新品種粵糖03-373蔗產(chǎn)量影響因素的多元回歸分析

劉福業(yè)，吳文龍，周仁強，文明富，彭冬永，楊春強，潘方胤

0 引言

粵糖 03-373是廣東省生物工程研究所(廣州甘蔗糖業(yè)研究所)育成的甘蔗新品種，其親本是以植株高大、中大莖、豐產(chǎn)、中熟、農(nóng)藝性狀優(yōu)良的粵糖92-1287為母本，以特早熟高糖、穩(wěn)產(chǎn)、農(nóng)藝性狀優(yōu)良的粵糖93-159為父本雜交選育而成[1]。由于粵糖03-373具有早熟、糖分高，豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，宿根性強，農(nóng)藝性狀優(yōu)良等特性，已在粵、桂、滇等主產(chǎn)蔗區(qū)推廣種植。該品種的育成及推廣對改善蔗區(qū)品種結(jié)構(gòu)，降低蔗糖生長成本，提高制糖企業(yè)效益，促進蔗糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展將起到重要作用。

甘蔗蔗莖產(chǎn)量是由有效莖數(shù)和單莖重構(gòu)成的，而單莖重是由莖長、莖徑和莖比重構(gòu)成的。有效莖數(shù)、莖長和莖徑?jīng)Q定著蔗莖產(chǎn)量的高低，但有效莖數(shù)、莖長和莖徑屬于數(shù)量性狀，易受到環(huán)境因素的影響[2-3]，不同品種因種性不同，對蔗莖產(chǎn)量的影響亦不盡相同。劉福業(yè)等[4]研究了甘蔗新品種粵糖94-128種性，結(jié)果表明，蔗莖產(chǎn)量與有效莖數(shù)、莖長、單莖重呈極顯著的正相關(guān)，與莖徑呈不顯著正相關(guān)；莖長對蔗莖產(chǎn)量直接貢獻最大，其次為有效莖數(shù)和莖徑。劉福業(yè)等[5]研究了甘蔗新品種粵糖96-86的種性，結(jié)果表明，蔗莖產(chǎn)量與有效莖數(shù)和莖長呈極顯著正相關(guān)，與莖徑呈不顯著負(fù)相關(guān)；有效莖數(shù)對蔗莖產(chǎn)量直接貢獻最大，其次為莖長和莖徑。

本研究采用不同分析方法研究甘蔗新品種粵糖03-373蔗莖產(chǎn)量與有效莖數(shù)、莖長、莖徑的內(nèi)在遺傳關(guān)系，分析總結(jié)粵糖03-373種性特點，為生產(chǎn)上推廣種植和擬定栽培技術(shù)措施提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗材料為甘蔗新品種粵糖03-373。

1.2 試驗方法

試驗采用隨機區(qū)組或雙向隨機區(qū)組設(shè)計，2～4次重復(fù)，6～10行區(qū)，行距1～1.1 m，行長6.0～10.0 m，小區(qū)面積33.3～133.4 m2。2004～2010年共進行了新植、宿根共47點次試驗。收獲時對各點進行了莖長、莖徑、有效莖數(shù)的調(diào)查以及測產(chǎn)(稱重)。性狀指標(biāo)測定按甘蔗性狀調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)進行[6]。

1.3 統(tǒng)計分析

采用相關(guān)分析、多元回歸分析并建立蔗莖產(chǎn)量與莖數(shù)、莖長和莖徑3者的多元回歸方程，同時進行通徑分析[7]。數(shù)據(jù)處理采用 DPS軟件和 EXCEL軟件[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 相關(guān)分析

據(jù)歷年共47點次試驗所得的4個性狀數(shù)據(jù)資料進行統(tǒng)計分析，計算出粵糖03-373的有效莖數(shù)(x1)、莖長(x2)、莖徑(x3)和蔗莖產(chǎn)量(y)的6個二級偏相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見表1。

表1 粵糖03-373主要經(jīng)濟性狀的二級偏相關(guān)系數(shù)

