谷子主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)分析及通徑分析

王瑞 李中青 郭二虎 李齊霞 祁麗婷 王 敏 孫萬榮 鄔志遠(yuǎn) 米鵬偉 張艾英 任先忠

摘要 對(duì)谷子品種“長(zhǎng)農(nóng)39”在5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量進(jìn)行了相關(guān)分析及通徑分析。結(jié)果表明，產(chǎn)量、株高、穗粒重、穗重的變異系數(shù)較大;穗重與產(chǎn)量、穗粒重相關(guān)系數(shù)呈正相關(guān)顯著水平，株高與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)水平;穗重對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)和決策系數(shù)均最大，出谷率次之。谷子田間高產(chǎn)栽培技術(shù)應(yīng)主要針對(duì)穗重、穗粒重、出谷率、株高采取措施;主攻穗重，兼顧穗粒重、出谷率及其他農(nóng)藝性狀間的關(guān)系，適當(dāng)調(diào)控株高的生長(zhǎng)，以獲得較高的產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞 谷子;農(nóng)藝性狀;產(chǎn)量;相關(guān)分析;通徑分析

中圖分類號(hào) S515文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2019）11-0028-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.11.009

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract Correlation analysis and path analysis of the yield and agronomic characters of Changnong 39 were carried out in five test sites. Results showed that the variation coefficient of yield， plant height， grain weight per spike and spike weight were relatively great. Spike weight showed significantly positive correlation with yield and grain weight per spike;plant height and yield showed negative correlation. The direct path coefficient and decision coefficient of spike weight to yield were both the highest， followed with millet grain percentage. Millet field highyield cultivation technology should pay attention to spike weight， grain weight per spike， millet grain percentage and plant height， as well as the correlation between grain weight per spike， millet grain percentage and other agronomic traits， so as to properly adjust the increase of plant height and to obtain relatively hight yield.

Key words Millet;Agronomic traits;Yield;Correlation analysis;Path analysis

基金項(xiàng)目 國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-06-13.5-A10）;山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院攻關(guān)項(xiàng)目（YGG1644）;山西省農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化和示范推廣項(xiàng)目（2017CGZH29）;山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新研究課題（YYS1703）;山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物育種工程項(xiàng)目（17YZGC024）。

作者簡(jiǎn)介 王瑞（1986—），女，山西霍州人，助理研究員，碩士，從事谷子栽培和生理生態(tài)研究。*通信作者：李中青，研究員，從事玉米育種和谷子示范推廣研究;郭二虎，研究員，從事谷子育種和栽培技術(shù)研究。

收稿日期 2018-11-07

谷子原產(chǎn)于我國，是我國古老的栽培作物之一，具有耐旱、耐貧瘠，籽粒營養(yǎng)豐富、谷草品質(zhì)優(yōu)良的特點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有糧、飼兼用等多用途，在可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展中具有不可替代的作用。谷子產(chǎn)量的提高對(duì)穩(wěn)定我國谷子供給和需求具有至關(guān)重要的作用。如何在現(xiàn)有品種水平的基礎(chǔ)上，通過栽培管理措施發(fā)揮出谷子的生產(chǎn)潛力，研究農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的關(guān)系具有重要的意義。 目前，研究主要集中在多個(gè)基因型谷子的產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析上[2-8]，而對(duì)于相同基因型谷子在多個(gè)生態(tài)環(huán)境中產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)分析和通徑分析鮮見報(bào)道。鑒于此，筆者通過對(duì)谷子品種“長(zhǎng)農(nóng)39”在5個(gè)生態(tài)點(diǎn)的主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)分析及通徑分析，旨在為谷子的高產(chǎn)栽培技術(shù)提供依據(jù)，對(duì)谷子選育工作提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料

谷子品種“長(zhǎng)農(nóng)39”系山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所以97F高-66作母本、晉谷21作父本雜交，經(jīng)多代選育而成。該品種品質(zhì)優(yōu)、米色金黃、商品性好。農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（哈爾濱）測(cè)定顯示，該品種小米粗蛋白（干基）含量為12.72%，初脂肪（干基）為3.54%，維生素B1為5.5 mg/kg，直鏈淀粉（占脫脂樣品）為15.53%，堿消值（級(jí)）為3.2，膠稠度為145 mm。2009年通過山西省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)認(rèn)定，2011 年 8月通過了全國谷子品種鑒定委員會(huì)鑒定[9]。

