不同香型優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻品種主要農(nóng)藝性狀灰色關(guān)聯(lián)度分析

黃曉琴 周傳猛 梁 琳 李科冰 陳海鳳 肖榮華

（廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉林分院/玉林市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，玉林 537000）

香稻作為糧食作物，不僅能散發(fā)出獨(dú)特的香味，并且具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，深受人們的喜愛(ài)。香稻中含有豐富的氨基酸、生物堿、維生素以及多種酶類，同時(shí)富含多種微量元素。在世界范圍內(nèi)，香稻已被廣泛傳播并深受消費(fèi)者青睞，香稻米的市場(chǎng)價(jià)格也普遍高于普通稻米[1]。廣西香稻有著悠久的栽培歷史，早在南宋時(shí)期靖西香糯就被列為貢品，至今仍是聞名遐邇的香稻品種[2]。近年廣西相繼育成一批優(yōu)質(zhì)香稻品種，如百香139、八桂香、聞香占、田東香、河西香、早香1號(hào)、桂香99等。廣西壯族自治區(qū)人民政府在2019年印發(fā)的《關(guān)于加快推進(jìn)廣西現(xiàn)代特色農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》（桂政發(fā)〔2019〕7號(hào)）中明確提出要打造“廣西香米”區(qū)域公用品牌。近年來(lái)廣西積極發(fā)展香米產(chǎn)業(yè)，積極引導(dǎo)農(nóng)戶和種植大戶種植優(yōu)質(zhì)香稻品種，全力推動(dòng)全區(qū)糧食供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，為全區(qū)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施打下堅(jiān)實(shí)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。因此，深入開展香稻農(nóng)藝學(xué)研究對(duì)提高種植效益，進(jìn)一步促進(jìn)廣西香稻大面積推廣種植和專業(yè)化生產(chǎn)具有重要意義。通過(guò)對(duì)2020年廣西香型優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻組品種試驗(yàn)等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，評(píng)價(jià)新選育的香型優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻品種主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)系，以期為我國(guó)香稻品種選育提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料和試驗(yàn)地概況選取參加2020年廣西香型優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻組品種試驗(yàn)的12個(gè)香型優(yōu)質(zhì)稻品種為研究對(duì)象，分別是那谷香、金針香、桂玉絲香、糧發(fā)香油占、福香占、廣福香絲苗、桂美絲香、河郁絲香、美裕壹號(hào)、桂玉美香、桂玉晶香和中廣香1號(hào)。共布置6個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，分別位于南寧市、玉林市、柳州市、河池市、賀州市和桂林市，試驗(yàn)點(diǎn)基本信息見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)點(diǎn)基本信息

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)面積13.34m2。所有試驗(yàn)品種在所在試驗(yàn)點(diǎn)同播期、同插期，施肥水平中等偏上，其他栽培管理措施與當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)相同。根據(jù)灰色理論等方法[3-5]，將12個(gè)試驗(yàn)品種視為1個(gè)灰色系統(tǒng)，設(shè)置產(chǎn)量為參考數(shù)列X0，全生育期為X1，有效穗數(shù)為X2，株高為X3，穗長(zhǎng)度為X4，每穗粒數(shù)為X5，結(jié)實(shí)率為X6，千粒重為X7，香味得分為X8，米粒長(zhǎng)度為X9，米粒長(zhǎng)寬比為X10。相應(yīng)的11個(gè)主要農(nóng)藝性狀測(cè)定方法見(jiàn)表2。

表2 主要農(nóng)藝性狀測(cè)定方法

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

1.3.1 原始數(shù)據(jù)的無(wú)量綱化對(duì)測(cè)定農(nóng)藝性狀相對(duì)應(yīng)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱的標(biāo)準(zhǔn)處理，采用標(biāo)準(zhǔn)差法，按公式xi（K）=[x′i（k）-xi]/Si將原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。

1.3.2 參考序列與比較序列絕對(duì)差值的計(jì)算參考序列與比較序列絕對(duì)差值為：Δi（k）=|x0（k）-xi（k）|，其中x0（k）和xi（k）為產(chǎn)量和各農(nóng)藝學(xué)性狀的標(biāo)準(zhǔn)化值。

