旱地小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)分析與通徑分析

鈕力亞 于亮 鄒景偉 王志 陸莉 王奉芝 王偉偉

摘要 本研究以滄麥15為試驗(yàn)材料，以2018—2020年試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，對(duì)滄麥15的產(chǎn)量三要素與產(chǎn)量的相互關(guān)系進(jìn)行了相關(guān)性分析和通徑分析。結(jié)果表明，滄麥15產(chǎn)量三要素與產(chǎn)量的相關(guān)性以穗粒數(shù)最大、千粒重次之，偏相關(guān)分析表明其產(chǎn)量三要素之間相互制約；通徑分析表明，穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重對(duì)產(chǎn)量的直接效應(yīng)均為正向效應(yīng)，對(duì)產(chǎn)量正向效應(yīng)的通徑系數(shù)從大到小依次為穗數(shù)（0.459 9）>千粒重（0.446 5）>穗粒數(shù)（0.373 2），穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量正向效應(yīng)的貢獻(xiàn)最大。綜上所述，滄麥15產(chǎn)量的提高要保持合適的穗數(shù)，在此基礎(chǔ)上，配套栽培技術(shù)以提高小穗結(jié)實(shí)率，增加穗粒數(shù)，同時(shí)穩(wěn)定千粒重，充分發(fā)揮其豐產(chǎn)潛能，達(dá)到增產(chǎn)的目的。

關(guān)鍵詞 滄麥15；產(chǎn)量構(gòu)成因素；相關(guān)分析；通徑分析

中圖分類號(hào) S66? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 1007-7731（2023）06-0060-03

Abstract Based on the experimental data of Cangmai 15 in Hebei Province during 2018—2020， the correlation analysis and path analysis of the three yield factors of Cangmai 15 were carried out. The results showed that the grain number per spike of Cangmai 15 was the largest grain weight followed by the correlation between the three yield factors and yield， and the partial correlation analysis showed that the three yield factors were mutually constrained. Path analysis showed that panicle number， grain number per panicle and 1000-grain weight had a positive effect on yield. The path coefficient of positive effect on yield was panicle number （0.459 9）>1 000-grain weight （0.446 5）>grain number per panicle （0.373 2）. Panicle number contributed the most to yield of Cangmai 15. To sum up， the yield improvement of Cangmai 15 should keep the appropriate panicle number， on this basis， with the matching cultivation techniques to improve the spikelet seed setting rate， increase the number of grains per panicle， and stabilize the 1000-grain weight， so as to give full play to its high yield potential and achieve the purpose of increasing yield.

Keywords Cangmai 15; yield components; correlation analysis; size analysis

河北省地處干旱半干旱地區(qū)，水資源匱乏，降水量較少，土壤瘠薄鹽堿，滄州和衡水地區(qū)的旱作小麥面積約占當(dāng)?shù)匦←溈偡N植面積的1/3[1]。這部分麥田受經(jīng)濟(jì)條件、水分條件、土壤條件及氣候條件的影響，產(chǎn)量較低。目前，適應(yīng)該類地區(qū)種植的旱地小麥品種相對(duì)較少，產(chǎn)量水平較低，嚴(yán)重影響旱地小麥生產(chǎn)的發(fā)展。

產(chǎn)量性狀作為小麥選育的主要目標(biāo)之一，受多個(gè)基因支配和環(huán)境的影響，并且構(gòu)成產(chǎn)量的三要素相互關(guān)聯(lián)、相互制約。關(guān)于產(chǎn)量性狀的相關(guān)性，不少學(xué)者已進(jìn)行了大量研究，但結(jié)果不盡相同，趙倩等[2]研究表明，千粒重與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)關(guān)系；楊志剛等[3]認(rèn)為，穗粒數(shù)與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)關(guān)系。由于品種特性的差異，品種間產(chǎn)量結(jié)構(gòu)特性也不盡相同，產(chǎn)量構(gòu)成三要素對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)大小也不同[4-5]。為進(jìn)一步探討滄州地區(qū)小麥產(chǎn)量性狀對(duì)產(chǎn)量的影響，筆者選用旱地小麥品種滄麥15為試材，于2018—2020年在河北省7個(gè)試點(diǎn)進(jìn)行了產(chǎn)量試驗(yàn)，以期加快新品種更新?lián)Q代及品種推廣，提高滄州地區(qū)旱地小麥生產(chǎn)水平。

