六盤(pán)山萵筍主要農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量關(guān)聯(lián)分析

吳利曉， 曹少娜， 張建虎， 王克雄， 關(guān)耀兵

（1.寧夏農(nóng)林科學(xué)院固原分院，寧夏 固原 756000；2.寧夏旱作農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心，寧夏 固原 756000）

寧夏南部山區(qū)萵筍栽培面積不斷加大，選擇適宜的栽培品種對(duì)提高寧南山區(qū)蔬菜產(chǎn)量至關(guān)重要[1]。寧南山區(qū)隆德縣觀莊鄉(xiāng)年降水量達(dá)530 mm，降雨多集中在7—9 月，經(jīng)過(guò)近3 年的萵筍栽培研究，該地區(qū)可發(fā)展直播雨養(yǎng)萵筍種植。在育種過(guò)程中，除進(jìn)行相關(guān)分析以外，還必須進(jìn)行通徑分析，以揭示各性狀對(duì)產(chǎn)量作用的實(shí)質(zhì)[2]。相關(guān)分析、通徑分析和回歸分析是國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者在農(nóng)業(yè)研究中揭示農(nóng)藝性狀、反映單株產(chǎn)量的重要方法[3-9]，其為作物育種和品種選擇提供了理論依據(jù)。

各國(guó)學(xué)者對(duì)萵苣起源觀點(diǎn)不一，根據(jù)有關(guān)歷史文獻(xiàn)及萵苣分布和生理特點(diǎn)，陳貴林[10]認(rèn)為地中海沿岸為萵苣的原產(chǎn)地，在漢唐時(shí)期，葉用萵苣傳入中國(guó)，而莖用萵苣即萵筍起源于中國(guó)[11-12]。萵筍的形成經(jīng)歷了葉用萵苣到莖用萵苣的變化，經(jīng)過(guò)人工定向馴化，其莖和葉發(fā)生了較大變化。萵筍產(chǎn)量性狀是一個(gè)復(fù)雜的數(shù)量性狀，受到很多性狀的制約和影響，陳貴林等[13]采用直線相關(guān)和通徑分析的方法，分析了株高、株展、葉數(shù)、葉質(zhì)量、莖長(zhǎng)和莖粗等6 個(gè)性狀，發(fā)現(xiàn)決定萵筍莖質(zhì)量的主要性狀是葉質(zhì)量、莖粗和莖長(zhǎng)，葉質(zhì)量和莖粗、葉質(zhì)量和莖長(zhǎng)同時(shí)作為萵筍豐產(chǎn)品種的選擇性狀；張磊等[14]在分析萵苣基因組演化中，認(rèn)為油麥菜與萵筍在株型、葉型及莖粗細(xì)等性狀方面相近，可作為同一栽培類型研究。萵筍品種一直處在不斷更新?lián)Q代之中，但自陳貴林有關(guān)研究后，再無(wú)有關(guān)萵筍主要農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量關(guān)聯(lián)性研究。目前，市場(chǎng)流行的萵筍品種農(nóng)藝性狀和單株產(chǎn)量關(guān)系尚不清楚，研究萵筍農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量關(guān)系對(duì)初選培育高產(chǎn)萵筍品種具有重要意義。

本試驗(yàn)選取13 份紅綠萵筍材料，在寧夏農(nóng)林科學(xué)院固原分院觀莊試驗(yàn)基地開(kāi)展大田試驗(yàn)，采用相關(guān)分析、通徑分析和回歸分析，深入分析了萵筍單株產(chǎn)量形成中各個(gè)性狀所起的作用和相對(duì)重要性，旨在為寧夏南部山區(qū)雨養(yǎng)萵筍品種選擇提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試萵筍品種如表1 所示。

表1 供試萵筍品種及其來(lái)源

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在寧夏固原市隆德縣寧夏農(nóng)林科學(xué)院固原分院觀莊試驗(yàn)基地進(jìn)行，前茬為蕎麥，肥力中等，試驗(yàn)地海拔2 290 m，年均降水量530 mm。小區(qū)面積10 m2，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3 次重復(fù)。2021 年5 月4 日播種，采用人工穴播，平壟種植，壟面80 cm，壟溝50 cm，覆黑膜。每壟種植3 行，行距43.3 cm，株距35 cm，種植密度為5 134.7 株/667 m2。整地時(shí)，施基肥：有機(jī)肥40 kg/667m2。于6 月24 日追肥一次：重過(guò)磷酸鈣12.5 kg/667m2，尿素10 kg/667m2，磷酸二銨25 kg/667m2，硫酸鉀2.5 kg/667m2。

