大麥品種駐大麥4號(hào)產(chǎn)量構(gòu)成因素的通徑分析

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大麥品種駐大麥4號(hào)產(chǎn)量構(gòu)成因素的通徑分析

馮輝，王樹杰，郜戰(zhàn)寧，薛正剛，楊永乾，潘正茂
(駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院， 河南 駐馬店 463000)

以駐大麥4號(hào)為材料，用2009—2015年度河南省區(qū)域試驗(yàn)和大麥品種展示數(shù)據(jù)匯總資料，進(jìn)行駐大麥4號(hào)產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素相關(guān)性和通徑分析。結(jié)果表明：駐大麥4號(hào)平均穗粒數(shù)51.39粒/穗，千粒重32.73 g，有效穗數(shù)568.79×104穗/hm2。株高、有效穗數(shù)和穗粒數(shù)變異系數(shù)較大。穗粒數(shù)和有效穗數(shù)與產(chǎn)量正相關(guān)，且穗粒數(shù)與產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)達(dá)到極顯著水平，千粒重與產(chǎn)量顯著負(fù)相關(guān)；產(chǎn)量構(gòu)成因素間相互制約，穗粒數(shù)與有效穗數(shù)負(fù)相關(guān)，與千粒重極顯著負(fù)相關(guān)，有效穗數(shù)與千粒重負(fù)相關(guān)。產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)因素間回歸方程決定系數(shù)達(dá)到極顯著水平，即駐大麥4號(hào)產(chǎn)量形成的89.8%以上是由產(chǎn)量構(gòu)成因素貢獻(xiàn)的。通徑分析表明，穗粒數(shù)對(duì)駐大麥4號(hào)產(chǎn)量貢獻(xiàn)最大，其次是有效穗數(shù)，千粒重相對(duì)較??；間接通徑系數(shù)均為負(fù)值，說明駐大麥4號(hào)產(chǎn)量構(gòu)成因素間制約作用較強(qiáng)，在適宜基本苗條件下，通過合理肥水運(yùn)籌，穩(wěn)定穗數(shù)，增加穗粒數(shù)，提高產(chǎn)量。

駐大麥4號(hào)； 產(chǎn)量； 產(chǎn)量構(gòu)成； 通徑分析

大麥?zhǔn)俏覈饕N植作物之一，其麥稈柔軟，籽粒纖維素和蛋白質(zhì)含量較高，是養(yǎng)殖家畜家禽的優(yōu)質(zhì)飼料，也是具有廣闊前景的保健品原料。大麥在河南省有悠久的種植歷史，主要分布在商丘、駐馬店、平頂山、南陽等市的個(gè)別縣鄉(xiāng)(鎮(zhèn))和部分大型農(nóng)場(chǎng)[1]。大麥的產(chǎn)量取決于田間有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重，3種因素相互影響，是育種工作主要解決的問題[2]。研究產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量間的關(guān)系，對(duì)大麥育種和栽培技術(shù)推廣具有重要的意義。多年來，對(duì)大麥產(chǎn)量與其構(gòu)成因素的研究很多，但大多集中在二棱大麥上[3-5]，沈會(huì)權(quán)等[6]研究發(fā)現(xiàn),有效穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量影響最大。在大麥生長(zhǎng)發(fā)育中，因?yàn)槎獯篼満投嗬獯篼溗胄筒灰粯?，制約二棱大麥產(chǎn)量主要因素是“庫”， 制約多棱大麥產(chǎn)量主要是“源”，對(duì)于多棱大麥，育種時(shí)應(yīng)選擇株型緊湊、通風(fēng)透光好、光合效率高的類型。駐大麥4號(hào)是駐馬店農(nóng)科院以駐89039為母本，85 v 24為父本選育而成的多棱大麥，其穗大穗重，具有晚播早熟特點(diǎn)，是目前河南、湖北等省飼料大麥主栽品種。為進(jìn)一步了解駐大麥4號(hào)產(chǎn)量形成基礎(chǔ)，本研究以駐大麥4號(hào)2009—2015年度各試驗(yàn)匯總數(shù)據(jù)，分析駐大麥4號(hào)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素間關(guān)系，為多棱大麥育種和品種推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試品種為駐大麥4號(hào)，為多棱大麥品種。產(chǎn)量數(shù)據(jù)來源是2009—2015年度河南省區(qū)試數(shù)據(jù)(30個(gè)點(diǎn)次)、大麥品種展示(6個(gè)點(diǎn)次)和大麥生產(chǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總(3個(gè)點(diǎn)次)。

1.2 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Micrisoft Excel和DPS 7.05對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 駐大麥4號(hào)主要產(chǎn)量因素及產(chǎn)量變異分析