1 材料與方法

1.1 材料

供試小麥品種為滄麥15。數(shù)據(jù)來(lái)源于2018—2020年度河北省旱地（滄州、中捷、南皮、南宮、臨西、衡水）7個(gè)試點(diǎn)數(shù)據(jù)匯總。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

該試驗(yàn)在河北省旱地區(qū)域選取7個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，8～12行區(qū)，小區(qū)面積13.33 m2，全區(qū)收獲。試驗(yàn)地周圍設(shè)4行以上的保護(hù)行，試驗(yàn)的一側(cè)設(shè)置1.2 m左右的觀察道。根據(jù)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際情況決定播期、播種方式及播種量，力爭(zhēng)一播全苗，如有缺苗現(xiàn)象，及時(shí)查苗補(bǔ)種。2020年10月18日之前播種，保證基本苗300～375 萬(wàn)/hm2。試驗(yàn)地要求前茬一致、肥力均勻、足墑下種，各小區(qū)田間管理要一致，應(yīng)略高于當(dāng)?shù)厣a(chǎn)水平，施肥水平與當(dāng)?shù)厣a(chǎn)水平相當(dāng)，全生育期不澆水。

1.3 數(shù)據(jù)分析。

利用Excel 2007軟件和DPS v 7.05分析軟件進(jìn)行相關(guān)分析和通徑分析，以穗數(shù)（X1）、穗粒數(shù)（X2）、千粒重（X3）為自變量，以產(chǎn)量（Y）為因變量進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 變異分析

由表1可知，小麥產(chǎn)量構(gòu)成的三要素穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重在不同地區(qū)表現(xiàn)為不同程度的變異度，在產(chǎn)量三要素中穗數(shù)的變異性最大，變異系數(shù)為8.32%，其次是穗粒數(shù)，變異系數(shù)為6.49%。說明穗數(shù)和穗粒數(shù)受環(huán)境和年份的影響較大，而千粒重和產(chǎn)量的變異系數(shù)較小，表明這2個(gè)性狀受環(huán)境的影響較小，具有較好的穩(wěn)產(chǎn)性。

2.2 相關(guān)分析

由表2可知，單位面積穗數(shù)、千粒重與產(chǎn)量呈極顯著相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.985 4、0.997 6；穗粒數(shù)與產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系但相關(guān)性不顯著，可見穗數(shù)和千粒重是影響小麥產(chǎn)量的主要限制因素。相關(guān)性分析表明，滄麥15產(chǎn)量的提高，千粒重和穗數(shù)的增加是需要解決的首要問題，而穗數(shù)與穗粒數(shù)和千粒重之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，說明穗數(shù)的增加會(huì)影響穗粒數(shù)，千粒重也會(huì)有所下降，可見產(chǎn)量三要素是相互制約的。

2.3 偏相關(guān)分析

偏相關(guān)分析是指當(dāng)2個(gè)變量同時(shí)與第3個(gè)變量相關(guān)時(shí)，將第3個(gè)變量的影響剔除，只分析另外2個(gè)變量之間相關(guān)程度的過程。由于偏相關(guān)消除了自變量相關(guān)的混淆，更能夠表現(xiàn)出各個(gè)自變量和因變量的真實(shí)關(guān)系，判定指標(biāo)是相關(guān)系數(shù)R值，R越大，說明相關(guān)程度越高；R越小，則相關(guān)程度越低[6]。從表3可以看出，產(chǎn)量構(gòu)成因素穗數(shù)、穗粒數(shù)及千粒重與產(chǎn)量之間呈顯著或極顯著正向相關(guān)。從偏相關(guān)分析來(lái)看，穗數(shù)與產(chǎn)量偏相關(guān)程度最高（r=0.589 6），呈極顯著相關(guān)性，千粒重次之（r=0.569 2），未達(dá)到極顯著水平，穗粒數(shù)與產(chǎn)量偏相關(guān)性最小為0.464 5，產(chǎn)量構(gòu)成因素穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重之間的偏相關(guān)性為負(fù)向相關(guān)，可見產(chǎn)量構(gòu)成因素之間相互制約。由于產(chǎn)量三要素負(fù)相關(guān)關(guān)系的存在，同時(shí)提高穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重3個(gè)因素存在一定困難。

