楊紅燕，徐 肖，欒海業(yè)，張英虎，臧 慧，喬海龍，劉艷艷，陶 紅，陳 健，陳 和，沈會(huì)權(quán)

（江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇 鹽城 224000）

小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要糧食作物之一，為第4大糧食作物，僅次于水稻、玉米和馬鈴薯[1]。江蘇省地處我國(guó)東部沿海地區(qū)中部，長(zhǎng)江、淮河下游，是長(zhǎng)江三角洲地區(qū)的重要組成部分。江蘇小麥以淮河及蘇北灌溉總渠為界可分為淮南和淮北2大麥區(qū)，淮北地區(qū)為半冬性小麥，淮南地區(qū)為春性小麥。小麥產(chǎn)量的形成是多個(gè)農(nóng)藝性狀共同作用的結(jié)果，各農(nóng)藝性狀表型取決于基因型，又受外界環(huán)境影響[2]。小麥的產(chǎn)量與千粒質(zhì)量、株高等主要農(nóng)藝性狀存在著密切的關(guān)聯(lián)。明確影響小麥產(chǎn)量的主要農(nóng)藝性狀的主次關(guān)系，對(duì)小麥新品種的選育具有指導(dǎo)意義。運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度方法對(duì)影響作物產(chǎn)量的主要農(nóng)藝性狀因素進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，可以直觀地反映農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量親密關(guān)系[3-9]。本研究運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法，對(duì)所承擔(dān)的江蘇省聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)的9個(gè)品種產(chǎn)量及其農(nóng)藝性狀進(jìn)行分析，旨在篩選出影響長(zhǎng)江中下游小麥產(chǎn)量的主要農(nóng)藝性狀，為當(dāng)?shù)匦←溣N提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為2019—2020年所承擔(dān)江蘇省聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)的9個(gè)品種，即日暉1510、豐麥216、日暉麥22、星麥217、星麥218、興麥925、億麥28、億麥27、揚(yáng)麥20，分別以W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8和W9表示。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)田選擇江蘇鹽城南洋試驗(yàn)場(chǎng)（120.21°E、33.42°N）地勢(shì)均勻且肥料中等偏上的田塊。按照完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，3個(gè)重復(fù)，共21個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積13.5 m2，小區(qū)長(zhǎng)度為6 m、寬度為2.25 m，每小區(qū)6行。田間栽培管理按當(dāng)?shù)卮筇锍Ｒ?guī)生產(chǎn)措施。小麥成熟前后在田間采樣，調(diào)查各小麥參試品種的農(nóng)藝性狀（含全生育期、基本苗、高峰苗、有效穗數(shù)、穗長(zhǎng)、結(jié)實(shí)小穗、不孕小穗、穗粒數(shù)、株高、旗葉長(zhǎng)、旗葉寬、千粒質(zhì)量）。小麥生育期選取固定1 m行長(zhǎng)植株調(diào)查基本苗、高峰苗、有效穗數(shù)。隨機(jī)取10個(gè)樣穗，測(cè)定每穗的結(jié)實(shí)小穗數(shù)、不孕小穗數(shù)、穗長(zhǎng)、旗葉長(zhǎng)和旗葉寬。每個(gè)小區(qū)取5個(gè)點(diǎn)測(cè)定株高。小麥成熟后，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取20個(gè)樣穗，脫粒后計(jì)算每個(gè)穗子的穗粒數(shù)。每處理均取1 000粒，測(cè)定千粒質(zhì)量，重復(fù)3次。收獲后，自然風(fēng)干后測(cè)定小區(qū)產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析用Excel 2010。小麥主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量數(shù)據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析運(yùn)用DPS 9.01數(shù)據(jù)處理軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量

