耐鹽水稻產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析

代金英，張桂云，胡 蕾，孫紅芹，萬林生，韓配配，倪正斌

（江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇鹽城224002）

耐鹽堿水稻區(qū)域試驗的目的是及時準(zhǔn)確地鑒定當(dāng)?shù)匦掠苫蛞M品種的豐產(chǎn)性、適應(yīng)性、抗逆性及品質(zhì)狀況，篩選適合當(dāng)?shù)胤N植的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗新品種，為品種審定和推廣提供參考。江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所參與江蘇省耐鹽中粳稻科企聯(lián)合體，在鹽城順泰農(nóng)場進行江蘇省耐鹽中粳稻新品種試驗，可為江蘇省耐鹽中粳稻新品種審定和示范推廣提供支持。隨著對耐鹽水稻育種的深入研究，我國耐鹽水稻育種產(chǎn)量和耐鹽水稻品質(zhì)已經(jīng)取得了階段性成效。趙麗娟等發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)厮巨r(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度從大到小順序依次為實粒數(shù)、有效穗數(shù)、總粒數(shù)、結(jié)實率、水稻株高、稻穗長、播種到齊穗的天數(shù)及劍葉長[1-2]。因此，在水稻高產(chǎn)栽培時，應(yīng)加強對實粒數(shù)、有效穗數(shù)和總粒數(shù)的培育，以達(dá)到高產(chǎn)的目的。近年來，灰色關(guān)聯(lián)度分析法因簡單好用而被廣泛應(yīng)用于植物品種農(nóng)藝性狀評價的相關(guān)研究[3-13]。本文運用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法，對所承擔(dān)的江蘇省耐鹽中粳稻科企聯(lián)合體的耐鹽水稻品種產(chǎn)量及其農(nóng)藝性狀進行分析，旨在篩選出影響當(dāng)?shù)啬望}水稻產(chǎn)量的主要農(nóng)藝性狀，為當(dāng)?shù)啬望}水稻育種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為2019年所承擔(dān)江蘇省耐鹽堿水稻品種聯(lián)合體區(qū)域試驗的14個品種，即NYJ7012、鹽稻1640、連鑒7號、鹽稻1382、云輝7號、鹽稻12號、寧9004、通海粳17-2、華豐16135、鹽稻1367、云輝5號、鹽稻178、揚農(nóng)粳3284、及徐稻3號，分別以S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14表示。

1.2 試驗方法

試驗田選擇江蘇鹽城順泰農(nóng)場（120.15°E、33.5°N），土壤表層（0～30 cm）鹽含量0.3%左右，地勢平整、肥力中等偏上且均勻的田塊。按照完全隨機區(qū)組試驗設(shè)計，3個重復(fù)，共42個小區(qū)，小區(qū)面積13.3 m2，長寬比2.4︰1。保護行6行，種植對應(yīng)小區(qū)品種。按當(dāng)?shù)卮筇锍Ｒ?guī)生產(chǎn)措施栽培管理。水稻成熟前后在田間采樣，調(diào)查各水稻參試品種的農(nóng)藝性狀并測產(chǎn)。整理試驗數(shù)據(jù)，進行灰色關(guān)聯(lián)度分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 調(diào)查結(jié)果

耐鹽水稻主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的調(diào)查結(jié)果見表1 。按照灰色系統(tǒng)要求，將14個品種以及11個主要農(nóng)藝性狀作為一個整體，各農(nóng)藝性狀作為系統(tǒng)中的一個因素。記各耐鹽水稻品種的產(chǎn)量為參考數(shù)列Y，全生育期、基本苗、高峰苗、有效穗數(shù)、株高、穗長、總粒數(shù)、實粒數(shù)、結(jié)實率和千粒質(zhì)量為比較數(shù)列X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10（表2）。

表1 參試耐鹽水稻品種的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量均值

根據(jù)表1的試驗數(shù)據(jù)，計算出耐鹽水稻的各個農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，然后將各個數(shù)據(jù)減去平均值后再除以標(biāo)準(zhǔn)差，得到的數(shù)據(jù)即為標(biāo)準(zhǔn)化值，詳見表2（仍以原數(shù)列表示）。

