耐鹽水稻產量與主要農藝性狀的灰色關聯度分析

代金英，張桂云，胡 蕾，孫紅芹，萬林生，韓配配，倪正斌

（江蘇沿海地區農業科學研究所，江蘇鹽城224002）

耐鹽堿水稻區域試驗的目的是及時準確地鑒定當地新育成或引進品種的豐產性、適應性、抗逆性及品質狀況，篩選適合當地種植的優質、高產、多抗新品種，為品種審定和推廣提供參考。江蘇沿海地區農業科學研究所參與江蘇省耐鹽中粳稻科企聯合體，在鹽城順泰農場進行江蘇省耐鹽中粳稻新品種試驗，可為江蘇省耐鹽中粳稻新品種審定和示范推廣提供支持。隨著對耐鹽水稻育種的深入研究，我國耐鹽水稻育種產量和耐鹽水稻品質已經取得了階段性成效。趙麗娟等發現當地水稻農藝性狀與產量的關聯度從大到小順序依次為實粒數、有效穗數、總粒數、結實率、水稻株高、稻穗長、播種到齊穗的天數及劍葉長[1-2]。因此，在水稻高產栽培時，應加強對實粒數、有效穗數和總粒數的培育，以達到高產的目的。近年來，灰色關聯度分析法因簡單好用而被廣泛應用于植物品種農藝性狀評價的相關研究[3-13]。本文運用灰色關聯度分析方法，對所承擔的江蘇省耐鹽中粳稻科企聯合體的耐鹽水稻品種產量及其農藝性狀進行分析，旨在篩選出影響當地耐鹽水稻產量的主要農藝性狀，為當地耐鹽水稻育種提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為2019年所承擔江蘇省耐鹽堿水稻品種聯合體區域試驗的14個品種，即NYJ7012、鹽稻1640、連鑒7號、鹽稻1382、云輝7號、鹽稻12號、寧9004、通海粳17-2、華豐16135、鹽稻1367、云輝5號、鹽稻178、揚農粳3284、及徐稻3號，分別以S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14表示。

1.2 試驗方法

試驗田選擇江蘇鹽城順泰農場（120.15°E、33.5°N），土壤表層（0～30 cm）鹽含量0.3%左右，地勢平整、肥力中等偏上且均勻的田塊。按照完全隨機區組試驗設計，3個重復，共42個小區，小區面積13.3 m2，長寬比2.4︰1。保護行6行，種植對應小區品種。按當地大田常規生產措施栽培管理。水稻成熟前后在田間采樣，調查各水稻參試品種的農藝性狀并測產。整理試驗數據，進行灰色關聯度分析。

2 結果與分析

2.1 調查結果

耐鹽水稻主要農藝性狀及產量的調查結果見表1 。按照灰色系統要求，將14個品種以及11個主要農藝性狀作為一個整體，各農藝性狀作為系統中的一個因素。記各耐鹽水稻品種的產量為參考數列Y，全生育期、基本苗、高峰苗、有效穗數、株高、穗長、總粒數、實粒數、結實率和千粒質量為比較數列X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10（表2）。

表1 參試耐鹽水稻品種的農藝性狀及產量均值

根據表1的試驗數據，計算出耐鹽水稻的各個農藝性狀及產量的平均值和標準差，然后將各個數據減去平均值后再除以標準差，得到的數據即為標準化值，詳見表2（仍以原數列表示）。

表2 試驗數據的標準化值序列

利用表2的數據求參考數列Y與比較數列Xi的絕對差值△ij，絕對差值結果見表3。式中：i為產量外其他農藝性狀序號，i=1，2，3，……，10；j為品種序號，j=1，2，3，……，14。

表3 試驗數據的絕對差值序列

2.2 產量和各性狀關聯系數

根據絕對差值和下列公式，求第j個耐鹽水稻品種的產量與其第i個農藝性狀之間的關聯系數：

ξij=（min△ij+ρmax△ij）/（△ij+ρmax△ij）。（2）式中：min△ij和max△ij分別表示所有比較序列絕對差值中的最小值與最大值；ρ表示分辨系數，取值為0.5。

由表3可知，產量與其他農藝性狀的最小差值為0.003 4，最大差值為2.987 4，將表3中相應的數據代入上式（2），即可得到各品種性狀關聯系數ξij的值，結果見表4。