1.3 主要農(nóng)藝性狀調(diào)查

收獲時(shí)，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取5 株，調(diào)查生育期、株高、莖粗、莖長(zhǎng)、葉質(zhì)量、莖質(zhì)量和莖葉比等指標(biāo)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SAS 8.2 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和相關(guān)分析等。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同萵筍品種主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量變異分析

不同萵筍品種各性狀之間存在著不同程度的關(guān)聯(lián)性，對(duì)于某一性狀的選擇勢(shì)必會(huì)影響到其他性狀的遺傳效果。由表2 可知，不同萵筍品種，各性狀值均有較大變異。其中莖質(zhì)量變異最大，變異系數(shù)為29.07%，其他依次為株高、莖葉比、產(chǎn)量、莖長(zhǎng)、葉質(zhì)量、莖粗。生育期的變異系數(shù)最小為5.42%。性狀間變異系數(shù)大表示各試驗(yàn)材料在本地表現(xiàn)差異性較大，試驗(yàn)所選取的材料代表性強(qiáng)。

表2 不同萵筍品種產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀及變異幅度

2.2 相關(guān)分析

2.2.1 不同萵筍品種的主要農(nóng)藝性狀和單株產(chǎn)量的相關(guān)分析 由表3 可知，不同萵筍品種的主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量間存在不同程度的正或負(fù)相關(guān)，其相關(guān)性由大到小依次為莖質(zhì)量、莖長(zhǎng)、莖葉比、葉質(zhì)量、株高、莖粗、生育期。

表3 不同萵筍品種主要農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)

莖質(zhì)量、莖長(zhǎng)、莖葉比、葉質(zhì)量與產(chǎn)量存在著極顯著的正相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)r依次為0.979、0.798、0.760 和0.712，表明莖質(zhì)量越大、莖越長(zhǎng)、莖葉比越大且葉質(zhì)量越大，產(chǎn)量越高。株高、莖粗與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為r=0.495 和r=0.410，表明這些性狀與萵筍產(chǎn)量存在一定程度的正相關(guān)，但不顯著。生育期與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為r=-0.325，表明生育期與產(chǎn)量間存在負(fù)相關(guān)，但不顯著。此外，萵筍各品種間株高、莖質(zhì)量與莖長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)，莖葉比與莖質(zhì)量也呈極顯著正相關(guān)；莖葉比與莖粗呈顯著正相關(guān)，葉質(zhì)量、莖葉比與莖長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)，莖質(zhì)量與葉質(zhì)量呈顯著正相關(guān)；生育期與莖長(zhǎng)呈顯著負(fù)相關(guān)；其余各性狀間差異不顯著。

2.2.2 不同萵筍品種主要農(nóng)藝性狀間的相關(guān)分析 由表3 可知，株高與莖長(zhǎng)、莖長(zhǎng)與莖質(zhì)量、莖質(zhì)量與莖葉比之間，存在一定的極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r分別為0.859、0.768、0.871；莖粗與莖葉比，莖長(zhǎng)與葉質(zhì)量、莖葉比，葉質(zhì)量與莖質(zhì)量，都呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r依次為0.653、0.614、0.604 和0.554；莖長(zhǎng)與生育期呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為r=-0.567；其余性狀間相關(guān)性不顯著。由此可見(jiàn)，萵筍的各主要農(nóng)藝性狀間存在互相制約，在本地萵筍育種過(guò)程中應(yīng)兼顧株高、莖長(zhǎng)、莖質(zhì)量等主要農(nóng)藝性狀，才能選育出高產(chǎn)的品種。