由表1可以看出，駐大麥4號(hào)株高在年際間變異系數(shù)最大，其次是穗粒數(shù)，再者是有效穗數(shù)，穗長(zhǎng)和千粒重年際間變異較小。這表明駐大麥4號(hào)株高、有效穗數(shù)和穗粒數(shù)相對(duì)受年際間環(huán)境條件影響較大，而穗長(zhǎng)和千粒重較穩(wěn)定。

2.2 駐大麥4號(hào)主要產(chǎn)量因素與產(chǎn)量相關(guān)分析

從表2可以看出，穗粒數(shù)與產(chǎn)量正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)達(dá)到極顯著水平，千粒重與產(chǎn)量間為顯著負(fù)相關(guān)，而穗數(shù)與產(chǎn)量正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)未達(dá)到顯著水平。千粒重與其他主要產(chǎn)量因素間均為負(fù)相關(guān)，且僅與穗粒數(shù)間相關(guān)系數(shù)達(dá)到極顯著水平(r=-0.753**)；穗粒數(shù)與株高間正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)達(dá)到極顯著水平，但穗粒數(shù)與穗數(shù)間負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)不顯著。

表1 駐大麥4號(hào)主要產(chǎn)量因素及產(chǎn)量變異分析

參數(shù)X1(cm)X2(cm)X3(粒/穗)X4(g)X5(萬/hm2)Y(kg/hm2)最大值955．5654．0334．12613．457022．75最小值775．2147．1331．98544．355916．4平均值88．035．3951．3932．73568．796740．02標(biāo)準(zhǔn)差6．160．152．29124．43386．93CV(%)72．844．453．074．35．74

注：X1、X2、X3、X4、X5和Y分別為株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、千粒重、有效穗數(shù)和產(chǎn)量。下同。

表2 駐大麥4號(hào)主要產(chǎn)量因素與產(chǎn)量相關(guān)分析

相關(guān)系數(shù)X1(cm)X2(cm)X3(粒/穗)X4(g)X5(萬/hm2)X1(cm)1X2(cm)0．1411X3(粒/穗)0．951??0．2511X4(g)-0．693-0．42-0．753??1X5(萬/hm2)-0．0830．182-0．002-0．0431Y(kg/hm2)0．7920．0980．831??-0．568?0．439

2.3 駐大麥4號(hào)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素回歸分析

進(jìn)一步分析駐大麥4號(hào)穗粒數(shù)(X3)、千粒重(X4)、有效穗數(shù)(X5)與產(chǎn)量(Y)關(guān)系，產(chǎn)量與其產(chǎn)量構(gòu)成因素間的決定系數(shù)為0.898，F(xiàn)值為41.25，達(dá)到極顯著水平，表明X與Y之間存在線性回歸關(guān)系，其回歸方程為：

Y=-7 987.02+163.74X3+69.52X4+7.1X5

由回歸方程可知，在其他因素不變的條件下，穗粒數(shù)每增加1個(gè)單位(粒)，產(chǎn)量提高163.74 kg/hm2；千粒重每增加1個(gè)單位(g)，產(chǎn)量提高69.5 kg/hm2；有效穗數(shù)每增加1×104穗/hm2，產(chǎn)量提高7.1 kg/hm2。

2.4 駐大麥4號(hào)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素通徑分析

從駐大麥4號(hào)產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的通徑分析結(jié)果(圖1)可以看出，穗粒數(shù)(X3)、千粒重(X4)、有效穗數(shù)(X5)對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)均為正值，表明駐大麥4號(hào)產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量形成均有正向效應(yīng)，其中穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量效應(yīng)最大(X3y=0.968 1)，其次是有效穗數(shù)(X5y=0.448 2)，千粒重效應(yīng)較低(X4y=0.180 8)，這也進(jìn)一步表明穗粒數(shù)對(duì)駐大麥4號(hào)產(chǎn)量提高的重要性。X3→X4→Y(-0.136 2)和X3→X5→Y(-0.000 9)的通徑系數(shù)均為負(fù)值，且通過千粒重的間接作用大，但穗粒數(shù)增加，不能通過增加有效穗數(shù)和千粒重提高產(chǎn)量；X4→X3→Y(-0.729 4)和X4→X5→Y(-0.019 5)的通徑系數(shù)均為負(fù)值，且通過穗粒數(shù)的間接作用較大，但千粒重增加，不能導(dǎo)致穗粒數(shù)和有效穗數(shù)增加而提高產(chǎn)量；X5→X3→Y(-0.001 9)和X5→X4→Y(-0.007 8)的通徑系數(shù)均為負(fù)值，但其絕對(duì)值較小，有效穗數(shù)提高不能通過穗粒數(shù)和千粒重增加而影響產(chǎn)量。

