甜蕎品系的產(chǎn)量相關(guān)因素分析

張春明，張耀文，趙雪英，李秀蓮

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，山西 太原 030031）

蕎麥具有生育期短、適應(yīng)性廣、耐旱耐瘠、營(yíng)養(yǎng)豐富、食療同源等特點(diǎn)，它既是各族人民喜食的糧食作物和蜜源作物，又是救災(zāi)備荒作物，也是我國(guó)重要的傳統(tǒng)出口創(chuàng)匯物資[1-2]。甜蕎是異花授粉作物，一般結(jié)實(shí)率較低。蕎麥為無限總狀花序，成熟期不一致，因而就限制了產(chǎn)量的提高[3-5]。

在當(dāng)前的蕎麥育種工作中，選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強(qiáng)的蕎麥新品種一直是育種者所追求的主要目標(biāo)。而蕎麥產(chǎn)量形成過程中，各種性狀對(duì)蕎麥產(chǎn)量的影響有主有次，一般采用方差分析或多元相關(guān)和通徑分析等數(shù)理統(tǒng)計(jì)手段對(duì)其產(chǎn)量進(jìn)行分析，其需要大量的樣本數(shù)據(jù)，在實(shí)際中較難實(shí)現(xiàn)。而運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論中的灰色關(guān)聯(lián)度加以分析[6-8]，可以彌補(bǔ)數(shù)理統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)分析法的缺憾，并能較好地解決樣本數(shù)據(jù)少、數(shù)據(jù)分布不典型的問題，為蕎麥育種提供了一定的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)采用14個(gè)甜蕎品系:1.榆蕎2號(hào)，2.平蕎 2 號(hào)，3.8802-1，4.定甜蕎 1 號(hào)，5.晉蕎 1 號(hào)，6.茶色黎麻道，7.北早生，8.北海道，9.信農(nóng) 1 號(hào)，10.小粒甜蕎，11.溫莎甜蕎，12.威寧紅花蕎，13.B1-1（即晉蕎麥（甜）3號(hào)），14.榆蕎-4號(hào)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用完全區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)面積為40 m2，6行區(qū)，行距30 cm，株距3.3 cm。每小區(qū)留苗2000株，折合公頃留苗49.5萬株。試驗(yàn)地為水地，黏土質(zhì)，肥力中等，前茬作物為綠豆。田間管理與大田管理一致。

播種期7月15日，試驗(yàn)期間中耕2次，澆水2次。每小區(qū)隨機(jī)取樣10株進(jìn)行田間觀察及室內(nèi)考種，分別調(diào)查主莖分枝、主莖節(jié)數(shù)、株高、單株花簇?cái)?shù)、簇花數(shù)、結(jié)實(shí)率、單株粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量、生育期、小區(qū)產(chǎn)量共10個(gè)性狀。每個(gè)性狀的數(shù)據(jù)取3個(gè)重復(fù)的平均值，小區(qū)產(chǎn)量為3個(gè)重復(fù)小區(qū)實(shí)際產(chǎn)量的平均值（表1）。

表1 各農(nóng)藝性狀原始數(shù)據(jù)（Xi（k）′）

1.3 分析方法

蕎麥產(chǎn)量與相關(guān)因素分析研究利用灰色系統(tǒng)理論，把所有參試的14個(gè)甜蕎品種看成1個(gè)灰色系統(tǒng)，把每1個(gè)參試品種看作該系統(tǒng)的1個(gè)因素。

設(shè)小區(qū)產(chǎn)量為X0（k），主莖分枝為X1（k），主莖節(jié)數(shù)為X2（k），株高為X3（k），單株花簇?cái)?shù)為X4（k），簇花數(shù)為X5（k），結(jié)實(shí)率為X6（k），單株粒質(zhì)量為X7（k），千粒質(zhì)量為X8（k），生育期為X9（k）。k 為品種數(shù)，i為性狀數(shù)，i=0，1，2，…，9。

2 結(jié)果與分析

2.1 數(shù)據(jù)無量綱化處理

由于同一個(gè)品種的各性狀差異較大，其量綱不同，所以需要對(duì)各性狀的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理。處理公式為:

式中，Xi（k）表示數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)處理結(jié)果，Xi（k）′表示原始數(shù)據(jù)，Xi表示第i因素各數(shù)值的平均數(shù)，Si表示第i因素的標(biāo)準(zhǔn)差。得到的無量綱化處理的新序列如表2所示。