從有效莖數(shù)、莖長、莖徑3者之間的關(guān)系看，在莖徑和蔗莖產(chǎn)量保持一定時，莖數(shù)和莖長呈極顯著的中度負(fù)相關(guān)(r12·y3=-0.6626**)，說明有效莖數(shù)與莖長關(guān)系密切，即莖數(shù)多，莖長就短；莖長和蔗莖產(chǎn)量保持一定時，有效莖數(shù)和莖徑呈極顯著的高度偏弱的負(fù)相關(guān)(r13·y2=-0.7389**)，說明有效莖數(shù)與莖徑關(guān)系密切，即莖數(shù)多，莖徑就??；當(dāng)有效莖數(shù)與產(chǎn)量保持一定時，莖長和莖徑呈極顯著的中度負(fù)相關(guān)(r23·y1=-0.6159**)，說明莖長與莖徑關(guān)系較密切，即莖長越長，莖徑越小。由此可見，有效莖數(shù)、莖長、莖徑3者之間是相互制約的。

從有效莖數(shù)、莖長、莖徑分別與蔗莖產(chǎn)量的關(guān)系看，在莖長和莖徑保持一定時，有效莖數(shù)與蔗莖產(chǎn)量呈極顯著的高度正相關(guān)(ry1·23=0.9580**)，說明有效莖數(shù)與蔗莖產(chǎn)量關(guān)系極密切，即莖數(shù)多，產(chǎn)量就高；在莖數(shù)和莖徑保持一定時，莖長與蔗莖產(chǎn)量呈極顯著高度偏弱的正相關(guān)(ry2·13=0.7334**)，說明莖長與產(chǎn)量關(guān)系密切，即莖長較長、產(chǎn)量就高；在莖數(shù)和莖長保持一定時，莖徑與蔗莖產(chǎn)量呈極顯著高度偏弱的正相關(guān)(ry3·12=0.7349**)，說明莖徑與產(chǎn)量關(guān)系密切，即莖徑越大，產(chǎn)量就高。由此可見，有效莖數(shù)是決定蔗莖產(chǎn)量的主要因素，莖長和莖徑是重要因素。

2.2 多元回歸分析

多元回歸分析結(jié)果表明，粵糖03-373公頃蔗莖產(chǎn)量(y)與有效莖數(shù)(x1)、莖長(x2)、莖徑(x3)的回歸方程式為：y＝-2.8713+1.5497x1+5.8990x2-395.4294x3(R＝0.9672**)。經(jīng) F 測驗(表 2)得出：F總＝10213.509**、F1＝139.239**、F2＝2.018、F3＝1.460。說明蔗莖產(chǎn)量與其構(gòu)成因子莖數(shù)、莖長和莖徑3者之間存在著極顯著的線性回歸關(guān)系。對偏回歸平方和進行比較，結(jié)果表明，有效莖數(shù)對產(chǎn)量的貢獻最大(Up1=9793792.97851)，其次是莖長(Up2=141910.80183)，莖徑最小(Up3=102664.33612)。有效莖數(shù)在 52605～71295條/hm2，莖長在 228.5～270.3 cm、莖徑在2.83～3.15 cm的范圍內(nèi)，此方程可用來預(yù)測蔗莖產(chǎn)量。其估計標(biāo)準(zhǔn)誤Sy/123=3978.195 kg/hm2。蔗莖產(chǎn)量估測準(zhǔn)確度在91.69%～99.96%之間。

