從江縣香禾糯產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)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(nóng)業(yè)科學(xué)院，貴州 凱里 556000）

灰色關(guān)聯(lián)度分析法是一種數(shù)學(xué)分析方法，是灰色系統(tǒng)的一個(gè)分支，它具有眾多系統(tǒng)分析法的優(yōu)點(diǎn)，且以往那些系統(tǒng)分析法的缺點(diǎn)幾乎都已經(jīng)被改善，這種方法對(duì)育種研究很高效，能節(jié)省較多的時(shí)間以及人力和物力。在以前的那些系統(tǒng)方法中，需要非常龐大的數(shù)據(jù)分析支撐，但灰色關(guān)聯(lián)度分析法只需要很少的數(shù)據(jù)，即使這些原始數(shù)據(jù)并不完整，應(yīng)用該方法依然能夠達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，而且以前的那些系統(tǒng)分析法只是研究一個(gè)系統(tǒng)中的一個(gè)點(diǎn)或者一個(gè)面，而灰色關(guān)聯(lián)度分析法能研究一個(gè)完整的整體。這種方法的實(shí)質(zhì)是尋找被研究系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律，之后我們便能根據(jù)自己的目標(biāo)而對(duì)該系統(tǒng)的一些基礎(chǔ)條件做出變動(dòng)，從而使期望變成現(xiàn)實(shí)，將這種方法應(yīng)用于水稻新品種選育中，能快而精準(zhǔn)地找到影響水稻產(chǎn)量的農(nóng)藝性狀，這種方法已經(jīng)廣泛的運(yùn)用于水稻育種研究中。譚可菲等通過灰色關(guān)聯(lián)度分析粳稻主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度，認(rèn)為各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度從大到小依次為結(jié)實(shí)率＞單株有效穗＞每穗實(shí)粒數(shù)＞穗粒數(shù)＞穗長(zhǎng)＞千粒重＞株高。劉麗娟等通過灰色關(guān)聯(lián)度分析魯南地區(qū)水稻產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度，結(jié)果表明，農(nóng)藝性狀對(duì)水稻產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度從高到低依次為千粒重＞全生育期＞成穗率＞結(jié)實(shí)率＞有效穗數(shù)＞株高＞最高苗數(shù)＞穗長(zhǎng)＞實(shí)粒數(shù)＞總粒數(shù)。雖然灰色關(guān)聯(lián)度分析法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水稻育種中，但仍未在一些比較特殊的地方品種上應(yīng)用。本文作者應(yīng)用該方法找出影響香禾糯產(chǎn)量的關(guān)鍵性狀后，也就給人們?cè)谶@方面的研究指出了明確的目標(biāo)，加快香禾糯育種研究進(jìn)程，為香禾糯新品種的選育、栽培及進(jìn)一步探索灰色關(guān)聯(lián)度分析法在香禾糯上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1.材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)地點(diǎn)

本試驗(yàn)于黔東南州從江縣高增鄉(xiāng)高增村進(jìn)行，試驗(yàn)共有20個(gè)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(dāng)、茍滾老、茍把當(dāng)、茍衛(wèi)當(dāng)、茍嫩當(dāng)、累龍港、茍膽當(dāng)、茍當(dāng)1號(hào)、茍當(dāng)2號(hào)、茍當(dāng)3號(hào)、牙定紗、牙定信，上述20個(gè)品種在表格中按照上述品種排列順序分別以代號(hào)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(yàn)方法

1.2.1 田間設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，三次重復(fù)，小區(qū)面積為13.34m2（0.02畝），呈長(zhǎng)方形，按照當(dāng)?shù)匕傩盏牧?xí)慣進(jìn)行栽插。重復(fù)間、小區(qū)間設(shè)走道0.5米，在試驗(yàn)田的四周插保護(hù)行。

1.2.2 性狀調(diào)查

移栽后，同常規(guī)大田一樣管理，在生長(zhǎng)關(guān)鍵期按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)定點(diǎn)定時(shí)觀察測(cè)量并記錄相關(guān)性狀數(shù)據(jù)，成熟階段調(diào)查株高、有效穗，收獲后進(jìn)行室內(nèi)考察經(jīng)濟(jì)性狀。

