開(kāi)農(nóng)82花生主要性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性和通徑分析

苗建利，鄧 麗，郭敏杰，蘆振華，殷君華，李 陽(yáng)，劉 冰，任 麗

（開(kāi)封市農(nóng)林科學(xué)研究院，河南 開(kāi)封 475004）

花生是我國(guó)重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物，在國(guó)內(nèi)食用油生產(chǎn)中具有重要地位。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織統(tǒng)計(jì)，2019年我國(guó)花生種植面積達(dá)4 508 393 hm2，總產(chǎn)量1 757.3萬(wàn)t。河南是我國(guó)花生生產(chǎn)第一大省，種植面積占全國(guó)花生面積的28%以上，總產(chǎn)超過(guò)全國(guó)花生總產(chǎn)的30%，僅次于小麥和玉米，居第三位?；诤幽鲜　八膬?yōu)四化”科技支撐行動(dòng)計(jì)劃的政策利好以及鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和“健康中國(guó)”戰(zhàn)略的深入實(shí)施，優(yōu)質(zhì)花生實(shí)現(xiàn)了大面積種植。發(fā)展花生產(chǎn)業(yè)對(duì)保障河南省食用油脂安全、促進(jìn)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和高效農(nóng)業(yè)發(fā)展均具有重要的意義。優(yōu)良品種是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，選育和推廣應(yīng)用優(yōu)良品種是促進(jìn)花生增產(chǎn)增收的一項(xiàng)重要措施。近年來(lái)，有不少學(xué)者從種植模式、播種時(shí)期、不同株型等方面開(kāi)展了花生主要性狀與產(chǎn)量以及形狀之間的相關(guān)性研究。例如：李廣昌[1]研究了播種季節(jié)對(duì)花生主要性狀的影響，認(rèn)為春播宜選擇有效分枝多、果大仁大的品種，秋播宜選擇莢果大小適中、果飽、出仁率高的品種；鐘瑞春[2]指出適當(dāng)控制株高和無(wú)效分枝，提高單株結(jié)果數(shù)、百果重是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的重要途徑；陳茹艷等[3]研究認(rèn)為，花生產(chǎn)量與單株結(jié)果數(shù)、飽果數(shù)和出仁率等性狀相關(guān)性較大。探索品種主要性狀與產(chǎn)量之間的相互關(guān)系，可為花生育種提供有效的選育指標(biāo)，并為高產(chǎn)栽培明確主攻方向[4-9]。近年來(lái)，河南省花生市場(chǎng)品種退化、混雜嚴(yán)重，亟需一批適合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)類型的豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病的花生新品種。筆者以區(qū)域試驗(yàn)中該品種的表現(xiàn)為依據(jù)，開(kāi)展了其主要性狀與產(chǎn)量以及各性狀之間的相關(guān)性分析和通徑分析，旨在指導(dǎo)花生新品種的栽培管理，并為篩選出更多適合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件的優(yōu)質(zhì)花生品種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

開(kāi)農(nóng)82的區(qū)域試驗(yàn)于2016—2017年分別在河南的開(kāi)封、周口、商丘、原陽(yáng)和河北的保定、廊坊、藁城、唐山進(jìn)行。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積13.34 m2，每個(gè)小區(qū)種植不少于5行，小區(qū)之間空1行，便于區(qū)分。于5月20日左右播種，種植密度180 000穴/hm2，每穴2粒種子。試驗(yàn)地四周設(shè)保護(hù)行，田間管理按當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)水平進(jìn)行。

花生成熟收獲期取樣，每小區(qū)隨機(jī)取10株，按照《花生種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[10]調(diào)查農(nóng)藝性狀；同時(shí)，依據(jù)品種成熟情況適時(shí)收獲，分小區(qū)單收、單曬，測(cè)定小區(qū)產(chǎn)量。測(cè)定項(xiàng)目包括：主莖高（X1）、側(cè)枝長(zhǎng)（X2）、分枝數(shù)（X3）、結(jié)果枝數(shù)（X4）、結(jié)果數(shù)（X5）、飽果數(shù)（X6）、百果重（X7）、百仁重（X8）、出仁率（X9）、莢果產(chǎn)量（Y），數(shù)據(jù)為2 a平均值。

1.2 試驗(yàn)方法

利用Microsoft Excel 2007統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的遺傳變異分析，采用PASW SPSS 18.0數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行相關(guān)性和通徑分析[11-12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 開(kāi)農(nóng)82花生主要性狀的統(tǒng)計(jì)性描述及其變異性分析