圖1 駐大麥4號(hào)產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的通徑分析

3 討 論

通過分析駐大麥4號(hào)產(chǎn)量主要因素的變異系數(shù)發(fā)現(xiàn)，株高變異系數(shù)最大，是多年試驗(yàn)中最活躍的因子。在產(chǎn)量構(gòu)成三因素中，穗粒數(shù)變異系數(shù)較大，其次是有效穗數(shù)，千粒重變異系數(shù)較小。這表明穗粒數(shù)和有效穗數(shù)在不同年份中，易受環(huán)境差異的影響，而千粒重在不同環(huán)境條件下具有較好的穩(wěn)定性，通過增加千粒重來提高駐大麥4號(hào)產(chǎn)量也比較困難。這與夏云祥[7]的研究結(jié)果一致。因此，在駐大麥4號(hào)種植中，可以通過相應(yīng)栽培技術(shù)，建立合理群體結(jié)構(gòu)，促進(jìn)營養(yǎng)生長(zhǎng)，為籽粒灌漿提供源料，降低不孕粒數(shù)。

大麥的產(chǎn)量取決于穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重，三因素與大麥產(chǎn)量相關(guān)程度不一樣。劉朝輝等[8]對(duì)2011—2012年度黃淮南片小麥預(yù)備試驗(yàn)的248個(gè)小麥品種 (系 ) 的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)千粒重與產(chǎn)量相關(guān)性最高，其次是有效穗數(shù)，穗粒數(shù)相關(guān)性較低。在不同氮量、密度和播種期條件下，穗數(shù)、千粒重和穗粒數(shù)與產(chǎn)量均呈顯著和極顯著正相關(guān)，且穗數(shù)與產(chǎn)量相關(guān)性最大[6]。夏云祥研究結(jié)果表明,穗粒數(shù)和穗數(shù)與產(chǎn)量相關(guān)顯著，以穗粒數(shù)相關(guān)性較高，而千粒重與產(chǎn)量相關(guān)不顯著[7]。這一結(jié)果與本研究結(jié)果有一致地方。本研究表明，駐大麥4號(hào)穗粒數(shù)與產(chǎn)量達(dá)到極顯著正相關(guān)，有效穗數(shù)與產(chǎn)量正相關(guān)，千粒重與產(chǎn)量顯著負(fù)相關(guān)。產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量之間存在極顯著的線性回歸關(guān)系，該方程也表明駐大麥4號(hào)產(chǎn)量形成的89.8%以上是由產(chǎn)量構(gòu)成因素貢獻(xiàn)的。

通徑分析是將相關(guān)系數(shù)分解為直接作用和間接作用，能夠顯示產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量的作用大小和相對(duì)重要性。夏云祥[7]和劉朝輝等[8]的研究結(jié)果均表明，穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重對(duì)產(chǎn)量具有直接的正向效應(yīng)，但作用程度不一致。夏云祥[7]研究結(jié)果是穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量效應(yīng)最大，穗數(shù)次之，千粒重效應(yīng)相對(duì)較??；而劉朝輝等[8]的研究結(jié)果是千粒重的作用最大，穗數(shù)次之，穗粒數(shù)的作用最小。本研究結(jié)果表明，駐大麥4號(hào)產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量形成均有正向效應(yīng)，穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量效應(yīng)最大，其次是有效穗數(shù)，千粒重效應(yīng)較低，這與夏云祥[7]研究結(jié)果一致。在間接作用中，產(chǎn)量三因素對(duì)產(chǎn)量的間接作用均為負(fù)值，千粒重通過穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的負(fù)向效應(yīng)大于穗粒數(shù)通過千粒重的負(fù)向效應(yīng)，而其他幾個(gè)負(fù)向效應(yīng)較小，由此可見，駐大麥4號(hào)穗粒數(shù)是其產(chǎn)量提高的有效因素。在駐大麥4號(hào)高產(chǎn)栽培中，在合理有效穗數(shù)基礎(chǔ)上，通過增加穗粒數(shù)，提高產(chǎn)量。而在多棱大麥育種材料選擇上，應(yīng)選擇葉片寬大不早衰、株型緊湊，具有較大穗容量，達(dá)到高穗數(shù)、高穗粒數(shù)雙重育種目標(biāo)。

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Path Analysis on Yield Components of Barley Cultivar Zhudamai No.4

FENGHui,WANGShujie,GAOZhanning,XUEZhenggang,YANGYongqian,PANZhengmao

2017-01-28

國家大麥青稞產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系資助(CARS-05)；省科技攻關(guān)項(xiàng)目(162102110027)；駐馬店市科技攻關(guān)項(xiàng)目(16105)。

馮 輝(1979—)，女，助理研究員，主要從事大麥育種和配套栽培技術(shù)研究。

王樹杰(1973—)，男，副研究員，主要從事大麥育種和配套栽培技術(shù)研究。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.07.076

S 512.3

A

1001-4705(2017)07-0076-03