玉林市早稻農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析初探

梁 琳

（玉林市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，廣西玉林 537000）

玉林市地處廣西東南部，毗鄰粵港澳，是廣西重要的糧食、水果基地，也是我國南方重要的雙季稻高產(chǎn)區(qū)，優(yōu)質(zhì)水稻常年播種面積25.33 萬hm2，總產(chǎn)量160 萬t[1]。目前，針對玉林市玉州區(qū)生態(tài)環(huán)境下進行優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻品種綜合評價還是一個空白?；疑P(guān)聯(lián)度分析法能夠?qū)Χ鄠€品種、多個性狀進行綜合分析，科學(xué)、客觀、全面地評價品種的優(yōu)劣[2]。針對地區(qū)生態(tài)環(huán)境的不同特點，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法全面地分析評價水稻品種，對于指導(dǎo)生產(chǎn)實踐具有重要意義。本研究收集了玉林市玉州區(qū)5 個優(yōu)質(zhì)常規(guī)水稻品種，利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對5 個品種在早稻栽培中產(chǎn)量與農(nóng)藝學(xué)性狀的關(guān)系進行分析，對多個農(nóng)藝學(xué)性狀綜合進行評價，以期為玉林市優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻高產(chǎn)栽培提供理論支持，為引進推廣優(yōu)質(zhì)常規(guī)水稻品種提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料試驗共收集5 個優(yōu)質(zhì)常規(guī)水稻品種，分別為百香139（桂審稻2007041 號）、中廣香1 號（桂審稻2010025 號）、美香占2 號（粵審稻2006009）、玉針香（湘審稻2009038）、豐粵華占（粵審稻2013027）。5 個品種均購買于廣西玉林保豐農(nóng)業(yè)服務(wù)有限公司。

1.2 試驗設(shè)計試驗于2019 年安排在玉林市農(nóng)業(yè)科學(xué)院仁東科研基地。試驗地土質(zhì)為沙壤土，前作冬閑田，肥力中等、均勻。采用隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)3次重復(fù)，小區(qū)行長4.2m，行距0.2m，株距0.2m，小區(qū)面積8.4m2，四周設(shè)保護行。3 月10 日播種，3 月30日移栽，其他田間管理同常規(guī)大田。

1.3 性狀調(diào)查方法農(nóng)藝學(xué)性狀及調(diào)查方法見表1。

表1 農(nóng)藝學(xué)性狀調(diào)查方法

1.4 數(shù)據(jù)分析方法根據(jù)灰色系統(tǒng)理論和方法[3-5]，將5 個品種試驗視為1 個灰色系統(tǒng)，設(shè)置產(chǎn)量為參考數(shù)列x0，抽穗期為x1，單株穗數(shù)為x2，莖稈長度為x3，劍葉長度為x4，劍葉寬度為x5，穗長度為x6，每穗粒數(shù)為x7，結(jié)實率為x8，谷粒長度為x9，谷粒寬度為x10，千粒重為x11。

1.4.1 原始數(shù)據(jù)的無量綱化對各農(nóng)藝學(xué)性狀原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理，采用標(biāo)準(zhǔn)差法，按公式Xi（K）=[Xi’（K）-Xi]/Si將原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。

1.4.2 參考序列與比較序列絕對差值的計算絕對差值的計算公式為：△i（k）=|X0（k）-Xi（k）|。X0（k）和Xi（k）為產(chǎn)量和農(nóng)藝學(xué)性狀的標(biāo)準(zhǔn)化值。

1.4.3 各農(nóng)藝學(xué)性狀與產(chǎn)量的灰色△i（k）關(guān)聯(lián)系數(shù)

各農(nóng)藝學(xué)性狀和產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)ξi（k）由以下公式計算，式中ρ為分辨系數(shù)，通常取0.5。

1.4.4 各農(nóng)藝學(xué)性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度r（X0，Xi）稱為X0，Xi的灰色關(guān)聯(lián)度記為ri。計算公式為：

2 結(jié)果與分析

2.1 各農(nóng)藝學(xué)性狀分析結(jié)果5 個水稻品種農(nóng)藝學(xué)性狀分析結(jié)果見表2：產(chǎn)量為5857.15～6976.19kg/hm2；抽穗期83～89d；單株穗數(shù)6.75～12.05 個；莖稈長度79.80～95.30cm；劍葉長度27.59～36.85cm；劍葉寬度1.57～1.69cm；穗長度24.93～27.70cm；每穗粒數(shù)164.70～259.95 粒；結(jié)實率89.64%～92.25%；谷粒長度11.31～15.03mm；谷粒寬度2.89～3.51mm；千粒重18.29～27.86g；各農(nóng)藝學(xué)性狀變異系數(shù)為1.28%～22.48%，從大到小依次為單株穗數(shù)＞每穗粒數(shù)＞千粒重＞谷粒長度＞劍葉長度＞產(chǎn)量＞谷粒寬度＞莖稈長度＞穗長度＞抽穗期＞劍葉寬度＞結(jié)實率。從表2 可以看出，單株穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重、谷粒長度、劍葉長度具有較大的變異系數(shù)。變異系數(shù)較大的性狀代表著性狀變異幅度較大，同時說明供試材料具有很好的代表性。