由表1可知，開(kāi)農(nóng)82平均主莖高51.12 cm，平均側(cè)枝長(zhǎng)54.92 cm，平均分枝數(shù)7.58條，平均結(jié)果枝數(shù)5.86條，平均結(jié)果數(shù)14.32個(gè)，平均飽果數(shù)10.70個(gè)，平均百果重254.49 g，平均百仁重98.97 g，莢果平均產(chǎn)量為369.47 kg/667m2。

變異系數(shù)（coefficient of variation）又稱“標(biāo)準(zhǔn)差率”，是衡量資料中各觀測(cè)值變異程度的一個(gè)統(tǒng)計(jì)量[13]，它可以表示變化的幅度偏離其平均值的程度，反映的是品種的靜態(tài)穩(wěn)產(chǎn)性，即品種的表現(xiàn)不隨環(huán)境的變化而變化，變異系數(shù)越小，說(shuō)明品種的靜態(tài)穩(wěn)產(chǎn)性越好。

從表1可以看出，開(kāi)農(nóng)82主要性狀變異系數(shù)從大到小依次為飽果數(shù)（X6）＞結(jié)果數(shù)（X5）＞分枝數(shù)（X3）＞結(jié)果枝數(shù)（X4）＞主莖高（X1）＞莢果產(chǎn)量（Y）＞側(cè)枝長(zhǎng)（X2）＞百仁重（X8）＞百果重（X7）＞出仁率（X9）。其中，變異系數(shù)較大的是結(jié)果數(shù)和飽果數(shù)，分別為28.42%和32.61%，均超過(guò)20%，表明結(jié)果數(shù)和飽果數(shù)受環(huán)境條件、栽培管理措施等外部因素的影響相對(duì)較大，可通過(guò)栽培措施等手段有效提高這2個(gè)性狀指標(biāo)；變異系數(shù)最低的是出仁率為4.17%，說(shuō)明想通過(guò)育種和栽培手段獲得理想出仁率的難度較大；其他農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)在11.47%～19.65%之間。

表1 開(kāi)農(nóng)82花生主要性狀和產(chǎn)量的描述性統(tǒng)計(jì)

2.2 開(kāi)農(nóng)82花生主要性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性分析

從表2可以看出，莢果產(chǎn)量與結(jié)果數(shù)、飽果數(shù)、百果重和百仁重呈正相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)分別為0.256、0.101、0.235、0.272，而與主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)呈顯著負(fù)相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)分別-0.505、-0.501。這說(shuō)明，在開(kāi)農(nóng)82實(shí)際生產(chǎn)中，若要提高花生莢果產(chǎn)量，需從結(jié)果數(shù)、飽果數(shù)、百果重和百仁重著手；另外，適當(dāng)控制株高也有助于提高莢果產(chǎn)量。

表2 開(kāi)農(nóng)82花生主要性狀與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)

從各性狀之間的相關(guān)系數(shù)來(lái)看，主莖高與側(cè)枝長(zhǎng)（r=0.979*）、分枝數(shù)與結(jié)果枝數(shù)（r=0.618*）、結(jié)果數(shù)與飽果數(shù)（r=0.840*）、百果重與百仁重（r=0.836**）都顯著或極顯著正相關(guān)；主莖高與百仁重（r=-0.563*）、側(cè)枝長(zhǎng)與百仁重（r =-0.502*）呈顯著負(fù)相關(guān)。因此，在進(jìn)行性狀選擇時(shí)，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(gè)單一性狀。

2.3 開(kāi)農(nóng)82花生主要性狀與產(chǎn)量的通徑分析

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，花生莢果產(chǎn)量受諸多因素的影響，是多種性狀共同作用的結(jié)果。相關(guān)性只表明了2個(gè)性狀間的簡(jiǎn)單線性關(guān)系，沒(méi)有考慮到性狀間的相互作用，而通徑分析是將相關(guān)系數(shù)進(jìn)行分解，揭示各性狀對(duì)產(chǎn)量的直接作用和間接作用，揭示相對(duì)重要性，其結(jié)果比相關(guān)性分析更具指導(dǎo)意義[14-15]。從表3可知，各性狀對(duì)產(chǎn)量的直接作用是不均等的，由大到小依次為百果重（X7）＞總分枝數(shù)（X3）＞主莖高（X1）＞飽果數(shù)（X6）＞結(jié)果數(shù)（X5）＞出仁率（X9）＞百仁重（X8）＞結(jié)果枝數(shù)（X4）＞側(cè)枝長(zhǎng)（X2），各性狀對(duì)產(chǎn)量的直接作用與相關(guān)系數(shù)大小的順序存在較大差異，其中側(cè)枝長(zhǎng)、結(jié)果枝數(shù)、百仁重、出仁率和結(jié)果數(shù)對(duì)產(chǎn)量起負(fù)向直接作用。

