馬 駿 遠(yuǎn) 曉 費(fèi)新茹 徐海港 郭 紅 李進(jìn)永
(鹽城市鹽都區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 江蘇 鹽城 224011)
小麥?zhǔn)躯}城地區(qū)的主要農(nóng)作物之一,常年種植面積在600萬(wàn)畝左右,平均畝產(chǎn)400 kg左右,通過(guò)選擇適宜的小麥品種結(jié)合合理的栽培方案,提升小麥單產(chǎn),對(duì)鹽城地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展意義重大。小麥產(chǎn)量的高低直接取決于產(chǎn)量三要素,產(chǎn)量三要素的形成又與其他農(nóng)藝性狀存在內(nèi)在聯(lián)系,目前有諸多小麥主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量相關(guān)性的研究,但針對(duì)鹽城地區(qū)這方面的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本文作者通過(guò)對(duì)鹽城氣候條件下32個(gè)小麥品種的全生育期、株高、基本苗、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、有效穗、千粒重、實(shí)際產(chǎn)量等主要性狀進(jìn)行相關(guān)性和通徑分析,探索鹽城地區(qū)小麥產(chǎn)量形成的主要因素,以期為實(shí)施有針對(duì)性的栽培措施提供參考。
試驗(yàn)主要選擇近年來(lái)在鹽城有一定推廣面積的小麥新品種,參試品種共32個(gè),分別為江豐麥1號(hào)、金豐麥1號(hào)、金豐麥2號(hào)、寧麥13、寧麥資16500、寧麥資166、農(nóng)麥126、農(nóng)麥156、農(nóng)麥28、農(nóng)麥88、瑞華麥003、瑞華麥590、瑞華麥596、蘇研麥017、皖新麥05012、襄麥75、鹽麥1號(hào)、揚(yáng)輻麥11號(hào)、揚(yáng)麥23、揚(yáng)麥25、揚(yáng)麥28、揚(yáng)麥29、鎮(zhèn)麥10號(hào)、鎮(zhèn)麥12號(hào)、鎮(zhèn)麥13、鎮(zhèn)麥15、鎮(zhèn)麥15120、鎮(zhèn)麥16、鎮(zhèn)麥168、鎮(zhèn)麥18、鎮(zhèn)麥9號(hào)、中研麥0709。
試驗(yàn)設(shè)在江蘇(鹽都)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(稻麥)科技綜合示范基地內(nèi),土壤為黏質(zhì)土,有機(jī)質(zhì)含量0.017%,總氮含量0.002%,速效氮含量172 mg/kg,有效磷含量52.37 mg/kg,速效鉀含量187 mg/kg。
試驗(yàn)采用人工劃行條播方式進(jìn)行,每小區(qū)面積112 m2,小區(qū)長(zhǎng)16 m、寬7 m,行距0.25 m,小區(qū)間隔0.5 m,試驗(yàn)不設(shè)重復(fù)。
每小區(qū)按照5點(diǎn)取樣法固定5個(gè)點(diǎn),每點(diǎn)量取1 m行長(zhǎng)進(jìn)行株高、基本苗、有效穗的考察;蠟熟期每點(diǎn)取3株共15株考察穗長(zhǎng)、穗粒數(shù);成熟期每小區(qū)收割5 m2測(cè)產(chǎn),換算成畝產(chǎn)量,并取樣測(cè)定千粒重。
采用Excel 2016及SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,通徑分析按照逐步分析法進(jìn)行[1-2],以全生育期(x1)、株高(x2)、基本苗(x3)、穗長(zhǎng)(x4)、穗粒數(shù)(x5)、有效穗數(shù)(x6)、千粒重(x7)為自變量,實(shí)際產(chǎn)量(y)為因變量,建立回歸方程。
由表1可知,7個(gè)農(nóng)藝性狀中和實(shí)際產(chǎn)量間達(dá)到極顯著相關(guān)的性狀為株高、穗粒數(shù),相關(guān)系數(shù)分別為0.457、0.425,其余性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平,其中全生育期與產(chǎn)量之間為負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.244。表明過(guò)長(zhǎng)的生育期對(duì)小麥產(chǎn)量有負(fù)向效應(yīng),其他性狀對(duì)產(chǎn)量的正效應(yīng)為基本苗(0.183)>有效穗(0.133)>穗長(zhǎng)(0.047)>千粒重(0.017)。
表1 主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量間的簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)
7個(gè)主要農(nóng)藝性狀間,全生育期和株高呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.352;全生育期和千粒重呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.357;穗粒數(shù)和有效穗呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.647;有效穗和千粒重呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.582;穗粒數(shù)和千粒重相關(guān)系數(shù)為0.248,未達(dá)到顯著相關(guān)水平。表明有效穗與穗粒數(shù)、有效穗與千粒重均較難同步提升。其他主要農(nóng)藝性狀之間未達(dá)到顯著相關(guān)。
由表2可知,各性狀中株高、穗粒數(shù)、有效穗、千粒重和實(shí)際產(chǎn)量的偏相關(guān)系數(shù)為正,其中株高和實(shí)際產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),偏相關(guān)系數(shù)為0.388,穗粒數(shù)、有效穗和實(shí)際產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān),偏相關(guān)系數(shù)分別為0.730、0.640,千粒重和實(shí)際產(chǎn)量呈正相關(guān)但未達(dá)到顯著水平,偏相關(guān)系數(shù)為0.282。全生育期、基本苗、穗長(zhǎng)均與實(shí)際產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)但未達(dá)到顯著水平,負(fù)相關(guān)系數(shù)基本苗(-0.148)>全生育期(-0.085)>穗長(zhǎng)(-0.045)。
