開農82花生主要性狀與產量的相關性和通徑分析

苗建利，鄧 麗，郭敏杰，蘆振華，殷君華，李 陽，劉 冰，任 麗

（開封市農林科學研究院，河南 開封 475004）

花生是我國重要的油料作物和經濟作物，在國內食用油生產中具有重要地位。據聯合國糧食及農業組織統計，2019年我國花生種植面積達4 508 393 hm2，總產量1 757.3萬t。河南是我國花生生產第一大省，種植面積占全國花生面積的28%以上，總產超過全國花生總產的30%，僅次于小麥和玉米，居第三位。基于河南省“四優四化”科技支撐行動計劃的政策利好以及鄉村振興戰略和“健康中國”戰略的深入實施，優質花生實現了大面積種植。發展花生產業對保障河南省食用油脂安全、促進種植業結構調整和高效農業發展均具有重要的意義。優良品種是農業生產的基礎，選育和推廣應用優良品種是促進花生增產增收的一項重要措施。近年來，有不少學者從種植模式、播種時期、不同株型等方面開展了花生主要性狀與產量以及形狀之間的相關性研究。例如：李廣昌[1]研究了播種季節對花生主要性狀的影響，認為春播宜選擇有效分枝多、果大仁大的品種，秋播宜選擇莢果大小適中、果飽、出仁率高的品種；鐘瑞春[2]指出適當控制株高和無效分枝，提高單株結果數、百果重是實現高產的重要途徑；陳茹艷等[3]研究認為，花生產量與單株結果數、飽果數和出仁率等性狀相關性較大。探索品種主要性狀與產量之間的相互關系，可為花生育種提供有效的選育指標，并為高產栽培明確主攻方向[4-9]。近年來，河南省花生市場品種退化、混雜嚴重，亟需一批適合當地生態類型的豐產、優質、抗病的花生新品種。筆者以區域試驗中該品種的表現為依據，開展了其主要性狀與產量以及各性狀之間的相關性分析和通徑分析，旨在指導花生新品種的栽培管理，并為篩選出更多適合當地生態條件的優質花生品種提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 數據來源

開農82的區域試驗于2016—2017年分別在河南的開封、周口、商丘、原陽和河北的保定、廊坊、藁城、唐山進行。試驗采用隨機區組排列，3次重復，小區面積13.34 m2，每個小區種植不少于5行，小區之間空1行，便于區分。于5月20日左右播種，種植密度180 000穴/hm2，每穴2粒種子。試驗地四周設保護行，田間管理按當地大田生產水平進行。

花生成熟收獲期取樣，每小區隨機取10株，按照《花生種質資源描述規范和數據標準》[10]調查農藝性狀；同時，依據品種成熟情況適時收獲，分小區單收、單曬，測定小區產量。測定項目包括：主莖高（X1）、側枝長（X2）、分枝數（X3）、結果枝數（X4）、結果數（X5）、飽果數（X6）、百果重（X7）、百仁重（X8）、出仁率（X9）、莢果產量（Y），數據為2 a平均值。

1.2 試驗方法

利用Microsoft Excel 2007統計軟件進行主要農藝性狀與產量的遺傳變異分析，采用PASW SPSS 18.0數據分析軟件進行相關性和通徑分析[11-12]。

2 結果與分析

2.1 開農82花生主要性狀的統計性描述及其變異性分析

由表1可知，開農82平均主莖高51.12 cm，平均側枝長54.92 cm，平均分枝數7.58條，平均結果枝數5.86條，平均結果數14.32個，平均飽果數10.70個，平均百果重254.49 g，平均百仁重98.97 g，莢果平均產量為369.47 kg/667m2。

變異系數（coefficient of variation）又稱“標準差率”，是衡量資料中各觀測值變異程度的一個統計量[13]，它可以表示變化的幅度偏離其平均值的程度，反映的是品種的靜態穩產性，即品種的表現不隨環境的變化而變化，變異系數越小，說明品種的靜態穩產性越好。

從表1可以看出，開農82主要性狀變異系數從大到小依次為飽果數（X6）＞結果數（X5）＞分枝數（X3）＞結果枝數（X4）＞主莖高（X1）＞莢果產量（Y）＞側枝長（X2）＞百仁重（X8）＞百果重（X7）＞出仁率（X9）。其中，變異系數較大的是結果數和飽果數，分別為28.42%和32.61%，均超過20%，表明結果數和飽果數受環境條件、栽培管理措施等外部因素的影響相對較大，可通過栽培措施等手段有效提高這2個性狀指標；變異系數最低的是出仁率為4.17%，說明想通過育種和栽培手段獲得理想出仁率的難度較大；其他農藝性狀的變異系數在11.47%～19.65%之間。