表2 5個早稻品種農(nóng)藝學(xué)性狀及產(chǎn)量平均值

2.2 對數(shù)列進行無量綱化處理根據(jù)灰色系統(tǒng)理論和方法，各性狀的量綱（單位）不一致，不能對原始數(shù)據(jù)進行直接分析，可通過對各農(nóng)藝學(xué)性狀原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理。各農(nóng)藝學(xué)性狀數(shù)列無量綱化處理結(jié)果見表3。參考序列與比較序列絕對差值按照公式進行計算，X0（k）和Xi（k）為產(chǎn)量和農(nóng)藝學(xué)性狀的標(biāo)準(zhǔn)化值，結(jié)果見表4。

2.3 各農(nóng)藝學(xué)性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析在灰色關(guān)聯(lián)度分析中將性狀的灰色關(guān)聯(lián)度進行排序，能對其進行綜合評價，關(guān)聯(lián)度越大，則該農(nóng)藝學(xué)性狀越重要。運用灰色關(guān)聯(lián)度分析法將水稻的產(chǎn)量設(shè)為參考數(shù)列，將抽穗期、單株穗數(shù)、莖稈長度、劍葉長度、劍葉寬度、穗長度、每穗粒數(shù)、結(jié)實率、谷粒長度、谷粒寬度、千粒重設(shè)為比較數(shù)列，這樣就可以計算出產(chǎn)量與這11 個農(nóng)藝學(xué)性狀之間的關(guān)聯(lián)度，反映出與水稻產(chǎn)量關(guān)系密切的因素。

表3 5個早稻品種農(nóng)藝學(xué)性狀及產(chǎn)量標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果

表4 5個早稻品種農(nóng)藝學(xué)性狀及產(chǎn)量絕對差值

從表5 和表6 結(jié)果中可以看出，關(guān)聯(lián)度排序結(jié)實率（0.7492） ＞抽穗期（0.7401）＞劍葉長度（0.7092）＞單株穗數(shù)（0.7064）＞谷粒寬度（0.6358）＞千粒重（0.6158）＞谷粒長度（0.6124）＞莖稈長度（0.5989）＞劍葉寬度（0.5809）＞穗長度（0.5687）＞每穗粒數(shù)（0.5614）。該試驗中與產(chǎn)量密切相關(guān)的農(nóng)藝學(xué)性狀有結(jié)實率、抽穗期、劍葉長度、單株穗數(shù)，關(guān)聯(lián)度為0.7064～0.7492，其中結(jié)實率關(guān)聯(lián)度達0.7492。表明這5 個水稻品種產(chǎn)量的影響因素主要是結(jié)實率、抽穗期、劍葉長度和單株穗數(shù)。

表5 5個早稻品種農(nóng)藝學(xué)性狀及產(chǎn)量關(guān)聯(lián)系數(shù)

表6 5個早稻品種農(nóng)藝學(xué)性狀與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度及排序

3 討論

作物種質(zhì)資源遺傳多樣性是作物基因發(fā)掘、遺傳改良及新品種培育等研究的重要基礎(chǔ)[6-7]。水稻品種選育與優(yōu)異種質(zhì)資源的發(fā)現(xiàn)和利用有關(guān)，對水稻農(nóng)藝學(xué)性狀的研究，發(fā)掘多樣化的基因資源，對水稻品種多樣化選育改良有重要意義。水稻產(chǎn)量除了受遺傳因子影響外，還受到自然環(huán)境及栽培管理的影響。本試驗分析得出，產(chǎn)量與結(jié)實率關(guān)聯(lián)度最大，嚴(yán)明建等[8]試驗結(jié)果表明穗、粒兼顧型組合產(chǎn)量與各性狀的關(guān)聯(lián)度按大小順序依次為實粒數(shù)＞結(jié)實率＞有效穗數(shù)＞千粒重＞生育期，每穗實粒數(shù)的高低是影響該類型組合產(chǎn)量的主要因素。本試驗結(jié)果表明，5 個優(yōu)質(zhì)稻品種的產(chǎn)量與結(jié)實率關(guān)聯(lián)度最大，表明結(jié)實率的多少是水稻增產(chǎn)的重要因素，在產(chǎn)量結(jié)構(gòu)中起主要作用；抽穗期關(guān)聯(lián)度次之，關(guān)聯(lián)度達0.7401。嚴(yán)明建等[8]研究結(jié)果中生育期關(guān)聯(lián)度為最末，與本試驗結(jié)果有差異，原因可能是品種不同且試驗的自然環(huán)境、土壤條件及田間管理措施等不同。本試驗運用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對在玉林種植的5 個水稻品種農(nóng)藝學(xué)性狀進行綜合評價，能夠較清晰地揭示各農(nóng)藝學(xué)性狀之間的相關(guān)性，對水稻高產(chǎn)栽培有指導(dǎo)作用；結(jié)果表明在水稻高產(chǎn)栽培中，想要獲得較高的產(chǎn)量，應(yīng)當(dāng)確保該水稻品種在當(dāng)?shù)啬苷＝Y(jié)實，注意對水稻抽穗期、劍葉長度以及單株穗數(shù)的篩選，其中抽穗期和單株穗數(shù)是提高水稻產(chǎn)量的重要因素。灰色關(guān)聯(lián)度分析法已在許多農(nóng)作物的栽培和育種研究工作中廣泛應(yīng)用，本試驗嘗試?yán)没疑P(guān)聯(lián)度分析法對5 個水稻品種進行分析，對多個農(nóng)藝學(xué)性狀進行綜合評價，但只進行了一個生長周期的試驗，如果能有多年不同播期的試驗將為玉林地區(qū)水稻高產(chǎn)栽培提供堅實的理論依據(jù)。