表2 主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量間的偏相關(guān)分析
7個(gè)主要農(nóng)藝性狀間,全生育期和千粒重呈極顯著正相關(guān),偏相關(guān)系數(shù)為0.522,株高和穗長(zhǎng)呈顯著正相關(guān),偏相關(guān)系數(shù)為0.424;穗粒數(shù)和有效穗、有效穗和千粒重、穗長(zhǎng)和千粒重間呈極顯著負(fù)相關(guān),偏相關(guān)系數(shù)分別為-0.797、-0.631、-0.395,株高和全生育期呈顯著負(fù)相關(guān),偏相關(guān)系數(shù)為-0.449。
根據(jù)偏相關(guān)分析結(jié)果,穗粒數(shù)、有效穗對(duì)實(shí)際產(chǎn)量的提升的正向效應(yīng)較大,但穗粒數(shù)和有效穗之間呈極顯著負(fù)相關(guān);千粒重和實(shí)際產(chǎn)量之間雖有正向效應(yīng)但不顯著,千粒重與穗長(zhǎng)、有效穗均呈極顯著負(fù)相關(guān),千粒重與穗粒數(shù)呈負(fù)相關(guān)但不顯著。結(jié)果表明,產(chǎn)量三要素之間相互制約,難以同步提升,但穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)最大,可通過(guò)重施拔節(jié)孕穗肥培育大穗來(lái)提高產(chǎn)量。
2.2.1 主要農(nóng)藝性狀和實(shí)際產(chǎn)量的逐步回歸分析表3是通過(guò)逐步回歸分析法得到的3種模型。由表3可知,模型3的R2值最高,即株高(x2)、穗粒數(shù)(x5)、有效穗(x6)3個(gè)性狀對(duì)實(shí)際產(chǎn)量的作用均達(dá)到極顯著水平,可得到線性回歸方程:y=1.714x2+9.213x5+8.280x6-257.819。
表3 逐步分析方法獲得的通徑模型比較
2.2.2 株高、穗粒數(shù)、有效穗與實(shí)際產(chǎn)量的通徑分析由表4可知,從簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)來(lái)看,株高、穗粒數(shù)、有效穗對(duì)產(chǎn)量的正向貢獻(xiàn)為株高(x2)(0.457)>穗粒數(shù)(x5)(0.425)>有效穗(x6)(0.133);從直接通徑系數(shù)來(lái)看,株高、穗粒數(shù)、有效穗對(duì)產(chǎn)量的正向貢獻(xiàn)為穗粒數(shù)(x5)(0.811)>有效穗(x6)(0.650)>株高(x2)(0.367)。根據(jù)間接通徑系數(shù)可知,株高通過(guò)穗粒數(shù)和有效穗對(duì)產(chǎn)量有正向間接作用,作用大小分別為0.077、0.012;穗粒數(shù)通過(guò)株高對(duì)產(chǎn)量有正向間接作用,作用大小為0.035,但通過(guò)有效穗對(duì)產(chǎn)量有較大的負(fù)向間接作用,作用大小為-0.421;有效穗通過(guò)穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量有較大的負(fù)向間接作用,作用大小為-0.525。通過(guò)株高有間接正向作用,作用大小為0.007。根據(jù)決策系數(shù)可知,株高(x2)為主要決策變量,其直接作用最小,但通過(guò)穗粒數(shù)和有效穗?yún)f(xié)助產(chǎn)量增加,有效穗(x6)為主要限制變量,其通過(guò)株高、穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)向作用。結(jié)果表明,在小麥生產(chǎn)中,需要控制群體大小,避免栽培密度過(guò)大,這種條件下株高相對(duì)適中,個(gè)體營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)得到滿足,可形成大穗奪取高產(chǎn)。
表4 株高、穗粒數(shù)、有效穗與實(shí)際產(chǎn)量的通徑分析
小麥的產(chǎn)量取決于產(chǎn)量三要素,產(chǎn)量三要素的形成又與諸多其他農(nóng)藝性狀存在聯(lián)系[3]。本研究對(duì)32個(gè)小麥品種的全生育期、株高、基本苗、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、有效穗、千粒重、實(shí)際產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)性研究和通徑分析結(jié)果表明,全生育期與產(chǎn)量之間為負(fù)相關(guān),生育期越長(zhǎng)越不利于小麥高產(chǎn),這與樊明[4]等的研究結(jié)論一致;株高、穗粒數(shù)、有效穗與產(chǎn)量呈顯著或極顯著正相關(guān),其中穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的正向效應(yīng)最高,這與佟漢文[5]、王兵[6]等對(duì)小麥主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性研究基本一致;株高對(duì)產(chǎn)量也有較大的正向效應(yīng),這與敬樊[7]等對(duì)小麥新品種主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的分析一致。產(chǎn)量三要素之間的相關(guān)和偏相關(guān)分析表明,除穗粒數(shù)和千粒重的簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)為正外,其他相關(guān)系數(shù)均為負(fù)數(shù),表明產(chǎn)量三要素間互相制約,難以同步提升,這與趙倩[8]等、夏云祥[9]的研究結(jié)果一致。
根據(jù)通徑分析可知,株高為主要決策變量,有效穗為主要限制變量,在實(shí)際生產(chǎn)中小麥栽培密度不宜過(guò)大,合理控制穗數(shù)、重施拔節(jié)孕穗肥提高穗粒數(shù),促進(jìn)形成株高、穗數(shù)適中,穗粒數(shù)較高的群體,可以獲得小麥高產(chǎn)。本研究中通徑分析所用模型的R2值為0.598,表明存在其他重要因素對(duì)產(chǎn)量有顯著效應(yīng),還有待于進(jìn)一步研究。