不同耕作模式對(duì)醇用高粱產(chǎn)量的影響

趙軍 楊珍

（武威市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅武威 733000）

高粱（Sorghum bicolorL.Moench）因具有較高的光合利用效率[1-2]、生物產(chǎn)量高、含糖量高、耗水量少、生產(chǎn)成本低[3]和抗逆性強(qiáng)[4]等特點(diǎn)被認(rèn)為是我國(guó)最具潛力的能源作物之一[5-6]。因此，既可在制糖、釀酒和生產(chǎn)酒精燃料、造紙等方面具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，又可用作非常好的牲畜飼料[7]，已越來越受到關(guān)注和重視。

灰色關(guān)聯(lián)度分析是將灰色系統(tǒng)中各要素進(jìn)行綜合描述和量化評(píng)估的一種統(tǒng)計(jì)分析方法，可以對(duì)其系統(tǒng)要素進(jìn)行全面、客觀的評(píng)價(jià)[8]，主要用于研究事物相互關(guān)聯(lián)、相互作用的復(fù)雜因素的影響作用，常應(yīng)用于研究多個(gè)性狀間的相對(duì)重要性，從而明確影響事物的主要因素[9]，該分析方法簡(jiǎn)明扼要、直觀易懂。目前，主要應(yīng)用在玉米、谷子、棉花、大豆、水稻等[10-15]作物的育種，在高粱上應(yīng)用少有報(bào)道。因此，以醇用高粱品種SF83003 為研究對(duì)象，對(duì)其主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，探討研究各性狀對(duì)產(chǎn)量影響的重要性，為使高粱達(dá)到“穗長(zhǎng)、莖粗、汁多、糖高”的新品種選育目標(biāo)提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)基本概況試驗(yàn)在武威市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)基地進(jìn)行，海拔1450m，地勢(shì)平坦，灌溉方便，土質(zhì)為灌漠壤土，肥力中上，土壤容重為1.37g/cm3，耕層土壤pH 值為7.66，有機(jī)質(zhì)含量20.30g/kg，全氮1.25g/kg、全磷1.21g/kg、全鉀20.43g/kg，速效氮含量65.0mg/kg、速效磷含量15.2mg/kg、速效鉀含量為229.0mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料試驗(yàn)材料為醇用高粱品種SF83003，來源于澳大利亞。試驗(yàn)用的氮、磷、鉀、鋅肥分別選用尿素（含N 46%）、磷酸二銨（含P2O546%）、硫酸鉀（含K 50%）、硫酸鋅（含Zn 21.5%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及田間管理田間設(shè)計(jì)采用隨機(jī)區(qū)組排列，試驗(yàn)設(shè)4 種栽培處理：全膜平作、全膜壟溝、全膜壟頂、雙壟溝播，每個(gè)處理重復(fù)3 次，試驗(yàn)小區(qū)面積為41.8m2（4.4m×9.5m），試驗(yàn)種植密度為99000 株/hm2，行距50cm，株距20cm。試驗(yàn)中P、K、Zn 肥全部用作基肥，每hm2基施尿素150kg、磷酸二銨625kg、硫酸鋅150kg，追施尿素600kg，基肥均人工撒施后深旋、耙耱，起壟、全覆膜，在4 月中下旬人工點(diǎn)播后馬上灌蒙頭水1050m3/hm2，在3～4 葉期定苗，壓蓋出苗穴。各處理小區(qū)按小區(qū)面積折算實(shí)際用量。在分蘗后期至拔節(jié)前去除植株全部分蘗。生育期間加強(qiáng)田間管理和病蟲草害防治。

1.4 試驗(yàn)測(cè)定項(xiàng)目田間性狀調(diào)查：高粱成熟收獲時(shí)，每個(gè)小區(qū)選取中間一行具有代表性的連續(xù)10 株高粱進(jìn)行產(chǎn)量、莖粗、株高、糖錘度等性狀測(cè)定。高粱產(chǎn)量為生物鮮產(chǎn)量；莖粗用游標(biāo)卡尺測(cè)量，測(cè)量從根部向上到第二節(jié)中間段；株高用塔尺測(cè)量；糖錘度用手持糖度測(cè)量?jī)x測(cè)量。

1.5 分析方法采用DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)高粱8個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，按照分析要求，將高粱產(chǎn)量視為參考數(shù)列（X0），其余性狀視為1 個(gè)灰色系統(tǒng)作為比較數(shù)列，分別為株高（X1）、稈長(zhǎng)（X2）、穗長(zhǎng)（X3）、莖粗（X4）、葉長(zhǎng)（X5）、葉寬（X6）、糖錘度（X7）。

