不同香型優質常規稻品種主要農藝性狀灰色關聯度分析

黃曉琴 周傳猛 梁 琳 李科冰 陳海鳳 肖榮華

（廣西農業科學院玉林分院/玉林市農業科學院，玉林 537000）

香稻作為糧食作物，不僅能散發出獨特的香味，并且具有較高的營養價值，深受人們的喜愛。香稻中含有豐富的氨基酸、生物堿、維生素以及多種酶類，同時富含多種微量元素。在世界范圍內，香稻已被廣泛傳播并深受消費者青睞，香稻米的市場價格也普遍高于普通稻米[1]。廣西香稻有著悠久的栽培歷史，早在南宋時期靖西香糯就被列為貢品，至今仍是聞名遐邇的香稻品種[2]。近年廣西相繼育成一批優質香稻品種，如百香139、八桂香、聞香占、田東香、河西香、早香1號、桂香99等。廣西壯族自治區人民政府在2019年印發的《關于加快推進廣西現代特色農業高質量發展的指導意見》（桂政發〔2019〕7號）中明確提出要打造“廣西香米”區域公用品牌。近年來廣西積極發展香米產業，積極引導農戶和種植大戶種植優質香稻品種，全力推動全區糧食供給側結構性改革，為全區鄉村振興戰略的實施打下堅實的產業基礎。因此，深入開展香稻農藝學研究對提高種植效益，進一步促進廣西香稻大面積推廣種植和專業化生產具有重要意義。通過對2020年廣西香型優質常規稻組品種試驗等相關數據進行灰色關聯度分析，評價新選育的香型優質常規稻品種主要農藝性狀與產量的關系，以期為我國香稻品種選育提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和試驗地概況選取參加2020年廣西香型優質常規稻組品種試驗的12個香型優質稻品種為研究對象，分別是那谷香、金針香、桂玉絲香、糧發香油占、福香占、廣福香絲苗、桂美絲香、河郁絲香、美裕壹號、桂玉美香、桂玉晶香和中廣香1號。共布置6個試驗點，分別位于南寧市、玉林市、柳州市、河池市、賀州市和桂林市，試驗點基本信息見表1。

表1 試驗點基本信息

1.2 試驗設計試驗采用完全隨機區組排列，3次重復，每個小區面積13.34m2。所有試驗品種在所在試驗點同播期、同插期，施肥水平中等偏上，其他栽培管理措施與當地大田生產相同。根據灰色理論等方法[3-5]，將12個試驗品種視為1個灰色系統，設置產量為參考數列X0，全生育期為X1，有效穗數為X2，株高為X3，穗長度為X4，每穗粒數為X5，結實率為X6，千粒重為X7，香味得分為X8，米粒長度為X9，米粒長寬比為X10。相應的11個主要農藝性狀測定方法見表2。

表2 主要農藝性狀測定方法

1.3 數據統計與分析

1.3.1 原始數據的無量綱化對測定農藝性狀相對應的原始數據進行無量綱的標準處理，采用標準差法，按公式xi（K）=[x′i（k）-xi]/Si將原始數據標準化。

1.3.2 參考序列與比較序列絕對差值的計算參考序列與比較序列絕對差值為：Δi（k）=|x0（k）-xi（k）|，其中x0（k）和xi（k）為產量和各農藝學性狀的標準化值。

1.3.3 各農藝學性狀與產量的灰色Δi（k）關聯系數各農藝學性狀和產量的灰色關聯系數ξi（k）由以下公式計算，式中ρ為分辨系數，通常取0.5。

1.3.4 各農藝學性狀與產量的灰色關聯度r（x0，xi）稱為x0、xi的灰色關聯度，記為ri。計算公式為：

2 結果與分析

2.1 不同香型優質常規稻品種的主要農藝性狀變異特征對試驗所獲得的性狀數據進行整理，分別計算不同香型優質常規稻品種的不同農藝性狀與產量的平均值，并對不同香型優質常規稻品種的最大值、最小值和變異系數進行統計分析。由表3可知，12個香型優質常規稻品種的產量為5680.5～6913.5kg/hm2，全生育期為123.2～127.3d，有效穗數為241.5萬～324.0萬/hm2，株高為104.9～129.6cm，穗長度為23.7～26.4cm，每穗粒數為134.1～176.2粒，結實率為73.7%～86.8%，千粒重為18.0～24.5g，香味得分在74～78分，米粒長度為6.5～7.8mm，米粒長寬比為3.2～4.4，各農藝學性狀變異系數為1.03%～10.19%。12個不同香型優質常規稻品種11個性狀之間變異系數大小排名依次為：米粒長寬比>千粒重>有效穗數>每穗粒數>產量>株高>米粒長度>結實率>穗長度>香味得分>全生育期。全生育期是評價品種適應性的一個重要指標，不同香型優質常規稻品種全生育期變異系數僅為1.03%，表明選育香型優質常規稻品種時選擇全生育期適中的品種能達到更好的生態適宜性。一般稻米粒型長寬比≥2時外觀品質會有明顯的改善，不同香型優質稻品種米粒長寬比數值在3.2～4.4，說明香型優質稻選育方向順應市場和人們的消費需求，育種工作更偏向和注重選擇長粒米。

