從江縣香禾糯產量與主要農藝性狀的灰色關聯度分析

楊昌元 劉鵬霖 余 志 龍章永 浦選昌

（黔東南苗族侗族自治州農業科學院，貴州 凱里 556000）

灰色關聯度分析法是一種數學分析方法，是灰色系統的一個分支，它具有眾多系統分析法的優點，且以往那些系統分析法的缺點幾乎都已經被改善，這種方法對育種研究很高效，能節省較多的時間以及人力和物力。在以前的那些系統方法中，需要非常龐大的數據分析支撐，但灰色關聯度分析法只需要很少的數據，即使這些原始數據并不完整，應用該方法依然能夠達到預期的目標，而且以前的那些系統分析法只是研究一個系統中的一個點或者一個面，而灰色關聯度分析法能研究一個完整的整體。這種方法的實質是尋找被研究系統的運行規律，之后我們便能根據自己的目標而對該系統的一些基礎條件做出變動，從而使期望變成現實，將這種方法應用于水稻新品種選育中，能快而精準地找到影響水稻產量的農藝性狀，這種方法已經廣泛的運用于水稻育種研究中。譚可菲等通過灰色關聯度分析粳稻主要農藝性狀與產量的關聯度，認為各農藝性狀與產量的關聯度從大到小依次為結實率＞單株有效穗＞每穗實粒數＞穗粒數＞穗長＞千粒重＞株高。劉麗娟等通過灰色關聯度分析魯南地區水稻產量與主要農藝性狀的關聯度，結果表明，農藝性狀對水稻產量的關聯度從高到低依次為千粒重＞全生育期＞成穗率＞結實率＞有效穗數＞株高＞最高苗數＞穗長＞實粒數＞總粒數。雖然灰色關聯度分析法已經廣泛應用于水稻育種中，但仍未在一些比較特殊的地方品種上應用。本文作者應用該方法找出影響香禾糯產量的關鍵性狀后，也就給人們在這方面的研究指出了明確的目標，加快香禾糯育種研究進程，為香禾糯新品種的選育、栽培及進一步探索灰色關聯度分析法在香禾糯上的應用提供理論依據。

1.材料與方法

1.1 試驗材料及試驗地點

本試驗于黔東南州從江縣高增鄉高增村進行，試驗共有20個香禾糯品種，分別為岑告嫩、白禾、白香禾、香禾、勒大、紅禾、茍歹、茍哈、茍就當、茍滾老、茍把當、茍衛當、茍嫩當、累龍港、茍膽當、茍當1號、茍當2號、茍當3號、牙定紗、牙定信，上述20個品種在表格中按照上述品種排列順序分別以代號1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20 代替。

1.2 試驗方法

1.2.1 田間設計

試驗采用隨機區組設計，三次重復，小區面積為13.34m2（0.02畝），呈長方形，按照當地百姓的習慣進行栽插。重復間、小區間設走道0.5米，在試驗田的四周插保護行。

1.2.2 性狀調查

移栽后，同常規大田一樣管理，在生長關鍵期按統一標準定點定時觀察測量并記錄相關性狀數據，成熟階段調查株高、有效穗，收獲后進行室內考察經濟性狀。

1.3 參考數列和比較數列

將全部香禾糯品種的各個性狀的原始數據列于表1。設各個品種的畝產量為參考數列X0，其他各個農藝性狀為比較數列，分別是全生育期X1，株高X2，穗長X3，穗粒數X4，實粒數X5，有效穗X6，千粒重X7，結實率X8。

表1 參試材料的農藝性狀及產量的平均值

10 164 170.7 26.3 247.3 194.4 8.94 24.4 78.6 416.23 11 159 174.3 28.3 230.1 203.2 6.58 29.1 88.3 372.53 12 164 174.3 30.9 310.4 221.3 7.51 25 71.3 398.34 13 178 171 29.8 276.7 221.6 8.96 21.7 80.1 421.97 14 158 177.3 30.3 219.9 194.8 8.04 26.9 88.6 408.73 15 170 165 28.3 250.7 211.3 8.97 23.7 84.3 435.68 16 170 160.8 29.2 245.2 214.3 7.88 29.8 87.4 450.22 17 174 166.2 31.1 248.0 209.8 8.64 26.1 84.6 464.07 18 164 160.7 29.7 236.2 191.1 8.82 28 80.9 461.51 19 179 171.7 30.5 275.7 226.6 8.47 22 82.2 407.54 20 184 177.3 27.8 208.7 188 7.86 25.2 90.1 341.11平均值 164.30 172.00 29.26 243.86 202.54 7.71 26.42 83.48 392.67標準差 9.25 8.33 2.00 25.03 12.25 0.85 2.46 5.24 40.53

