蘇中地區(qū)小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素分析及高產(chǎn)栽培途徑

摘 要：對江蘇省海安縣2002-2012年11a間的小麥定點苗情250組產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素資料進(jìn)行了變異系數(shù)分析、相關(guān)分析、多元回歸分析和通徑分析。研究結(jié)果表明：江蘇省蘇中地區(qū)小麥產(chǎn)量構(gòu)成3因素對產(chǎn)量的作用以667m2穗數(shù)最大，每穗粒數(shù)次之，千粒重最小，3因素間存在著既相互聯(lián)系又相互制約的關(guān)系，任一產(chǎn)量因素提高，都會限制和削弱其它產(chǎn)量因素的作用，三者必須協(xié)調(diào)發(fā)展，不可偏廢。該地區(qū)在小麥生產(chǎn)中，應(yīng)采取主攻穗數(shù)，兼顧穗粒數(shù)，并加強生育后期管理，提高千粒重等高產(chǎn)栽培技術(shù)措施，以奪取高產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：蘇中地區(qū)；小麥生產(chǎn)；產(chǎn)量構(gòu)成因素；統(tǒng)計分析；高產(chǎn)栽培途徑

中圖分類號 S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B 文章編號 1007-7731（2013）13-46-02

海安縣地處蘇中平原，為江蘇省蘇中地區(qū)農(nóng)業(yè)大縣，是全國商品糧生產(chǎn)基地縣，常年小麥種植面積3.33萬hm2，2008-2012年全縣小麥單產(chǎn)連續(xù)5a全省第一，小麥生產(chǎn)技術(shù)水平得到了長足發(fā)展。為研究探索新時期小麥生產(chǎn)的主攻方向，實現(xiàn)高產(chǎn)更高產(chǎn)的目標(biāo)，筆者將近年來的小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素進(jìn)行了統(tǒng)計分析，研究總結(jié)出進(jìn)一步獲取高產(chǎn)的栽培途徑。

1 材料與方法

分析材料取自2002-2012年江蘇省海安縣小麥定點田塊苗情調(diào)查數(shù)據(jù)，每塊田定6個點，每點為33.3cm×33.3cm，每年定點田塊相對穩(wěn)定，成熟期考種數(shù)據(jù)包含667m2有效穗數(shù)（x1）、每穗粒數(shù)（x2）、千粒重（x3）和產(chǎn)量（y）。11a間合計調(diào)查獲得250組數(shù)據(jù)，現(xiàn)對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素進(jìn)行變異系數(shù)、相關(guān)分析、回歸分析和通徑分析，以明確小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素間及其與產(chǎn)量關(guān)系的密切程度，探討高產(chǎn)栽培途徑。試驗數(shù)據(jù)用DPS數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的變異性分析 從表1可看出，產(chǎn)量構(gòu)成3因素的變異系數(shù)大小為：667m2有效穗數(shù)>每穗粒數(shù)>千粒重。說明環(huán)境條件對有效穗數(shù)影響最大，其遺傳力低；對千粒重的影響最小，其遺傳力高，即千粒重的大小主要由品種本身的遺傳特性所決定。

表1 小麥各產(chǎn)量構(gòu)成因素的變異系數(shù)

[項目＼產(chǎn)量（y）

（kg/667m2）＼有效穗數(shù)（x1）

（萬穗/667m2）＼穗粒數(shù)（x2）

（粒/穗）＼千粒重（x3）

（g）＼[x]＼458.42＼32.13＼35.71＼40.46＼S＼66.554 4＼4.740 5＼4.560 0＼3.875 9＼cv（%）＼14.52＼14.75＼12.77＼9.58＼]

在生產(chǎn)上通過改變栽培措施、增加有效穗數(shù)，比提高穗粒數(shù)和千粒重容易。因而有效穗數(shù)在栽培上是個較活躍的因子，生產(chǎn)上在合理穗數(shù)范圍內(nèi)應(yīng)以增加667m2穗數(shù)為主攻方向，而通過提高穗粒數(shù)和千粒重來獲得高產(chǎn)的潛力相對較小。

2.2 產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量及其相互間的相關(guān)分析 以上分析只知產(chǎn)量構(gòu)成因素的變異程度大小。為進(jìn)一步弄清各產(chǎn)量構(gòu)成因素關(guān)系的密切程度，我們對其進(jìn)行了相關(guān)分析。由表2顯示，產(chǎn)量構(gòu)成3因素與產(chǎn)量的相關(guān)均達(dá)極顯著水平，其中以667m2有效穗數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)最大，說明本地區(qū)小麥生產(chǎn)上，以提高667m2穗數(shù)來獲得高產(chǎn)的可行性較大。每穗粒數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)次之，千粒重與產(chǎn)量的相關(guān)第三，表明通過增加千粒重比增加每穗粒數(shù)來提高產(chǎn)量相對較難。產(chǎn)量構(gòu)成因素間的相關(guān)以有效穗數(shù)與每穗粒數(shù)的負(fù)相關(guān)最大，達(dá)極顯著水平，這說明有效穗數(shù)與每穗粒數(shù)兩者間是相互聯(lián)系、相互制約的關(guān)系，穗數(shù)的多少會影響每穗粒數(shù)的多少，穗數(shù)過多，則每穗粒數(shù)減少。有效穗數(shù)與千粒重的負(fù)相關(guān)也達(dá)極顯著水平，表明穗數(shù)過多同樣會導(dǎo)致千粒重下降。每穗粒數(shù)和千粒重之間的負(fù)相關(guān)達(dá)顯著水平，說明千粒重過高，穗粒數(shù)則相應(yīng)減少，過于追求穗粒數(shù)又勢必影響千粒重。

