黃淮南片小麥產(chǎn)量與構(gòu)成因素的相關(guān)和通徑分析

劉朝輝，李江偉，付 亮，蔣志凱，馬華平

(河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453600)

黃淮南部是我國(guó)冬小麥的主產(chǎn)區(qū)和高產(chǎn)區(qū)，是我國(guó)重要的商品糧基地。常年小麥播種面積800 萬hm2左右，約占全國(guó)小麥面積的30%。黃淮南部的小麥生產(chǎn)直接關(guān)系著國(guó)家的糧食安全。在人口剛性增加，土地供給持續(xù)減少的情況下，依靠單位面積產(chǎn)量的提高是保證糧食有效供給的手段之一，而培育高產(chǎn)品種能夠有效提高單產(chǎn)。為此，作者分析了2011-2012年黃淮南部小麥預(yù)備試驗(yàn)資料，對(duì)高產(chǎn)品種的產(chǎn)量三要素和產(chǎn)量進(jìn)行了相關(guān)分析和通徑分析，旨在探索產(chǎn)量三要素對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)之大小，為小麥高產(chǎn)育種提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

2011-2012年國(guó)家黃淮南片冬麥區(qū)預(yù)備試驗(yàn)248個(gè)小麥品系區(qū)試資料。

1.2 分析方法

用Excel、DPSv 7.05 對(duì)上述248個(gè)品種 (系)的穗數(shù) (x1)、穗粒數(shù) (x2)、千粒重 (x3)與產(chǎn)量 (y)進(jìn)行相關(guān)分析與通徑分析，研究各要素之間的相互關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 變異分析

由表1 可知，產(chǎn)量構(gòu)成三因素的變異較大，大小順序?yàn)?，千粒重＞穗?shù)＞ 穗粒數(shù)，說明有效穗數(shù)、千粒重及穗粒數(shù)上的差異比較大，各育種單位在對(duì)大穗型、大粒型及多穗型小麥育種策略上各有側(cè)重，產(chǎn)量變異系數(shù)較小，說明黃淮南片小麥產(chǎn)量處于比較穩(wěn)定水平，育種水平差異不明顯。

表1 黃淮南片小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的變異系數(shù)

2.2 相關(guān)分析

從表2 看出，產(chǎn)量三要素都與產(chǎn)量呈正相關(guān)，千粒重與產(chǎn)量的相關(guān)達(dá)到極顯著水平，而穗數(shù)和穗粒數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)不顯著。三要素與產(chǎn)量相關(guān)大小的順序?yàn)榍ЯＶ兀?穗數(shù)＞穗粒數(shù)。產(chǎn)量要素間的相關(guān)關(guān)系均為負(fù)值，說明產(chǎn)量要素間存在一定的制約關(guān)系。單獨(dú)提高三要素中任何一個(gè)要素都能提高產(chǎn)量，尤其是提高千粒重對(duì)提高產(chǎn)量的影響明顯;而三要素間都呈負(fù)相關(guān)，說明三要素之間任何一個(gè)要素的提高都會(huì)對(duì)其他因素造成不利影響，要想獲得高產(chǎn)，產(chǎn)量三要素之間需要達(dá)到一個(gè)較高水平的協(xié)調(diào)與平衡。

2.3 偏相關(guān)分析

偏相關(guān)分析又稱凈相關(guān)分析，是排除其他自變量影響后某一自變量與因變量的相關(guān)，由于偏相關(guān)和偏回歸消除了自變量相關(guān)的混淆，因而能夠表現(xiàn)出各個(gè)自變量和因變量的真實(shí)關(guān)系。因此，在多變量資料中，偏相關(guān)系數(shù)才能真實(shí)反映兩變量間的相關(guān)程度與性質(zhì)。

表2 黃淮南片小麥產(chǎn)量要素與產(chǎn)量間的相關(guān)系數(shù)