表2 各品種數(shù)據(jù)無量綱化處理

2.2 絕對(duì)差值序列計(jì)算

求參考序列X0（k）與各比較序列Xi（k）間的絕對(duì)差值序列ΔXi（k），即ΔXi（k）=，其結(jié)果列于表3。

2.3 灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算

從ΔXi（k）值中求二級(jí)最小值和最大值。由表3可以得到，二級(jí)最小值和最大值分別為0.0084和4.8337。關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算公式如下:

其中，ρ為分辨系數(shù)，取值為0.5。各農(nóng)藝性 狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算結(jié)果列于表4。

表3 各品種絕對(duì)差值序列

表4 各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)

2.4 關(guān)聯(lián)度分析

由表5可知，在本生態(tài)區(qū)，限制甜蕎產(chǎn)量的因子除自然條件外，各性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度依次為:主莖分枝＞株高＞主莖節(jié)數(shù)＞簇花數(shù)＞千粒質(zhì)量＞生育期＞單株粒質(zhì)量＞結(jié)實(shí)率＞單株花簇?cái)?shù)，關(guān)聯(lián)度越大，說明該性狀越接近目標(biāo)產(chǎn)量；關(guān)聯(lián)度越小，該性狀對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)就越小。蕎麥產(chǎn)量與相關(guān)因素的關(guān)聯(lián)度中，主莖分枝和株高、主莖節(jié)數(shù)排在前3位，說明這些性狀對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大，其次為簇花數(shù)、千粒質(zhì)量、生育期、單株粒質(zhì)量、結(jié)實(shí)率對(duì)產(chǎn)量的作用比較大，單株花簇?cái)?shù)對(duì)產(chǎn)量的作用最小。這與蕎麥選育經(jīng)驗(yàn)比較一致，在平常的蕎麥實(shí)際選育中，一般著重選擇主莖分枝為3～4個(gè)、株高適中、主莖節(jié)數(shù)為10個(gè)左右、千粒質(zhì)量較高的品系。

表5 不同農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度分析

3 結(jié)論與討論

蕎麥產(chǎn)量形成過程中，各相關(guān)因素對(duì)產(chǎn)量的影響程度不一，形成主次之別，關(guān)鍵是找出其中主導(dǎo)因素，有目的地促進(jìn)其協(xié)調(diào)一致，使其最大限度地為增產(chǎn)作貢獻(xiàn)。根據(jù)不同性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)及每一性狀的表現(xiàn)值，可確定每一性狀的選擇目標(biāo)，從而減少育種工作的盲目性。

前人在研究中指出，株高對(duì)單株產(chǎn)量影響最大，生育期在決定產(chǎn)量上也起重要作用[9]。本研究分析表明，株高是影響蕎麥產(chǎn)量的主要因素之一，株高在一定限度內(nèi)對(duì)蕎麥產(chǎn)量有促進(jìn)作用，而主莖分枝是決定產(chǎn)量高低的主要因素；選擇主莖分枝多、植株莖稈高度適宜，而且強(qiáng)健、韌性好的品系，可以很好地協(xié)調(diào)源庫(kù)關(guān)系，使植株有能力為花、籽粒提供更多的養(yǎng)料。生育期、單株粒質(zhì)量、結(jié)實(shí)率、單株花簇?cái)?shù)與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度較小，但其對(duì)產(chǎn)量的作用也可以通過主莖分枝、株高、主莖節(jié)數(shù)等而表現(xiàn)出來，這也是影響蕎麥產(chǎn)量不可忽略的因素。因此，在蕎麥育種時(shí)，需要綜合考慮各因素，才有可能獲得最佳的選擇效果。

灰色關(guān)聯(lián)度分析是對(duì)一個(gè)發(fā)展變化系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)展動(dòng)態(tài)量化比較的分析方法[10-12]，不同時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境和品種都可能造成產(chǎn)量主要性狀的改變。本研究的分析結(jié)果與前人研究結(jié)果有相似之處，但也有不同，說明運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法，對(duì)于不同環(huán)境和不同育種材料進(jìn)行具體分析，選育適宜當(dāng)?shù)氐膬?yōu)良品種，具有指導(dǎo)意義。

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