表2 產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量及其相互間的相關(guān)系數(shù)（r）

[項目＼穗粒數(shù)（x2）＼千粒重（x3）＼產(chǎn)量（y）＼有效穗數(shù)（x1） ＼-0.423 8** ＼-0.223 0** ＼0.477 3** ＼穗粒數(shù)（x2） ＼＼-0.153 8* ＼0.341 3** ＼千粒重（x3） ＼＼＼0.316 2** ＼]

注：*為達(dá)5%顯著水平；**為達(dá)1%顯著水平。

2.3 產(chǎn)量因素與產(chǎn)量間的回歸分析 為進(jìn)一步明確產(chǎn)量因素與產(chǎn)量間的數(shù)量關(guān)系，對產(chǎn)量y與有效穗數(shù)x1、穗粒數(shù)x2、千粒重x3，進(jìn)行多元回歸分析，得回歸方程為：Y=-907.358 3+13.952 1x1+12.635 6x2+11.521 1x3，多元相關(guān)系數(shù)R=0.990 9，多元決定系數(shù)R2=0.981 9。對回歸方程進(jìn)行顯著性檢驗，結(jié)果（F=4 455.56**）表明，變量X與y之間存在著極顯著的線性回歸關(guān)系。該回歸方程表示：當(dāng)667m2有效穗數(shù)（x1）、千粒重（x3）保持水平時，每穗粒數(shù)增加1粒，每667m2產(chǎn)量將平均增加12.635 6kg，當(dāng)667m2有效穗數(shù)（x1）、每穗粒數(shù)（x2）保持水平時，千粒重每增加1g，每667m2產(chǎn)量將平均增加11.521 1kg。

2.4 產(chǎn)量因素對產(chǎn)量的通徑分析 通過相關(guān)分析可基本上弄清各因素與667m2產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系。但由于構(gòu)成產(chǎn)量的各因素是一個有機整體，其相互影響不可能僅在某對因子中單獨進(jìn)行，事實上還包含著其他因素的間接影響，因而必須通過通徑分析將各因素與產(chǎn)量的簡單相關(guān)系數(shù)分解為直接作用和間接作用，以說明各因素對產(chǎn)量的直接和間接關(guān)系。各因素對產(chǎn)量的通徑分析結(jié)果見表3。

表3 產(chǎn)量因素對產(chǎn)量的通徑分析

[作用因子＼直接作用 ＼通過x1 ＼通過x2 ＼通過x3 ＼凈作用＼x1 ＼0.993 8＼＼-0.366 9＼-0.149 6＼0.477 3＼x2 ＼0.865 7＼-0.421 2＼＼-0.103 2＼0.341 3＼x3 ＼0.670 9＼-0.221 6＼-0.133 2＼＼0.316 2＼]

決定系數(shù)（R2）=0.981 929，剩余通徑系數(shù)（Pe）=0.134 43。

（1）667m2有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重對產(chǎn)量的直接作用（直接通徑系數(shù)）均為正值，表明在保持其它因素一定時，667m2產(chǎn)量隨其中任一因素增加而增加。三者對產(chǎn)量的作用程度為：667m2有效穗數(shù)（0.993 8）>每穗粒數(shù)（0.865 7）>千粒重（0.670 9），說明以增加667m2有效穗數(shù)的作用最大，增加每穗粒數(shù)的作用稍次，提高千粒重的作用第三。這和相關(guān)分析結(jié)果一致。

（2）從表3可以看出，667m2有效穗數(shù)對產(chǎn)量的直接作用最大，為0.993 8個標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)量，而通過每穗粒數(shù)和千粒重對產(chǎn)量影響被抵消了0.366 9和0.149 6個標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)量，因而使667m2有效穗數(shù)對產(chǎn)量的凈作用為0.477 3。每穗粒數(shù)對產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)量為0.865 7個標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)量，通過667m2有效穗數(shù)和千粒重對產(chǎn)量影響被抵消了0.421 2和0.103 2個標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)量，因而使每穗粒數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.341 3。千粒重對產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)量為0.670 9個標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)量，通過667m2有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)對產(chǎn)量影響被抵消了0.221 6和0.133 2個相關(guān)量，因而使千粒重與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.316 2。

