貴州花生產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀灰色關聯(lián)度分析

姜 敏， 饒慶琳， 胡廷會， 成良強，2， 呂建偉， 王 軍*

(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學院 油料研究所， 貴州 貴陽 550006； 2.農(nóng)業(yè)部油料作物生物學與遺傳育種重點實驗室， 湖北 武漢 430062)

0 引言

【研究意義】花生又稱落花生(ArachishypogaeaLinn.)，屬薔薇目豆科1年生草本植物。花生含有豐富的蛋白質、脂肪等營養(yǎng)物質，其中蛋白質含量為20%～36%，粗脂肪含量高達45%～55%[1]，是我國重要的油料作物和經(jīng)濟作物，2019年播種面積約31萬hm2，年產(chǎn)量1 752萬t，在保障食用油脂安全和促進農(nóng)民增收方面發(fā)揮重要的作用[2]。由于受往年惡劣天氣影響，花生價格有所上漲，農(nóng)民種植花生的積極性也有所增強。因此如何促進花生的優(yōu)質高產(chǎn)，已成為花生研究者的首要任務。【前人研究進展】李新娜等[3]利用灰色關聯(lián)度及相關、通徑分析2種方法分析花生產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀間的關系表明，百仁重、結果枝數(shù)、總分枝數(shù)與花生單株產(chǎn)量的關系最大。【研究的切入點】作物灰色育種工程理論技術體系是在作物育種理論研究與應用研究相結合過程中產(chǎn)生，性狀間灰色關系分析理論是其八大理論之一[4]。產(chǎn)量組成不僅取決于基因型，同時是多個性狀相互作用和相互影響的結果。因此，把握各性狀的潛在關系，弄清每個性狀與產(chǎn)量的次序關系，可為花生新品種的選育提供科學依據(jù)。【擬解決的關鍵問題】運用灰色關聯(lián)度分析法探討花生產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關聯(lián)度，根據(jù)相關度排序，確定各性狀對產(chǎn)量的影響，以期為選育適宜貴州生態(tài)氣候條件的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質花生品種提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

18份供試材料均為貴州地方花生品種(表1)，由貴州省農(nóng)業(yè)科學院油料研究所提供。

表1 18份貴州花生種質資源

1.2 試驗設計

試驗在貴州省農(nóng)業(yè)科學院試驗基地進行，前茬作物是小麥，試驗按種質資源的編號播種，行長2.5 m，行距40 cm，每行13穴，每穴3粒花生種子，每個材料種植5行，不設重復，以25 kg/667m2三元復合肥為基肥，中耕除草2次，采用常規(guī)大田管理。

1.3 調查項目

花生成熟時，參照國家花生區(qū)域試驗標準進行考種。調查每個品種的產(chǎn)量、單株生產(chǎn)力、成苗率，并選取5株調查其主莖高、側枝長、分枝數(shù)、結果枝數(shù)、結果數(shù)等農(nóng)藝性狀，曬干后測定百果重、百果仁重、百仁重等。

1.4 數(shù)據(jù)分析

按照灰色系統(tǒng)理論[4]要求，將18個花生新品種及 10個性狀視為一個整體，即為灰色系統(tǒng)。以5行花生產(chǎn)量為參考數(shù)列X0，其他 10個性狀為比較數(shù)列，記為Xi(i=1，2，3，…11)，即主莖高(X1)、側枝長(X2)、分枝數(shù)(X3)、結果枝數(shù)(X4)、結果數(shù)(X5)、單株生產(chǎn)力(X6)、百果重(X7)、百果仁重(X8)、百仁重(X9)、成苗率(X10)。由于參試品種和其各性狀值的單位不同，為了關聯(lián)分析數(shù)據(jù)的一致性，根據(jù)公式(1)進行數(shù)據(jù)標準化，計算產(chǎn)量及10個農(nóng)藝性狀的平均值和標準差，然后將各原始數(shù)據(jù)減去平均值后除以標準差，得到的數(shù)據(jù)為標準化處理值[5-6]。

(1)

根據(jù)公式(2)結合標準化數(shù)據(jù)結果計算比較數(shù)列X0與參考數(shù)列Xi間的絕對差值

Δi(k)= |Xi(k)-X0(k)|

(2)

根據(jù)灰色關聯(lián)度分析方法，利用公式(3)和產(chǎn)量與10個農(nóng)藝性狀間的絕對差值的數(shù)據(jù)求關聯(lián)系數(shù)，ρ表示分辨系數(shù)，取值為0.5。得到產(chǎn)量與10 個農(nóng)藝性狀間的關聯(lián)系數(shù)。