2.3 通徑分析

以萵筍單株產(chǎn)量為因變量Y，每個(gè)品種株高為自變量X1，莖粗為自變量X2，莖長(zhǎng)為自變量X3，葉質(zhì)量為自變量X4，莖質(zhì)量為自變量X5，莖葉比為自變量X6，生育期為自變量X7，利用SAS 擬合因變量關(guān)于自變量的線性回歸方程。然后通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)方法計(jì)算各自變量對(duì)因變量的通徑系數(shù)。最后將各自變量（農(nóng)藝性狀）與因變量（萵筍單株產(chǎn)量）的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行分解，并全面解釋通徑分析結(jié)果。

2.3.1 通徑系數(shù) 由表4 可知，萵筍主要農(nóng)藝性狀對(duì)單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)絕對(duì)值依次為莖質(zhì)量＞葉質(zhì)量＞莖粗＞莖長(zhǎng)＞生育期＞株高＞莖葉比，其中，莖質(zhì)量和葉質(zhì)量與單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)（正值）為0.844 13 和0.244 00，且絕對(duì)值最大；莖葉比與單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)（負(fù)值）為-0.000 01，且絕對(duì)值最小。說(shuō)明莖質(zhì)量是決定單株產(chǎn)量的最主要因素，其次是葉質(zhì)量；直接選擇莖質(zhì)量和葉質(zhì)量較大的材料能有效提高單株產(chǎn)量，但用莖葉比大的來(lái)提高單株產(chǎn)量效果并不理想。

表4 萵筍主要農(nóng)藝性狀對(duì)單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)和間接通徑系數(shù)

2.3.2 決定系數(shù) 由表5 可知，7 個(gè)主要農(nóng)藝性狀對(duì)單株產(chǎn)量的直接決定系數(shù)絕對(duì)值依次為莖質(zhì)量＞葉質(zhì)量＞莖粗＞莖長(zhǎng)＞生育期＞株高＞莖葉比。直接效應(yīng)中，莖質(zhì)量和葉質(zhì)量對(duì)單株產(chǎn)量影響最大，直接決定系數(shù)分別為0.712 56 和0.059 53。互作效應(yīng)中，莖質(zhì)量和葉質(zhì)量互作效應(yīng)最大，其間接決定系數(shù)為0.228 21。因此，在選育高產(chǎn)萵筍品種時(shí)，要特別注意莖質(zhì)量較大的品種，可有效提高萵筍高產(chǎn)育種效率。

表5 萵筍主要農(nóng)藝性狀對(duì)單株產(chǎn)量的決定系數(shù)

2.3.3 回歸分析 經(jīng)過(guò)多元逐步回歸分析，剔除對(duì)單株產(chǎn)量無(wú)顯著影響的性狀，留下與單株產(chǎn)量存在顯著水平的3 個(gè)性狀，其最佳回歸模型為Y=0.085 92+0.999 63X4+1.000 19X5-0.044 17X6，F(xiàn)=1.649E9，P＜0.000 1。此方程說(shuō)明影響萵筍單株產(chǎn)量的主要因素為莖質(zhì)量、葉質(zhì)量和莖葉比。當(dāng)其他農(nóng)藝性狀維持在平均水平時(shí)，莖質(zhì)量和葉質(zhì)量每增加1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位或莖葉比減少1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位，單株產(chǎn)量可分別提高1.000 19 g、0.999 63 g 和0.044 17 g。說(shuō)明3 個(gè)性狀中莖質(zhì)量和葉質(zhì)量對(duì)單株產(chǎn)量有正作用，而莖葉比對(duì)單株產(chǎn)量有負(fù)作用。

