机插水稻产量与产量相关性状及农艺性状的相关性研究

吴正贵 蔡林运 盛雪雯 邱枫 徐建方 黄洁 周培南

摘要[目的]探究水稻产量与其相关性状间的相关性。[目的]以有代表性的44块田作为样本点，采集影响水稻产量的有关性状，并分为产量相关性状组和农艺性状组，系统运用简单相关、复相关和典型相关分析等方法进行全面分析。[结果]产量与产量相关性状组之间存在极强的相关性，其中与穗数和穗粒数的相关性较强；产量与农艺性状组的相关性并不显著，但农艺性状组可通过产量相关性状组间接作用于产量；在一定范围内，二次枝梗数越多，倒1叶长度越短，产量也越高。[结论]实际生产中，同时增加有效穗数和穗粒数是夺取高产、超高产的根本途径，但在高产水平上实现更高产，关键要在足穗数的基础上增加穗粒数。

关键词机插水稻；产量相关性状组；农艺性状组；相关性

中图分类号S511文献标识码

A文章编号0517-6611（2017）32-0021-03

Research on Correlation Between Yield and Yieldrelated Traits and Agronomic Characters in Machinetransplanted Rice

WU Zhenggui，CAI Linyun，SHENG Xuewen et al（Suzhou Agricultural Technology Promotion Center，Suzhou，Jiangsu 215006）

Abstract[Objective]To explore the correlation between rice yield and its related characters.[Method]We took the representative 44 plots as the sample points， the paper collected the related traits affecting the yield of rice， and divided it into yieldrelated traits and agronomic traits， systematically useds simple correlation， complex correlation and canonical correlation analysis. [Result]It had a strong correlation between yield and yieldrelated traits， among which the correlation between spike number and spike grain number was the strongest，the correlation between yield and agronomic trait group was not significant， but the agronomic trait group could indirectly affect the yield by yieldrelated trait group. In a certain range，the more secondary branches，the shoter length of flag leaf，and the higher yield.[Conclusion]In actual production， increasing both effective panicle number and grain number per area is the basic way to capture high yield and super yield， but to achieve more high yield in a high level， the key is to increase the number of grains on the basis of enough spikes.

Key wordsMachinetransplanted rice；Yieldrelated traits group；Agronomic traits group；Correlation

在栽培學研究上，水稻產量与产量构成因子穗数、穗粒数、粒重、结实率等的相关性研究已较为深入[1]。该研究将影响水稻产量的性状分为产量相关性状组（穗数、穗粒数、颖花数、结实率、千粒重）及农艺性状组（一次枝梗数、二次枝梗数、倒1叶长、倒2叶长、倒3叶长），并运用多种相关分析手段，试图找出产量与产量相关性状组及农艺性状组之间的相关性，为进一步丰富栽培学理论，指导大面积实现高产、超高产提供科学依据。

1材料与方法

1.1材料试验材料为苏州地区主推水稻品种武运粳30，播栽方式为机插秧。于2016年11月水稻收获前分别在张家港市、常熟市、太仓市、昆山市及吴江区，选择生产水平相对较高且在当地有代表性的水稻绿色高产增效创建示范片进行取样，其中常熟市取样4块田，其他市、区各取样10块田，共44个样本点。每块田机械实收产量（Y），5点取样法测定株距（X1）、穗数（X2）、穗粒数（X3）、颖花数（X4）、结实率（X5）、千粒重（X6）、倒1叶长（X7）、倒2叶长（X8）、倒3叶长（X9）、一次枝梗数（X10）和二次枝梗数（X11）。

1.2方法将所有性状指标划分为 3个组：产量（Y）、产量相关性状组（X1～X6）以及农艺性状组（X7～X11），从简单相关分析、复相关分析和典型相关分析3个方面对各性状指标数据进行分析，所有数据分析通过R语言软件实现。

2结果与分析

2.1基本统计特征

由表1可知，44个样本点的实产平均为1.08×104 kg/hm2，达到高产水平，产量最低为0.87×104 kg/hm2、最高为1.26×104 kg/hm2，平均株距、每穴穗数和穗数这3个指标表现相对突出[2]。部分性状相较于高产下的理想水平存在较大争议[3-4]，尤其突出的指标就是结实率相对较低，仅为87%[5]，推测其主要原因为生育后期的长期阴雨。此外，农艺性状组中叶片状态、大小等表现一般，光合源存在提升空间等[4]。

2.2多种相关分析结果

2.2.1产量与产量相关状组及农艺性状组的复相关分析。

为研究不同性状指标与产量间的相关性，首先从整体角度出发，基于复相关分析，分别研究2组性状组与产量间的相关性，分析结果汇总于表2。

由表2可知，2组性状组中，农艺性状组与产量的复相关系数未达显著水平（0.456）。而产量相关性状组与产量的复相关系数达到极显著水平（0.996），说明产量相关性状指标是影响产量最直接、最重要的因子，在产量形成过程中起决定性作用，产量相关性状与产量的复相关变量（V）构成如下：V=0.025X2+0.026X3+0.160X4+0.085X5+0.070X6，其系数绝对值的大小反映出原变量对复相关系数的影响程度，其中颖花数（X4）较其他因子有较大的载荷，表明产量相关性状指标中与产量最为密切的即为颖花数。

