張春明,張耀文,趙雪英,閆虎斌
(山西省農業(yè)科學院作物科學研究所,山西太原030032)
小豆藥食兼?zhèn)?,是我國主要的小雜糧作物之一。近年來,隨著國際貿易和食品工業(yè)的發(fā)展,對小豆出口的要求日趨加大。但目前我國小豆新品種選育與推廣利用技術滯后,主要原因之一是好品種不多、產量水平低、品質較差,不能滿足國內消費、外貿出口及加工企業(yè)對小豆原料多元化的需求,直接影響我國小豆產品的國際競爭力[1-3]。人們不僅需要品質優(yōu)良的小豆品種,同時對小豆單產也提出了更高的要求,如何大面積提高單位面積產量成為主要目標。
由于小豆產量構成因子多,其容易受到多種因素的影響和制約。為定量衡量小豆產量構成因子與產量之間的關系,本試驗以現(xiàn)有的小豆新品種晉小豆3號為試驗材料,研究該品種的產量構成因子之間的相互關系,并與產量進行相關與通徑分析[4-8],以期尋求晉小豆3號高產主攻目標,為該品種進行大面積示范推廣提供栽培理論基礎。
根據(jù)2006—2007年山西省小豆品種區(qū)域試驗和2007年生產試驗調查數(shù)據(jù),對晉小豆3號的產量(Y)與其主要產量構成因子(株高X1,主莖節(jié)數(shù) X2,單株莢數(shù) X3,莢長 X4,單莢粒數(shù) X5,百粒質量X6,單株粒質量X7)進行變異系數(shù)、相關性、通徑分析,揭示各因子間相互消長關系。所有數(shù)據(jù)采用Excel 2003和唐啟義等[9]的DPS平臺操作系統(tǒng)進行處理和分析。
由表1可知,晉小豆3號產量主要構成因子中,單株莢數(shù)的變異系數(shù)最大,為17%。其次是株高和單株粒質量,分別為16%,12%。主莖節(jié)數(shù)、莢長、單莢粒數(shù)、百粒質量均較小,說明單株莢數(shù)受環(huán)境影響較大,其次是單株粒質量和株高。百粒質量和主莖節(jié)數(shù)等由于受品種的內在遺傳特性決定,受環(huán)境因素的影響較小。通過優(yōu)化栽培技術體系,大幅度提高單株莢數(shù)和單莢粒質量以及控制株高是實現(xiàn)高產的有效途徑。
表1 晉小豆3號各產量構成因子的變異系數(shù)
由表2可知,在產量構成的幾個因子中,單株莢數(shù)和單株粒質量與產量的相關系數(shù)呈顯著正相關,說明在晉小豆3號的栽培管理過程中,抓單株莢數(shù)和單株粒質量更容易實現(xiàn)高產。產量構成各因子間的相關關系中,株高與單株莢數(shù)、產量呈負相關,與其他幾個因子呈正相關,說明增加株高將會使單株莢數(shù)和產量降低。單株莢數(shù)與產量、主莖節(jié)數(shù)、單株粒質量呈正相關,與其他因子呈負相關,說明提高單株莢數(shù)將會使產量提高、單株粒質量增加,而莢長、莢粒數(shù)、百粒質量、株高降低,這種降低和增高都顯著。百粒質量與單株莢數(shù)、單株粒質量和產量呈負相關,說明增加百粒質量將使單株莢數(shù)、單株粒質量和產量降低,使株高增高,這種降低和增高都顯著。單株粒質量與百粒質量和單莢粒數(shù)呈負相關,與其他因子呈正相關,表明適當增加單株粒質量,將會降低莢粒數(shù)和百粒質量,從而提高產量。這種降低與增高也均顯著。因此,在生產中,應該在保持單株莢數(shù)的前提下,適當提高單株粒質量,并使株高和百粒質量保持在一個較理想的水平,從而達到高產。
表2 產量構成各因子和產量的相關系數(shù)