1.2 方法

試驗(yàn)于2016—2017年分別在壺關(guān)、武鄉(xiāng)、黎城、陵川、長(zhǎng)治5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行。田間管理按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)方法進(jìn)行。成熟期在田間采用等距離取樣法，將試驗(yàn)點(diǎn)等分為3個(gè)樣方，在每個(gè)樣方的前1 m內(nèi)取樣，取代表性的10株在田間調(diào)查株高、穗長(zhǎng);將每個(gè)樣方的谷穗進(jìn)行室內(nèi)考種，測(cè)量平均穗重、千粒重、穗粒重、出谷率，產(chǎn)量。田間數(shù)據(jù)調(diào)查和室內(nèi)考種參照國家谷子、糜子產(chǎn)業(yè)技術(shù)（體系）研發(fā)中心，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所2011年7月制定的《谷子農(nóng)藝性狀形態(tài)特征鑒定標(biāo)準(zhǔn)》。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2007和SPSS 18軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 “長(zhǎng)農(nóng)39”主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的變異分析

變異系數(shù)是衡量性狀變異的數(shù)量指標(biāo)[11]，可用來評(píng)定試驗(yàn)地的均勻性和規(guī)劃試驗(yàn)。但變異系數(shù)的大小受到標(biāo)準(zhǔn)差和平均數(shù)比值的制約。因此，在采用變異系數(shù)表示試驗(yàn)結(jié)果或進(jìn)行變異程度的比較時(shí)，應(yīng)同時(shí)列舉其標(biāo)準(zhǔn)差和平均值，以免引起誤解[12]。

由表1可知，長(zhǎng)農(nóng)39在5個(gè)不同試驗(yàn)點(diǎn)種植，變異系數(shù)最大的為產(chǎn)量，變異范圍為3 715.4～5 829.8 kg/hm2，平均值為4 653.2 kg/hm2，變異系數(shù)為21.3%;其次為株高，變異范圍為122.5～163.5 cm，平均值為143.5 cm，變異系數(shù)為103%;變異系數(shù)最小的為出谷率，變異范圍為83.2%～871%，平均值為85.2%，變異系數(shù)為1.7%。除產(chǎn)量外，主要農(nóng)藝性狀中變異系數(shù)由大到小依次為株高>穗粒重>穗重>穗長(zhǎng)>千粒重>出谷率，說明種植地區(qū)生態(tài)條件或栽培管理措施等外部條件對(duì)“長(zhǎng)農(nóng)39”谷子株高、穗粒重、穗重的影響較大，在栽培技術(shù)上應(yīng)主攻株高、穗粒重、穗重。

2.2 “長(zhǎng)農(nóng)39”主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性分析

相關(guān)分析是處理變量與變量之間關(guān)系的一種統(tǒng)計(jì)方法。相關(guān)系數(shù)r絕對(duì)值越大（越接近1），表明變量之間的線性相關(guān)程度愈高。人們通常利用相關(guān)系數(shù)的大小來解釋變量間相互關(guān)系的大小[13]。由表2可知，谷子主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性由大到小依次為穗重（r=0.880）>穗粒重（r=0.737）>出谷率（r=0725）>株高（r=-0.631）>穗長(zhǎng)（r=0.335）>千粒重（r=0143），其中穗重與產(chǎn)量呈顯著相關(guān);穗重與穗粒重（r=0915）呈顯著相關(guān)，與穗長(zhǎng)（r=0.672）、出谷率（r=0.322）呈正相關(guān)，與株高（r=-0.308）、千粒重（r=-0.216）呈負(fù)相關(guān);株高與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)。這說明谷子性狀間的相互作用是復(fù)雜的，既相輔相成，又相互制約，在谷子栽培技術(shù)上應(yīng)以提高谷子的穗重為根本，同時(shí)兼顧其他性狀，適當(dāng)調(diào)控株高來促進(jìn)產(chǎn)量的提高。