2.3 產量和各性狀關聯度

求產量與第i個農藝性狀之間的關聯度ri，關聯度的計算公式為：

將表4中各農藝性狀的關聯系數代入（3）式，求出耐鹽水稻農藝性狀與產量之間的關聯度，并按關聯度的大小排序，結果見表5。

由表5可知，耐鹽水稻產量與各農藝性狀之間的關聯度從大到小的順序依次為實粒數、結實率、總粒數、千粒質量、株高、基本苗、有效穗數、穗長、全生育期、高峰苗。根據灰色關聯度分析的原則，關聯度越大的性狀與產量關系越密切，關聯度越小的性狀與產量關系越小。因此，實粒數、結實率和總粒數對耐鹽水稻產量的影響最大，穗長、全生育期和高峰苗與耐鹽水稻產量的影響最小。

2.4 水稻各農藝性狀間的關聯度分析

根據灰色關聯分析理論，將產量作為一個普通性狀與各農藝性狀一起進行灰色關聯分析，分別將不同的性狀作為參考數列，其余性狀作為比較數列，可得到各個參試農藝性狀間的關聯矩陣（表6）。由表6可知，全生育期與其他性狀的關聯度大小依次為有效穗數、總粒數、高峰苗、實粒數、產量、千粒質量、穗長、株高、基本苗、結實率，可見，全生育期與有效穗數密切相關，與結實率關聯度最小。基本苗與其他性狀的關聯度依次為高峰苗、株高、產量、穗長、總粒數、實粒數、結實率、有效穗數、千粒質量、全生育期，可見，基本苗與高峰苗密切相關，與全生育期關聯度最小。高峰苗與其他性狀的關聯度依次為基本苗、株高、總粒數、有效穗數、實粒數、全生育期、結實率、千粒質量、穗長、產量，可見，高峰苗與基本苗密切相關，與產量關聯度最小。有效穗數與其他性狀的關聯度大小依次為全生育期、株高、產量、基本苗、高峰苗、穗長、結實率、千粒質量、總粒數、實粒數，可見，有效穗數與全生育期密切相關，與實粒數關聯度最小。株高與其他性狀的關聯度依次為穗長、實粒數、基本苗、結實率、產量、總粒數、高峰苗、有效穗數、千粒質量、全生育期，可見，株高與穗長密切相關，與全生育期關聯度最小。穗長與其他性狀的關聯度大小依次為株高、總粒數、實粒數、結實率、千粒質量、基本苗、產量、有效穗數、高峰苗、全生育期，可見，穗長與株高密切相關，與全生育期關聯度最小。總粒數與其他性狀的關聯度依次為實粒數、產量、結實率、穗長、株高、千粒質量、基本苗、高峰苗、全生育期、有效穗數，可見，總粒數與實粒數密切相關，與有效穗數關聯度最小。實粒數與其他性狀的關聯度依次為總粒數、產量、結實率、株高、穗長、千粒質量、基本苗、高峰苗、全生育期、有效穗數，可見，實粒數與總粒數密切相關，與有效穗數關聯度最小。結實率與其他性狀的關聯度大小依次為千粒質量、產量、實粒數、總粒數、株高、穗長、基本苗、高峰苗、有效穗數、全生育期，可見，結實率與千粒質量密切相關，與全生育期關聯度最小。千粒質量與其他性狀的關聯度大小依次為結實率、產量、穗長、總粒數、實粒數、株高、高峰苗、全生育期、基本苗、有效穗數，可見，千粒質量與結實率密切相關，與有效穗數關聯度最小。

表4 參試耐鹽水稻品種產量與各農藝性狀之間的關聯系數

表5 產量與各農藝性狀之間的關聯度及排序

表6 各農藝性狀間關聯矩陣

3 小結與討論

灰色關聯度分析結果表明，在所研究的耐鹽水稻的11個農藝性狀中，實粒數是對耐鹽水稻產量影響最大的性狀，其次分別是結實率和總粒數；而穗長、全生育期和高峰苗3個性狀對耐鹽水稻產量影響較小。這與趙麗娟等的研究結果[1-2]較一致。而對于所有性狀而言，實粒數、總粒數、千粒質量與其他性狀的關聯度均比較大，說明實粒數、總粒數、千粒質量是與多個性狀相互影響的重要農藝性狀。耐鹽水稻是一個有機的生物體，其性狀間均存在相互影響的情況，只有將所有性狀有機地結合起來，才能對耐鹽水稻產量有一個質的提升。由于實粒數、結實率、總粒數這3個農藝性狀對耐鹽水稻產量的影響排前3位，所以在耐鹽水稻高產育種中，應當選擇實粒數、結實率與總粒數較高的育種種質資源材料，進行耐鹽高產育種工作。本研究還發現，實粒數、總粒數、千粒質量與各個性狀的關聯度都比較大，說明實粒數、總粒數、千粒質量是與多個性狀相互影響的農藝性狀。在耐鹽水稻育種中，應對實粒數、總粒數與千粒質量加以選擇，以選育出適宜當地的耐鹽水稻高產新品種。