長(zhǎng)江中下游小麥主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表1。按照灰色系統(tǒng)要求，將9個(gè)品種以及12個(gè)主要農(nóng)藝性狀作為一個(gè)整體，各農(nóng)藝性狀作為系統(tǒng)中的一個(gè)因素。將長(zhǎng)江中下游各小麥品種的產(chǎn)量記為參考數(shù)列Y，將全生育期、基本苗、高峰苗、有效穗數(shù)、穗長(zhǎng)、結(jié)實(shí)小穗、不孕小穗、穗粒數(shù)、株高、旗葉長(zhǎng)、旗葉寬、千粒質(zhì)量記為比較數(shù)列X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12（表2）。

根據(jù)小麥主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算性狀的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，然后將原始數(shù)據(jù)減去平均值后再除以標(biāo)準(zhǔn)差，得到的新數(shù)據(jù)即為標(biāo)準(zhǔn)化值，詳見(jiàn)表2（仍以原數(shù)列表示）。

利用表2的數(shù)據(jù)求產(chǎn)量Y與比較數(shù)列Xi的絕對(duì)差值△ij，公式為：△ij=|Yj-Xij|。式中：i為產(chǎn)量外其他的12個(gè)農(nóng)藝性狀序號(hào)，i=1，2，…，12；j為品種序號(hào)，j=1，2，…，9。絕對(duì)差值計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。

2.2 產(chǎn)量和各農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)系數(shù)

根據(jù)小麥12個(gè)主要農(nóng)藝性狀絕對(duì)差值和下列公式，求第j個(gè)長(zhǎng)江中下游小麥品種產(chǎn)量與其第i個(gè)農(nóng)藝性狀之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)：ξij=(min△ij+ρmax△ij)/(△ij+ρmax△ij)。式中：min△ij和max△ij分別表示上述表3中比較序列絕對(duì)差值中的最小值與最大值；ρ表示分辨系數(shù)，取值為0.1。由表3可知，產(chǎn)量與其他農(nóng)藝性狀的最小差值為0.014 6，最大差值為3.582 8。將表3中相應(yīng)的絕對(duì)差值進(jìn)行換算，即可得到各品種性狀關(guān)聯(lián)系數(shù)ξij的值，結(jié)果見(jiàn)表4。

表3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的絕對(duì)差值序列

表4 長(zhǎng)江中下游小麥品種產(chǎn)量與各農(nóng)藝性狀之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)

2.3 產(chǎn)量和各農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)度

產(chǎn)量與第i個(gè)農(nóng)藝性狀之間的關(guān)聯(lián)度ri計(jì)算公式為：

根據(jù)長(zhǎng)江中下游小麥品種各個(gè)農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)值，計(jì)算出小麥各個(gè)農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量間的關(guān)聯(lián)度，結(jié)果見(jiàn)表5。

根據(jù)表5的結(jié)果，長(zhǎng)江中下游小麥主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量間的關(guān)聯(lián)度從大到小的順序依次為千粒質(zhì)量（0.517 1）、結(jié)實(shí)小穗（0.439 0）、穗粒數(shù)（0.389 6）、有效穗數(shù)（0.382 8）、全生育期（0.378 3）、旗葉寬（0.372 1）、株高（0.333 2）、穗長(zhǎng)（0.331 3）、不孕小穗（0.318 5）、旗葉長(zhǎng)（0.312 6）、基本苗（0.264 9）、高峰苗（0.264 6）。根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析的原則，關(guān)聯(lián)度數(shù)值越大的性狀對(duì)產(chǎn)量影響越密切，關(guān)聯(lián)度數(shù)值越小，對(duì)產(chǎn)量影響越小。因此，千粒質(zhì)量、結(jié)實(shí)小穗和穗粒數(shù)對(duì)小麥產(chǎn)量的影響最大，旗葉長(zhǎng)、基本苗和高峰苗對(duì)小麥產(chǎn)量的影響最小。

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

2.4 小麥各農(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，將小麥主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量等13個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，分別將13個(gè)不同的性狀依次作為參考數(shù)列，其余性狀作為比較數(shù)列，可得到各個(gè)參試農(nóng)藝性狀間的關(guān)聯(lián)矩陣（表6）。

