小麦产量与主要性状的灰色关联度分析

张泰武 蔡 明 罗晓卫 郭正菊

（1.竹山县上庸镇农业技术推广服务中心 湖北竹山 442200；2.竹山县农业农村局 湖北竹山 442200）

小麦是我国三大粮食作物之一，抓好小麦生产对保障国家粮食安全具有重要的意义。小麦单产的高低，既受品种本身特征特性的影响，也受栽培管理水平及自然环境的共同作用。灰色关联度分析法是一种多因素统计分析方法，刘录祥等认为灰色关联度分析法具有所需样本小、方法简便、可综合考虑多个性状等优点[1-2]，弥补了以往评价仅以产量为标准的缺陷，可将产量与主要农艺性状联系起来比较，具有良好的稳定性[2]。为给鄂西北山区小麦栽培管理提供技术参考，利用灰色关联度分析法，对35个小麦组合的产量与主要农艺性状的关联度进行统计分析，以期找出关联产量的主要因素。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验数据为2020-2021年度湖北省小麦品种区域试验竹山点结果，共36个小麦组合。其中1个组合产量偏低，与其他35个组合差异较大，与统计分析目的不符，予以剔除。本研究分析其余35个组合的产量与农艺性状的关联度，不对某个具体的组合进行评价。

1.2 试验方法

采用随机区组排列，3次重复，小区面积13.33 m2，10行区，基本苗18万左右。10月下旬播种，每亩用50 kg复合肥（15∶15∶15）作底肥，10 kg尿素作苗肥。按区试标准，观察记载和考种。

1.3 计算方法

按照灰色关联度理论[3]，将35个小麦组合的产量和9个主要性状视为一个整体，将产量作为参考序列记为X0，9个性状为比较序列，分别记为生育期（X1）、株高（X2）、穗粒数（X3）、千粒重（X4）、锈病普遍率（X5）、赤 霉 病 普 遍 率（X6）、基 本 苗（X7）、有 效 穗（X8）、有效分蘖率（X9），分别计算每个性状平均值、标准差和变异系数。

1.3.1 数据标准化（无量纲化）将数据进行标准化（无量纲化）处理：

式中，X′i（k）为第i个性状的第k个品种的标准化均值,Xi（k）为第i个性状第k个品种的表现值，Xi为第i个性状的平均数，Si为第i个性状值的标准差。

1.3.2 估算绝对差值

式中，Δi为第k个组合的参考数列与第i个性状第k个组合差的绝对值，即参考数列与比较序列的差序列。

1.3.3 计算灰色关联系数

式中，Δmin为绝对差值Δi（k）的最小值，Δmax为绝对差值Δi（k）的最大值，ρ为分辨系数，本研究取ρ=0.5。

1.3.4 计算灰色关联度

2 结果与分析

2.1 各组合主要农艺性状与产量表现

由表1可知，35个小麦组合产量215.2～380.5 kg/亩，平均产量306.0 kg/亩；生育期201～210 d，平均205.6 d；株高78.5～114.0 cm，平均93.2 cm；穗粒数22.1～37.3粒，平均29.2粒；千粒重32.8～47.6 g，平均39.9 g；基本苗16.8万～19.2万/亩，平均18.1万/亩；有效穗24.8万～32.7万穗/亩，平均28.1万穗/亩；有效分蘖率27.8%～34.2%，平均30.6%；锈病普遍率0～100%，平均31.1%；赤霉病普遍率0～92%，平均20.2%。各性状变异系数0.01%～1.17%，其中产量变异系数为0.14%，供试组合间试验数据离散程度小，更有利于达到本研究目的。锈病普遍率和赤霉病普遍率变异系数大于1%，主要是因为有13个组合未感染锈病，5个组合锈病普遍率达90%以上；4个组合未感赤霉病，1个组合赤霉病普遍率在90%以上。

2.2 小麦产量与各农艺性状的关联度分析

2.2.1 产量与主要农艺性状绝对差值的估算按公式（1）将表1数据进行无量纲化处理（表2），依据公式（2）估算出参考数列（平均产量）与比较数列（9个主要性状）的绝对差值（表3）,得出最小差值Δmin=0.002 9，最大差值Δmax=5.228 9。

表2 数据标准化

表3 绝对差值

2.2.2 产量与主要农艺性状的关联系数根据公式（3）求出平均产量与主要性状的关联系数,同一组合在不同农艺性状之间的关联系数不同,而同一农艺性状在不同组合之间的关联系数也不相同。关联度排序：穗粒数（0.830 7）＞有效分蘖率（0.803 0）＞株高（0.798 4）＞千粒重（0.768 3）＞有效穗（0.761 0）＞基本苗（0.759 6）＞生育期（0.719 2）＞锈病普遍率（0.698 7）＞赤霉病普遍率（0.690 9）（表4）。本试验中与产量密切相关的农艺性状有穗粒数、有效分蘖率、株高、千粒重、有效穗、基本苗，关联度ri在0.759 6～0.830 7之间，其中穗粒数与产量关联最近（ri=0.830 7）。总体来看，这35个小麦组合的产量与9个性状的关联度均较高。

表4 关联系数

3 结论与讨论

（1）本试验小麦产量较低，千粒重比育种单位提供的种子平均低5 g，可能的原因：①3月下旬至5月中旬，降水量大，降水次数多，光照不足，光合速率下降，光合产物降低；②区域试验要求治虫不治病，发生锈病、赤霉病等病害时不能防治。

（2）产量构成三要素的关联度，穗粒数＞千粒重＞有效穗，在栽培管理上，应注重拔节孕穗肥的施用，要结合“一喷三防”技术，养根护叶，提高小麦千粒重和抗性。在小麦分蘖期，要因苗施肥，促弱转壮，促分蘖发生和小蘖成穗，将有效穗稳定在30万穗/亩。产量排名前5的组合，平均穗粒数31.6粒，千粒重40.8 g，有效穗29.7万穗/亩，如果以此产量构成结构作为理想组合，则小麦产量将达到383 kg/亩，与本地长势较好田块的测产结果基本一致，可以作为产量构成结构目标，但需注意协调三者之间的关系。有效分蘖率与产量关联度较高。在最高苗基本相同的情况下，产量排名前5的组合比样本整体的有效分蘖率平均值高1.6个百分点，更进一步说明了促分蘖成穗、增加有效穗是田间管理的重要目标之一。

（3）本研究仅计算了小麦9个性状的等权关联度，没有对每个性状赋予权重系数而计算加权关联度。本结果是以产量作为主序列进行的关联度分析，不能对各组合的性状优劣进行评价[4]。