ξi=(Δmin+ρΔmax)/(ΔXi+ρΔmax)

(3)

根據(jù)公式(4)計算各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關聯(lián)度，并根據(jù)關聯(lián)度進行排序。

Ri=(1/n)Σξi(k)

(4)

2 結果與分析

2.1 參試花生品種(系)產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

從表2可見，興義紅皮、黔花生一號、務川花生和坡妹多粒種的5行產(chǎn)量較高，分別為1 150 g、1 099 g、1 052 g和1 000 g；凹子花生產(chǎn)量最低，為652 g。根據(jù)百仁重>80 g屬于大果的劃分標準，黔花生一號和普定花生是大果型品種。參試花生品種(系)產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)進行標準化處理，得到各指標的標準化處理值(表3)。

表2 參試花生品種(系)產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀

表3 參試花生品種(系)產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)標準化

2.2 產(chǎn)量與 10個農(nóng)藝性狀間的絕對差值

由表4可知，最小絕對差值是納雍花生的成苗率與產(chǎn)量的絕對差值，記為Δmin=0.010 3，最大絕對差值是務川花生的側枝長與產(chǎn)量的絕對差值，記為Δmax=4.040 6。

表4 產(chǎn)量與10個農(nóng)藝性狀間的絕對差值

2.3 產(chǎn)量與 10 個農(nóng)藝性狀間的關聯(lián)系數(shù)

由表 5可見，黔花生三號的成苗率與產(chǎn)量的關聯(lián)系數(shù)最大，即ξ10=3.357 2，而務川花生的側枝長與產(chǎn)量的關聯(lián)系數(shù)為最小即ξ2=0.333 5。

表5 產(chǎn)量與 10個農(nóng)藝性狀間的關聯(lián)系數(shù)

2.4 產(chǎn)量與 10個農(nóng)藝性狀間的關聯(lián)度

由表6 可知，花生產(chǎn)量與各性狀之間的關聯(lián)度依次為成苗率>單株生產(chǎn)力>分枝數(shù)>側枝長>百仁重>百果仁重>結果枝數(shù)>百果重>主莖高>結果數(shù)。其中成苗率、單株生產(chǎn)力、分枝數(shù)、側枝長、百仁重與花生產(chǎn)量的關聯(lián)度較大，而百果仁重、結果枝數(shù)、百果重、主莖高、結果數(shù)與花生產(chǎn)量的關聯(lián)度較小。

表6 參試花生品種(系)產(chǎn)量與各主要性狀之間的關聯(lián)度及排序

3 討論

灰色關聯(lián)分析是一種多因素統(tǒng)計分析方法，能夠描述不同因素之間的相對變化[7]。利用該方法研究花生已有較多報道。如劉學良等[8]研究表明，對花生產(chǎn)量影響最大的是百果重和結果枝數(shù)；陳湘瑜等[9]認為百仁重和百果重對花生產(chǎn)量影響最小，結果數(shù)和飽果數(shù)對花生產(chǎn)量影響最大；朱亞娟等[10]研究表明，單結果枝數(shù)、總分枝數(shù)、主莖高、飽果數(shù)和百果重對產(chǎn)量影響較大，生育期和出米率對產(chǎn)量影響較小；邢曉寧等[11]研究說明對花生產(chǎn)量的影響較大農(nóng)藝性狀是生育期、飽果率、出米率、單株生產(chǎn)力、主莖高。該方法的優(yōu)點是思路清晰，可以在很大程度上減少信息不對稱造成的損失，且數(shù)據(jù)要求低，工作量少。

4 結論

通過灰色關聯(lián)度分析研究認為，成苗率對花生產(chǎn)量的影響最大，其次是單株生產(chǎn)力、分枝數(shù)、側枝長、百仁重；而主莖高及結果數(shù)2個農(nóng)藝性狀與花生產(chǎn)量的關聯(lián)度在最后2位，因此，其對花生產(chǎn)量的影響最小。結果與前人的結論稍有不同，可能是由于貴州特別的喀斯特地貌及特殊的氣候因素造成。因此，在貴州地區(qū)花生品種改良和選育中，應重點觀察選擇成苗率高、單株生產(chǎn)力強、分枝數(shù)多的材料，進而選育出適宜貴州的高產(chǎn)型花生品種。