碳酸鹽土大豆抗線品種（系）主要性狀的分析

王囡囡，于忠和，賈會斌，張春峰*，孟慶英，朱寶國，李 于，宋英博，趙明超

（ 1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院佳木斯分院，黑龍江 佳木斯 154007；2.佳木斯出入境檢驗檢疫局，黑龍江 佳木斯 154002）

碳酸鹽草甸土在三江平原地區(qū)有一定面積的分布，主要分布在富錦、樺川、集賢等市縣及其附近的農(nóng)場。其土質(zhì)地黏糗緊實、通透性能差、土壤養(yǎng)分釋放能力低、田間持水量低，既不耐澇，又不抗旱，是糧食產(chǎn)量不穩(wěn)定的原因之一[1-2]。

因此我們對該土壤種植適應性強的大豆品種進行選擇與示范。然而生產(chǎn)中評價一個品種表現(xiàn)的好壞及試點栽培管理的優(yōu)劣，不能單純以產(chǎn)量性狀而論，要用品種的各個性狀在試點中的綜合表現(xiàn)來評價[3]。因此文章用灰色關聯(lián)度分析法對2009年大豆抗線品種的9個主要性狀在碳酸鹽草甸土中的表現(xiàn)進行了綜合分析，研究了在此種土壤上影響大豆抗線品種（系）產(chǎn)量的主要因素。

1 材料與方法

1.1 材料

材料為9個大豆抗線品種（系），分別為安02-447，豐豆3，抗線6，合豐52， F003-8，03-0789，豐豆1，抗線8，抗線9，品種（系）編號依次為1～9，其中抗線6為對照。

土壤類型為石灰性草甸土，土壤養(yǎng)分含量：有機質(zhì) 27 g·kg-1，堿解氮 292.71 mg·kg-1，速效磷16.54 mg·kg-1，速效鉀422.36 mg·kg-1，pH 8.44。

1.2 方法

試驗在黑龍江省雙鴨山市集賢縣腰屯鄉(xiāng)小德祥村進行。隨機區(qū)組排列，3次重復，人工播種，雙行單粒，株距10cm，每個大豆品種6壟，壟寬0.65 m，壟長15 m。采用常規(guī)施肥，施肥量為尿素 40 kg·hm-2、磷酸二銨40 kg·hm-2、硫酸鉀（含氧化鉀60%）60 kg·hm-2。收獲期，選取各供試品種1 m2植株進行考種，調(diào)查項目為生育日數(shù)、株高、莢數(shù)、粒數(shù)、粒重、百粒重、蛋白質(zhì)含量、脂肪含量和產(chǎn)量。蛋白和脂肪含量用DA7200近紅外谷物分析儀進行測定，其它項目用目測法觀察。

1.3 數(shù)據(jù)分析

按照灰色系統(tǒng)理論要求，將大豆的產(chǎn)量及9個性狀視為一個整體，分析各性狀對產(chǎn)量的影響時，將參比數(shù)列即母序列產(chǎn)量定義為Yi，各性狀指標定義為Xi＝{[Xi（1），Xi（2），…，Xi（9）]}＝{株高、主莖節(jié)數(shù)、有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重、百粒重、蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、生育日數(shù)}構(gòu)成比較數(shù)列。按照公式（1）對原始數(shù)據(jù)做標準化處理，然后按照公式（2）計算參考數(shù)列與比較數(shù)列的絕對差值，最后，依據(jù)公式（3）、（4）計算關聯(lián)系數(shù)及關聯(lián)序。

式中，X0（k）為產(chǎn)量標準化結(jié)果，Xi（K）|為各性狀標準化結(jié)果。

式中△min為△i（k）最小值，△max為△i（k）最大值，p范圍為0～1，取0.5。

2 結(jié)果與分析

2.1 灰色關聯(lián)度分析結(jié)果

根據(jù)原始數(shù)據(jù)標準化結(jié)果，按照公式（2）計算出大豆抗線品種產(chǎn)量與9個性狀Xi各對應點的絕對差值。參比數(shù)列與比較數(shù)列絕對差值的最小值與最大值分別為：△min＝0.0348，△max＝18.8523，將最大值與最小值代入公式（3）求出產(chǎn)量和各性狀對應的關聯(lián)系數(shù)，見表1。

根據(jù)關聯(lián)系數(shù)按照公式（4）計算各性狀的關聯(lián)度ri，并確定關聯(lián)序，從而分析哪些性狀對產(chǎn)量的影響大。關聯(lián)度按大小排序的序號為關聯(lián)序，各性狀的關聯(lián)度及關聯(lián)序見表2。大豆抗線品種的9個性狀的關聯(lián)度分別為：r1＝0.7956，r2＝0.6417，r3＝0.7471，r4＝0.7394， r5＝0.8043， r6＝0.6149， r7＝0.5742， r8＝0.5910，r9＝0.6987，關聯(lián)序為：r5＞r1＞ r3＞r4＞r9＞r2＞r6＞r8＞r7，即單株粒重＞株高＞有效莢數(shù)＞單株粒數(shù)＞生育日數(shù)＞主莖節(jié)數(shù)＞百粒重＞脂肪含量＞蛋白含量。

