貴州花生產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀灰色關(guān)聯(lián)度分析

姜 敏， 饒慶琳， 胡廷會， 成良強，2， 呂建偉， 王 軍*

(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 油料研究所， 貴州 貴陽 550006； 2.農(nóng)業(yè)部油料作物生物學(xué)與遺傳育種重點實驗室， 湖北 武漢 430062)

0 引言

【研究意義】花生又稱落花生(ArachishypogaeaLinn.)，屬薔薇目豆科1年生草本植物。花生含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)，其中蛋白質(zhì)含量為20%～36%，粗脂肪含量高達45%～55%[1]，是我國重要的油料作物和經(jīng)濟作物，2019年播種面積約31萬hm2，年產(chǎn)量1 752萬t，在保障食用油脂安全和促進農(nóng)民增收方面發(fā)揮重要的作用[2]。由于受往年惡劣天氣影響，花生價格有所上漲，農(nóng)民種植花生的積極性也有所增強。因此如何促進花生的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，已成為花生研究者的首要任務(wù)?！厩叭搜芯窟M展】李新娜等[3]利用灰色關(guān)聯(lián)度及相關(guān)、通徑分析2種方法分析花生產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀間的關(guān)系表明，百仁重、結(jié)果枝數(shù)、總分枝數(shù)與花生單株產(chǎn)量的關(guān)系最大。【研究的切入點】作物灰色育種工程理論技術(shù)體系是在作物育種理論研究與應(yīng)用研究相結(jié)合過程中產(chǎn)生，性狀間灰色關(guān)系分析理論是其八大理論之一[4]。產(chǎn)量組成不僅取決于基因型，同時是多個性狀相互作用和相互影響的結(jié)果。因此，把握各性狀的潛在關(guān)系，弄清每個性狀與產(chǎn)量的次序關(guān)系，可為花生新品種的選育提供科學(xué)依據(jù)?！緮M解決的關(guān)鍵問題】運用灰色關(guān)聯(lián)度分析法探討花生產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度，根據(jù)相關(guān)度排序，確定各性狀對產(chǎn)量的影響，以期為選育適宜貴州生態(tài)氣候條件的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)花生品種提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

18份供試材料均為貴州地方花生品種(表1)，由貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料研究所提供。

表1 18份貴州花生種質(zhì)資源

1.2 試驗設(shè)計

試驗在貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗基地進行，前茬作物是小麥，試驗按種質(zhì)資源的編號播種，行長2.5 m，行距40 cm，每行13穴，每穴3?；ㄉN子，每個材料種植5行，不設(shè)重復(fù)，以25 kg/667m2三元復(fù)合肥為基肥，中耕除草2次，采用常規(guī)大田管理。

1.3 調(diào)查項目

花生成熟時，參照國家花生區(qū)域試驗標準進行考種。調(diào)查每個品種的產(chǎn)量、單株生產(chǎn)力、成苗率，并選取5株調(diào)查其主莖高、側(cè)枝長、分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、結(jié)果數(shù)等農(nóng)藝性狀，曬干后測定百果重、百果仁重、百仁重等。

1.4 數(shù)據(jù)分析

按照灰色系統(tǒng)理論[4]要求，將18個花生新品種及 10個性狀視為一個整體，即為灰色系統(tǒng)。以5行花生產(chǎn)量為參考數(shù)列X0，其他 10個性狀為比較數(shù)列，記為Xi(i=1，2，3，…11)，即主莖高(X1)、側(cè)枝長(X2)、分枝數(shù)(X3)、結(jié)果枝數(shù)(X4)、結(jié)果數(shù)(X5)、單株生產(chǎn)力(X6)、百果重(X7)、百果仁重(X8)、百仁重(X9)、成苗率(X10)。由于參試品種和其各性狀值的單位不同，為了關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)的一致性，根據(jù)公式(1)進行數(shù)據(jù)標準化，計算產(chǎn)量及10個農(nóng)藝性狀的平均值和標準差，然后將各原始數(shù)據(jù)減去平均值后除以標準差，得到的數(shù)據(jù)為標準化處理值[5-6]。

(1)

根據(jù)公式(2)結(jié)合標準化數(shù)據(jù)結(jié)果計算比較數(shù)列X0與參考數(shù)列Xi間的絕對差值

Δi(k)= |Xi(k)-X0(k)|

(2)

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析方法，利用公式(3)和產(chǎn)量與10個農(nóng)藝性狀間的絕對差值的數(shù)據(jù)求關(guān)聯(lián)系數(shù)，ρ表示分辨系數(shù)，取值為0.5。得到產(chǎn)量與10 個農(nóng)藝性狀間的關(guān)聯(lián)系數(shù)。

