王桂梅,邢寶龍
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 高寒區(qū)作物研究所,山西 大同 037000)
中國是大豆原產(chǎn)國,曾是世界上最大的大豆生產(chǎn)國[1],山西省是我國大豆的產(chǎn)區(qū)之一,隨著人們生活水平的不斷提高和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步調(diào)整,大豆的需求量和種植面積有逐年擴(kuò)大的趨勢[2],對大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)提出了更高的要求,大豆單株產(chǎn)量性狀是受多基因控制的數(shù)量性狀,各主要農(nóng)藝性狀對其具有不同程度的影響,且各性狀之間也相互作用[3]。本研究對13個大豆品種的主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)分析及通徑分析,進(jìn)一步明確各農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量構(gòu)成的影響,為大豆新品種的選育提供理論依據(jù)。
試驗材料為山西農(nóng)業(yè)大學(xué)高寒區(qū)作物研究所豆類研究室提供的13份春大豆新系。
試驗于2020年在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)高寒區(qū)作物研究所試驗田內(nèi)進(jìn)行,試驗采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,3次重復(fù),小區(qū)面積10 m2,每小區(qū)6行,株距為35 cm,行距為25 cm,前茬作物為馬鈴薯,土質(zhì)砂壤,地勢平坦,肥力中等,灌溉方便。田間管理同一般大田。成熟后,進(jìn)行田間調(diào)查,每個小區(qū)單獨收獲,并測定產(chǎn)量結(jié)果。
試驗數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析;采用SPSS軟件進(jìn)行相關(guān)性和主成分分析。
不同大豆品系農(nóng)藝性狀及變異分析的試驗數(shù)據(jù),見表1。作物性狀的變幅和變異系數(shù)越大,表明品種(系)相應(yīng)指標(biāo)選擇的范圍越廣,選擇的潛力就越大[4]。由表1可知:13個大豆新品系的農(nóng)藝性狀存在著豐富的變異,變異范圍在3.11%~52.07%,其中,有效分枝數(shù)的變異系數(shù)最大,生育期的變異系數(shù)最小。充分說明參試品種在主莖分枝數(shù)上的變異十分豐富,生育期的變化幅度不大,而其他性狀的表現(xiàn)則介于這2類之間。
表1 不同大豆品系農(nóng)藝性狀及變異分析Tab.1 The analysis of agronomic characters and variation of different soybean lines
不同大豆品種主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)分析試驗數(shù)據(jù),見表2。從表2可看出,單株莢數(shù)、單株粒數(shù)和產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)(r=0.819、r=0.770),主莖節(jié)數(shù)、百粒質(zhì)量和產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)(r=0.540、r=0.483),生育期、株高和分枝數(shù)與產(chǎn)量正相關(guān)不顯著,這充分說明在大豆育種中,從各主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性來看,應(yīng)更注重單株莢數(shù)和單株粒數(shù)所產(chǎn)生的效應(yīng),適當(dāng)考慮主莖節(jié)數(shù)、百粒質(zhì)量。
表2 不同大豆品種主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)分析Tab.2 The correlation analysis of main agronomic characters of different soybean varieties
不同大豆品種主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的通徑分析試驗分析,見表3。通過對大豆各性狀進(jìn)行相關(guān)分析,雖然在一定程度上了解了各性狀對產(chǎn)量的形成均有一定作用,但是要進(jìn)一步研究這些性狀對產(chǎn)量的影響程度,還需對各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量之間作通徑分析,以明確各性狀對產(chǎn)量的作用效果[6-7]。
表3 不同大豆品種主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的通徑分析Tab.3 The path analysis of main agronomic characters and yield of different soybean varieties
2.3.1 單株粒數(shù)對大豆產(chǎn)量的效應(yīng)
農(nóng)藝性狀所起直接效應(yīng)最大的是單株粒數(shù),直接通徑系數(shù)為0.483,所起的間接效應(yīng)值為正值的有單株莢數(shù)、百粒質(zhì)量、生育期、株高和主莖節(jié)數(shù),間接效應(yīng)為負(fù)值的有主莖分枝數(shù),間接正向效應(yīng)明顯較其他性狀更大的為單株莢數(shù)和百粒質(zhì)量,說明單株粒數(shù)對大豆產(chǎn)量起主要作用。
2.3.2 百粒質(zhì)量對大豆產(chǎn)量的效應(yīng)
對大豆產(chǎn)量的直接效應(yīng)位居第二的是百粒質(zhì)量,直接通徑系數(shù)為0.427,所起的間接效應(yīng)值為正值有株高、主莖節(jié)數(shù)、單株粒數(shù)和單株莢數(shù),所起的間接效應(yīng)為負(fù)值的有生育期和主莖分枝數(shù),除株高和單株粒數(shù)外,其他性狀間接效應(yīng)均不是很大。
2.3.3 主莖分枝數(shù)對大豆產(chǎn)量的效應(yīng)
對大豆產(chǎn)量的直接效應(yīng)位居第三的是主莖分枝數(shù),直接通徑系數(shù)為0.406,所起的間接效應(yīng)為正值的有生育期、主莖節(jié)數(shù)、百粒質(zhì)量、單株粒數(shù)和單株莢數(shù),所起間接效應(yīng)為負(fù)值的是株高,其中生育期對分枝數(shù)的間接效應(yīng)值較大,說明主莖分枝數(shù)和生育期有一定的間接作用。
2.3.4 其他農(nóng)藝性狀對鮮穗產(chǎn)量的效應(yīng)
生育期、單株莢數(shù)、株高對大豆產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)分別為0.352、0.316和0.088,直接效應(yīng)相對較小,對大豆產(chǎn)量的直接作用表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)的為主莖節(jié)數(shù)。它們對大豆的產(chǎn)量的影響都比較小,在品種選育過程中適當(dāng)考慮即可。
本研究的結(jié)果表明,13個大豆新品系的農(nóng)藝性狀之間存在著豐富的變異,變異范圍在3.11%~52.07%,其中,有效分枝數(shù)的變異系數(shù)最大,生育期的變異系數(shù)最小。變異性大的性狀穩(wěn)定性差,后代易于出現(xiàn)分離,選擇、遺傳改良性狀的潛力大反之,遺傳改良的潛力小。從其可選擇的范圍和潛力來看,應(yīng)首先考慮有效分枝數(shù)、單株莢數(shù)和單株粒數(shù)對產(chǎn)量的影響,因此,在大豆高產(chǎn)育種中,對這些性狀進(jìn)行選擇時,可以通過良種選配和改善栽培措施等方法,使這些性狀獲得一定程度的改善和提高。
單株莢數(shù)、單株粒數(shù)與大豆產(chǎn)量間呈極顯著正相關(guān),與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)的農(nóng)藝性狀為主莖節(jié)數(shù)、百粒質(zhì)量,與大豆產(chǎn)量性狀正相關(guān)不顯著的為生育期、株高和分枝數(shù),由此可見,在大豆品種選育中,應(yīng)更注重單株莢數(shù)和單株粒數(shù)所產(chǎn)生的效應(yīng)。
從通徑分析的結(jié)果可以看出,單株粒數(shù)、百粒質(zhì)量、主莖分枝數(shù)和生育期這4個性狀對產(chǎn)量有較大的影響,其他性狀對產(chǎn)量的影響效益相對較小。在新品種的選育中,根據(jù)育種目標(biāo)參照個性狀與產(chǎn)量之間的相互關(guān)系,將這些產(chǎn)量組成因素協(xié)調(diào)到恰到好處,選育出優(yōu)良的大豆品種