表2 試驗數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化值序列

利用表2的數(shù)據(jù)求參考數(shù)列Y與比較數(shù)列Xi的絕對差值△ij，絕對差值結(jié)果見表3。式中：i為產(chǎn)量外其他農(nóng)藝性狀序號，i=1，2，3，……，10；j為品種序號，j=1，2，3，……，14。

表3 試驗數(shù)據(jù)的絕對差值序列

2.2 產(chǎn)量和各性狀關(guān)聯(lián)系數(shù)

根據(jù)絕對差值和下列公式，求第j個耐鹽水稻品種的產(chǎn)量與其第i個農(nóng)藝性狀之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)：

ξij=（min△ij+ρmax△ij）/（△ij+ρmax△ij）。（2）式中：min△ij和max△ij分別表示所有比較序列絕對差值中的最小值與最大值；ρ表示分辨系數(shù)，取值為0.5。

由表3可知，產(chǎn)量與其他農(nóng)藝性狀的最小差值為0.003 4，最大差值為2.987 4，將表3中相應(yīng)的數(shù)據(jù)代入上式（2），即可得到各品種性狀關(guān)聯(lián)系數(shù)ξij的值，結(jié)果見表4。

2.3 產(chǎn)量和各性狀關(guān)聯(lián)度

求產(chǎn)量與第i個農(nóng)藝性狀之間的關(guān)聯(lián)度ri，關(guān)聯(lián)度的計算公式為：

將表4中各農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)代入（3）式，求出耐鹽水稻農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量之間的關(guān)聯(lián)度，并按關(guān)聯(lián)度的大小排序，結(jié)果見表5。

由表5可知，耐鹽水稻產(chǎn)量與各農(nóng)藝性狀之間的關(guān)聯(lián)度從大到小的順序依次為實粒數(shù)、結(jié)實率、總粒數(shù)、千粒質(zhì)量、株高、基本苗、有效穗數(shù)、穗長、全生育期、高峰苗。根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析的原則，關(guān)聯(lián)度越大的性狀與產(chǎn)量關(guān)系越密切，關(guān)聯(lián)度越小的性狀與產(chǎn)量關(guān)系越小。因此，實粒數(shù)、結(jié)實率和總粒數(shù)對耐鹽水稻產(chǎn)量的影響最大，穗長、全生育期和高峰苗與耐鹽水稻產(chǎn)量的影響最小。

