(河南省安陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 河南 安陽 455000)
大豆產(chǎn)量主要受品種的遺傳特性、栽培條件和環(huán)境條件等多種因素影響,對品種進(jìn)行評估,實(shí)質(zhì)上也就是把各種因素(性狀)本身所反映的灰色信息通過一定的數(shù)學(xué)手段進(jìn)行量化,使人們在整體上對品種有一個比較客觀的認(rèn)識和準(zhǔn)確的把握。灰色關(guān)聯(lián)系統(tǒng)可進(jìn)行產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的多因素評價,目前已被廣泛應(yīng)用于作物指標(biāo)評價[1]、性狀關(guān)聯(lián)分析[2]、氣象災(zāi)害對作物產(chǎn)量的影響[3]、新品種(系)的早期評價[4]、品種生態(tài)布局等方面[5]。安豆203是安陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院以中黃13(國審豆2001008)為母本,濮豆6018(國審豆2005004)為父本進(jìn)行雜交,利用系譜法選育而成的大豆新品種,2016年9月通過山東省審定,審定編號:魯審豆20160041,2018年4月獲得植物新品種權(quán)保護(hù),品種權(quán)號:20151790.1;自2017年以來該品種先后在河南省、安徽省、江蘇省引種成功,目前正在黃淮海大豆生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。利用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法[6],對2013年山東省大豆品種區(qū)域試驗(yàn)匯總數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,明確安豆203產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀之間的關(guān)系,為建立對應(yīng)的高產(chǎn)高效栽培模式,充分挖掘安豆203高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)潛力提供理論依據(jù)。
1.1試驗(yàn)材料
為山東省大豆品種安豆203。
1.2試驗(yàn)方法
試驗(yàn)于2013年在山東省進(jìn)行,全省共設(shè)12處試點(diǎn),由于德州試點(diǎn)和聊城試點(diǎn)不符合試驗(yàn)要求,試驗(yàn)報(bào)廢,匯入數(shù)據(jù)的試點(diǎn)10個,由于試驗(yàn)總結(jié)不顯示數(shù)據(jù)對應(yīng)的試驗(yàn)地點(diǎn)名稱,故以數(shù)字1、2、3……10代替相應(yīng)的試點(diǎn)。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列,重復(fù)3次,同一重復(fù)參試品種平行排列,小區(qū)面積15 m2,6行區(qū),行距0.4~0.5 m,密度1.3~1.5株/667 m2,收中間4行計(jì)產(chǎn),實(shí)收面積10 m2,試驗(yàn)地四周設(shè)不少于6行區(qū)保護(hù)行,管理方式同大田,適時收獲,成熟1個收獲1個,每個小區(qū)單脫單曬,防止機(jī)械混雜,收獲后考種,記錄農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量(見表1)。
1.3數(shù)據(jù)分析
灰色關(guān)聯(lián)分析依照郭瑞林[6]的方法,計(jì)算各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)及關(guān)聯(lián)度,并進(jìn)行排序。所有的數(shù)據(jù)計(jì)算及分析均在Excel 2007軟件中進(jìn)行。
2.1安豆203主要農(nóng)藝性狀
在各試點(diǎn)主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)為,產(chǎn)量為160.6~307.1 kg/667 m2,平均為235.1 kg/667 m2;生育期為93~110 d,平均為102.5 d;株高為53.2~84.8 cm,平均為64.7 cm;主莖節(jié)數(shù)為13.3~17.7節(jié),平均為15.5;底莢高為6.6~18.5 cm,平均為14.3 cm;有效分枝數(shù)為1.2~4.4,平均為2.6;單株有效莢數(shù)為24.9~78.3,平均為49.9;單株粒數(shù)為49.3~140.5,平均為93.8;單株粒重為11.5~35 g,平均為23.1 g;百粒重為17.2~26.7 g,平均為23.4 g。
表1 2013年安豆203在各試點(diǎn)主要性狀表現(xiàn)
表2 數(shù)據(jù)均值化處理結(jié)果
表3 產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的差序列
2.2安豆203主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)分析