2.4 通徑分析

為了明確產(chǎn)量因素對(duì)產(chǎn)量影響的重要性，對(duì)產(chǎn)量性狀和產(chǎn)量進(jìn)行通徑分析，通徑分析的相關(guān)系數(shù)分為間接作用和直接作用，即直接通徑系數(shù)和間接通徑系數(shù)[7]。通徑分析結(jié)果表明，穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重對(duì)產(chǎn)量的直接效應(yīng)均為正向效應(yīng)，對(duì)產(chǎn)量正向效應(yīng)的通徑系數(shù)的大小為穗數(shù)（0.459 9）>千粒重（0.446 5）>穗粒數(shù)（0.373 2）。通徑系數(shù)的大小顯示，對(duì)產(chǎn)量影響最大的因素是穗數(shù)，其次為千粒重和穗粒數(shù)，這與相關(guān)性分析和偏相關(guān)分析得到的結(jié)果基本一致。由間接通徑系數(shù)可知，產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量的間接作用的大小也各不相同，其中千粒重→穗數(shù)→產(chǎn)量的正向效應(yīng)最大，為0.238 0；穗數(shù)→千粒重→產(chǎn)量的間接正向效應(yīng)次之，為0.129 7；穗粒數(shù)→穗數(shù)→產(chǎn)量的負(fù)向效應(yīng)最大；千粒重→穗粒數(shù)→產(chǎn)量的負(fù)向效應(yīng)次之。因此，滄麥15產(chǎn)量的提高，應(yīng)以提高單位面積穗數(shù)，增加千粒重為前提，穩(wěn)增穗粒數(shù)。

3 結(jié)論與討論

穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重是構(gòu)成產(chǎn)量的三要素。本研究通過對(duì)滄麥15產(chǎn)量構(gòu)成因素的分析發(fā)現(xiàn)，變異系數(shù)最大的是穗數(shù)，而且與產(chǎn)量的相關(guān)性、偏向性相關(guān)系數(shù)及通徑分析的通徑系數(shù)也最大，可見在產(chǎn)量構(gòu)成的三要素中穗數(shù)最易受環(huán)境的影響，其次為千粒重；偏相關(guān)分析的結(jié)果表明，穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重3個(gè)構(gòu)成產(chǎn)量的因素之間是相互制約的，實(shí)現(xiàn)三者同步提高較為困難。綜上分析，穗數(shù)、千粒重與產(chǎn)量的關(guān)系最為密切，千粒重在不同環(huán)境條件下變化較小，所以千粒重作為一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的性狀，通過增加千粒重來(lái)提高小麥產(chǎn)量的潛力有限。

通徑分析結(jié)果表明，對(duì)滄麥15產(chǎn)量影響最大的是穗數(shù)，其貢獻(xiàn)的直接作用最大，千粒重次之，穗粒數(shù)最小。說明穗數(shù)對(duì)小麥的增產(chǎn)效應(yīng)較穗粒數(shù)和千粒重更明顯，這與王志龍等[5]的研究結(jié)果基本一致。

通過對(duì)滄麥15在河北省小麥區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)中的產(chǎn)量三要素的分析可知，小麥產(chǎn)量的提高要保持合適的穗數(shù)，在此基礎(chǔ)上，配套栽培技術(shù)以提高小穗結(jié)實(shí)率，增加穗粒數(shù)，同時(shí)穩(wěn)定千粒重，充分發(fā)揮其豐產(chǎn)潛能，達(dá)到增產(chǎn)的目的。

4 參考文獻(xiàn)

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（責(zé)編：張宏民）

基金項(xiàng)目 河北省農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目“抗旱耐鹽節(jié)水綠色高產(chǎn)小麥新品種“滄麥15”中試與示范”；“國(guó)家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系”（CAＲS-3）。

作者簡(jiǎn)介 鈕力亞（1978—），女，河北定州人，副研究員。研究方向：小麥育種。