2.3 “長(zhǎng)農(nóng)39”主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的通徑分析

通徑分析通過自變量和因變量之間的相關(guān)分解來研究因變量（性狀）的相對(duì)重要性，已在眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用[14]。袁志發(fā)等[15]提出了通徑分析中的決策指標(biāo)——決策系數(shù)，可以把各自變量對(duì)相應(yīng)變量的綜合作用進(jìn)行排序，以確定主要決策變量和限制變量。通過杜家菊等[16]、宋小園等[17]介紹的方法獲得通徑系數(shù)。根據(jù)袁志發(fā)等[15]提供的方法，獲得決策系數(shù)。

由表3可知，在獲得通徑系數(shù)的過程中，從所有可供選擇的自變量中逐步選擇加入或剔除某個(gè)自變量，對(duì)產(chǎn)量Y有影響的自變量?jī)H剩穗重X1和出谷率X2。穗重的直接作用最大，出谷率次之。通過分析各個(gè)間接通徑系數(shù)發(fā)現(xiàn)，穗重通

過出谷率對(duì)產(chǎn)量的間接作用（r12×p2y=0.159）小于出谷率通

過穗重對(duì)產(chǎn)量的間接作用（r21×p1y=0.233），但是由于穗重對(duì)產(chǎn)量的直接作用P1y值較大，從而穗重對(duì)產(chǎn)量的影響最大，二

者的簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)達(dá)0.880，出谷率對(duì)產(chǎn)量的簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)為P2y+r21×P1y=0.725，使得出谷率對(duì)產(chǎn)量的影響也較大。因此，穗重和出谷率對(duì)谷子產(chǎn)量的增加具有重要作用。決策系數(shù)R2（1）>R2（2），且X1的直接作用最大，故X1為主要決策變量。因此，要提高產(chǎn)量，必須提高穗重，同時(shí)考慮出谷率。

3 結(jié)論與討論

作物產(chǎn)量是由產(chǎn)量構(gòu)成因素決定的，如何協(xié)調(diào)和利用各產(chǎn)量因素之間的關(guān)系，是育種家和栽培專家的首要目標(biāo)[18]。性狀間的相互作用是復(fù)雜的，既相輔相成，又相互制約。為了提高產(chǎn)量，應(yīng)該抓住某個(gè)主要性狀進(jìn)行選擇和調(diào)控，同時(shí)兼顧其他性狀[19]。該試驗(yàn)谷子品種“長(zhǎng)農(nóng)39”的主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的變異分析顯示，產(chǎn)量、株高、穗粒重、穗重的變異系數(shù)較大，說明可以通過改善栽培措施使這些性狀獲得一定程度的改善。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，穗重、穗粒重、出谷率、穗長(zhǎng)、千粒重與產(chǎn)量呈正相關(guān)，其中穗重與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān);穗重與穗粒重呈顯著相關(guān)，與穗長(zhǎng)、出谷率呈正相關(guān)，與株高、千粒重呈負(fù)相關(guān);株高與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)。通徑分析顯示，穗重和出谷率對(duì)谷子產(chǎn)量的影響較大，其中穗重對(duì)谷子產(chǎn)量的增加影響最大。綜上所述，可以通過合理的栽培措施實(shí)現(xiàn)穗重與出谷率的最優(yōu)狀態(tài);通過適當(dāng)調(diào)控長(zhǎng)農(nóng)39的株高，提高長(zhǎng)農(nóng)39的穗重、穗粒重，進(jìn)而增加長(zhǎng)農(nóng)39的產(chǎn)量。

在生產(chǎn)實(shí)踐中必須協(xié)調(diào)好各個(gè)農(nóng)藝性狀之間的關(guān)系以發(fā)揮每個(gè)農(nóng)藝性狀對(duì)谷子產(chǎn)量的最大作用。采用合理的栽培措施，協(xié)同改善產(chǎn)量構(gòu)成因素是谷子產(chǎn)量提高的關(guān)鍵，也是谷子高產(chǎn)栽培研究的重要方向。

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