優質高產常規秈型糯稻‘珍珠糯’產量性狀分析

全瑞蘭 扶定 馬漢云 霍二偉 沈光輝 郭桂英 王青林

摘要：為了進一步挖掘優質高產秈糯品種‘珍珠糯’的高產潛力，提高種植效益，利用近年來信陽市農業科學院水稻品比試驗結果數據，對‘珍珠糯’的全生育期（x1）、株高（x2）、有效穗（x3）、穗長（x4）、穗粒數（x5）、結實率（x6）、千粒重（x7）和產量（y）進行相關、通徑和回歸分析。結果表明，‘珍珠糯’各農藝性狀變異系數表現為穗粒數>有效穗>穗長>結實率>產量>千粒重>株高>全生育期，變化范圍5.27%～19.74%；相關、通徑和回歸分析發現，有效穗、穗粒數和結實率對產量的作用最大，其與產量的相關系數、偏相關系數和直接通徑系數達到極顯著（P<0.01）或顯著（P<0.05）水平，綜合決定效應穗粒數>結實率>有效穗；用逐步回歸篩選出有效穗、穗粒數和結實率3個對‘珍珠糯’產量有顯著效應的自變量建立了最優回歸方程y=1729.381+8.859x3+7.743x5+37.755x6。綜上，有效穗、穗粒數和結實率是影響‘珍珠糯’產量的主要性狀，在推廣應用以及高產創建時要注意在一定有效穗的基礎上，采取措施提高穗粒數和結實率。

關鍵詞：常規糯稻；‘珍珠糯’；產量；相關分析；通徑分析；回歸分析

中圖分類號：S511文獻標志碼：A論文編號：cjas2020-0005

Yield Traits of High-quality and High-yield Conventional Indica Glutinous Rice‘Zhenzhunuo’

QUAN Ruilan， FU Ding， MA Hanyun， HUO Erwei， SHEN Guanghui， GUO Guiying， WANG Qinglin

（Rice Research Institute， Xinyang City Academy of Agricultural Sciences， Xinyang 464000， Henan， China）

Abstract： To further explore the yield potential of the high-quality and high-yield indica glutinous rice variety‘Zhenzhunuo’and improve planting efficiency， the rice comparison test data of Xinyang City Academy of Agricultural Sciences in recent years were used in this study. The correlation analysis， regression analysis and path analysis were carried out to analyze the whole growth period （x1）， plant height （x2）， effective panicle （x3）， ear length （x4）， grain number per ear （x5）， seed setting rate （x6）， thousand-grain weight （x7） and yield （y）. The results showed that the variation coefficient of agronomic traits of‘Zhenzhunuo’was expressed as follows： grain number per ear>effective panicle>ear length>seed setting rate>yield>thousand- grain weight>plant height>whole growth period， and the coefficient ranged from 5.27% to 19.74%. The correlation analysis， path analysis and regression analysis results showed that the agronomic traits of effective panicle， grain number per ear and seed setting rate had the greatest effect on the yield of‘Zhenzhunuo’， and their correlation coefficient， partial correlation coefficient and direct path coefficient with yield reached extremely significant （P<0.01） or significant （P<0.05） level. The comprehensive decisive effect on yield was as follows： grain number per ear>seed setting rate>effective panicle. Through stepwise regression analysis， the agronomic traits of effective panicle， grain number per ear and seed setting rate significantly affecting the yield of‘Zhenzhunuo’were screened out to establish the optimal regression equation：y=1729.381+8.859x3+7.743x5+37.755x6. Therefore we must take measures to increase the effective panicle， grain number per ear and seed setting rate， which are the main agronomic traits affecting the yield of‘Zhenzhunuo’， to promote the variety’s application and achieve high yield.

Keywords： conventional glutinous Rice；‘Zhenzhunuo’； yield； correlation analysis； path analysis； regression analysis

0引言

糯稻作為一種特種稻，在中國有著悠久的種植和食用歷史。糯米胚乳以支鏈淀粉為主，粘度大，糊化溫度低，營養豐富，一直是大眾喜愛的主食之一[1]。糯米粉是湯圓、粽子、糍粑等各種糕點和各種米酒、黃酒、飲料、保健品的主要原料，糯米水解產生的多孔淀粉還適用于醫學、化妝品等領域，應用十分廣泛[2]。河南省豫南地區素有種植糯稻的傳統，糯稻種植面積和產量穩居全國前列，糯米粉加工企業眾多，年產糯米粉占全國產量的40%以上[3]，對高產優質糯稻的需求很大。目前推廣的雜交糯稻雖然產量比常規糯稻高，但品質往往不及常規糯稻，生產上大面積種植的秈糯稻仍以常規糯稻品種為主[4]。因此提高糯稻產量對促進糯稻產業的發展具有重要意義。