表2 檢驗回歸方程顯著性方差分析

2.3 通徑分析

通徑分析結(jié)果表明(表3)，有效莖數(shù)對蔗莖產(chǎn)量的直接效應(yīng)最大(0.8802)，其次為莖徑(0.2906)和莖長(0.2850)。從效應(yīng)凈值看，有效莖數(shù)對蔗莖產(chǎn)量的效應(yīng)凈值最大(0.8951)，其次為莖長(0.4331)，莖徑最小(0.0829)。從效應(yīng)凈值可知，有效莖數(shù)每增加1個標(biāo)準(zhǔn)單位(S1＝4525.2條/hm2)可使公頃蔗莖產(chǎn)量凈增7843.22 kg (0.8951×8762.4 kg)，可見，隨著有效莖數(shù)的增加，增產(chǎn)效果是明顯的。同理，莖長每增加 1個標(biāo)準(zhǔn)單位(S2＝8.23 cm)，可使公頃蔗莖產(chǎn)量凈增3795.00 kg (0.4331×8762.4 kg)。莖徑每增加1個標(biāo)準(zhǔn)單位(0.056 cm)，可使公頃蔗莖產(chǎn)量凈增726.40 kg (0.0829×8762.4 kg)。分析結(jié)果與多元回歸分析結(jié)果一致?？梢?，要想提高粵糖03-373的蔗莖產(chǎn)量，莖數(shù)是首要，其次是莖長，再次是莖徑。

3 結(jié)論與討論

表3 粵糖03-373產(chǎn)量構(gòu)成因子對蔗莖產(chǎn)量的通徑效應(yīng)分析

⑴相關(guān)分析結(jié)果表明，有效莖數(shù)、莖長、莖徑3者之間存在著極顯著中度偏強的負(fù)相關(guān)，3者之間相互制約。有效莖數(shù)與蔗莖產(chǎn)量呈極顯著高度的正相關(guān)，是決定蔗莖產(chǎn)量的主要因素；莖長、莖徑與蔗莖產(chǎn)量呈極顯著高度偏弱正相關(guān)。

⑵回歸分析結(jié)果表明，有效莖數(shù)對蔗莖產(chǎn)量的貢獻最大，起主要決定作用。回歸方程：y＝-2.8713+1.5497x1+5.8990x2-395.4294x3的復(fù)相關(guān)系數(shù) R＝0.9672，R的平方為決定系數(shù)0.9355，說明蔗莖產(chǎn)量的變異有93.55%是由莖數(shù)、莖長和莖徑3者共同影響決定的。其余部分6.45%(1-93.55%)與莖數(shù)、莖長、莖徑無關(guān)，這可能與試驗誤差或其它未考慮到的因素有關(guān)。

⑶通徑分析結(jié)果表明，有效莖數(shù)對蔗莖產(chǎn)量的貢獻最大(直接效應(yīng)＝0.8802，效應(yīng)凈值＝0.8951)，其次是莖長(直接效應(yīng)＝0.2850，效應(yīng)凈值＝0.4331)，再次是莖徑(直接效應(yīng)＝0.2906，效應(yīng)凈值＝0.0829)。在蔗莖產(chǎn)量構(gòu)成的3因素中，有效莖數(shù)居主要決定地位作用，其次是莖長，再次是莖徑。

⑷粵糖 03-373品種的植株高度中等(一般在240～250 cm之間)。要想獲得較高的產(chǎn)量，應(yīng)盡可能爭取較多的莖數(shù)為主并兼顧莖長來獲得，即應(yīng)著重考慮如何發(fā)揮該品種莖數(shù)較多的種性優(yōu)勢。

⑸粵糖03-373出苗率高、分蘗率力強、宿根性能好，但生長偏慢。栽培上宜早冬植或冬植并留 2年以上宿根。下種量建議45000雙芽苗/hm2為宜。在苗期、分蘗期應(yīng)加強肥水管理，保證齊苗，壯苗，促進早期有效分蘗，抑制后期無效分蘗提高成莖率[9-10]。目標(biāo)蔗莖產(chǎn)量為97500 kg/hm2，有效莖數(shù)須達到60000條/hm2左右，莖長達250 cm左右。莖徑在一定的莖數(shù)、莖長范圍內(nèi)變化不大。在這個產(chǎn)量水平上，其甘蔗蔗糖分亦達到較高的水平，達到增產(chǎn)增糖增收效果。