1.4 原始數據的標準化處理

由于各農藝性狀的量綱不同，必須將表1的數據按照公式Xi（K）＝［Xi′（K）－ Xi］／Si將原始數據進行標準化處理，其中Xi′（K）為原始數據，Xi為同一性狀值的平均值，Si為同一性狀值的標準差，Xi（K）為原始數據經過標準化處理后的結果。處理后的數值列于表2。

表2 參試材料的農藝性狀及產量標準化結果

15 0.6161 -0.8402 -0.4763 0.2712 0.7153 1.4836 -1.1054 0.1574 1.0612 16 0.6161 -1.3444 -0.0274 0.0532 0.9603 0.2002 1.3781 0.7491 1.4200 17 1.0485 -0.6962 0.9203 0.1649 0.5928 1.0951 -0.1282 0.2147 1.7617 18 -0.0324 -1.3564 0.2220 -0.3054 -0.9342 1.3070 0.6453 -0.4914 1.6984 19 1.5889 -0.0360 0.6210 1.2706 1.9647 0.8949 -1.7975 -0.2433 0.3669 20 2.1294 0.6362 -0.7257 -1.4064 -1.1873 0.1766 -0.4947 1.2643 -1.2721

1.5 參考序列與比較系列絕對差值的計算

參考序列與比較系列絕對差值的計算的計算公式為：△i（K）＝∣ X0（K）－ Xi（K）∣。X0（K)和 Xi（K）分別為產量和各農藝性狀的標準化值。結果列于表3。

表3 參試材料的農藝性狀及產量的絕對差值

1.6 計算關聯系數和關聯度

關聯系數按照公式：§ij＝（MIN△ij+PMAX△ij）/(△ij+PMAX △ij)，式中，§ij為關聯系數；MIN△ij為兩極最小差；MAX△ij為兩極最大差；P為分辨系數，取0.5。計算結果列于表4。

表4 參試材料的農藝性狀及產量的關聯系數和關聯度

2.結果與分析

表4的研究結果顯示，有效穗與產量呈正相關關系，但對比表1中的產量，有效穗與產量的排列順序與結果大不相同。有個別的品種雖然有效穗高，如品種代號15的茍膽當，有效穗最多，那么這個品種的理論產量應該排名第一，但研究中產量為435.68 kg，位列第四，造成這一結果的原因可能是該品種的分蘗能力較弱，導致最高苗較少，有效穗較少，所以最終產量才位列第四。而有的品種雖然有效穗較少，如品種代號6的紅禾，由于該品種的千粒重較高，所以產量也隨之增長。穗粒數在關聯度中僅次于有效穗，那么他對水稻產量的影響也只比成穗率弱一點，但由表1中可得，穗粒數最高的品種“茍衛當”反而產量不是最高，原因是該品種的結實率只有71.3%，在20個品種中居于末位。

由表4可知，各香禾糯品種的主要農藝性狀對產量的關聯度順序為有效穗＞穗粒數＞實粒數＞全生育期＞穗長＞株高＞千粒重＞結實率。所以各水稻主要農藝性狀對水稻畝產的影響從大到小的順序和關聯度從大到小的順序一樣，依次為有效穗＞穗粒數＞實粒數＞全生育期＞穗長＞株高＞千粒重＞結實率。

3.結論與討論

應用灰色關聯度分析法對20個香禾糯品種進行分析，試驗結果表明香禾糯有效穗、穗粒數、實粒數對產量的影響較大，想要選育出高產的香禾糯品種，應當保證香禾糯在當地的氣候及土壤因素下能正常生長結實的前提下，注重對有效穗、穗粒數、實粒數著三個農藝性狀的篩選。

本試驗的最終結果與前人的研究結果有相同的地方，也有些地方存在差異。2009年，蔣廷杰采用灰色關聯度分析法對12個雜交水稻品種產量與6個主要農藝性狀的關系進行研究，結果是單位面積有效穗＞結實率＞穗長＞粒重＞每穗粒數＞株高。而本次試驗結果為有效穗＞穗粒數＞實粒數＞全生育期＞穗長＞株高＞千粒重＞結實率，對比這兩個實驗的結果的差異部分可知，造成上述結果的原因可能是香禾糯是一種比較特殊的地方水稻品種，其品種特性與一般水稻品種存在較大差異。