水稻產量性狀是多個農藝性狀綜合作用的結果，明確各農藝性狀對產量的效應及其相互關系的性質，并進一步在栽培和育種中進行干預，是提高秈糯稻產量和育種效率的有效途徑。蘇國藩[5]研究了不同品種常規秈糯稻產量性狀對產量的效應，發現在一定千粒重基礎上提高有效穗是提高早秈糯產量的主攻方向；而在一定有效穗的基礎上提高穗粒數是提高晚秈糯稻產量的主攻方向。郝留根等[6]對‘黔糯優11’產量性狀的研究發現，有效穗、穗粒數和結實率對產量的影響大，在合理保證有效穗的同時，提高穗粒數和結實率是確保增產的關鍵。蘭志斌[7]、李雙盛等[8]比較了常規秈糯品種和高產秈稻品種的產量構成，結果發現穗粒數少和生物產量低是常規秈糯品種高產的主要限制因素。鐘干清[9]、游月華[10]、王陽青等[11]發現生物產量低和穗粒數少是常規秈糯稻產量低的主要原因，增加穗粒數、生物產量和經濟系數是提高常規秈糯稻產量的突破方向。適當的栽培措施可以通過改變水稻產量相關的農藝性狀而影響產量。楊立帆等[12]發現有機硅高塔復合肥可以增加有效穗和穗粒數，從而提高產量。趙鋒等[13]發現栽培密度、播期均與產量呈拋物線關系，栽培密度增大和播期的推遲，會導致無效分蘗的增多和穗實粒數的減少。盧鳳初等[14]發現在0～200 kg/hm2范圍內，隨著氮肥水平的提高，‘嘉糯1優6號’的有效穗、穗粒數、產量都顯著提高。蔣鵬等[15]發現‘渝香糯1號’在中氮和高氮處理下有效穗和穗粒數增多，最終產量比低氮處理增加了29.9%和31.8%。水稻產量形成是穗、粒等多個農藝性狀間共同作用的結果，不同水稻品種，各農藝性狀在產量形成中所起的作用及決定程度各不相同，明確這些性狀間的關系，以及這些性狀在產量形成中的作用，并在生產中進行適當干預，是促進高產的有效途徑。

‘珍珠糯’是河南省信陽市農業科學院利用‘豫秈9號’和‘特糯2072’雜交選育的常規秈糯稻品種，全生育期140天左右，屬遲熟中秈型糯稻品種，株高110 cm左右，莖稈粗耐肥抗倒、著粒密、抗稻瘟病、白葉枯病、中感紋枯病、產量高，稻米品質達到國家稻谷優質糯稻標準，適宜在河南省南部中秈稻區及生態條件相近的地區種植[16-17]。多年來，‘珍珠糯’累計推廣種植面積近30萬hm2，是深受豫南地區人民喜歡的常規糯稻品種。為了充分挖掘‘珍珠糯’的產量潛力，促進糯稻產業的發展，對其近年來在信陽市農業科學院水稻品比試驗中的結果進行相關性分析和通徑分析，明確各農藝性狀對產量的貢獻，探討其高產栽培主攻方向，以期為‘珍珠糯’的高產栽培提供參考。

1材料與方法

1.1試驗設計

試驗以高產優質常規糯稻品種‘珍珠糯’為材料，數據源于近年來信陽市農業科學院水稻品比試驗結果。試驗在信陽市農業科學院試驗基地進行，每年4月24日播種，5月25日移栽，大田品比試驗采取隨機區組設計，3次重復，每個小區面積13.5 m2，行、株距16.7 cm×26.4 cm，品比田四周設置保護行。移栽之后稻田管理與當地大田生產相同。