2.2.2产量与产量相关性状组各指标间的简单相关分析。

为进一步剖析产量相关性状组中各性状指标之间、各性状指标与产量之间的相关性，该研究仅提取了44个样本点的产量相关性状指标与产量做简单相关分析，结果汇总于表3。

由表3可知，与产量相关性最大的性状指标是颖花量，其简单相关性系数达0.755，进一步验证了上述复相关分析得出的结论，且与前人的研究结果一致[5-6]。此外，穗数与穗粒数、穗数与千粒重间均存在显著负相关，因此，在高产栽培过程中，既要考虑到与产量相关性最为密切的性状指标的促进作用，又要考虑到产量相关性状指标间互相存在的显著拮抗关系，只有协调发展好各产量相关性状指标，才能实现高产、超高产的目标。

2.2.3产量相关性状组与农艺性状组间的典型相关分析。

在上述研究中农艺性状组与产量没有直接相关性的结论下，为进一步研究农艺性状组是否通过产量相关性状组间接作用于产量，该研究额外采用典型相关分析对农艺性状组与产量相关性状组之间的相关性进行研究，以解释产量相关性状组与农艺性状组之间变异的关系，分析结果汇总于表4。

鉴于典型相关系数的平方（λ2）是一组变量的变异可以被另一组变量的变异量解释的百分比，而在该试验中，农艺性状组与产量相关性状组间前2个典型相关系数达到极显著水平，故而可通过农艺性状大致推测产量结构及产量，这对于提高栽培措施的实施精准度极具参考意义。

其中，第一典型相关系数为0.923，第1对典型变量V1和W1分别表示为V1=-0.001X7+0.122X8+0.024X9 +0.007X10+0.056X11，W1=0.004X1+0.124X2+0.233X3-0.106X4-0.040X5-0.005X6。方程式V1中以X8的載荷最大，方程式W1中以X3的载荷最大，X2次之，说明农艺性状组中影响产量相关性状组的主要因素是二次枝梗数（X8），且在一定范围内也间接说明了二次枝梗数越多，穗粒数越多（X3），产量也越高（X2和X8的典型相关系数同为正数）。

第二典型相关系数为0.765，第2对典型变量V2和W2分别表示为V2=0.080X7+0.097X8-0.129X9 -0.038X10-0.057X11，W2=0.007X1+0.042X2+0.200X3-0.151X4-0.024X5-0.092X6，方程式V2中X9、X8和X7的载荷较大，方程式W2中同样以X3的载荷最大，说明农艺性状组中影响产量相关性状组的主要因素依次是倒1叶长度（X9）、二次枝梗数（X8）和一次枝梗数（X7），且在一定范围内，倒1叶长度越短，穗粒数（X2）越多，产量也越高（X2和X9的典型相关系数正负号不同）。

2.3产量分级及高产实现途径

当产量水平存在明显差距时，产量构成会有显著变化，更易得出高产取得的途径，试验将44个样本点产量数据划分为3个等级：超高产（单产>1.125×104 kg/hm2）、高产（0.975×104～1.125×104 kg/hm2）和一般产（单产<0.975×104 kg/hm2），并分别统计各产量级下株距、颖花数、穗数、穗粒数等指标的平均值，统计结果总结于表5。

由表5可知，就相对低产级而言，高产、超高产级下的穗数和穗粒数均占优势；而相较于高产级，超高产级穗粒数明显增多，其他各产量相关指标差异不大。上述结果说明，同时增加穗数和穗粒数是夺取高产、超高产的根本途径，但在高产水平上实现更高产，关键要在足穗数的基础上增加穗粒数[7-8]，这为高产、超高产栽培进一步指明了方向。

3結论与讨论

已有研究表明，对水稻产量构成最为重要的影响因素是穗数和穗粒数，其余产量构成因子协调发挥才能起到正向效应，取得高产高效[9]。武运粳30分蘖性中等，移栽期秧苗较瘦长，而品种的穗型潜力大，因此，需要合理密植以适当增加插秧密度，确保及早够苗，为后期主攻大穗获高产打下基础[2]，实现稳产、争取高产。

影响水稻产量的性状指标很多，前人在研究分析时，多采用简单相关分析和通径分析等统计方法，但由于这些简单的分析方法仅能反映出单一的2个性状之间的相关性程度，因此一些性状的作用也容易被极大化或极小化。该研究额外采用复相关分析和典型相关分析的统计手段，综合反映了产量与产量相关性状组、产量相关性状组与农艺性状组间的相关本质，指出了各性状在组内的相对重要性，了解这些信息对于栽培实践中抓主要矛盾、协调各个性状的相互关系有

重要作用。

该研究结果与前人研究一致，产量相关性状相关性分析和各产量级统计特征都说明了颖花数的重要性，农艺性状与产量性状也是高度相关；而不同产量级下各产量相关性状与产量性状的相关性未达显著水平，可能是试验的样本采集量偏小，不能全面说明武运粳30在苏州地区种植产量相关的所有问题，需要后续进一步研究。

参考文献

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