通過以上相關(guān)和通徑分析可清楚地看出各產(chǎn)量因素的關(guān)系大小和相對重要性。如果提高3因素中的任何一因素均對產(chǎn)量有積極作用，其中提高畝穗數(shù)的作用最大，增加每穗粒數(shù)作用次之，以增加千粒重的作用最小。3因素對產(chǎn)量的凈作用均來自于它們自身的直接作用，而其中任一因素通過其它因素對產(chǎn)量的間接作用都為負(fù)值。這說明產(chǎn)量3因素間存在著很強的相互制約關(guān)系，任一產(chǎn)量因素提高，都會限制和削弱其它產(chǎn)量因素的作用。667m2有效穗數(shù)與每穗粒數(shù)、千粒重二者之間均存在較強的負(fù)相關(guān)，過于求最高穗數(shù)勢必會導(dǎo)致每穗粒數(shù)減少，影響千粒重的提高。

同時，每穗粒數(shù)與千粒重亦存在較強負(fù)相關(guān)，對產(chǎn)量的直接作用均互相通過對方被抵消了一部分，而使相關(guān)系數(shù)降低。這表明每穗粒數(shù)與千粒重也是互相排斥，每穗粒數(shù)過多，則千粒重相應(yīng)減小。本麥區(qū)小麥灌漿時間一般僅30d左右，且灌漿期間的天氣對千粒重的影響較大，過于追求每穗粒數(shù)勢必影響粒重。因而每穗粒數(shù)與千粒重二者要協(xié)調(diào)發(fā)展。簡言之，在高產(chǎn)栽培中應(yīng)通過主攻穗數(shù)，兼顧穗粒數(shù)，并加強生育后期管理，提高千粒重的途徑來奪取高產(chǎn)。

3 小結(jié)與討論

（1）產(chǎn)量構(gòu)成因素的變異性分析結(jié)果表明，有效穗數(shù)的變異系數(shù)最大。說明此性狀是容易通過栽培措施加以改變的最活躍的因素。因此，在小麥高產(chǎn)栽培措施上，首先要保證一定的基本苗，并采取合理的肥水管理提高分蘗成穗率，保證足夠的有效群體，是小麥高產(chǎn)的關(guān)鍵。

（2）相關(guān)和通徑分析表明，667m2有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重與產(chǎn)量的相關(guān)均達(dá)極顯著水平，三者對產(chǎn)量的直接作用均較大，其中667m2有效穗數(shù)對產(chǎn)量的直接作用和凈作用最大，是構(gòu)成小麥產(chǎn)量的最重要因素。產(chǎn)量3因素之間存在著不同水平的負(fù)相關(guān)，667m2有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)、千粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)，每穗粒數(shù)和千粒重呈顯著負(fù)相關(guān)，說明667m2穗數(shù)的多少勢必會影響到每穗粒數(shù)的多少，進(jìn)而影響千粒重的大小，三者必須協(xié)調(diào)發(fā)展，不可偏廢任何一方。小麥生產(chǎn)中，穗數(shù)的決定作用先于穗粒數(shù)的決定作用，故大面積生產(chǎn)上，應(yīng)根據(jù)不同品種、不同栽培方式，合理確定穗數(shù)范圍，使之盡可能地增加對產(chǎn)量的直接作用，可選擇分蘗力中等偏強，成穗率較高的品種，以盡可能少的基本苗來獲得較多的穗數(shù)，在優(yōu)先保證有效穗數(shù)的前提下，協(xié)調(diào)發(fā)展好穗粒數(shù)和千粒重。應(yīng)施足基肥增施苗肥，并適當(dāng)促控好分蘗生長，盡早在短期內(nèi)形成有效分蘗，減少后生分蘗，提高分蘗成穗率。拔節(jié)期施好拔節(jié)孕穗肥，以減少退化小花數(shù)，提高小花結(jié)實率，增加每穗粒數(shù)。灌漿期搞好葉面肥的噴施，以延長冠層葉片的功能期，增強灌漿強度，提高結(jié)實率和千粒重。

（3）本文建立的小麥產(chǎn)量與有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重的多元回歸方程極顯著，產(chǎn)量3因素x對產(chǎn)量y決定了98.19%以上。因此，可以用此回歸方程來預(yù)測產(chǎn)量。

參考文獻(xiàn)

[1]姚國才，姚金保，楊學(xué)明，等.長江中下游小麥品種產(chǎn)量性狀的遺傳相關(guān)和通徑分析[J].南京農(nóng)專學(xué)報，2002，18（4）：11-14.

[2]李曉東，劉洪明，王德旭，等.886059小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素分析及其增產(chǎn)途徑的研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報，1996，12（2）：15-16.

[3]王金鸞，周勇軍.豫南地區(qū)小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)和通徑分析[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，1991，（10）：1-2.

[4]王海洋，張俊喜，顧根寶等.沿海地區(qū)小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素分析及高產(chǎn)栽培途徑研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，1998（6）：5-7.

[5]唐啟義，馮明光.DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M]北京：科學(xué)出版社，2007.