黑龙江水稻主要农艺性状与产量的灰色关联度分析

谭可菲

（黑龙江省农业科学院 齐齐哈尔分院，黑龙江 齐齐哈尔 161006）

水稻是我国第一大粮食作物，属于禾本科稻属，在我国的种植历史至少有7000年左右，稻米成为中国人民赖以生存的主食［1］。我国居民随着生活水平的日益改善，对粳米的需求也日益扩大［2］，粳米尤其是“东北大米”在我国北方大中小城市及沿海城市都倍受欢迎。因此，提高生产技术，保证粳米的产量和质量，对确保我国粮食安全和社会稳定都有着重要的意义［3］。

近年来，育种工作者在实践中发现了各种各样的问题，为了更加深入的了解水稻单株产量与其主要农艺性状之间的关系，培育出更加优质丰产的水稻品种，育种者们开始关注用灰色关联度分析单株产量和农艺形状的关系［4］，结果表明，各个农艺性状对产量的影响各不相同。为明确其间的关系，笔者选用7个水稻品系进行深入研究，为育种工作提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

参试材料包括 723、798、799、620、743、698、696共7个粳稻品种。

1.2 试验设计及性状调查

试验在黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院基地试验田进行。该地区年积温2 500～2 700℃，年降雨量350～450 mm。土壤有机含量为27.8 g/kg，全氮 1.22 g/kg，碱解氮 113 mg/kg，速效磷 26 mg/kg，速效钾 117.4 mg/kg。

采用旱育稀植栽培技术，插秧密度为30.0 cm×13.3 cm，试验采取随机区组设计，3次重复。水稻成熟后，取面积30 m2水稻单独收获，分别调查记载各参试品种的株高、穗长、穗粒数、实粒数、有效穗数、千粒重等性状，分别进行室内考种，测产。

1.3 计算方法

1.3.1 参考序列和比较序列的设定 按照灰色系统理论的要求，将7个试验品种的单株产量及相关性状作为一个整体的灰色系统，设置单株产量为参考数列 X0，株高 X1，单株有效穗 X2，穗长X3，穗粒数 X4，每穗实粒数 X5，结实率 X6，千粒重 X7。求出各农艺性状的平均值及标准差列于表1。

表1 水稻品种的农艺性状及产量的平均值

1.3.2 原始数据的无量纲化 无量纲化处理采用标准差法。 按公式 Xi（K）＝［Xi′（K）－ Xi］/Si将原始数据标准化。其中Xi′（K）为原始数据，Xi为同一性状的平均值，Si为同一性状的标准差。

1.3.3 参考序列与比较序列绝对差值的计算绝对差值的计算按照公式：△i（K）＝∣X0（K）－Xi（K）∣。其中△i（K）为第K个品种的产量与各农艺性状的绝对差值，X0（K）为第K个品种的产量，Xi（K）为第K个品种的农艺性状。

1.3.4 计算关联系数和关联度 根据灰色系统理论和方法计算各农艺性状与单株粒重的关联系数和关联度。

关联系数按照公式：

式中，§ij为关联系数；MIN△ij为两极最小差；MAX△ij为两极最大差；P为分辨系数，取0.5。

2 结果与分析

通过对7个粳稻品种的7个农艺性状与产量的原始数据进行无量纲化处理，得到一组与原始数据具有等效性的数据，如表2所示。

根据无量纲化的结果，利用公式计算出各个品种的产量与各性状的绝对差值，如表3所示。

从绝对差值表中找到最大值为2.7494，找到最小值为0.0069，利用公式进一步的求出各性状与产量之间的关联系数及关联度，如表4所示。

由表4可以看出，各因素对单株粒重的关联度顺序即为农艺性状对单株产量的影响大小，其关联度从高到低依次排序为千粒重＞结实率＞单株有效穗数＞每穗实粒数＞穗粒数＞穗长＞株高。根据关联度分析的原理可知，关联度大的数列与参考数列的关系密切，而关系度小的数列则与参考数列关系疏远［5］。因此，水稻农艺性状中对单株粒重影响大小顺序依次为千粒重＞结实率＞单株有效穗数＞每穗实粒数＞穗粒数＞穗长＞株高。

表2 水稻品种的农艺性状及产量的标准化结果

表3 水稻品种的农艺性状及产量的绝对差值

表4 水稻品种的农艺性状及产量的关联系数和关联度

3 结论

研究结果表明，黑龙江粳稻品种的千粒重、结实率和单株有效穗数对产量的影响远远大于水稻的穗长和株高对产量的影响。

各农艺性状与产量的相关性易受外界环境、气候、栽培条件以及品种特性等多方面的影响，在运用灰色关联度分析农艺性状对产量的影响时，这些主要的农艺性状的排序会发生一定的变化。因此，在水稻育种的实践工作中，既要考虑各种外界因素的限制影响性，还要考虑各个性状的统一协调发展，要想获得较高的产量，应该在确保水稻品种在当地能够正常结实的前提下，更加注重对千粒重、结实率和单株有效穗数的控制与选择。

［1］朱德峰,陈惠哲,徐一成，等.我国水稻种植机械化的发展前景与对策［J］.北方水稻，2007，37（5）：13－18.

［2］吕建群，曾宪平.四川中籼稻中熟杂交水稻产量与主要经济性状的分析［J］.中国农学通报，2006，22（10）：184-186.

［3］孔祥涛.黑龙江水稻的发展及对策［J］.农民致富之友，2013（4）：65.

［4］朱振华，蒋志农，世荣.高原粳稻主要性状的灰色关联度分析 ［J］.农业系统科学与综合研究，2007，23（1）：19-21.

［5］唐海涛，张彪，林勇，等.玉米杂交种主要农艺性状的灰色关联度分析［J］.西南农业学报，2007，20（5）：912－916.