表1 開農82花生主要性狀和產量的描述性統計

2.2 開農82花生主要性狀與產量的相關性分析

從表2可以看出，莢果產量與結果數、飽果數、百果重和百仁重呈正相關關系，其相關系數分別為0.256、0.101、0.235、0.272，而與主莖高、側枝長呈顯著負相關，其相關系數分別-0.505、-0.501。這說明，在開農82實際生產中，若要提高花生莢果產量，需從結果數、飽果數、百果重和百仁重著手；另外，適當控制株高也有助于提高莢果產量。

表2 開農82花生主要性狀與產量的相關系數

從各性狀之間的相關系數來看，主莖高與側枝長（r=0.979*）、分枝數與結果枝數（r=0.618*）、結果數與飽果數（r=0.840*）、百果重與百仁重（r=0.836**）都顯著或極顯著正相關；主莖高與百仁重（r=-0.563*）、側枝長與百仁重（r =-0.502*）呈顯著負相關。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。

2.3 開農82花生主要性狀與產量的通徑分析

在實際生產過程中，花生莢果產量受諸多因素的影響，是多種性狀共同作用的結果。相關性只表明了2個性狀間的簡單線性關系，沒有考慮到性狀間的相互作用，而通徑分析是將相關系數進行分解，揭示各性狀對產量的直接作用和間接作用，揭示相對重要性，其結果比相關性分析更具指導意義[14-15]。從表3可知，各性狀對產量的直接作用是不均等的，由大到小依次為百果重（X7）＞總分枝數（X3）＞主莖高（X1）＞飽果數（X6）＞結果數（X5）＞出仁率（X9）＞百仁重（X8）＞結果枝數（X4）＞側枝長（X2），各性狀對產量的直接作用與相關系數大小的順序存在較大差異，其中側枝長、結果枝數、百仁重、出仁率和結果數對產量起負向直接作用。

表3 開農82花生主要性狀與產量的通徑分析結果

百果重對產量的直接作用最大，其直接通徑系數為0.626，雖然通過主莖高、結果枝數、飽果數、百仁重和出仁率對產量產生了間接負效應，亦通過側枝長、分枝數和結果數產生正向間接效應，且間接效應總和為-0.391，但百果重自身的正向作用仍較大，最終其與產量呈正相關。分枝數的直接通徑系數是0.281，但負向間接效應削弱了其自身的直接作用，最終與產量呈負相關。主莖高的直接通徑系數為正，但受負向間接作用影響，最終與產量呈顯著負相關。飽果數的直接通徑系數僅為0.001，雖然通過主莖高、分枝數、結果數、百果重、百仁重對產量產生負向間接作用，但其通過側枝長、結果枝數、出仁率對產量產生較大的正向間接效應，最終綜合體現為正向間接作用，與產量呈正相關。結果數、百仁重的直接通徑系數雖然均為負，但受其正向間接作用影響較大，間接效應總和為正，且分別與產量呈正相關。

3 討論與結論

在農業統計中，變異系數是衡量資料中各觀測值變異程度的一個統計量。農藝性狀的變異系數越大，則遺傳多樣性越大，良種選育時選擇潛力越大[16-20]。不同作物的性狀遺傳變異性有所差異。陳湘瑜等[21]研究表明，花生結果數和飽果數變異系數較大，出仁率變異系數最小，結果數和飽果數對花生產量呈顯著正相關。李清華等[22]對27份花生資源的10個農藝性狀進行變異分析，結果表明，單株秕果數變異系數最大，其次為主莖高和單株結果數，百果重和百仁重變異系數較小。筆者的研究結果表明飽果數和結果數的變異系數較大，其次是分枝數、結果枝數、主莖高，出仁率變異系數最低，這與前人研究結果[23-25]存在部分異同，可能是試驗地氣候條件不同或品種特性差異所致。

近年來，在優質花生品種選育過程中，育種家對高脂肪、高油酸、高蛋白以及高產早熟等優良性狀越來越重視的同時，也將產量視作育種的重要目標。相關分析結果表明，當以提高產量為主要目標時，應以結果數、飽果數、百果重和百仁重為首選目標性狀，同時考慮各性狀之間的相關性和協調性，這與前人的研究相一致。

綜合來看，在花生新品種選育時，應把結果數、飽果數、百果重和百仁重作為優先考慮的重要性狀；把主莖高、側枝長、分枝數等其他性狀作為綜合考慮的主要性狀。

綜上所述，在河南省優質高產花生品種選育過程中，應以結果數、飽果數、百果重和百仁重為主要性狀進行選育。受氣候條件、種植模式、肥水管理等條件影響，不同生態環境下的作物性狀具有一定差異性。在生產管理中，應通過栽培手段增加單株結果數、飽果數，同時兼顧百果重和百仁重，協調其他性狀之間的關系，以最大限度地發揮開農82的增產潛力。