綠豆主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性和通徑分析

張旭麗

摘 要：為了探究綠豆主要農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量的作用，對5個綠豆新品系的7個主要農(nóng)藝性狀（生育期、株高、單株分枝、單株莢數(shù)、 單莢粒數(shù)、千粒重）與產(chǎn)量進行了相關(guān)性、多元性回歸和通徑分析。結(jié)果表明：7個農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)分布在5.3%～35.49%，其中主莖分枝的變異系數(shù)最大，其次是單株莢數(shù);單株莢數(shù)、單莢粒數(shù)與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān);建立產(chǎn)量與各性狀間的最優(yōu)回歸方程為y=-531.844+52.329x4+99.398x5+11.816x6;單株莢數(shù)、單莢粒數(shù)和千粒重對產(chǎn)量的直接影響最大。因此，單株莢數(shù)、單莢粒數(shù)是影響產(chǎn)量的主要因素，在綠豆品種選育過程中要著重選擇，同時要協(xié)調(diào)好各個性狀間的關(guān)系，適當提高主莖分枝。

關(guān)鍵詞：綠豆;農(nóng)藝性狀;產(chǎn)量;相關(guān)分析;通徑分析

中圖分類號 S522 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2020）24-0065-03

綠豆營養(yǎng)價值高，除含有大量人體必需營養(yǎng)素外，還含有多種礦質(zhì)元素、生物活性物質(zhì)[1]。綠豆適應(yīng)性廣，抗逆性強，耐旱、耐瘠、耐蔭蔽，生育期短，播種適期長，具有固氮養(yǎng)地能力，是禾谷類作物、棉花、薯類間作套種的適宜作物和良好前茬，在農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)發(fā)展中具有其他作物不可替代的作用[2-3]。

綠豆產(chǎn)量是由多基因控制的數(shù)量性狀，受多個農(nóng)藝性狀的共同作用和影響，因此，研究農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量間的相關(guān)性，有助于提高綠豆高產(chǎn)新品種的育種效率[4-5]。為此，本試驗以綠豆新品系為研究對象，對其主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量進行了相關(guān)分析、回歸分析和通徑分析，探討各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系及各性狀對產(chǎn)量的相對重要性，旨在為綠豆新品種的選育提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗于2019年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高寒區(qū)作物研究所試驗地進行。該地年平均降水量360mm，無霜期135d左右，有效積溫2600～2700℃。試驗地地勢平坦，灌溉方便，土質(zhì)為沙壤土，肥力中上，土壤基本理化性質(zhì)為pH7.66，有機質(zhì)8.31g/kg，全氮0.032%，速效氮40.6mg/kg，速效磷7.71mg/kg，速效鉀72.12mg/kg。

1.2 試驗材料 參試材料為筆者所在課題組前期從引進的112份綠豆種質(zhì)中篩選得到的5個早熟、抗逆性強、產(chǎn)量較高的綠豆新品系。

1.3 試驗設(shè)計 試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，小區(qū)面積為10m2，每個品種設(shè)3次重復(fù)。田間采用穴播，行距40cm，穴距25cm，每穴播種3～5粒，種植密度為10000株/667m2。

1.4 性狀調(diào)查與數(shù)據(jù)處理 綠豆成熟后，每個小區(qū)避開邊界效應(yīng)選擇一行連續(xù)有代表性的10株植株進行田間性狀調(diào)查，主要測定株高、單株分枝、單株莢數(shù)、單莢粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量。采用Excel 2010進行試驗數(shù)據(jù)整理匯總，相關(guān)分析和通徑分析采用SPSS1 7.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要農(nóng)藝性狀及變異性 從表1可以看出，供試5個綠豆新品系的產(chǎn)量在1167.0～1734.0kg/hm2，平均為1411.50kg/hm2;株高在37.70～65.70cm，平均為51.92cm;生育期在75～88d，平均為82d;主莖分枝在2.0～5.7個，平均為2.68個;單株莢數(shù)在17.3～28.5個，平均為21.17個;單莢粒數(shù)在8.2～11.5粒，平均為10.33粒;千粒重在39.3～68.7g，平均為57.59g。產(chǎn)量及各個性狀的變異系數(shù)在5.3%～35.49%，其中，參試綠豆品系間主莖分枝的遺傳變異最大，變異系數(shù)高達35.49%，品系間單株莢數(shù)的變異程度也較大，變異系數(shù)為14.49%;生育期的變異程度最小，變異系數(shù)為5.3%。

2.2 主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)關(guān)系 從表2可以看出，綠豆新品系產(chǎn)量與6個農(nóng)藝性狀的相關(guān)系數(shù)排序為單株莢數(shù)>單莢粒數(shù)>千粒重>生育期>株高>主莖分枝。其中，產(chǎn)量與單株莢數(shù)、單莢粒數(shù)呈顯著正相關(guān)（r=0.531、r=0.616）;產(chǎn)量與生育期、株高、主莖分枝、千粒重呈正相關(guān)，但相關(guān)性不顯著。因此，在育種中，應(yīng)著重單株莢數(shù)和單莢粒數(shù)的選擇，而其他農(nóng)藝性狀的相關(guān)性未達到顯著水平，選擇標準可以適當放寬。在生產(chǎn)上，選擇種植單株莢數(shù)和單莢粒數(shù)多的抗逆性好的優(yōu)良品種，是保證綠豆豐產(chǎn)豐收的關(guān)鍵。