2 結(jié)果與分析

2.1 高粱原始數(shù)據(jù)比較分析由表1 可見，不同覆膜處理間高粱的農(nóng)藝性狀相差較大，各處理株高在316.6～336.6cm 之間，稈長(zhǎng)在287.7～313.5cm 之間，穗長(zhǎng)在26.40～28.90cm 之間，莖粗在20.83～23.55mm 之間，葉長(zhǎng)在92.00～96.97cm 之間，葉寬在9.21～9.71cm之間，糖錘度在20.31%～22.07%之間，產(chǎn)量在100.64～114.76t/hm2。

2.2 原始數(shù)據(jù)無量綱化處理由表1 可知，由于各個(gè)性狀間具有單位差異，灰色關(guān)聯(lián)度分析時(shí)必須將原始數(shù)據(jù)無量綱化處理，將量綱進(jìn)行統(tǒng)一。根據(jù)公式將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，結(jié)果見表2。式中，（k）為各指標(biāo)測(cè)定數(shù)據(jù)，為同一指標(biāo)各處理的平均值，Si為同一指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差，Xi（k）為標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)。

表1 不同覆膜處理高粱的農(nóng)藝性狀

根據(jù)表2 原始數(shù)據(jù)無量綱化結(jié)果，求出高粱產(chǎn)量與其他7 個(gè)農(nóng)藝性狀xi各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的絕對(duì)差值，即Δxi（k）=|x0（k）-xi（k）|，結(jié)果見表3。式中，x0為參考數(shù)列相應(yīng)無量綱化值，xi為比較數(shù)列相應(yīng)無量綱化值。

表2 不同覆膜處理高粱農(nóng)藝性狀原始數(shù)據(jù)無量綱化結(jié)果

表3 不同覆膜處理高粱產(chǎn)量和各農(nóng)藝性狀對(duì)應(yīng)點(diǎn)的絕對(duì)差值

2.3 關(guān)聯(lián)度及關(guān)聯(lián)序分析計(jì)算求出不同覆膜處理各農(nóng)藝性狀關(guān)于高粱產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度（表4），從而明確哪些性狀對(duì)產(chǎn)量的影響較大。由分析結(jié)果可知，與產(chǎn)量關(guān)系密切的前3 個(gè)因子是穗長(zhǎng)、株高、糖錘度。高粱產(chǎn)量與各農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度大小依次為：穗長(zhǎng)>株高>糖錘度>莖粗>稈長(zhǎng)>葉長(zhǎng)>葉寬，可見，穗長(zhǎng)、株高、糖錘度對(duì)產(chǎn)量的影響較大，葉寬、葉長(zhǎng)、稈長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)量影響較小。故在高粱育種中要優(yōu)先注重穗長(zhǎng)、株高、糖錘度的篩選，同時(shí)也要兼顧其他性狀的選擇，將對(duì)高粱產(chǎn)量有一定的提升作用。而葉寬、葉長(zhǎng)、稈長(zhǎng)與高粱產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)較小，無需過多的關(guān)注。

表4 高粱產(chǎn)量與各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度分析

3 結(jié)論與討論

高產(chǎn)是高粱育種的重要目標(biāo)之一，了解產(chǎn)量構(gòu)成性狀與產(chǎn)量的關(guān)系及貢獻(xiàn)率有利于提高育種效率、明確育種方向。灰色關(guān)聯(lián)分析方法是一種比較重要的方法，通過分析各農(nóng)藝性狀間的關(guān)聯(lián)，可以很好地指導(dǎo)高粱育種工作。本研究采用灰色關(guān)聯(lián)分析方法對(duì)供試高粱的8 個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行研究分析，可以避免以往僅以產(chǎn)量這一單一指標(biāo)作為評(píng)價(jià)品種（系）的局限性、片面性，將參試品種的農(nóng)藝性狀進(jìn)行綜合比較分析，具有直觀、準(zhǔn)確、便捷等特點(diǎn)。本試驗(yàn)灰色關(guān)聯(lián)分析中，與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度較大的前3 個(gè)因子是穗長(zhǎng)、株高、糖錘度，這表明提高高粱產(chǎn)量需要注重穗長(zhǎng)、株高、糖錘度的影響。因此，在未來育種時(shí)，應(yīng)該注重穗長(zhǎng)、株高、糖錘度這3 個(gè)因子的選擇，同時(shí)也需要綜合考慮其他性狀。