據,依據公式:Xi(k)=[′(k)-]/Si標準化數據。其中,Xi(k)為各性狀的標準化值,為 各性狀的平均數,Si為各性狀的標準差。其次,根據標準化處理結果,按照公式Δ0i(k)=∣X0(k)-Xi(k)∣(i=1,2,……m;k=1,2,……,n),計算比較數列與參考數列的絕對差值。本文中m為性狀數,n為試點數。最后,按照公式ξ0i(k)=[Δ(min)+ρ×Δ(max)]/[Δi(k)+ρ×Δ(max)]計算各試點各主要農藝性狀與產量的關聯系數。其中,Δ(min)、Δ(max)分別表示比較序列與參考數列的絕對差值的最小(大)值,本文中Δ(min)=0.004,Δ(max)=2.967,分辨系數ρ取值范圍為(0,1),本文取值0.5。計算結果如表3 所示。

表2 2016-2019 年度漯麥26 在各試點主要性狀表現
按照灰色關聯分析,各性狀的重要性以關聯度(ri)表示,關聯度大的表示該指標重要性高,關聯度的序列變化表示著構成性狀各因素的重要性的變化[1]。根據公式ri=ξ0i(k)/N,計算比較數列與參考數列的平均關聯度(ri)。結果顯示:漯麥26 的10 個主要農藝性狀與產量的關聯度(表4)大小依次為:穗粒數(0.7517)>有效穗(0.7501)>成熟期(0.7448)>千粒重(0.7282)>生育期(0.7256)>抽穗期(0.7235)>成穗力(0.7163)>成穗率(0.7092)>分蘗力(0.7015)>株高(0.6988)。這表明穗粒數、有效穗、成熟期和千粒重對漯麥26 的產量影響較大,其他性狀對產量的影響相對較小。
當前,小麥生產依然面臨需求增長、種植面積總體下降、氣候變化等重大挑戰。高產穩產仍是今后一段時間內小麥生產的主要著力方向。高產示范創建就是根據品種特點,提出針對性的解決方案,進而充分發揮品種的高產穩產潛力,達到以點帶面的示范效果。李愛國等[3]研究表明,與產量關聯度較高的農藝性狀主要有:有效穗(0.8739)、穗粒數(0.7865)、千粒重(0.7586)、容重(0.7151)等,株高(0.6555)等性狀與產量的關聯度相對較小。雷加榮等[11]研究發現,產量三要素中,與產量的關聯度大小依次為千粒重(0.7368)、穗粒數(0.7278)、有效穗(0.6771)。

表3 漯麥26 各試點主要農藝性狀與產量的灰色關聯系數

表4 漯麥26 各主要農藝性狀與產量的灰色關聯度(ri)
本研究結果表明,在10 個主要農藝性狀中,有效穗、穗粒數、千粒重等與產量之間的關聯度雖然與前人的研究排序不太一致,但這3 個因素與產量的關聯度均相對較高,這與前人的研究結果基本一致。尤以穗粒數對漯麥26 的產量形成影響最大,其他性狀對產量的重要程度由大到小依次為有效穗、成熟期、千粒重、生育期、抽穗期、成穗力、成穗率、分蘗力和株高。除株高外的9 個性狀與產量的關聯度都在0.7 以上。今后在漯麥26 的高產示范及推廣應用中,應制定針對性的栽培措施以穩定穗粒數,充分發揮其高產穩產潛力。