1.2測定項目與方法

在生育期對主要性狀進行田間記載調查，收獲前取樣進行室內考種，各小區單獨收割脫粒測產。主要測定方法如下。

全生育期（d）：自播種至成熟的天數。

株高（cm）：在成熟期每個小區選取有代表性的稻株5穴，測量自莖基部至穗頂部的距離。

有效穗（萬/hm2）：成熟期在每個小區調查基本苗的定點處調查有效穗，每個小區定點2處，每處5穴，取平均值并折算成每公頃有效穗。

穗長（cm）：測量選取的每穴稻株的每個稻穗的穗基部至穗頂（不連芒）的長度。

千粒重（g）：每穴脫粒的稻谷中隨機取3個1000粒分別稱重，保證3次稱重差值在5%以內，取其平均值。

產量（kg/hm2）：成熟后分小區收割脫粒，稻谷曬干后去除雜質稱重。

穗粒數和結實率的計算見公式（1）、（2）。

1.3分析方法

運用Excel2007進行數據的統計，結合SPSS17.0軟件分析各農藝性狀的估計值和變異系數，并對產量性狀進行正態性檢驗；參考杜家菊[18]、袁志發等[19]的方法，進行各農藝性狀的相關分析和通徑分析，計算通徑系數和決定系數；通過逐步回歸剔除偏回歸系數不顯著的性狀，建立最優回歸方程，并對方程進行顯著性檢驗。相關系數和通徑系數的關系式、自變量xi對因變量y的直接決定系數、自變量xi對因變量y的間接決定系數和自變量xi對因變量y的決定系數分別見公式（3）、（4）、（5）、（6）。

2結果與分析

2.1農藝性狀的統計分析

由表1可以看出‘，珍珠糯’和‘Ⅱ優838’相比，全生育期和有效穗的平均值相近，穗粒數和產量的平均值明顯大于‘Ⅱ優838’，株高、穗長、結實率和千粒重的平均值均小于‘Ⅱ優838’，說明‘珍珠糯’是個矮稈粒密高產的糯稻品種。農藝性狀的表現是遺傳和環境共同作用的結果，變異系數越大，表明該性狀受環境因素影響越大，生產中越容易通過栽培措施改變；變異系數越小，表明該性狀受環境因素影響越小，受遺傳因素影響越大[20-21]。‘珍珠糯’的產量和7個農藝性狀變異系數的范圍為5.27%～19.74%，變異系數超過10%的農藝性狀有穗粒數、有效穗、穗長、結實率，分別為19.74%、12.92%、11.19%、11.13%；變異系數小于10%的有全生育期、株高、千粒重、產量，分別為5.27%、7.31%、9.25%、9.30%。對照品種‘Ⅱ優838’產量和各農藝性狀變異系數的范圍為2.93%～22.23%，變異系數大于10%的有穗粒數、穗長、有效穗，分別為22.23%、13.9%、11.8%；變異系數小于10%的有全生育期、株高、千粒重、結實率、產量，分別為2.93%、4.58%、5.12%、6.46%、8.11%。穗粒數、有效穗和穗長在2個品種中的變異系數均較大，結實率和千粒重的變異系數珍珠糯是‘Ⅱ優838’的1.7倍和1.8倍，其他性狀的變異系數差別不大，說明‘珍珠糯’高產穩產受環境和栽培措施的影響較‘Ⅱ優838’大，在生產中，要采取合理的栽培管理措施，在一定有效穗的基礎上，協調穗長、結實率、穗粒數和千粒重的關系，以實現高產穩產。

2.2產量的正態性檢驗

正態性檢驗用于檢測數據的正態分布特征進而判斷是否符合回歸和通徑分析的條件。KolmogorovSmirnov適用于大樣本的檢測，而Shapiro-Wilk適用于小樣本的檢驗[18]。本研究n=17屬于小樣本（表3），因此對‘珍珠糯’產量進行正態性檢驗后利用ShapiroWilk輸出結果。由表2可以看出，Shapiro-Wilk的統計量為0.939，顯著水平0.312大于0.05，‘珍珠糯’的產量服從正態分布，可以進行回歸及通徑分析。

2.3農藝性狀的相關性分析

由表3可知，‘珍珠糯’產量與各農藝性狀之間均呈正相關，其中與結實率、穗粒數、千粒重、有效穗、穗長的相關系數分別為0.917、0.841、0.749、0.703、0.699，均達極顯著水平（P<0.01）；此外，農藝性狀之間也存在著顯著的相關關系，其中穗長與穗粒數的相關系數為0.553，有效穗與結實率之間的相關系數為0.523，有效穗與千粒重之間的相關系數為0.497，均呈顯著正相關（P<0.05）；結實率與穗長之間的相關系數為0.764，結實率與穗粒數之間的相關系數為0.802，千粒重與穗長之間的相關系數為0.618，千粒重與穗粒數之間的相關系數為0.755，千粒重與結實率之間的相關系數為0.767，均呈極顯著正相關（P<0.01）；其它農藝性狀間的相關性不顯著。

