豫北小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的灰色關(guān)聯(lián)度分析

范永勝，朱紅彩，閆玉信，屈濤，劉文靜，孫玉鐲，王映紅

(新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003)

河南省地處中原，是我國(guó)小麥種植面積最大、總產(chǎn)量最多、商品糧小麥調(diào)出量最多的省份。豫北地區(qū)位于河南小麥黃金走廊核心區(qū)，小麥種植歷史悠久，地理位置獨(dú)特，為黃河沖積平原，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，年平均氣溫14 ℃，土、肥、水以及氣候條件非常適宜小麥生長(zhǎng)。豫北地區(qū)小麥的籽粒產(chǎn)量的豐產(chǎn)豐收對(duì)河南的糧食供需平衡和糧食安全具有十分重要的作用。

小麥籽粒產(chǎn)量是多因素共同作用的結(jié)果，各個(gè)性狀的表現(xiàn)既取決于基因型，又受外界環(huán)境因素的影響，小麥產(chǎn)量性狀間的關(guān)系均呈隱含狀態(tài)，通常難以用常規(guī)的生物統(tǒng)計(jì)方法評(píng)價(jià)多個(gè)性狀與產(chǎn)量的關(guān)系。運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論中關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)小麥產(chǎn)量因素進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，能使各性狀得到合理評(píng)判，同時(shí)對(duì)新品種的選育和高產(chǎn)栽培有一定指導(dǎo)作用[1-2]。本文運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法，對(duì)豫北地區(qū)近幾年種植面積較大的12個(gè)小麥品種產(chǎn)量構(gòu)成因素的關(guān)系進(jìn)行分析，旨在為加快選擇高產(chǎn)小麥品種提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試品種為豫北地區(qū)近年推廣面積較大的主要栽培品種：百農(nóng)207(A1)、西農(nóng)979(A2)、鄭麥7698(A3)、新麥26(A4)、百農(nóng)4199(A5)、周麥27(A6)、矮抗58(A7)、豐德存麥5號(hào)(A8)、洛麥23(A9)、濮興5號(hào)(A10)、鄭麥366(A11)、平安8號(hào)(A12)。試驗(yàn)用種由新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥所提供。

1.2 試驗(yàn)記載

2017—2018年度試驗(yàn)設(shè)置在新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院輝縣育種試驗(yàn)地，地勢(shì)平坦，肥力中上等，排灌方便。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，小區(qū)面積66.7 m2，栽培及施肥管理措施與大田生產(chǎn)基本一致。整個(gè)生育期進(jìn)行系統(tǒng)觀察記載，取產(chǎn)量(X0，kg·hm-2)、株高(X1，cm)、生育期(X2，d)、有效穗數(shù)(X3，萬·hm-2)、穗粒數(shù)(X4，個(gè)·穗-1)，千粒重(X5，g)6個(gè)主要性狀，各個(gè)性狀的數(shù)據(jù)取平均值進(jìn)行分析。

1.3 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論和方法。將12個(gè)小麥品種的農(nóng)藝性狀與其產(chǎn)量視為同一灰色系統(tǒng)，將農(nóng)藝性狀作為比較數(shù)列，產(chǎn)量作為參考數(shù)列，了解產(chǎn)量因素與其他性狀因素間的變化趨勢(shì)，以關(guān)聯(lián)度的大小判定各個(gè)性狀對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)大小。各農(nóng)藝性狀的平均值列于表1[3]。

2 結(jié)果與分析

2.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

由于各性狀因素量綱不一致，需要將原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。

表1 參數(shù)品種各性狀的平均值

Xi(k)=[X′i(k)-Xi]/Si。

其中，k為品種，i為性狀，Xi(k)為標(biāo)準(zhǔn)化后的結(jié)果，X′i(k)為原始數(shù)據(jù)同一因素的平均值，Si為同一因素的標(biāo)準(zhǔn)差[4-6]。這樣得到的新數(shù)據(jù)序列即為標(biāo)準(zhǔn)序列(表2)。

表2 參數(shù)品種各性狀的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

2.2 計(jì)算絕對(duì)差值

根據(jù)表2數(shù)據(jù)求出X0與Xi各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的絕對(duì)值即△i(K)，公式為△i(K)=∣X0(K)-Xi(K)∣，將求得的結(jié)果列于表3。

表3 產(chǎn)量與其他因素的絕對(duì)差值

2.3 計(jì)算產(chǎn)量與其他因素的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度

根據(jù)灰色系統(tǒng)理論和方法計(jì)算各性狀與籽粒產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度(表4)。關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算公式：

§i(k)=(Δmin+p×Δmax)/(△i(k)+p×Δmax)。

式中，§i(k)即為產(chǎn)量與各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)，△i(k)為對(duì)應(yīng)的絕對(duì)差值，p為分辨系數(shù)，取p=0.5，Δmin=0.065 8(兩級(jí)最小差)，Δmax=3.926(兩級(jí)最大差)。

關(guān)聯(lián)度是關(guān)聯(lián)系數(shù)的算術(shù)平均值，計(jì)算公式：

ri=1/n×Σ§i(k)。

分別求出各因素與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度，并按大小順序排出關(guān)聯(lián)序(表4)。由表4可以看出，12個(gè)小麥品種農(nóng)藝性狀與籽粒產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度大小為：X5>X3>X1>X2=X4。

表4 產(chǎn)量與其他因素的關(guān)聯(lián)系數(shù)及關(guān)聯(lián)度

3 小結(jié)與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，豫北地區(qū)12個(gè)小麥品種產(chǎn)量因素與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度大小為千粒重(0.773)>有效穗數(shù)(0.746)>株高(0.690)>穗粒數(shù)(0.689)=生育期(0.689)。根據(jù)關(guān)聯(lián)度分析的原理可知，關(guān)聯(lián)度大的數(shù)列與參考數(shù)列的關(guān)系密切，而關(guān)聯(lián)度小的數(shù)列則與參考數(shù)列關(guān)系疏遠(yuǎn)。計(jì)算結(jié)果表明，小麥產(chǎn)量與千粒重、有效穗數(shù)關(guān)系密切，是制約豫北小麥產(chǎn)量的主要因素，因此，在小麥雜交后代豐產(chǎn)性的選擇應(yīng)注重千粒重和有效穗數(shù)的增加，也要在充分保證從出苗到成熟的生育天數(shù)、穗粒數(shù)和一定高度的株高的基礎(chǔ)上才能選育出高產(chǎn)小麥新品種[7-8]。

豫北地區(qū)小麥的高產(chǎn)栽培管理策略應(yīng)以提高千粒重和有效穗數(shù)為主導(dǎo)，協(xié)調(diào)好群體與個(gè)體的發(fā)展，從而達(dá)到增加產(chǎn)量的目標(biāo)。栽培管理應(yīng)掌握以促為主，施足底肥，在適宜播種期力爭(zhēng)早播，保證適宜的基本苗，構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu)，促大蘗成穗，提高單位面積的有效穗數(shù)，及時(shí)澆好灌漿水，促進(jìn)籽粒飽滿，提高千粒重，實(shí)現(xiàn)其高產(chǎn)潛力。