1.3.3 各農(nóng)藝學(xué)性狀與產(chǎn)量的灰色Δi（k）關(guān)聯(lián)系數(shù)各農(nóng)藝學(xué)性狀和產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)ξi（k）由以下公式計(jì)算，式中ρ為分辨系數(shù)，通常取0.5。

1.3.4 各農(nóng)藝學(xué)性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度r（x0，xi）稱為x0、xi的灰色關(guān)聯(lián)度，記為ri。計(jì)算公式為：

2 結(jié)果與分析

2.1 不同香型優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻品種的主要農(nóng)藝性狀變異特征對(duì)試驗(yàn)所獲得的性狀數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，分別計(jì)算不同香型優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻品種的不同農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的平均值，并對(duì)不同香型優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻品種的最大值、最小值和變異系數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。由表3可知，12個(gè)香型優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻品種的產(chǎn)量為5680.5～6913.5kg/hm2，全生育期為123.2～127.3d，有效穗數(shù)為241.5萬(wàn)～324.0萬(wàn)/hm2，株高為104.9～129.6cm，穗長(zhǎng)度為23.7～26.4cm，每穗粒數(shù)為134.1～176.2粒，結(jié)實(shí)率為73.7%～86.8%，千粒重為18.0～24.5g，香味得分在74～78分，米粒長(zhǎng)度為6.5～7.8mm，米粒長(zhǎng)寬比為3.2～4.4，各農(nóng)藝學(xué)性狀變異系數(shù)為1.03%～10.19%。12個(gè)不同香型優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻品種11個(gè)性狀之間變異系數(shù)大小排名依次為：米粒長(zhǎng)寬比>千粒重>有效穗數(shù)>每穗粒數(shù)>產(chǎn)量>株高>米粒長(zhǎng)度>結(jié)實(shí)率>穗長(zhǎng)度>香味得分>全生育期。全生育期是評(píng)價(jià)品種適應(yīng)性的一個(gè)重要指標(biāo)，不同香型優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻品種全生育期變異系數(shù)僅為1.03%，表明選育香型優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻品種時(shí)選擇全生育期適中的品種能達(dá)到更好的生態(tài)適宜性。一般稻米粒型長(zhǎng)寬比≥2時(shí)外觀品質(zhì)會(huì)有明顯的改善，不同香型優(yōu)質(zhì)稻品種米粒長(zhǎng)寬比數(shù)值在3.2～4.4，說(shuō)明香型優(yōu)質(zhì)稻選育方向順應(yīng)市場(chǎng)和人們的消費(fèi)需求，育種工作更偏向和注重選擇長(zhǎng)粒米。

表3 不同香型優(yōu)質(zhì)稻品種主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量

2.2 原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱的標(biāo)準(zhǔn)化處理根據(jù)灰色系統(tǒng)理論和方法，由于各個(gè)性狀計(jì)量單位（量綱）不同，需要對(duì)各農(nóng)藝性狀原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理。參考序列與比較序列絕對(duì)差值按照公式進(jìn)行計(jì)算，X0（k）和Xi（k）為產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀的標(biāo)準(zhǔn)化值，各農(nóng)藝性狀數(shù)列無(wú)量綱化處理結(jié)果見(jiàn)表4。

根據(jù)表4計(jì)算不同品種產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的絕對(duì)差值，結(jié)果詳見(jiàn)表5。

表4 不同香型優(yōu)質(zhì)稻品種主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果

表5 不同香型優(yōu)質(zhì)稻品種主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的絕對(duì)差值

