綠豆主要農藝性狀與產量的相關性和通徑分析

張旭麗

摘 要：為了探究綠豆主要農藝性狀對產量的作用，對5個綠豆新品系的7個主要農藝性狀（生育期、株高、單株分枝、單株莢數、 單莢粒數、千粒重）與產量進行了相關性、多元性回歸和通徑分析。結果表明：7個農藝性狀的變異系數分布在5.3%～35.49%，其中主莖分枝的變異系數最大，其次是單株莢數;單株莢數、單莢粒數與產量呈顯著正相關;建立產量與各性狀間的最優回歸方程為y=-531.844+52.329x4+99.398x5+11.816x6;單株莢數、單莢粒數和千粒重對產量的直接影響最大。因此，單株莢數、單莢粒數是影響產量的主要因素，在綠豆品種選育過程中要著重選擇，同時要協調好各個性狀間的關系，適當提高主莖分枝。

關鍵詞：綠豆;農藝性狀;產量;相關分析;通徑分析

中圖分類號 S522 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2020）24-0065-03

綠豆營養價值高，除含有大量人體必需營養素外，還含有多種礦質元素、生物活性物質[1]。綠豆適應性廣，抗逆性強，耐旱、耐瘠、耐蔭蔽，生育期短，播種適期長，具有固氮養地能力，是禾谷類作物、棉花、薯類間作套種的適宜作物和良好前茬，在農業種植結構調整和高產、優質、高效農業發展中具有其他作物不可替代的作用[2-3]。

綠豆產量是由多基因控制的數量性狀，受多個農藝性狀的共同作用和影響，因此，研究農藝性狀與產量間的相關性，有助于提高綠豆高產新品種的育種效率[4-5]。為此，本試驗以綠豆新品系為研究對象，對其主要農藝性狀與產量進行了相關分析、回歸分析和通徑分析，探討各農藝性狀與產量的相關關系及各性狀對產量的相對重要性，旨在為綠豆新品種的選育提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗于2019年在山西省農業科學院高寒區作物研究所試驗地進行。該地年平均降水量360mm，無霜期135d左右，有效積溫2600～2700℃。試驗地地勢平坦，灌溉方便，土質為沙壤土，肥力中上，土壤基本理化性質為pH7.66，有機質8.31g/kg，全氮0.032%，速效氮40.6mg/kg，速效磷7.71mg/kg，速效鉀72.12mg/kg。

1.2 試驗材料 參試材料為筆者所在課題組前期從引進的112份綠豆種質中篩選得到的5個早熟、抗逆性強、產量較高的綠豆新品系。

1.3 試驗設計 試驗采用隨機區組設計，小區面積為10m2，每個品種設3次重復。田間采用穴播，行距40cm，穴距25cm，每穴播種3～5粒，種植密度為10000株/667m2。

1.4 性狀調查與數據處理 綠豆成熟后，每個小區避開邊界效應選擇一行連續有代表性的10株植株進行田間性狀調查，主要測定株高、單株分枝、單株莢數、單莢粒數、千粒重和產量。采用Excel 2010進行試驗數據整理匯總，相關分析和通徑分析采用SPSS1 7.0軟件。

2 結果與分析

2.1 主要農藝性狀及變異性 從表1可以看出，供試5個綠豆新品系的產量在1167.0～1734.0kg/hm2，平均為1411.50kg/hm2;株高在37.70～65.70cm，平均為51.92cm;生育期在75～88d，平均為82d;主莖分枝在2.0～5.7個，平均為2.68個;單株莢數在17.3～28.5個，平均為21.17個;單莢粒數在8.2～11.5粒，平均為10.33粒;千粒重在39.3～68.7g，平均為57.59g。產量及各個性狀的變異系數在5.3%～35.49%，其中，參試綠豆品系間主莖分枝的遺傳變異最大，變異系數高達35.49%，品系間單株莢數的變異程度也較大，變異系數為14.49%;生育期的變異程度最小，變異系數為5.3%。

2.2 主要農藝性狀的相關關系 從表2可以看出，綠豆新品系產量與6個農藝性狀的相關系數排序為單株莢數>單莢粒數>千粒重>生育期>株高>主莖分枝。其中，產量與單株莢數、單莢粒數呈顯著正相關（r=0.531、r=0.616）;產量與生育期、株高、主莖分枝、千粒重呈正相關，但相關性不顯著。因此，在育種中，應著重單株莢數和單莢粒數的選擇，而其他農藝性狀的相關性未達到顯著水平，選擇標準可以適當放寬。在生產上，選擇種植單株莢數和單莢粒數多的抗逆性好的優良品種，是保證綠豆豐產豐收的關鍵。