2.4 水稻各農(nóng)藝性狀間的關(guān)聯(lián)度分析

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析理論，將產(chǎn)量作為一個普通性狀與各農(nóng)藝性狀一起進行灰色關(guān)聯(lián)分析，分別將不同的性狀作為參考數(shù)列，其余性狀作為比較數(shù)列，可得到各個參試農(nóng)藝性狀間的關(guān)聯(lián)矩陣（表6）。由表6可知，全生育期與其他性狀的關(guān)聯(lián)度大小依次為有效穗數(shù)、總粒數(shù)、高峰苗、實粒數(shù)、產(chǎn)量、千粒質(zhì)量、穗長、株高、基本苗、結(jié)實率，可見，全生育期與有效穗數(shù)密切相關(guān)，與結(jié)實率關(guān)聯(lián)度最小?；久缗c其他性狀的關(guān)聯(lián)度依次為高峰苗、株高、產(chǎn)量、穗長、總粒數(shù)、實粒數(shù)、結(jié)實率、有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量、全生育期，可見，基本苗與高峰苗密切相關(guān)，與全生育期關(guān)聯(lián)度最小。高峰苗與其他性狀的關(guān)聯(lián)度依次為基本苗、株高、總粒數(shù)、有效穗數(shù)、實粒數(shù)、全生育期、結(jié)實率、千粒質(zhì)量、穗長、產(chǎn)量，可見，高峰苗與基本苗密切相關(guān)，與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度最小。有效穗數(shù)與其他性狀的關(guān)聯(lián)度大小依次為全生育期、株高、產(chǎn)量、基本苗、高峰苗、穗長、結(jié)實率、千粒質(zhì)量、總粒數(shù)、實粒數(shù)，可見，有效穗數(shù)與全生育期密切相關(guān)，與實粒數(shù)關(guān)聯(lián)度最小。株高與其他性狀的關(guān)聯(lián)度依次為穗長、實粒數(shù)、基本苗、結(jié)實率、產(chǎn)量、總粒數(shù)、高峰苗、有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量、全生育期，可見，株高與穗長密切相關(guān)，與全生育期關(guān)聯(lián)度最小。穗長與其他性狀的關(guān)聯(lián)度大小依次為株高、總粒數(shù)、實粒數(shù)、結(jié)實率、千粒質(zhì)量、基本苗、產(chǎn)量、有效穗數(shù)、高峰苗、全生育期，可見，穗長與株高密切相關(guān)，與全生育期關(guān)聯(lián)度最小?？偭?shù)與其他性狀的關(guān)聯(lián)度依次為實粒數(shù)、產(chǎn)量、結(jié)實率、穗長、株高、千粒質(zhì)量、基本苗、高峰苗、全生育期、有效穗數(shù)，可見，總粒數(shù)與實粒數(shù)密切相關(guān)，與有效穗數(shù)關(guān)聯(lián)度最小。實粒數(shù)與其他性狀的關(guān)聯(lián)度依次為總粒數(shù)、產(chǎn)量、結(jié)實率、株高、穗長、千粒質(zhì)量、基本苗、高峰苗、全生育期、有效穗數(shù)，可見，實粒數(shù)與總粒數(shù)密切相關(guān)，與有效穗數(shù)關(guān)聯(lián)度最小。結(jié)實率與其他性狀的關(guān)聯(lián)度大小依次為千粒質(zhì)量、產(chǎn)量、實粒數(shù)、總粒數(shù)、株高、穗長、基本苗、高峰苗、有效穗數(shù)、全生育期，可見，結(jié)實率與千粒質(zhì)量密切相關(guān)，與全生育期關(guān)聯(lián)度最小。千粒質(zhì)量與其他性狀的關(guān)聯(lián)度大小依次為結(jié)實率、產(chǎn)量、穗長、總粒數(shù)、實粒數(shù)、株高、高峰苗、全生育期、基本苗、有效穗數(shù)，可見，千粒質(zhì)量與結(jié)實率密切相關(guān)，與有效穗數(shù)關(guān)聯(lián)度最小。

表4 參試耐鹽水稻品種產(chǎn)量與各農(nóng)藝性狀之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)

表5 產(chǎn)量與各農(nóng)藝性狀之間的關(guān)聯(lián)度及排序

表6 各農(nóng)藝性狀間關(guān)聯(lián)矩陣

3 小結(jié)與討論

灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果表明，在所研究的耐鹽水稻的11個農(nóng)藝性狀中，實粒數(shù)是對耐鹽水稻產(chǎn)量影響最大的性狀，其次分別是結(jié)實率和總粒數(shù)；而穗長、全生育期和高峰苗3個性狀對耐鹽水稻產(chǎn)量影響較小。這與趙麗娟等的研究結(jié)果[1-2]較一致。而對于所有性狀而言，實粒數(shù)、總粒數(shù)、千粒質(zhì)量與其他性狀的關(guān)聯(lián)度均比較大，說明實粒數(shù)、總粒數(shù)、千粒質(zhì)量是與多個性狀相互影響的重要農(nóng)藝性狀。耐鹽水稻是一個有機的生物體，其性狀間均存在相互影響的情況，只有將所有性狀有機地結(jié)合起來，才能對耐鹽水稻產(chǎn)量有一個質(zhì)的提升。由于實粒數(shù)、結(jié)實率、總粒數(shù)這3個農(nóng)藝性狀對耐鹽水稻產(chǎn)量的影響排前3位，所以在耐鹽水稻高產(chǎn)育種中，應(yīng)當(dāng)選擇實粒數(shù)、結(jié)實率與總粒數(shù)較高的育種種質(zhì)資源材料，進行耐鹽高產(chǎn)育種工作。本研究還發(fā)現(xiàn)，實粒數(shù)、總粒數(shù)、千粒質(zhì)量與各個性狀的關(guān)聯(lián)度都比較大，說明實粒數(shù)、總粒數(shù)、千粒質(zhì)量是與多個性狀相互影響的農(nóng)藝性狀。在耐鹽水稻育種中，應(yīng)對實粒數(shù)、總粒數(shù)與千粒質(zhì)量加以選擇，以選育出適宜當(dāng)?shù)氐哪望}水稻高產(chǎn)新品種。