ξi=(Δmin+ρΔmax)/(ΔXi+ρΔmax)

(3)

根據(jù)公式(4)計算各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度，并根據(jù)關(guān)聯(lián)度進行排序。

Ri=(1/n)Σξi(k)

(4)

2 結(jié)果與分析

2.1 參試花生品種(系)產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

從表2可見，興義紅皮、黔花生一號、務(wù)川花生和坡妹多粒種的5行產(chǎn)量較高，分別為1 150 g、1 099 g、1 052 g和1 000 g；凹子花生產(chǎn)量最低，為652 g。根據(jù)百仁重>80 g屬于大果的劃分標準，黔花生一號和普定花生是大果型品種。參試花生品種(系)產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)進行標準化處理，得到各指標的標準化處理值(表3)。

表2 參試花生品種(系)產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀

表3 參試花生品種(系)產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)標準化

2.2 產(chǎn)量與 10個農(nóng)藝性狀間的絕對差值

由表4可知，最小絕對差值是納雍花生的成苗率與產(chǎn)量的絕對差值，記為Δmin=0.010 3，最大絕對差值是務(wù)川花生的側(cè)枝長與產(chǎn)量的絕對差值，記為Δmax=4.040 6。

表4 產(chǎn)量與10個農(nóng)藝性狀間的絕對差值

2.3 產(chǎn)量與 10 個農(nóng)藝性狀間的關(guān)聯(lián)系數(shù)

由表 5可見，黔花生三號的成苗率與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)最大，即ξ10=3.357 2，而務(wù)川花生的側(cè)枝長與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)為最小即ξ2=0.333 5。

表5 產(chǎn)量與 10個農(nóng)藝性狀間的關(guān)聯(lián)系數(shù)

2.4 產(chǎn)量與 10個農(nóng)藝性狀間的關(guān)聯(lián)度

由表6 可知，花生產(chǎn)量與各性狀之間的關(guān)聯(lián)度依次為成苗率>單株生產(chǎn)力>分枝數(shù)>側(cè)枝長>百仁重>百果仁重>結(jié)果枝數(shù)>百果重>主莖高>結(jié)果數(shù)。其中成苗率、單株生產(chǎn)力、分枝數(shù)、側(cè)枝長、百仁重與花生產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度較大，而百果仁重、結(jié)果枝數(shù)、百果重、主莖高、結(jié)果數(shù)與花生產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度較小。

表6 參試花生品種(系)產(chǎn)量與各主要性狀之間的關(guān)聯(lián)度及排序

3 討論

灰色關(guān)聯(lián)分析是一種多因素統(tǒng)計分析方法，能夠描述不同因素之間的相對變化[7]。利用該方法研究花生已有較多報道。如劉學(xué)良等[8]研究表明，對花生產(chǎn)量影響最大的是百果重和結(jié)果枝數(shù)；陳湘瑜等[9]認為百仁重和百果重對花生產(chǎn)量影響最小，結(jié)果數(shù)和飽果數(shù)對花生產(chǎn)量影響最大；朱亞娟等[10]研究表明，單結(jié)果枝數(shù)、總分枝數(shù)、主莖高、飽果數(shù)和百果重對產(chǎn)量影響較大，生育期和出米率對產(chǎn)量影響較??；邢曉寧等[11]研究說明對花生產(chǎn)量的影響較大農(nóng)藝性狀是生育期、飽果率、出米率、單株生產(chǎn)力、主莖高。該方法的優(yōu)點是思路清晰，可以在很大程度上減少信息不對稱造成的損失，且數(shù)據(jù)要求低，工作量少。

4 結(jié)論

通過灰色關(guān)聯(lián)度分析研究認為，成苗率對花生產(chǎn)量的影響最大，其次是單株生產(chǎn)力、分枝數(shù)、側(cè)枝長、百仁重；而主莖高及結(jié)果數(shù)2個農(nóng)藝性狀與花生產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度在最后2位，因此，其對花生產(chǎn)量的影響最小。結(jié)果與前人的結(jié)論稍有不同，可能是由于貴州特別的喀斯特地貌及特殊的氣候因素造成。因此，在貴州地區(qū)花生品種改良和選育中，應(yīng)重點觀察選擇成苗率高、單株生產(chǎn)力強、分枝數(shù)多的材料，進而選育出適宜貴州的高產(chǎn)型花生品種。