2.2 大豆產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的方差分析和多重比較結(jié)果

對9個大豆抗線品種（系）農(nóng)藝性狀進行方差分析和多重比較。結(jié)果表明，9個大豆抗線品種（系）的株高，單株節(jié)數(shù)、莢數(shù)、粒數(shù)、粒重，百粒重，蛋白、脂肪含量及生育日數(shù)間均存在著顯著或極顯著差異，具體分析見表3。其中，抗線8的單株粒數(shù)、粒重和百粒重在9個品種（系）中測定值最高，并且株高也比較高，與關聯(lián)度分析相結(jié)合，初步得出，類似抗線8的大豆品種比較適合種植在碳酸鹽草甸土上。就產(chǎn)量而言，豐豆3表現(xiàn)最重，其次是豐豆1和抗線8。在碳酸鹽草甸土壤類型的地區(qū)，不能單單以產(chǎn)量為標準，應該結(jié)合相應的農(nóng)藝性狀選擇適宜的抗線品種（系）進行種植。

表1 大豆抗線品種（系）產(chǎn)量與各性狀的關聯(lián)系數(shù)Table1 Correlation coefficient on yield and different agronomic traits of SCN resistant cultivars(lines)

表2 大豆抗線品種(系)產(chǎn)量與各性狀的關聯(lián)度及關聯(lián)序Table2 Correlation degree and correlation order on yield and different agronomic traits of SCN resistant cultivars(lines)

表3 大豆抗線品種（系）農(nóng)藝性狀的多重比較Table3 Multiple comparisons of major traits of SCN resistant cultivars(lines)

3 討論與結(jié)論

碳酸鹽草甸土上主要種植作物為大豆、玉米和水稻[4-5]，所種植作物均喜歡中性或偏酸性土壤條件。而此種土壤的主要問題就是pH過高，針對這一問題，很多專家學者對碳酸鹽草甸土的改良進行了研究。如王志玉使用土壤改良劑MDM顯著改善草甸堿土的理化性質(zhì)，玉米的干重和鮮重分別增加了52.69%和53.47%，水稻的單株產(chǎn)量增加了117.43%[6]。而在碳酸鹽草甸土上種植耐性較強的作物或品種，也可以有效的改良和利用此土壤，大豆一般選用抗線品種（系）。無論在何種土壤上種植何種作物，我們最終的目標就是獲得高產(chǎn)，大豆產(chǎn)量是一個受多基因控制的數(shù)量性狀，由多個因素相互作用而決定的，但其主要受株高、底莢高度、主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、百粒重等主要相關性狀的影響，灰色關聯(lián)度理論則是研究作物多元性狀相對重要性的良好方法[7-8]。單彩云等應用灰度關聯(lián)度分析研究表明單株粒數(shù)、單株莢數(shù)、結(jié)莢層數(shù)以及株高和有效分枝是影響三江平原地區(qū)大豆產(chǎn)量的主要因素[9]。許海濤研究表明單株粒重、單株粒數(shù)、每莢粒數(shù)和抗倒性是影響產(chǎn)量的主要因素[10]。

此研究通過對種植在碳酸鹽草甸土上的大豆抗線品種（系）進行灰色關聯(lián)分析。結(jié)果表明，單株粒重在大豆抗線品種（系）中對產(chǎn)量的作用居所有性狀之首，其次是株高、有效莢數(shù)及單株粒數(shù)。由于單株粒重由單株莢數(shù)、單株粒數(shù)（每莢粒數(shù)×單株莢數(shù)）和百粒重構(gòu)成，因此在碳酸鹽草甸土上進行大豆抗線品種種植時可以選用多莢型（或多粒型）品種，來提高品種的產(chǎn)量潛力。生育日數(shù)、主莖節(jié)數(shù)和百粒重對產(chǎn)量的影響一般，脂肪和蛋白含量對產(chǎn)量的影響最小。大體趨勢與大部分研究報道一致[7-10]。

但也存在著差異，因為大豆產(chǎn)量本身是由多個性狀因素共同作用的結(jié)果，同時也受生態(tài)條件、氣候因素、生產(chǎn)水平等外界因素影響，而此研究的土壤類型比較特殊，大豆選用的都是抗線品種，通過灰色關聯(lián)度分析將兩者聯(lián)系到一起，研究了影響大豆產(chǎn)量的主要因素，為以后在碳酸鹽草甸土上大豆抗線品種（系）的篩選試驗提供參考。

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