1.3 參考數(shù)列和比較數(shù)列

將全部香禾糯品種的各個(gè)性狀的原始數(shù)據(jù)列于表1。設(shè)各個(gè)品種的畝產(chǎn)量為參考數(shù)列X0，其他各個(gè)農(nóng)藝性狀為比較數(shù)列，分別是全生育期X1，株高X2，穗長(zhǎng)X3，穗粒數(shù)X4，實(shí)粒數(shù)X5，有效穗X6，千粒重X7，結(jié)實(shí)率X8。

表1 參試材料的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)差 9.25 8.33 2.00 25.03 12.25 0.85 2.46 5.24 40.53

1.4 原始數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理

由于各農(nóng)藝性狀的量綱不同，必須將表1的數(shù)據(jù)按照公式Xi（K）＝［Xi′（K）－ Xi］／Si將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，其中Xi′（K）為原始數(shù)據(jù)，Xi為同一性狀值的平均值，Si為同一性狀值的標(biāo)準(zhǔn)差，Xi（K）為原始數(shù)據(jù)經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理后的結(jié)果。處理后的數(shù)值列于表2。

表2 參試材料的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)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(duì)差值的計(jì)算

參考序列與比較系列絕對(duì)差值的計(jì)算的計(jì)算公式為：△i（K）＝∣ X0（K）－ Xi（K）∣。X0（K)和 Xi（K）分別為產(chǎn)量和各農(nóng)藝性狀的標(biāo)準(zhǔn)化值。結(jié)果列于表3。

表3 參試材料的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的絕對(duì)差值

1.6 計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度

關(guān)聯(lián)系數(shù)按照公式：§ij＝（MIN△ij+PMAX△ij）/(△ij+PMAX △ij)，式中，§ij為關(guān)聯(lián)系數(shù)；MIN△ij為兩極最小差；MAX△ij為兩極最大差；P為分辨系數(shù)，取0.5。計(jì)算結(jié)果列于表4。

表4 參試材料的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度

2.結(jié)果與分析

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

由表4可知，各香禾糯品種的主要農(nóng)藝性狀對(duì)產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度順序?yàn)橛行耄舅肓?shù)＞實(shí)粒數(shù)＞全生育期＞穗長(zhǎng)＞株高＞千粒重＞結(jié)實(shí)率。所以各水稻主要農(nóng)藝性狀對(duì)水稻畝產(chǎn)的影響從大到小的順序和關(guān)聯(lián)度從大到小的順序一樣，依次為有效穗＞穗粒數(shù)＞實(shí)粒數(shù)＞全生育期＞穗長(zhǎng)＞株高＞千粒重＞結(jié)實(shí)率。

3.結(jié)論與討論

應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)20個(gè)香禾糯品種進(jìn)行分析，試驗(yàn)結(jié)果表明香禾糯有效穗、穗粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的影響較大，想要選育出高產(chǎn)的香禾糯品種，應(yīng)當(dāng)保證香禾糯在當(dāng)?shù)氐臍夂蚣巴寥酪蛩叵履苷ＩL(zhǎng)結(jié)實(shí)的前提下，注重對(duì)有效穗、穗粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)著三個(gè)農(nóng)藝性狀的篩選。

本試驗(yàn)的最終結(jié)果與前人的研究結(jié)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(guān)聯(lián)度分析法對(duì)12個(gè)雜交水稻品種產(chǎn)量與6個(gè)主要農(nóng)藝性狀的關(guān)系進(jìn)行研究，結(jié)果是單位面積有效穗＞結(jié)實(shí)率＞穗長(zhǎng)＞粒重＞每穗粒數(shù)＞株高。而本次試驗(yàn)結(jié)果為有效穗＞穗粒數(shù)＞實(shí)粒數(shù)＞全生育期＞穗長(zhǎng)＞株高＞千粒重＞結(jié)實(shí)率，對(duì)比這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的差異部分可知，造成上述結(jié)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。