表3 不同香型優質稻品種主要農藝性狀與產量

2.2 原始數據進行無量綱的標準化處理根據灰色系統理論和方法，由于各個性狀計量單位（量綱）不同，需要對各農藝性狀原始數據進行無量綱化處理。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）為產量和農藝性狀的標準化值，各農藝性狀數列無量綱化處理結果見表4。

根據表4計算不同品種產量與主要農藝性狀的絕對差值，結果詳見表5。

表4 不同香型優質稻品種主要農藝性狀與產量數據標準化結果

表5 不同香型優質稻品種主要農藝性狀與產量的絕對差值

2.3 不同香型優質常規稻品種產量與主要農藝性狀的灰色關聯度分析從表6可知，關聯度排序為結實率（0.7475）>每穗粒數（0.7321）>全生育期（0.7277）>穗長度（0.7086）>有效穗數（0.7070）>米粒長度（0.6946）>千粒重（0.6897）>米粒長寬比（0.6872）>香味得分（0.6794）>株高（0.6784）。該試驗中與產量密切相關的農藝性狀有結實率、每穗粒數、全生育期、穗長度和有效穗數，其中結實率關聯度值最大，為0.7475。這表明不同香型優質常規稻品種產量的關鍵因素是結實率、每穗粒數、全生育期、穗長度和有效穗數，株高和香味得分對產量的影響程度相對較小。因此，在綜合考慮主要農藝性狀的前提下，對香型優質常規稻品種的選育和篩選應注重選擇結實率高、每穗粒數多、生育期適中、穗長度較大和有效穗數多的品種。

表6 不同香型優質稻品種主要農藝性狀與產量的關聯系數及關聯度

3 討論

灰色關聯度分析能比較性狀與參考性狀的關聯度，通過分析進一步篩選出關聯度大的農藝性狀，可以更好地實現育種目標，這種方法適合于品種選育與作物品種的綜合評價。灰色關聯度分析法能夠對多個品種、多個性狀進行綜合分析，在水稻品種評價上應用較廣，梁琳[6]在對玉林市早稻品種進行灰色關聯度分析時指出，水稻要獲得高產應注重結實率、單株穗數等農藝性狀。代金英等[7]利用灰色關聯度分析法對14個耐鹽水稻新品種進行綜合評價后提出在江蘇鹽城地區耐鹽水稻選育中要把實粒數、千粒重等作為首要考慮的農藝性狀。蔣聰等[8]通過灰色關聯度分析法對云南省30個水稻品種進行分析，指出與產量關聯度最大的農藝性狀為總粒數。本研究中不同香型優質常規稻品種與產量關系最密切的農藝性狀為結實率，這與梁琳[6]、李健等[9]、呂銳玲等[10]研究結論相吻合。這也說明了香型優質稻品種若想提高產量，就需要采取相關的栽培措施著重提高結實率。水稻產量除了受遺傳基因的影響外還受到自然環境及栽培管理的影響，在水稻高產栽培生產中應特別注意各農藝性狀的協調發育[11]。在本研究中，每穗粒數、全生育期、穗長度以及有效穗數對提高產量也有積極的影響，因此在香型優質稻育種過程中應重點協調好這幾個性狀的綜合發展，以保證發揮出穩產增產的效能。

本研究中只對11個性狀進行分析研究，沒有涉及抗性等性狀的灰色關聯度分析，這有待于今后進一步開展研究工作。同時，不同的生態環境會影響香型優質稻品種的農藝性狀，這對分析結果也能造成一定的影響。因此，在進行香型優質稻品種選育過程中要根據當地實際生態環境條件，綜合考慮香型優質稻品種與環境之間互作的關系，科學地分析香型優質稻品種產量潛力，以便充分培育出符合人民生活需求的優良香型優質稻品種。