甜蕎品系的產量相關因素分析

張春明，張耀文，趙雪英，李秀蓮

（山西省農業科學院作物科學研究所，山西 太原 030031）

蕎麥具有生育期短、適應性廣、耐旱耐瘠、營養豐富、食療同源等特點，它既是各族人民喜食的糧食作物和蜜源作物，又是救災備荒作物，也是我國重要的傳統出口創匯物資[1-2]。甜蕎是異花授粉作物，一般結實率較低。蕎麥為無限總狀花序，成熟期不一致，因而就限制了產量的提高[3-5]。

在當前的蕎麥育種工作中，選育高產、優質、抗逆性強的蕎麥新品種一直是育種者所追求的主要目標。而蕎麥產量形成過程中，各種性狀對蕎麥產量的影響有主有次，一般采用方差分析或多元相關和通徑分析等數理統計手段對其產量進行分析，其需要大量的樣本數據，在實際中較難實現。而運用灰色系統理論中的灰色關聯度加以分析[6-8]，可以彌補數理統計系統分析法的缺憾，并能較好地解決樣本數據少、數據分布不典型的問題，為蕎麥育種提供了一定的理論依據。

1 材料和方法

1.1 供試材料

試驗采用14個甜蕎品系:1.榆蕎2號，2.平蕎 2 號，3.8802-1，4.定甜蕎 1 號，5.晉蕎 1 號，6.茶色黎麻道，7.北早生，8.北海道，9.信農 1 號，10.小粒甜蕎，11.溫莎甜蕎，12.威寧紅花蕎，13.B1-1（即晉蕎麥（甜）3號），14.榆蕎-4號。

1.2 試驗設計

采用完全區組設計，3次重復，小區面積為40 m2，6行區，行距30 cm，株距3.3 cm。每小區留苗2000株，折合公頃留苗49.5萬株。試驗地為水地，黏土質，肥力中等，前茬作物為綠豆。田間管理與大田管理一致。

播種期7月15日，試驗期間中耕2次，澆水2次。每小區隨機取樣10株進行田間觀察及室內考種，分別調查主莖分枝、主莖節數、株高、單株花簇數、簇花數、結實率、單株粒質量、千粒質量、生育期、小區產量共10個性狀。每個性狀的數據取3個重復的平均值，小區產量為3個重復小區實際產量的平均值（表1）。

表1 各農藝性狀原始數據（Xi（k）′）

1.3 分析方法

蕎麥產量與相關因素分析研究利用灰色系統理論，把所有參試的14個甜蕎品種看成1個灰色系統，把每1個參試品種看作該系統的1個因素。

設小區產量為X0（k），主莖分枝為X1（k），主莖節數為X2（k），株高為X3（k），單株花簇數為X4（k），簇花數為X5（k），結實率為X6（k），單株粒質量為X7（k），千粒質量為X8（k），生育期為X9（k）。k 為品種數，i為性狀數，i=0，1，2，…，9。

2 結果與分析

2.1 數據無量綱化處理

由于同一個品種的各性狀差異較大，其量綱不同，所以需要對各性狀的原始數據進行無量綱化處理。處理公式為:

式中，Xi（k）表示數據標準處理結果，Xi（k）′表示原始數據，Xi表示第i因素各數值的平均數，Si表示第i因素的標準差。得到的無量綱化處理的新序列如表2所示。

表2 各品種數據無量綱化處理

2.2 絕對差值序列計算

求參考序列X0（k）與各比較序列Xi（k）間的絕對差值序列ΔXi（k），即ΔXi（k）=，其結果列于表3。

2.3 灰色關聯系數計算

從ΔXi（k）值中求二級最小值和最大值。由表3可以得到，二級最小值和最大值分別為0.0084和4.8337。關聯系數計算公式如下:

其中，ρ為分辨系數，取值為0.5。各農藝性 狀與產量的關聯系數計算結果列于表4。

表3 各品種絕對差值序列

表4 各農藝性狀與產量的關聯系數

2.4 關聯度分析

由表5可知，在本生態區，限制甜蕎產量的因子除自然條件外，各性狀與產量的關聯度依次為:主莖分枝＞株高＞主莖節數＞簇花數＞千粒質量＞生育期＞單株粒質量＞結實率＞單株花簇數，關聯度越大，說明該性狀越接近目標產量；關聯度越小，該性狀對產量的貢獻就越小。蕎麥產量與相關因素的關聯度中，主莖分枝和株高、主莖節數排在前3位，說明這些性狀對產量的貢獻最大，其次為簇花數、千粒質量、生育期、單株粒質量、結實率對產量的作用比較大，單株花簇數對產量的作用最小。這與蕎麥選育經驗比較一致，在平常的蕎麥實際選育中，一般著重選擇主莖分枝為3～4個、株高適中、主莖節數為10個左右、千粒質量較高的品系。

表5 不同農藝性狀與產量的關聯度分析

3 結論與討論

蕎麥產量形成過程中，各相關因素對產量的影響程度不一，形成主次之別，關鍵是找出其中主導因素，有目的地促進其協調一致，使其最大限度地為增產作貢獻。根據不同性狀與產量的關聯系數及每一性狀的表現值，可確定每一性狀的選擇目標，從而減少育種工作的盲目性。

前人在研究中指出，株高對單株產量影響最大，生育期在決定產量上也起重要作用[9]。本研究分析表明，株高是影響蕎麥產量的主要因素之一，株高在一定限度內對蕎麥產量有促進作用，而主莖分枝是決定產量高低的主要因素；選擇主莖分枝多、植株莖稈高度適宜，而且強健、韌性好的品系，可以很好地協調源庫關系，使植株有能力為花、籽粒提供更多的養料。生育期、單株粒質量、結實率、單株花簇數與產量的關聯度較小，但其對產量的作用也可以通過主莖分枝、株高、主莖節數等而表現出來，這也是影響蕎麥產量不可忽略的因素。因此，在蕎麥育種時，需要綜合考慮各因素，才有可能獲得最佳的選擇效果。

灰色關聯度分析是對一個發展變化系統進行發展動態量化比較的分析方法[10-12]，不同時間、地點、環境和品種都可能造成產量主要性狀的改變。本研究的分析結果與前人研究結果有相似之處，但也有不同，說明運用灰色關聯度分析法，對于不同環境和不同育種材料進行具體分析，選育適宜當地的優良品種，具有指導意義。

［1］張耀文，刑亞靜，崔春香，等.山西小雜糧[M].太原:山西科學技術出版社，2006.

［2］林汝法.中國小雜糧[M].北京:中國農業科技出版社，2002.

［3］韓美善，韓啟亮，王素平，等.晉西北蕎麥引種試驗及應用評價[J].山西農業科學，2010，38（2）:60-63.

［4］趙剛，唐宇，王安虎.中國蕎麥的育種現狀與展望[J].種子世界，2002（7）:3-4.

［5］張以忠，陳慶富.蕎麥研究的現狀與展望[J].種子，2004，23（3）:39-42.

［6］常春華，熊黑鋼，魯魁鋒.基于灰色系統模型的新疆奇臺縣農業供需水量預測及其平衡分析[J].山西農業科學，2010，38（5）:24-27.

［7］鐘志明，張憲洲，成升魁.拉薩河谷地區糧食作物施氮效應灰色關聯度評價[J].華北農學報，2008，23（增刊）:305-309.

［8］王健，孫明，薛明霞，等.井灌區降水量的特征分析及灰色預測[J].山西農業科學，2010，38（11）:51-56.

［9］陳穩良，趙雪英，李秀蓮，等.苦蕎產量與主要性狀的灰色關聯度評價 [J].山西農業科學，2009，37（10）:23-25.

［10］鄧聚龍.農業灰色系統理論與方法[M].濟南:山東科技出版社，1998.

［11］王建迎.玉米產量與相關農藝性狀的灰色關聯度分析[J].玉米科學，2002，10（增刊）:66-67.

［12］王茹芳，盧思慧.大豆育成品種品質性狀和農藝性狀的相關性研究[J].華北農學報，2007，22（增刊）:131-134.