表6 小麥各農(nóng)藝性狀間關(guān)聯(lián)矩陣

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：穗粒數(shù)>千粒質(zhì)量>不孕小穗>產(chǎn)量>高峰苗>旗葉寬>株高>有效穗數(shù)>結(jié)實(shí)小穗>基本苗>旗葉長(zhǎng)>穗長(zhǎng)，可見(jiàn)，全生育期與穗粒數(shù)密切相關(guān)，與穗長(zhǎng)關(guān)聯(lián)度最??；基本苗與其他性狀的關(guān)聯(lián)度大小依次為：高峰苗>有效穗數(shù)>穗長(zhǎng)>千粒質(zhì)量>旗葉長(zhǎng)>旗葉寬>結(jié)實(shí)小穗>不孕小穗>全生育期>穗粒數(shù)>株高>產(chǎn)量，可見(jiàn)，基本苗與高峰苗密切相關(guān)，與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度最??；高峰苗與其他性狀的關(guān)聯(lián)度大小依次為：基本苗>旗葉長(zhǎng)>穗長(zhǎng)>株高>全生育期>旗葉寬>有效穗數(shù)>千粒質(zhì)量>不孕小穗>結(jié)實(shí)小穗>穗粒數(shù)>產(chǎn)量，可見(jiàn)，高峰苗與基本苗密切相關(guān)，與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度最?。挥行霐?shù)與其他性狀的關(guān)聯(lián)度大小依次為：基本苗>產(chǎn)量>高峰苗>全生育期>穗粒數(shù)>不孕小穗>旗葉長(zhǎng)>穗長(zhǎng)>旗葉寬>結(jié)實(shí)小穗>株高>千粒質(zhì)量，可見(jiàn)，有效穗數(shù)與基本苗密切相關(guān)，與千粒質(zhì)量關(guān)聯(lián)度最??；穗長(zhǎng)與其他性狀的關(guān)聯(lián)度大小依次為：千粒質(zhì)量>旗葉長(zhǎng)>基本苗>不孕小穗>高峰苗>株高>結(jié)實(shí)小穗>旗葉寬>產(chǎn)量>有效穗數(shù)>穗粒數(shù)>全生育期，可見(jiàn)，穗長(zhǎng)與千粒質(zhì)量密切相關(guān)，與全生育期關(guān)聯(lián)度最??；結(jié)實(shí)小穗與其他性狀的關(guān)聯(lián)度大小依次為：穗粒數(shù)>千粒質(zhì)量>旗葉寬>產(chǎn)量>旗葉長(zhǎng)>基本苗>穗長(zhǎng)>株高>高峰苗>全生育期>有效穗數(shù)>不孕小穗，可見(jiàn)，結(jié)實(shí)小穗與穗粒數(shù)密切相關(guān)，與不孕小穗關(guān)聯(lián)度最小；不孕小穗與其他性狀的關(guān)聯(lián)度大小依次為：穗長(zhǎng)>全生育期>旗葉寬>旗葉長(zhǎng)>高峰苗>產(chǎn)量>株高>有效穗數(shù)>基本苗>穗粒數(shù)>千粒質(zhì)量>結(jié)實(shí)小穗，可見(jiàn)，不孕小穗與穗長(zhǎng)密切相關(guān)，與結(jié)實(shí)小穗關(guān)聯(lián)度最??；穗粒數(shù)與其他性狀的關(guān)聯(lián)度大小依次為：全生育期>結(jié)實(shí)小穗>產(chǎn)量>旗葉寬>旗葉長(zhǎng)>有效穗數(shù)>千粒質(zhì)量>高峰苗>穗長(zhǎng)>不孕小穗>基本苗>株高，可見(jiàn)，穗粒數(shù)與全生育期密切相關(guān)，與株高關(guān)聯(lián)度最?。恢旮吲c其他性狀的關(guān)聯(lián)度大小依次為：旗葉長(zhǎng)>千粒質(zhì)量>高峰苗>旗葉寬>穗長(zhǎng)>結(jié)實(shí)小穗>產(chǎn)量>全生育期>不孕小穗>有效穗數(shù)>基本苗>穗粒數(shù)，可見(jiàn)，株高與旗葉長(zhǎng)密切相關(guān)，與穗粒數(shù)關(guān)聯(lián)度最小；旗葉長(zhǎng)與其他性狀的關(guān)聯(lián)度大小依次為：高峰苗>株高>穗長(zhǎng)>千粒質(zhì)量>旗葉寬>結(jié)實(shí)小穗>基本苗>不孕小穗>穗粒數(shù)>產(chǎn)量>有效穗數(shù)>全生育期，可見(jiàn)，旗葉長(zhǎng)與高峰苗密切相關(guān)，與全生育期關(guān)聯(lián)度最?。黄烊~寬與其他性狀的關(guān)聯(lián)度大小依次為：結(jié)實(shí)小穗>千粒質(zhì)量>旗葉長(zhǎng)>產(chǎn)量>株高>基本苗>高峰苗>不孕小穗>穗長(zhǎng)>穗粒數(shù)>全生育期>有效穗數(shù)，可見(jiàn)，旗葉寬與結(jié)實(shí)小穗密切相關(guān)，與有效穗數(shù)關(guān)聯(lián)度最??；千粒質(zhì)量與其他性狀的關(guān)聯(lián)度大小依次為：產(chǎn)量>穗長(zhǎng)>結(jié)實(shí)小穗>旗葉寬>旗葉長(zhǎng)>株高>全生育期>基本苗>高峰苗>穗粒數(shù)>有效穗數(shù)>不孕小穗，可見(jiàn)，千粒質(zhì)量與產(chǎn)量密切相關(guān)，與不孕小穗關(guān)聯(lián)度最小；產(chǎn)量與其他性狀的關(guān)聯(lián)度大小依次為：千粒質(zhì)量>結(jié)實(shí)小穗>穗粒數(shù)>有效穗數(shù)>全生育期>旗葉寬>株高>穗長(zhǎng)>不孕小穗>旗葉長(zhǎng)>基本苗>高峰苗，可見(jiàn)，產(chǎn)量與千粒質(zhì)量密切相關(guān)，與高峰苗關(guān)聯(lián)度最小。

