小麥產量與主要性狀的灰色關聯度分析

張泰武 蔡 明 羅曉衛 郭正菊

（1.竹山縣上庸鎮農業技術推廣服務中心 湖北竹山 442200；2.竹山縣農業農村局 湖北竹山 442200）

小麥是我國三大糧食作物之一，抓好小麥生產對保障國家糧食安全具有重要的意義。小麥單產的高低，既受品種本身特征特性的影響，也受栽培管理水平及自然環境的共同作用。灰色關聯度分析法是一種多因素統計分析方法，劉錄祥等認為灰色關聯度分析法具有所需樣本小、方法簡便、可綜合考慮多個性狀等優點[1-2]，彌補了以往評價僅以產量為標準的缺陷，可將產量與主要農藝性狀聯系起來比較，具有良好的穩定性[2]。為給鄂西北山區小麥栽培管理提供技術參考，利用灰色關聯度分析法，對35個小麥組合的產量與主要農藝性狀的關聯度進行統計分析，以期找出關聯產量的主要因素。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗數據為2020-2021年度湖北省小麥品種區域試驗竹山點結果，共36個小麥組合。其中1個組合產量偏低，與其他35個組合差異較大，與統計分析目的不符，予以剔除。本研究分析其余35個組合的產量與農藝性狀的關聯度，不對某個具體的組合進行評價。

1.2 試驗方法

采用隨機區組排列，3次重復，小區面積13.33 m2，10行區，基本苗18萬左右。10月下旬播種，每畝用50 kg復合肥（15∶15∶15）作底肥，10 kg尿素作苗肥。按區試標準，觀察記載和考種。

1.3 計算方法

按照灰色關聯度理論[3]，將35個小麥組合的產量和9個主要性狀視為一個整體，將產量作為參考序列記為X0，9個性狀為比較序列，分別記為生育期（X1）、株高（X2）、穗粒數（X3）、千粒重（X4）、銹病普遍率（X5）、赤 霉 病 普 遍 率（X6）、基 本 苗（X7）、有 效 穗（X8）、有效分蘗率（X9），分別計算每個性狀平均值、標準差和變異系數。

1.3.1 數據標準化（無量綱化）將數據進行標準化（無量綱化）處理：

式中，X′i（k）為第i個性狀的第k個品種的標準化均值,Xi（k）為第i個性狀第k個品種的表現值，Xi為第i個性狀的平均數，Si為第i個性狀值的標準差。

1.3.2 估算絕對差值

式中，Δi為第k個組合的參考數列與第i個性狀第k個組合差的絕對值，即參考數列與比較序列的差序列。

1.3.3 計算灰色關聯系數

式中，Δmin為絕對差值Δi（k）的最小值，Δmax為絕對差值Δi（k）的最大值，ρ為分辨系數，本研究取ρ=0.5。

1.3.4 計算灰色關聯度

2 結果與分析

2.1 各組合主要農藝性狀與產量表現

由表1可知，35個小麥組合產量215.2～380.5 kg/畝，平均產量306.0 kg/畝；生育期201～210 d，平均205.6 d；株高78.5～114.0 cm，平均93.2 cm；穗粒數22.1～37.3粒，平均29.2粒；千粒重32.8～47.6 g，平均39.9 g；基本苗16.8萬～19.2萬/畝，平均18.1萬/畝；有效穗24.8萬～32.7萬穗/畝，平均28.1萬穗/畝；有效分蘗率27.8%～34.2%，平均30.6%；銹病普遍率0～100%，平均31.1%；赤霉病普遍率0～92%，平均20.2%。各性狀變異系數0.01%～1.17%，其中產量變異系數為0.14%，供試組合間試驗數據離散程度小，更有利于達到本研究目的。銹病普遍率和赤霉病普遍率變異系數大于1%，主要是因為有13個組合未感染銹病，5個組合銹病普遍率達90%以上；4個組合未感赤霉病，1個組合赤霉病普遍率在90%以上。

2.2 小麥產量與各農藝性狀的關聯度分析

2.2.1 產量與主要農藝性狀絕對差值的估算按公式（1）將表1數據進行無量綱化處理（表2），依據公式（2）估算出參考數列（平均產量）與比較數列（9個主要性狀）的絕對差值（表3）,得出最小差值Δmin=0.002 9，最大差值Δmax=5.228 9。

表2 數據標準化

表3 絕對差值

2.2.2 產量與主要農藝性狀的關聯系數根據公式（3）求出平均產量與主要性狀的關聯系數,同一組合在不同農藝性狀之間的關聯系數不同,而同一農藝性狀在不同組合之間的關聯系數也不相同。關聯度排序：穗粒數（0.830 7）＞有效分蘗率（0.803 0）＞株高（0.798 4）＞千粒重（0.768 3）＞有效穗（0.761 0）＞基本苗（0.759 6）＞生育期（0.719 2）＞銹病普遍率（0.698 7）＞赤霉病普遍率（0.690 9）（表4）。本試驗中與產量密切相關的農藝性狀有穗粒數、有效分蘗率、株高、千粒重、有效穗、基本苗，關聯度ri在0.759 6～0.830 7之間，其中穗粒數與產量關聯最近（ri=0.830 7）。總體來看，這35個小麥組合的產量與9個性狀的關聯度均較高。

表4 關聯系數

3 結論與討論

（1）本試驗小麥產量較低，千粒重比育種單位提供的種子平均低5 g，可能的原因：①3月下旬至5月中旬，降水量大，降水次數多，光照不足，光合速率下降，光合產物降低；②區域試驗要求治蟲不治病，發生銹病、赤霉病等病害時不能防治。

（2）產量構成三要素的關聯度，穗粒數＞千粒重＞有效穗，在栽培管理上，應注重拔節孕穗肥的施用，要結合“一噴三防”技術，養根護葉，提高小麥千粒重和抗性。在小麥分蘗期，要因苗施肥，促弱轉壯，促分蘗發生和小蘗成穗，將有效穗穩定在30萬穗/畝。產量排名前5的組合，平均穗粒數31.6粒，千粒重40.8 g，有效穗29.7萬穗/畝，如果以此產量構成結構作為理想組合，則小麥產量將達到383 kg/畝，與本地長勢較好田塊的測產結果基本一致，可以作為產量構成結構目標，但需注意協調三者之間的關系。有效分蘗率與產量關聯度較高。在最高苗基本相同的情況下，產量排名前5的組合比樣本整體的有效分蘗率平均值高1.6個百分點，更進一步說明了促分蘗成穗、增加有效穗是田間管理的重要目標之一。

（3）本研究僅計算了小麥9個性狀的等權關聯度，沒有對每個性狀賦予權重系數而計算加權關聯度。本結果是以產量作為主序列進行的關聯度分析，不能對各組合的性狀優劣進行評價[4]。