2.2.1設(shè)參考數(shù)列
根據(jù)灰色系統(tǒng)理論將產(chǎn)量及相關(guān)性狀視為1個灰色系統(tǒng),把產(chǎn)量作為參考數(shù)列X0,生育期、株高、主莖節(jié)數(shù)、底莢高、有效分枝數(shù)、單株有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重、百粒重分別為比較數(shù)列,依次為X1,X2,X3……X9。
2.2.2原始數(shù)據(jù)無量綱化處理
由于各性狀因素量綱不一致,不便于直接比較,在進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析時,需將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行均值化處理(見表2)。
2.2.3計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度
根據(jù)公式Δi(k)=|xi(k)-x0(k)|,(i=1,2,……m,k=1,2,……n,其中m為性狀數(shù),n為試點(diǎn)數(shù)),計(jì)算出比較數(shù)列與參考數(shù)列絕對差值(見表3)。
表4 產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度
按照灰色關(guān)聯(lián)分析,各性狀的重要性以關(guān)聯(lián)度(ri)表示,關(guān)聯(lián)度大的表示該指標(biāo)的重要性高,關(guān)聯(lián)度的序列變化表示著構(gòu)成性狀各因素重要性的變化[7]。結(jié)果顯示:安豆203的9個主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度大小依次為,株高(0.819)>主莖節(jié)數(shù)(0.789)>百粒重(0.784)>底莢高(0.744)>單株粒重(0.734)>生育期(0.727)>單株粒數(shù)(0.724)>單株莢數(shù)(0.699)>有效分枝(0.490)。由此表明,株高、主莖節(jié)數(shù)、百粒重對安豆203的產(chǎn)量影響最大,底莢高、單株粒重、生育期、單株粒數(shù)對安豆203的產(chǎn)量影響較大,關(guān)聯(lián)度在0.724以上,單株莢數(shù)影響較小,有效分枝影響最小。
3.1目前,大豆生產(chǎn)依然面臨需求增長、單產(chǎn)較低、氣候變化等重大挑戰(zhàn),高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)仍是今后一段時間內(nèi)大豆生產(chǎn)的主攻方向,高產(chǎn)示范創(chuàng)建就是根據(jù)品種特點(diǎn),提出針對性的解決方案,進(jìn)而充分發(fā)揮品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)潛力,達(dá)到以點(diǎn)帶面的示范效果。苗任重等[8]研究表明,與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度較高的農(nóng)藝性狀主要有單株粒重(0.903)、株高(0.780)、主莖節(jié)數(shù)(0.717)、百粒重(0.714)等性狀,有效分枝(0.599)等性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度相對較小;成雪峰等[9]研究發(fā)現(xiàn),產(chǎn)量和各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度大小依次為單株莢數(shù)(0.753)>株高(0.745)>百粒重(0.737)>生育期(0.698)>分枝數(shù)(0.651),而且通過相關(guān)分析,產(chǎn)量與株高、單株莢數(shù)、百粒重分別達(dá)極顯著相關(guān)。
3.2本研究結(jié)果與前人研究結(jié)果基本吻合,但也存在一些差異,說明了大豆產(chǎn)量受多個性狀因素共同作用,不同的生態(tài)區(qū)域因氣候條件、生產(chǎn)水平等多因素影響,主要關(guān)聯(lián)性狀排序稍有不同,但株高、主莖節(jié)數(shù)、百粒重這3個因素與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度均相對較高。本文結(jié)果表明:株高對安豆203的產(chǎn)量影響最大,其它性狀對產(chǎn)量的重要程度由大到小依次為,主莖節(jié)數(shù)、百粒重、底莢高、單株粒重、生育期、單株粒數(shù)、單株莢數(shù)和有效分枝。除單株莢數(shù)和有效分枝影響較小外,其它7個性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度都在0.7以上。因此在今后安豆203的高產(chǎn)示范及推廣應(yīng)用中,應(yīng)制定針對性的栽培措施,以提高株高、增加主莖節(jié)數(shù)、穩(wěn)定百粒重為重點(diǎn),協(xié)調(diào)其它農(nóng)藝性狀,充分發(fā)揮其高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)潛力。