表3 開(kāi)農(nóng)82花生主要性狀與產(chǎn)量的通徑分析結(jié)果

百果重對(duì)產(chǎn)量的直接作用最大，其直接通徑系數(shù)為0.626，雖然通過(guò)主莖高、結(jié)果枝數(shù)、飽果數(shù)、百仁重和出仁率對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生了間接負(fù)效應(yīng)，亦通過(guò)側(cè)枝長(zhǎng)、分枝數(shù)和結(jié)果數(shù)產(chǎn)生正向間接效應(yīng)，且間接效應(yīng)總和為-0.391，但百果重自身的正向作用仍較大，最終其與產(chǎn)量呈正相關(guān)。分枝數(shù)的直接通徑系數(shù)是0.281，但負(fù)向間接效應(yīng)削弱了其自身的直接作用，最終與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)。主莖高的直接通徑系數(shù)為正，但受負(fù)向間接作用影響，最終與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)。飽果數(shù)的直接通徑系數(shù)僅為0.001，雖然通過(guò)主莖高、分枝數(shù)、結(jié)果數(shù)、百果重、百仁重對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)向間接作用，但其通過(guò)側(cè)枝長(zhǎng)、結(jié)果枝數(shù)、出仁率對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生較大的正向間接效應(yīng)，最終綜合體現(xiàn)為正向間接作用，與產(chǎn)量呈正相關(guān)。結(jié)果數(shù)、百仁重的直接通徑系數(shù)雖然均為負(fù)，但受其正向間接作用影響較大，間接效應(yīng)總和為正，且分別與產(chǎn)量呈正相關(guān)。

3 討論與結(jié)論

在農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)中，變異系數(shù)是衡量資料中各觀測(cè)值變異程度的一個(gè)統(tǒng)計(jì)量。農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)越大，則遺傳多樣性越大，良種選育時(shí)選擇潛力越大[16-20]。不同作物的性狀遺傳變異性有所差異。陳湘瑜等[21]研究表明，花生結(jié)果數(shù)和飽果數(shù)變異系數(shù)較大，出仁率變異系數(shù)最小，結(jié)果數(shù)和飽果數(shù)對(duì)花生產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)。李清華等[22]對(duì)27份花生資源的10個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行變異分析，結(jié)果表明，單株秕果數(shù)變異系數(shù)最大，其次為主莖高和單株結(jié)果數(shù)，百果重和百仁重變異系數(shù)較小。筆者的研究結(jié)果表明飽果數(shù)和結(jié)果數(shù)的變異系數(shù)較大，其次是分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、主莖高，出仁率變異系數(shù)最低，這與前人研究結(jié)果[23-25]存在部分異同，可能是試驗(yàn)地氣候條件不同或品種特性差異所致。

近年來(lái)，在優(yōu)質(zhì)花生品種選育過(guò)程中，育種家對(duì)高脂肪、高油酸、高蛋白以及高產(chǎn)早熟等優(yōu)良性狀越來(lái)越重視的同時(shí)，也將產(chǎn)量視作育種的重要目標(biāo)。相關(guān)分析結(jié)果表明，當(dāng)以提高產(chǎn)量為主要目標(biāo)時(shí)，應(yīng)以結(jié)果數(shù)、飽果數(shù)、百果重和百仁重為首選目標(biāo)性狀，同時(shí)考慮各性狀之間的相關(guān)性和協(xié)調(diào)性，這與前人的研究相一致。

綜合來(lái)看，在花生新品種選育時(shí)，應(yīng)把結(jié)果數(shù)、飽果數(shù)、百果重和百仁重作為優(yōu)先考慮的重要性狀；把主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)、分枝數(shù)等其他性狀作為綜合考慮的主要性狀。

綜上所述，在河南省優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)花生品種選育過(guò)程中，應(yīng)以結(jié)果數(shù)、飽果數(shù)、百果重和百仁重為主要性狀進(jìn)行選育。受氣候條件、種植模式、肥水管理等條件影響，不同生態(tài)環(huán)境下的作物性狀具有一定差異性。在生產(chǎn)管理中，應(yīng)通過(guò)栽培手段增加單株結(jié)果數(shù)、飽果數(shù)，同時(shí)兼顧百果重和百仁重，協(xié)調(diào)其他性狀之間的關(guān)系，以最大限度地發(fā)揮開(kāi)農(nóng)82的增產(chǎn)潛力。