在多變量資料中，簡單相關系數反映兩兩變量之間的表面聯系，而偏相關系數反映剔除其他自變量影響后自變量與因變量的相關程度，又稱凈相關分析[22]。由表4可知，有效穗與產量的偏相關系數最大為0.879，穗粒數與產量的偏相關系數為0.822，均達到極顯著水平（P<0.01），說明有效穗和穗粒數對‘珍珠糯’產量提高有顯著的促進作用；其次是結實率與產量的偏相關系數為0.622，達到顯著水平（P<0.05），對‘珍珠糯’產量提高也有重要作用。全生育期和千粒重與‘珍珠糯’產量的偏相關系數為負數但不顯著，株高、穗長與產量偏相關系數較小，說明對‘珍珠糯’產量的影響小；偏相關分析結果表明，剔除其他因素的影響，有效穗、穗粒數和結實率對‘珍珠糯’產量影響較大，在栽培管理中，要重點關注這3個因素，提高有效穗、穗粒數和結實率，從而保證產量。

2.4產量與各農藝性狀的通徑分析

為評價‘珍珠糯’各農藝性狀對產量形成的效應的大小和性質，利用通徑分析將各農藝性狀與產量的簡單相關系數分解為直接通徑系數（直接作用）和間接通徑系數（間接作用）[18-19]，結果如表5所示。由表5可知，全生育期和千粒重對產量的直接通徑系數為負值，說明對‘珍珠糯’產量形成起直接的負效應；其他農藝性狀對產量的直接通徑系數均為正值，說明在‘珍珠糯’產量的形成過程中均起直接的促進效應；其中穗粒數和有效穗對產量的直接通徑系數為0.485和0.404，對‘珍珠糯’產量的直接正效應達到極顯著水平（P<0.01），其次結實率對產量的直接通徑系數為0.360，對‘珍珠糯’產量的直接正效應達到顯著水平（P<0.05），穗粒數、有效穗和結實率能夠直接顯著的促進‘珍珠糯’產量的提高；其他農藝性狀對‘珍珠糯’產量的直接通徑系數較小不顯著。各農藝性狀的間接通徑系數均為正值，說明各農藝性狀通過間接作用對‘珍珠糯’的產量起促進效應；除穗粒數和有效穗的間接通徑系數小于直接通徑系數外，其他農藝性狀的間接通徑系數均大于直接通徑系數，這些農藝性狀對產量的間接作用大于直接作用，它們對‘珍珠糯’產量的影響主要通過有效穗、穗粒數和結實率間接實現；除株高之外，其他農藝性狀通過全生育期的間接通徑系數均為負，所有農藝性狀通過千粒重的間接通徑系數也為負數，削弱了各農藝性狀對‘珍珠糯’產量的間接促進作用。因此，在‘珍珠糯’進行高產栽培時，要注意生育期和千粒重的負效應，合理控制生育期，在一定千粒重的基礎上提高有效穗、穗粒數和結實率。

2.5各農藝性狀對產量的決定效應

決定系數是通徑分析中的決策指標，可用來確定各變量作用的大小和強弱[19，23]。由圖1可知，穗粒數對‘珍珠糯’產量的直接決定效應最大為24%；結實率對‘珍珠糯’產量的間接決定效應最大為40%；綜合決定系數的大小排序為穗粒數>結實率>有效穗>穗長>株高>全生育期>千粒重，因此穗粒數是主要決策變量，全生育期和千粒重為主要限制性變量，因為全生育期和千粒重的直接通徑系數為負，其他農藝性狀通過它們對珍珠糯產量的作用也為負。因此，在‘珍珠糯’的高產栽培管理中，必須注意全生育期和千粒重的負效應，合理安排和調節生育期，協調好穗粒數、結實率、有效穗與千粒重的關系，以獲得穩產高產。