采用DPS軟件,對產量與產量構成因子進行逐步回歸,并進行優(yōu)化處理,最后得到回歸方程為:Y=-789.625-6.858X1-12.117X3+50.269X6+48.907X7。公式顯著性檢驗結果(表3)表明,模型達到顯著水平,Durbin-Watson統(tǒng)計量在2左右。方程各項回歸系數(shù)檢驗結果(表4)表明,各個回歸系數(shù)的偏相關系數(shù)也達到顯著水平。
表3 回歸方程顯著性檢驗結果
表4 方程各項回歸系數(shù)檢驗結果
由表5可知,4個產量構成因子對產量的直接影響的大小順序為:單株粒質量(6.222 0)>百粒質量(2.803 1)>單株莢數(shù)(-2.516 2)>株高(-4.845 4),單株粒質量對產量影響的直接效應最大,且居所有通徑系數(shù)之首,達到了決定性作用,雖然單株粒質量通過株高(-2.005 2)、單株莢數(shù)(-1.668 3)、百粒質量(-2.033 7)的間接作用為負值,但它的凈作用為正效應值(0.514 8)。表明由于小豆受百粒質量、株高和單株莢數(shù)的間接負效應影響,所以在生產上不能片面追求單株粒質量,從而造成百粒質量降低、單株莢數(shù)減少,使產量下降。百粒質量對產量也有較高的直接效應(2.803 1),通過單株粒質量(-4.514 1)和株高(-1.372 6)的負間接效應和單株莢數(shù)(2.239 3)的正間接效應影響后,其最后對產量的效應值為-0.844 3,顯然,如果保持單株粒質量,維持合適的百粒質量有利于提高產量。單株粒質量(4.1254)和株高(1.832 0)對單株莢數(shù)的影響為正效應值,盡管受產量和百粒質量的負效應的影響,但它最后的凈作用為正值(0.946 5)。顯然,保持百粒質量性狀不變,單株莢數(shù)的提高有利于提高產量。株高對產量的直接作用為較高的負效應(-4.845 4),雖然通過單株莢數(shù)、百粒質量、單株粒質量的間接作用為正值,但其凈作用為負值(-0.525 2)。生產上如果植株過高,易發(fā)生倒伏,群體的通風透光性也差,不利于小豆開花結莢和鼓粒,從而會使產量下降。在晉小豆3號的生產管理過程中,應當以增加單株粒質量、提高百粒質量為中心,適當兼顧單株莢數(shù)和株高。
表5 產量構成各因子對產量的通徑分析
綜合以上分析可知,構成晉小豆3號產量的因子中,單株粒質量、百粒質量對產量的直接作用為6.222 0和2.803 1,凈作用為0.514 8和-0.844 3;單株莢數(shù)和株高的直接作用為-2.516 2和-4.845 4,凈作用為0.946 5和-0.525 2。因此,在大面積生產中,實現(xiàn)晉小豆3號高產的途徑是以提高單株粒質量為主,適當增加單株莢數(shù),保持株高和百粒質量的穩(wěn)定適中,促進各因子間協(xié)調發(fā)展。
在栽培技術方面要做到:精細整地,適期播種;一般用種 30.0~37.5 kg/hm2,播深 3~4 cm,水肥條件好,可適當稀植,一般中高水肥地保持密度為10.5萬~12萬株/hm2。生長前期田間管理的重點是:抓苗全,促苗壯;重點防治地老虎、蠐螬等地下害蟲,及時中耕除草,防草荒;疏松土壤,促進根瘤的生成和活動;保持土壤適當濕度,合理密植,改善通風透光條件,塑造理想株型,促進分枝生出和花芽分化,群體與個體協(xié)調發(fā)展。生長中后期田間管理的重點是:追施少量速效氮肥;保持土壤濕度,防干旱;防治蚜蟲、豆莢螟、紅蜘蛛、銹病、白粉病的發(fā)生和為害;促進小豆多開花、多結莢,降低落花落莢率,確保粒多粒大,籽粒飽滿潤澤;保證晉小豆3號的優(yōu)質高產。
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