2.3 不同香型優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻品種產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析從表6可知，關(guān)聯(lián)度排序?yàn)榻Y(jié)實(shí)率（0.7475）>每穗粒數(shù)（0.7321）>全生育期（0.7277）>穗長(zhǎng)度（0.7086）>有效穗數(shù)（0.7070）>米粒長(zhǎng)度（0.6946）>千粒重（0.6897）>米粒長(zhǎng)寬比（0.6872）>香味得分（0.6794）>株高（0.6784）。該試驗(yàn)中與產(chǎn)量密切相關(guān)的農(nóng)藝性狀有結(jié)實(shí)率、每穗粒數(shù)、全生育期、穗長(zhǎng)度和有效穗數(shù)，其中結(jié)實(shí)率關(guān)聯(lián)度值最大，為0.7475。這表明不同香型優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻品種產(chǎn)量的關(guān)鍵因素是結(jié)實(shí)率、每穗粒數(shù)、全生育期、穗長(zhǎng)度和有效穗數(shù)，株高和香味得分對(duì)產(chǎn)量的影響程度相對(duì)較小。因此，在綜合考慮主要農(nóng)藝性狀的前提下，對(duì)香型優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻品種的選育和篩選應(yīng)注重選擇結(jié)實(shí)率高、每穗粒數(shù)多、生育期適中、穗長(zhǎng)度較大和有效穗數(shù)多的品種。

表6 不同香型優(yōu)質(zhì)稻品種主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)及關(guān)聯(lián)度

3 討論

灰色關(guān)聯(lián)度分析能比較性狀與參考性狀的關(guān)聯(lián)度，通過(guò)分析進(jìn)一步篩選出關(guān)聯(lián)度大的農(nóng)藝性狀，可以更好地實(shí)現(xiàn)育種目標(biāo)，這種方法適合于品種選育與作物品種的綜合評(píng)價(jià)。灰色關(guān)聯(lián)度分析法能夠?qū)Χ鄠€(gè)品種、多個(gè)性狀進(jìn)行綜合分析，在水稻品種評(píng)價(jià)上應(yīng)用較廣，梁琳[6]在對(duì)玉林市早稻品種進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析時(shí)指出，水稻要獲得高產(chǎn)應(yīng)注重結(jié)實(shí)率、單株穗數(shù)等農(nóng)藝性狀。代金英等[7]利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)14個(gè)耐鹽水稻新品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)后提出在江蘇鹽城地區(qū)耐鹽水稻選育中要把實(shí)粒數(shù)、千粒重等作為首要考慮的農(nóng)藝性狀。蔣聰?shù)萚8]通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)云南省30個(gè)水稻品種進(jìn)行分析，指出與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度最大的農(nóng)藝性狀為總粒數(shù)。本研究中不同香型優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻品種與產(chǎn)量關(guān)系最密切的農(nóng)藝性狀為結(jié)實(shí)率，這與梁琳[6]、李健等[9]、呂銳玲等[10]研究結(jié)論相吻合。這也說(shuō)明了香型優(yōu)質(zhì)稻品種若想提高產(chǎn)量，就需要采取相關(guān)的栽培措施著重提高結(jié)實(shí)率。水稻產(chǎn)量除了受遺傳基因的影響外還受到自然環(huán)境及栽培管理的影響，在水稻高產(chǎn)栽培生產(chǎn)中應(yīng)特別注意各農(nóng)藝性狀的協(xié)調(diào)發(fā)育[11]。在本研究中，每穗粒數(shù)、全生育期、穗長(zhǎng)度以及有效穗數(shù)對(duì)提高產(chǎn)量也有積極的影響，因此在香型優(yōu)質(zhì)稻育種過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)協(xié)調(diào)好這幾個(gè)性狀的綜合發(fā)展，以保證發(fā)揮出穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的效能。

本研究中只對(duì)11個(gè)性狀進(jìn)行分析研究，沒(méi)有涉及抗性等性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析，這有待于今后進(jìn)一步開展研究工作。同時(shí)，不同的生態(tài)環(huán)境會(huì)影響香型優(yōu)質(zhì)稻品種的農(nóng)藝性狀，這對(duì)分析結(jié)果也能造成一定的影響。因此，在進(jìn)行香型優(yōu)質(zhì)稻品種選育過(guò)程中要根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際生態(tài)環(huán)境條件，綜合考慮香型優(yōu)質(zhì)稻品種與環(huán)境之間互作的關(guān)系，科學(xué)地分析香型優(yōu)質(zhì)稻品種產(chǎn)量潛力，以便充分培育出符合人民生活需求的優(yōu)良香型優(yōu)質(zhì)稻品種。