在各個農藝性狀之間，株高與生育期呈極顯著正相關（r=0.824）;單株莢數和主莖分枝呈顯著正相關（r=0.597）;單莢粒數與主莖分枝、千粒重與主莖分枝、單株莢數與單莢粒數呈負相關，但相關性不顯著。因此，在進行性狀選擇時，要充分考慮各性狀間的相互作用，不能盲目地控制或提高某個單一性狀，只有注重性狀間的相互作用，才能選育出高產的綠豆品種。

2.3 主要農藝性狀與產量的回歸分析

2.3.1 產量與主要農藝性狀關系的多元線性回歸分析 以綠豆主要農藝性狀為自變量，產量為因變量進行多元線性回歸分析。首先，對擬建立的多元線性回歸方程進行F檢驗，結果為F=4.764，P<0.05，可以認為，所擬合的多元線性回歸方程具有統計學意義。同時，復相關系數R=0.884，決定系數R2=0.781，說明各主要農藝性狀與產量之間的線性相關程度較為密切，回歸方程擬合度較好。由此可建立產量與各性狀間的線性回歸方程如下：

y=-531.844-16.534x1+13.933x2-65.992x3+52.329x4+99.398x5+11.816x6

顯著性檢驗（表3）結果表明，單株莢數、單莢粒數、千粒重的回歸系數的差異顯著性均小于0.05，差異顯著，應該留在回歸方程中;而其余3個自變量（生育期、株高、主莖分枝）的回歸系數的差異顯著性均大于0.05，差異不顯著，沒有統計學意義，應該從方程中剔除。因此，回歸方程可優化為：y=-531.844+52.329x4+99.398x5+11.816x6

2.3.2 主要農藝性狀與產量的通徑分析 為明確綠豆6個農藝性狀對產量的具體作用，本試驗進行通徑分析，并計算出各性狀的間接通徑系數，直接通徑系數越大，對因變量的直接影響越大。由表4可知，單株莢數的直接通徑系數（0.849）最大，其次是單莢粒數（0.537）、千粒重（0.498），且3個農藝性狀對產量的直接正向效應均達到顯著水平，說明單株莢數、單莢粒數、千粒重是直接影響綠豆產量的重要性狀。從間接通徑系數可知，單株莢數通過主莖分枝、千粒重（P=-0.198204和-0.154878）對產量有間接的負向效應;單莢粒數通過單株莢數（P=0.171498）對產量有間接的正向效應;千粒重通過單株莢數、單莢粒數（P=-0.264039和-0.141768）對產量的間接的負向效應較大。

3 討論與結論

目前，在綠豆育種中選育高產品種，其關鍵不僅在于選配親本材料，還應對綠豆的農藝性狀進行選擇，找出影響綠豆產量的決定因子，從而提高綠豆產量，對發展晉北地區綠豆生產、調整完善種植結構具有重要意義[6]。綠豆產量由多個農藝性狀決定，而且各個性狀間既相互影響，又相互制約，研究和探討各性狀間的關系是綠豆育種中急需解決的問題。

本研究供試的5個綠豆新品系，其主要農藝性狀和產量的變異系數分布在5.3%～35.49%，其中變異系數最大的是主莖分枝，其次是單株莢數，最小的是生育期。這充分說明變異系數大的性狀穩定性較差，同時性狀的選擇潛力也較大;變異系數小的性狀較穩定，但在品種選育過程中選擇的潛力相應地較小。

相關分析結果表明，綠豆產量與單株莢數、單莢粒數呈顯著正相關關系，說明單株莢數、單莢粒數是影響產量的主要因素;各個性狀間株高與生育期、單株莢數與主莖分枝呈顯著正相關;千粒重與單株莢數、單莢粒數呈負相關。多元回歸和通徑分析結果表明，單株莢數對產量的直接正向效應最大，直接通徑系數為0.849;其次是單莢粒數、千粒重，直接通徑系數分別為0.537、0.498，均達顯著水平。另外，各個性狀間還存在著復雜的相關關系，直接或間接地影響著綠豆產量。因此，在高產綠豆品種選育過程中，應兼顧各性狀的相互作用，在適當增加單株莢數、單莢粒數的同時，應加強單株分枝、株高的選擇。

參考文獻

[1]王俊.大同盆地綠豆栽培現狀及發展對策[J].現代農業科技，2016（16）：46，48.

[2]芮孔明.山西省綠豆育種研究與生產現狀分析[J].山西農業大學學報（自然科學版），2016（12）：908-912.

[3]張耀文，趙雪英.山西省綠豆生產現狀及發展方向[J].山西農業科學，2005（2）：14-16.

[4]王明海，郭中校，李玉發.綠豆新品系主要農藝性狀及其與產量間的相關分析[J].雜糧作物，2007（3）：193-194.

[5]楊春玲，王闊，關立，等.綠豆主要農藝性狀間的相關及通徑分析[J].雜糧作物，2005（5）：314-315.

[6]楊勇，周斌，楊超華，等.夏播綠豆不同品種產量與主要農藝性狀的相關分析[J].作物雜志，2015（4）：65-68. （責編：張宏民）