表3 表明，產(chǎn)量三要素均與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，其中，千粒重與產(chǎn)量的偏相關(guān)程度最高 (r=0.573 4＊＊)，穗數(shù) (r=0.456 4＊＊)次之，穗粒數(shù)最小 (r=0.450 8＊＊)。從表3 還可以看出:產(chǎn)量構(gòu)成因素之間的偏相關(guān)均呈極顯著負(fù)相關(guān)，說明產(chǎn)量三因素之間存在相互制約的關(guān)系。這表明在小麥品種的選育過程中，要三要素協(xié)調(diào)發(fā)展，才能取得較好的產(chǎn)量。根據(jù)上述分析及該地區(qū)小麥生態(tài)條件的特點(diǎn)，黃淮南片冬小麥高產(chǎn)育種策略應(yīng)增加千粒重，穩(wěn)定有效穗數(shù)，挖掘穗粒數(shù)的潛力。

表3 黃淮南片小麥產(chǎn)量因素對(duì)產(chǎn)量的偏相關(guān)分析

2.4 通徑分析

通徑分析將相關(guān)系數(shù)分解為直接作用和間接作用，能夠顯示產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量的作用大小和相對(duì)重要性。由表4 可以看出，3個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)都為正值，說明各產(chǎn)量因素對(duì)產(chǎn)量都有直接的正效用，如果控制其他因素不變，提高三因素中的任何一個(gè)因素，均對(duì)產(chǎn)量起到積極作用。其中，以提高千粒重的作用最大 (P=0.778 4)，增加穗數(shù)的作用次之 (P=0.560 9)，增加穗粒數(shù)的作用最小 (P=0.549 9)。這與偏相關(guān)分析的結(jié)果是一致的。

從間接通徑系數(shù)看，產(chǎn)量三要素對(duì)產(chǎn)量的間接通徑系數(shù)均為負(fù)值，其中，穗數(shù)通過千粒重對(duì)產(chǎn)量的負(fù)向效應(yīng)較大，千粒重通過穗數(shù)和穗粒數(shù)，穗粒數(shù)通過千粒重對(duì)產(chǎn)量都有較大的負(fù)向效應(yīng)，穗數(shù)通過穗粒數(shù)和穗粒數(shù)通過穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量的負(fù)效應(yīng)較小，根據(jù)上述分析及該地區(qū)小麥生態(tài)條件的特點(diǎn)，黃淮南片冬小麥高產(chǎn)育種策略應(yīng)提高千粒重，穩(wěn)定有效穗數(shù)，增加穗粒數(shù)。

表4 黃淮南片小麥產(chǎn)量因素對(duì)產(chǎn)量的通徑分析

3 小結(jié)與討論

對(duì)黃淮南片小麥產(chǎn)量構(gòu)成三因素的變異性分析結(jié)果表明，產(chǎn)量構(gòu)成因素的變異系數(shù)大小為:千粒重＞穗數(shù)＞穗粒數(shù)。千粒重的變異系數(shù)最大，說明不同育種單位在對(duì)大穗型及多穗型小麥育種策略上各有不同，產(chǎn)量變異系數(shù)較小，說明育種差異化較小，產(chǎn)量較穩(wěn)定。相關(guān)分析和通徑分析結(jié)果表明，千粒重與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，穗粒數(shù)和穗數(shù)與產(chǎn)量呈正相關(guān)，但相關(guān)不顯著。通徑分析與偏相關(guān)分析結(jié)果一致，偏相關(guān)分析結(jié)果表明，產(chǎn)量三要素與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)程度為千粒重＞穗數(shù)＞穗粒數(shù);3個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為千粒重＞穗數(shù)＞穗粒數(shù)，且都是正值。表明千粒重與產(chǎn)量關(guān)系最密切，它對(duì)產(chǎn)量的影響最大。

在小麥高產(chǎn)育種性狀選擇時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮育種材料的千粒重，將這一性狀放在首要位置。穗數(shù)的直接作用較大，其對(duì)產(chǎn)量的影響為正值，因此，在小麥高產(chǎn)育種性狀選擇時(shí)，根據(jù)已有育種資源，要保持合適的穗數(shù)是高產(chǎn)的基礎(chǔ)。穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的正向作用最小，可以放寬對(duì)穗粒數(shù)的選擇。該研究結(jié)果與有關(guān)報(bào)道或同或異［1-4］，這可能與試驗(yàn)取材及生態(tài)環(huán)境和栽培措施不同、年度氣候條件不同等有關(guān)，有待做進(jìn)一步比較研究。

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