2.6農藝性狀的回歸分析

運用逐步回歸分析方法，以全生育期（x1）、株高（x2）、有效穗（x3）、穗長（x4）、穗粒數（x5）、結實率（x6）、千粒重（x7）為自變量，產量（y）為依變量，建立最優回歸方程：y=1729.381+8.859x3+7.743x5+37.755x6，回歸系數和回歸方程的顯著性檢驗均達到極顯著水平（P<0.01）（表6，表7），方程有統計意義表明該方程可用于珍珠糯的評價和選擇。逐步回歸分析共篩選出3個對‘珍珠糯’產量有顯著效應的自變量，分別為有效穗、穗粒數和結實率，方程的意義為：有效穗（x3）每增加1萬穗，產量（y）增加8.859kg；穗粒數（x5）每增加1粒，產量（y）增加7.743kg；結實率（x6）每增加1%，產量（y）增加37.755 kg。

3討論

‘珍珠糯’變異系數的變化范圍為5.27%～19.74%，Ⅱ優838的變異系數變化范圍為2.93%～22.23%，‘珍珠糯’的綜合性狀表現比‘Ⅱ優838’集中。‘Ⅱ優838’是長江中下游地區水稻國家區域試驗中秈遲熟組的對照品種，具有優異的穩產性與廣適性[24]。‘珍珠糯’的平均株高比‘Ⅱ優838’矮，穗長比‘Ⅱ優838’略短，穗粒數比‘Ⅱ優838’多，平均產量8234.26 kg/hm2高于‘Ⅱ優838’的8082.78 kg/hm2，是個矮稈粒密高產穩產的常規糯稻品種。‘珍珠糯’的結實率變異系數比‘Ⅱ優838’大，說明‘珍珠糯’的結實狀況與‘Ⅱ優838’相比對環境和栽培措施更敏感，在生產中需要特別注意采取措施提高‘珍珠糯’的結實率，以提高產量。

相關、通徑和回歸分析發現，有效穗、穗粒數和結實率對產量的作用最大，這與郝留根等[6]對‘黔糯優11’的研究結果相似。‘珍珠糯’的穗粒數和有效穗與產量的簡單相關系數和偏相關系數均達到極顯著水平（P< 0.01），對產量的直接正效應和綜合正效應都比較大，提高穗粒數和有效穗有助于‘珍珠糯’的高產，這與蘇國藩[5]對常規晚秈糯的研究結果相似。‘珍珠糯’的結實率與產量的簡單相關系數和偏相關系數達到顯著水平（P<0.05），對產量的直接正效應和綜合正效應也較大，提高結實率有助于提高‘珍珠糯’的產量，這與陳飄等[26]對廣西地區水稻產量要素的研究結果一致。不同品種間千粒重與產量的關系也不不盡相同[25，27]。本研究發現千粒重與產量的簡單相關系數呈極顯著正相關，但偏相關分析、直接通徑分析和綜合效應分析均為負，間接通徑系數顯示千粒重主要通過間接作用對‘珍珠糯’產量產生正效應，但其他性狀通過千粒重對產量的間接效應均為負，因此在‘珍珠糯’的高產創建中不能單獨強調千粒重的提高，要與其他農藝性狀綜合考慮。除了株高，其它農藝性狀通過全生育期對產量的間接效應均為負，在生產中應對生育期進行合理的控制。

水稻產量的形成是各農藝性狀綜合作用的結果，各農藝性狀間又存在著復雜的促進或制約關系，因此在生產中要綜合協調各個農藝性狀間的平衡，才能獲得理想的產量結果。水稻產量的形成除了受到品種本身遺傳因素的影響，更受到環境因素的制約，本研究僅選取產量構成要素進行分析，未充分考慮土壤、氣象因子等其他環境因素對產量的影響，難免存在一定的局限性。關于氣象因子對‘珍珠糯’產量的影響，是值得深入探究的課題，以便根據氣象條件對產量構成要素的影響進行生產管理，達到產量的最大化。

4結論

綜上‘，珍珠糯’多年試驗平均產量達到8234.26kg/hm2，各農藝性狀變異系數變化范圍5.27%～19.74%，是矮稈粒密高產穩產的常規糯稻品種，經濟性狀良好。有效穗（x3）、穗粒數（x5）、結實率（x6）是影響‘珍珠糯’產量的主要農藝性狀，與產量間的回歸方程為y=1729.381+8.859x3+7.743x5+37.755x6，方程相關系數R=0.978，因此在‘珍珠糯’的高產栽培中，要重點關注有效穗、穗粒數和結實率。生產上要合理密植并通過肥水管理調控分蘗構建合適的群體結構，從而提高分蘗成穗率獲得較高的有效穗，灌漿期加強肥水管理及病蟲害防治，并適當增施粒肥，提高穗粒數和結實率，從而獲得高產。

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