范永勝,朱紅彩,閆玉信,屈濤,劉文靜,孫玉鐲,王映紅
(新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,河南 新鄉(xiāng) 453003)
河南省地處中原,是我國(guó)小麥種植面積最大、總產(chǎn)量最多、商品糧小麥調(diào)出量最多的省份。豫北地區(qū)位于河南小麥黃金走廊核心區(qū),小麥種植歷史悠久,地理位置獨(dú)特,為黃河沖積平原,屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,年平均氣溫14 ℃,土、肥、水以及氣候條件非常適宜小麥生長(zhǎng)。豫北地區(qū)小麥的籽粒產(chǎn)量的豐產(chǎn)豐收對(duì)河南的糧食供需平衡和糧食安全具有十分重要的作用。
小麥籽粒產(chǎn)量是多因素共同作用的結(jié)果,各個(gè)性狀的表現(xiàn)既取決于基因型,又受外界環(huán)境因素的影響,小麥產(chǎn)量性狀間的關(guān)系均呈隱含狀態(tài),通常難以用常規(guī)的生物統(tǒng)計(jì)方法評(píng)價(jià)多個(gè)性狀與產(chǎn)量的關(guān)系。運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論中關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)小麥產(chǎn)量因素進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),能使各性狀得到合理評(píng)判,同時(shí)對(duì)新品種的選育和高產(chǎn)栽培有一定指導(dǎo)作用[1-2]。本文運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法,對(duì)豫北地區(qū)近幾年種植面積較大的12個(gè)小麥品種產(chǎn)量構(gòu)成因素的關(guān)系進(jìn)行分析,旨在為加快選擇高產(chǎn)小麥品種提供理論參考。
供試品種為豫北地區(qū)近年推廣面積較大的主要栽培品種:百農(nóng)207(A1)、西農(nóng)979(A2)、鄭麥7698(A3)、新麥26(A4)、百農(nóng)4199(A5)、周麥27(A6)、矮抗58(A7)、豐德存麥5號(hào)(A8)、洛麥23(A9)、濮興5號(hào)(A10)、鄭麥366(A11)、平安8號(hào)(A12)。試驗(yàn)用種由新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥所提供。
2017—2018年度試驗(yàn)設(shè)置在新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院輝縣育種試驗(yàn)地,地勢(shì)平坦,肥力中上等,排灌方便。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列,重復(fù)3次,小區(qū)面積66.7 m2,栽培及施肥管理措施與大田生產(chǎn)基本一致。整個(gè)生育期進(jìn)行系統(tǒng)觀察記載,取產(chǎn)量(X0,kg·hm-2)、株高(X1,cm)、生育期(X2,d)、有效穗數(shù)(X3,萬(wàn)·hm-2)、穗粒數(shù)(X4,個(gè)·穗-1),千粒重(X5,g)6個(gè)主要性狀,各個(gè)性狀的數(shù)據(jù)取平均值進(jìn)行分析。
運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論和方法。將12個(gè)小麥品種的農(nóng)藝性狀與其產(chǎn)量視為同一灰色系統(tǒng),將農(nóng)藝性狀作為比較數(shù)列,產(chǎn)量作為參考數(shù)列,了解產(chǎn)量因素與其他性狀因素間的變化趨勢(shì),以關(guān)聯(lián)度的大小判定各個(gè)性狀對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)大小。各農(nóng)藝性狀的平均值列于表1[3]。
由于各性狀因素量綱不一致,需要將原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。
表1 參數(shù)品種各性狀的平均值
Xi(k)=[X′i(k)-Xi]/Si。
其中,k為品種,i為性狀,Xi(k)為標(biāo)準(zhǔn)化后的結(jié)果,X′i(k)為原始數(shù)據(jù)同一因素的平均值,Si為同一因素的標(biāo)準(zhǔn)差[4-6]。這樣得到的新數(shù)據(jù)序列即為標(biāo)準(zhǔn)序列(表2)。
表2 參數(shù)品種各性狀的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化
根據(jù)表2數(shù)據(jù)求出X0與Xi各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的絕對(duì)值即△i(K),公式為△i(K)=∣X0(K)-Xi(K)∣,將求得的結(jié)果列于表3。
表3 產(chǎn)量與其他因素的絕對(duì)差值
根據(jù)灰色系統(tǒng)理論和方法計(jì)算各性狀與籽粒產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度(表4)。關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算公式:
§i(k)=(Δmin+p×Δmax)/(△i(k)+p×Δmax)。
式中,§i(k)即為產(chǎn)量與各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù),△i(k)為對(duì)應(yīng)的絕對(duì)差值,p為分辨系數(shù),取p=0.5,Δmin=0.065 8(兩級(jí)最小差),Δmax=3.926(兩級(jí)最大差)。
關(guān)聯(lián)度是關(guān)聯(lián)系數(shù)的算術(shù)平均值,計(jì)算公式:
ri=1/n×Σ§i(k)。
分別求出各因素與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度,并按大小順序排出關(guān)聯(lián)序(表4)。由表4可以看出,12個(gè)小麥品種農(nóng)藝性狀與籽粒產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度大小為:X5>X3>X1>X2=X4。
表4 產(chǎn)量與其他因素的關(guān)聯(lián)系數(shù)及關(guān)聯(lián)度
本試驗(yàn)結(jié)果表明,豫北地區(qū)12個(gè)小麥品種產(chǎn)量因素與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度大小為千粒重(0.773)>有效穗數(shù)(0.746)>株高(0.690)>穗粒數(shù)(0.689)=生育期(0.689)。根據(jù)關(guān)聯(lián)度分析的原理可知,關(guān)聯(lián)度大的數(shù)列與參考數(shù)列的關(guān)系密切,而關(guān)聯(lián)度小的數(shù)列則與參考數(shù)列關(guān)系疏遠(yuǎn)。計(jì)算結(jié)果表明,小麥產(chǎn)量與千粒重、有效穗數(shù)關(guān)系密切,是制約豫北小麥產(chǎn)量的主要因素,因此,在小麥雜交后代豐產(chǎn)性的選擇應(yīng)注重千粒重和有效穗數(shù)的增加,也要在充分保證從出苗到成熟的生育天數(shù)、穗粒數(shù)和一定高度的株高的基礎(chǔ)上才能選育出高產(chǎn)小麥新品種[7-8]。
豫北地區(qū)小麥的高產(chǎn)栽培管理策略應(yīng)以提高千粒重和有效穗數(shù)為主導(dǎo),協(xié)調(diào)好群體與個(gè)體的發(fā)展,從而達(dá)到增加產(chǎn)量的目標(biāo)。栽培管理應(yīng)掌握以促為主,施足底肥,在適宜播種期力爭(zhēng)早播,保證適宜的基本苗,構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu),促大蘗成穗,提高單位面積的有效穗數(shù),及時(shí)澆好灌漿水,促進(jìn)籽粒飽滿,提高千粒重,實(shí)現(xiàn)其高產(chǎn)潛力。