3 小結(jié)與討論

通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)度分析小麥主要農(nóng)藝性狀對(duì)產(chǎn)量的影響具有一定的科學(xué)性和實(shí)際意義。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受氣候、土壤等其他因素的影響，因此要客觀準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)小麥品種產(chǎn)量相關(guān)的農(nóng)藝性狀并非易事。本研究結(jié)果表明，長(zhǎng)江中下游小麥品種的12個(gè)農(nóng)藝性狀中，千粒質(zhì)量對(duì)長(zhǎng)江中下游小麥產(chǎn)量影響最大，其次分別是結(jié)實(shí)小穗數(shù)和穗粒數(shù)；而旗葉長(zhǎng)、基本苗和高峰苗3個(gè)性狀對(duì)長(zhǎng)江中下游小麥產(chǎn)量影響較小。由于千粒質(zhì)量、結(jié)實(shí)小穗和穗粒數(shù)這3個(gè)農(nóng)藝性狀對(duì)小麥產(chǎn)量的影響較大，所以在小麥高產(chǎn)育種中，應(yīng)當(dāng)首先選擇千粒質(zhì)量、結(jié)實(shí)小穗和穗粒數(shù)較高的育種種質(zhì)資源材料，進(jìn)行小麥高產(chǎn)育種工作，以選育出適宜當(dāng)?shù)氐男←湼弋a(chǎn)新品種。