甜荞品系的产量相关因素分析

张春明，张耀文，赵雪英，李秀莲

（山西省农业科学院作物科学研究所，山西 太原 030031）

荞麦具有生育期短、适应性广、耐旱耐瘠、营养丰富、食疗同源等特点，它既是各族人民喜食的粮食作物和蜜源作物，又是救灾备荒作物，也是我国重要的传统出口创汇物资[1-2]。甜荞是异花授粉作物，一般结实率较低。荞麦为无限总状花序，成熟期不一致，因而就限制了产量的提高[3-5]。

在当前的荞麦育种工作中，选育高产、优质、抗逆性强的荞麦新品种一直是育种者所追求的主要目标。而荞麦产量形成过程中，各种性状对荞麦产量的影响有主有次，一般采用方差分析或多元相关和通径分析等数理统计手段对其产量进行分析，其需要大量的样本数据，在实际中较难实现。而运用灰色系统理论中的灰色关联度加以分析[6-8]，可以弥补数理统计系统分析法的缺憾，并能较好地解决样本数据少、数据分布不典型的问题，为荞麦育种提供了一定的理论依据。

1 材料和方法

1.1 供试材料

试验采用14个甜荞品系:1.榆荞2号，2.平荞 2 号，3.8802-1，4.定甜荞 1 号，5.晋荞 1 号，6.茶色黎麻道，7.北早生，8.北海道，9.信农 1 号，10.小粒甜荞，11.温莎甜荞，12.威宁红花荞，13.B1-1（即晋荞麦（甜）3号），14.榆荞-4号。

1.2 试验设计

采用完全区组设计，3次重复，小区面积为40 m2，6行区，行距30 cm，株距3.3 cm。每小区留苗2000株，折合公顷留苗49.5万株。试验地为水地，黏土质，肥力中等，前茬作物为绿豆。田间管理与大田管理一致。

播种期7月15日，试验期间中耕2次，浇水2次。每小区随机取样10株进行田间观察及室内考种，分别调查主茎分枝、主茎节数、株高、单株花簇数、簇花数、结实率、单株粒质量、千粒质量、生育期、小区产量共10个性状。每个性状的数据取3个重复的平均值，小区产量为3个重复小区实际产量的平均值（表1）。

表1 各农艺性状原始数据（Xi（k）′）

1.3 分析方法

荞麦产量与相关因素分析研究利用灰色系统理论，把所有参试的14个甜荞品种看成1个灰色系统，把每1个参试品种看作该系统的1个因素。

设小区产量为X0（k），主茎分枝为X1（k），主茎节数为X2（k），株高为X3（k），单株花簇数为X4（k），簇花数为X5（k），结实率为X6（k），单株粒质量为X7（k），千粒质量为X8（k），生育期为X9（k）。k 为品种数，i为性状数，i=0，1，2，…，9。

2 结果与分析

2.1 数据无量纲化处理

由于同一个品种的各性状差异较大，其量纲不同，所以需要对各性状的原始数据进行无量纲化处理。处理公式为:

式中，Xi（k）表示数据标准处理结果，Xi（k）′表示原始数据，Xi表示第i因素各数值的平均数，Si表示第i因素的标准差。得到的无量纲化处理的新序列如表2所示。

表2 各品种数据无量纲化处理

2.2 绝对差值序列计算

求参考序列X0（k）与各比较序列Xi（k）间的绝对差值序列ΔXi（k），即ΔXi（k）=，其结果列于表3。

2.3 灰色关联系数计算

从ΔXi（k）值中求二级最小值和最大值。由表3可以得到，二级最小值和最大值分别为0.0084和4.8337。关联系数计算公式如下:

其中，ρ为分辨系数，取值为0.5。各农艺性 状与产量的关联系数计算结果列于表4。

表3 各品种绝对差值序列

表4 各农艺性状与产量的关联系数

2.4 关联度分析

由表5可知，在本生态区，限制甜荞产量的因子除自然条件外，各性状与产量的关联度依次为:主茎分枝＞株高＞主茎节数＞簇花数＞千粒质量＞生育期＞单株粒质量＞结实率＞单株花簇数，关联度越大，说明该性状越接近目标产量；关联度越小，该性状对产量的贡献就越小。荞麦产量与相关因素的关联度中，主茎分枝和株高、主茎节数排在前3位，说明这些性状对产量的贡献最大，其次为簇花数、千粒质量、生育期、单株粒质量、结实率对产量的作用比较大，单株花簇数对产量的作用最小。这与荞麦选育经验比较一致，在平常的荞麦实际选育中，一般着重选择主茎分枝为3～4个、株高适中、主茎节数为10个左右、千粒质量较高的品系。

表5 不同农艺性状与产量的关联度分析

3 结论与讨论

荞麦产量形成过程中，各相关因素对产量的影响程度不一，形成主次之别，关键是找出其中主导因素，有目的地促进其协调一致，使其最大限度地为增产作贡献。根据不同性状与产量的关联系数及每一性状的表现值，可确定每一性状的选择目标，从而减少育种工作的盲目性。

前人在研究中指出，株高对单株产量影响最大，生育期在决定产量上也起重要作用[9]。本研究分析表明，株高是影响荞麦产量的主要因素之一，株高在一定限度内对荞麦产量有促进作用，而主茎分枝是决定产量高低的主要因素；选择主茎分枝多、植株茎秆高度适宜，而且强健、韧性好的品系，可以很好地协调源库关系，使植株有能力为花、籽粒提供更多的养料。生育期、单株粒质量、结实率、单株花簇数与产量的关联度较小，但其对产量的作用也可以通过主茎分枝、株高、主茎节数等而表现出来，这也是影响荞麦产量不可忽略的因素。因此，在荞麦育种时，需要综合考虑各因素，才有可能获得最佳的选择效果。

灰色关联度分析是对一个发展变化系统进行发展动态量化比较的分析方法[10-12]，不同时间、地点、环境和品种都可能造成产量主要性状的改变。本研究的分析结果与前人研究结果有相似之处，但也有不同，说明运用灰色关联度分析法，对于不同环境和不同育种材料进行具体分析，选育适宜当地的优良品种，具有指导意义。

［1］张耀文，刑亚静，崔春香，等.山西小杂粮[M].太原:山西科学技术出版社，2006.

［2］林汝法.中国小杂粮[M].北京:中国农业科技出版社，2002.

［3］韩美善，韩启亮，王素平，等.晋西北荞麦引种试验及应用评价[J].山西农业科学，2010，38（2）:60-63.

［4］赵刚，唐宇，王安虎.中国荞麦的育种现状与展望[J].种子世界，2002（7）:3-4.

［5］张以忠，陈庆富.荞麦研究的现状与展望[J].种子，2004，23（3）:39-42.

［6］常春华，熊黑钢，鲁魁锋.基于灰色系统模型的新疆奇台县农业供需水量预测及其平衡分析[J].山西农业科学，2010，38（5）:24-27.

［7］钟志明，张宪洲，成升魁.拉萨河谷地区粮食作物施氮效应灰色关联度评价[J].华北农学报，2008，23（增刊）:305-309.

［8］王健，孙明，薛明霞，等.井灌区降水量的特征分析及灰色预测[J].山西农业科学，2010，38（11）:51-56.

［9］陈稳良，赵雪英，李秀莲，等.苦荞产量与主要性状的灰色关联度评价 [J].山西农业科学，2009，37（10）:23-25.

［10］邓聚龙.农业灰色系统理论与方法[M].济南:山东科技出版社，1998.

［11］王建迎.玉米产量与相关农艺性状的灰色关联度分析[J].玉米科学，2002，10（增刊）:66-67.

［12］王茹芳，卢思慧.大豆育成品种品质性状和农艺性状的相关性研究[J].华北农学报，2007，22（增刊）:131-134.