3 結(jié)論與討論

基于目前市場(chǎng)上萵筍的采收標(biāo)準(zhǔn)，莖質(zhì)量和中上部的功能葉構(gòu)成了萵筍產(chǎn)量，對(duì)萵筍莖質(zhì)量和功能葉質(zhì)量的影響因素都直接影響了萵筍產(chǎn)量。不同萵筍品種間的產(chǎn)量和主要農(nóng)藝性狀的相對(duì)變異程度分析顯示，莖質(zhì)量變異最大，說(shuō)明目前市場(chǎng)上萵筍品種間莖質(zhì)量差異較大。在相關(guān)分析中，莖質(zhì)量、莖長(zhǎng)、莖葉比、葉質(zhì)量與產(chǎn)量存在著極顯著的正相關(guān)，表明莖質(zhì)量越大、莖長(zhǎng)越長(zhǎng)、莖葉比越大且葉質(zhì)量越大，產(chǎn)量越高。生育期與產(chǎn)量間存在負(fù)相關(guān)，但不顯著，這與劉靜等[15]、申領(lǐng)艷等[16]在高粱、青花菜上的研究結(jié)果一致。生育期的變異系數(shù)最小，為5.42%，說(shuō)明不同萵筍品種間生育期相差較小，萵筍需要一個(gè)相對(duì)固定的生長(zhǎng)時(shí)期來(lái)支撐產(chǎn)量性狀的形成。萵筍各品種間株高、莖質(zhì)量與莖長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)，莖葉比與莖質(zhì)量也呈極顯著正相關(guān)；莖葉比與莖粗呈顯著正相關(guān)，葉質(zhì)量、莖葉比與莖長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)，莖質(zhì)量與葉質(zhì)量呈顯著正相關(guān)；生育期與莖長(zhǎng)呈顯著負(fù)相關(guān)；其余各性狀間差異不顯著。其中，萵筍株高、莖質(zhì)量與莖長(zhǎng)呈正相關(guān)，莖質(zhì)量與葉質(zhì)量呈正相關(guān)，這與陳貴林等[13]用尖葉萵筍研究結(jié)果一致；莖粗與葉質(zhì)量負(fù)相關(guān)，但不顯著，這與陳貴林等[13]研究結(jié)果不一致，原因是同一品種莖粗與葉質(zhì)量呈正相關(guān)，不同品種間莖粗與葉質(zhì)量未必呈正相關(guān)，有些品種可能莖粗與葉質(zhì)量間存在著競(jìng)爭(zhēng)性制約關(guān)系。

在通徑分析中，7 個(gè)主要農(nóng)藝性狀對(duì)單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)和直接決定值依次為莖質(zhì)量＞葉質(zhì)量＞莖粗＞莖長(zhǎng)＞生育期＞株高＞莖葉比。其中，莖質(zhì)量和葉質(zhì)量與單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)（正值）為0.844 13 和0.244 00，且絕對(duì)值最大，直接決定系數(shù)為0.712 56 和0.059 53；互作效應(yīng)中，莖質(zhì)量和葉質(zhì)量互作效應(yīng)最大，其間接決定系數(shù)為0.228 21，說(shuō)明莖質(zhì)量是決定萵筍產(chǎn)量的主要因素，對(duì)萵筍單株產(chǎn)量的影響最大，直接選擇莖質(zhì)量較大的材料能有效提高單株產(chǎn)量，其次為葉質(zhì)量，莖質(zhì)量和葉質(zhì)量的互作效應(yīng)決定系數(shù)達(dá)0.228 21，也就是說(shuō)莖質(zhì)量和葉質(zhì)量的互作效應(yīng)對(duì)萵筍產(chǎn)量的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于葉質(zhì)量單方面的決定作用。莖葉比與單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)（負(fù)值）為-0.000 01，且絕對(duì)值最小，說(shuō)明在目前萵筍品種中，莖葉比對(duì)萵筍單株產(chǎn)量的直接作用是負(fù)相關(guān)，間接通過(guò)其他性狀發(fā)揮作用才對(duì)萵筍單株產(chǎn)量表現(xiàn)出正相關(guān)，目前市場(chǎng)上莖葉比大的萵筍品種較少。

在逐步回歸方程分析中，建立相關(guān)產(chǎn)量最佳回歸方程為Y=0.085 92+0.999 63X4+1.000 19X5-0.044 17X6，F(xiàn)=1.649E9，P＜0.000 1，該回歸模型適用于萵筍產(chǎn)量預(yù)測(cè)，由該回歸方程可知，不同萵筍品種間莖質(zhì)量對(duì)其產(chǎn)量形成影響最大，目前多數(shù)品種莖葉比對(duì)產(chǎn)量形成的直接作用是負(fù)作用。從萵筍品種育種方面也說(shuō)明目前莖葉比大、產(chǎn)量高的品種較少，在此方面可以作為育種目標(biāo)的一個(gè)突破方向。