在各個農(nóng)藝性狀之間，株高與生育期呈極顯著正相關(guān)（r=0.824）;單株莢數(shù)和主莖分枝呈顯著正相關(guān)（r=0.597）;單莢粒數(shù)與主莖分枝、千粒重與主莖分枝、單株莢數(shù)與單莢粒數(shù)呈負相關(guān)，但相關(guān)性不顯著。因此，在進行性狀選擇時，要充分考慮各性狀間的相互作用，不能盲目地控制或提高某個單一性狀，只有注重性狀間的相互作用，才能選育出高產(chǎn)的綠豆品種。

2.3 主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的回歸分析

2.3.1 產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀關(guān)系的多元線性回歸分析 以綠豆主要農(nóng)藝性狀為自變量，產(chǎn)量為因變量進行多元線性回歸分析。首先，對擬建立的多元線性回歸方程進行F檢驗，結(jié)果為F=4.764，P<0.05，可以認為，所擬合的多元線性回歸方程具有統(tǒng)計學(xué)意義。同時，復(fù)相關(guān)系數(shù)R=0.884，決定系數(shù)R2=0.781，說明各主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量之間的線性相關(guān)程度較為密切，回歸方程擬合度較好。由此可建立產(chǎn)量與各性狀間的線性回歸方程如下：

y=-531.844-16.534x1+13.933x2-65.992x3+52.329x4+99.398x5+11.816x6

顯著性檢驗（表3）結(jié)果表明，單株莢數(shù)、單莢粒數(shù)、千粒重的回歸系數(shù)的差異顯著性均小于0.05，差異顯著，應(yīng)該留在回歸方程中;而其余3個自變量（生育期、株高、主莖分枝）的回歸系數(shù)的差異顯著性均大于0.05，差異不顯著，沒有統(tǒng)計學(xué)意義，應(yīng)該從方程中剔除。因此，回歸方程可優(yōu)化為：y=-531.844+52.329x4+99.398x5+11.816x6

2.3.2 主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的通徑分析 為明確綠豆6個農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量的具體作用，本試驗進行通徑分析，并計算出各性狀的間接通徑系數(shù)，直接通徑系數(shù)越大，對因變量的直接影響越大。由表4可知，單株莢數(shù)的直接通徑系數(shù)（0.849）最大，其次是單莢粒數(shù)（0.537）、千粒重（0.498），且3個農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量的直接正向效應(yīng)均達到顯著水平，說明單株莢數(shù)、單莢粒數(shù)、千粒重是直接影響綠豆產(chǎn)量的重要性狀。從間接通徑系數(shù)可知，單株莢數(shù)通過主莖分枝、千粒重（P=-0.198204和-0.154878）對產(chǎn)量有間接的負向效應(yīng);單莢粒數(shù)通過單株莢數(shù)（P=0.171498）對產(chǎn)量有間接的正向效應(yīng);千粒重通過單株莢數(shù)、單莢粒數(shù)（P=-0.264039和-0.141768）對產(chǎn)量的間接的負向效應(yīng)較大。

3 討論與結(jié)論

目前，在綠豆育種中選育高產(chǎn)品種，其關(guān)鍵不僅在于選配親本材料，還應(yīng)對綠豆的農(nóng)藝性狀進行選擇，找出影響綠豆產(chǎn)量的決定因子，從而提高綠豆產(chǎn)量，對發(fā)展晉北地區(qū)綠豆生產(chǎn)、調(diào)整完善種植結(jié)構(gòu)具有重要意義[6]。綠豆產(chǎn)量由多個農(nóng)藝性狀決定，而且各個性狀間既相互影響，又相互制約，研究和探討各性狀間的關(guān)系是綠豆育種中急需解決的問題。

本研究供試的5個綠豆新品系，其主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的變異系數(shù)分布在5.3%～35.49%，其中變異系數(shù)最大的是主莖分枝，其次是單株莢數(shù)，最小的是生育期。這充分說明變異系數(shù)大的性狀穩(wěn)定性較差，同時性狀的選擇潛力也較大;變異系數(shù)小的性狀較穩(wěn)定，但在品種選育過程中選擇的潛力相應(yīng)地較小。

相關(guān)分析結(jié)果表明，綠豆產(chǎn)量與單株莢數(shù)、單莢粒數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系，說明單株莢數(shù)、單莢粒數(shù)是影響產(chǎn)量的主要因素;各個性狀間株高與生育期、單株莢數(shù)與主莖分枝呈顯著正相關(guān);千粒重與單株莢數(shù)、單莢粒數(shù)呈負相關(guān)。多元回歸和通徑分析結(jié)果表明，單株莢數(shù)對產(chǎn)量的直接正向效應(yīng)最大，直接通徑系數(shù)為0.849;其次是單莢粒數(shù)、千粒重，直接通徑系數(shù)分別為0.537、0.498，均達顯著水平。另外，各個性狀間還存在著復(fù)雜的相關(guān)關(guān)系，直接或間接地影響著綠豆產(chǎn)量。因此，在高產(chǎn)綠豆品種選育過程中，應(yīng)兼顧各性狀的相互作用，在適當增加單株莢數(shù)、單莢粒數(shù)的同時，應(yīng)加強單株分枝、株高的選擇。

參考文獻

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