不同耕作模式对醇用高粱产量的影响

赵军 杨珍

（武威市农业科学研究院，甘肃武威 733000）

高粱（Sorghum bicolorL.Moench）因具有较高的光合利用效率[1-2]、生物产量高、含糖量高、耗水量少、生产成本低[3]和抗逆性强[4]等特点被认为是我国最具潜力的能源作物之一[5-6]。因此，既可在制糖、酿酒和生产酒精燃料、造纸等方面具有广泛的应用价值，又可用作非常好的牲畜饲料[7]，已越来越受到关注和重视。

灰色关联度分析是将灰色系统中各要素进行综合描述和量化评估的一种统计分析方法，可以对其系统要素进行全面、客观的评价[8]，主要用于研究事物相互关联、相互作用的复杂因素的影响作用，常应用于研究多个性状间的相对重要性，从而明确影响事物的主要因素[9]，该分析方法简明扼要、直观易懂。目前，主要应用在玉米、谷子、棉花、大豆、水稻等[10-15]作物的育种，在高粱上应用少有报道。因此，以醇用高粱品种SF83003 为研究对象，对其主要农艺性状及产量进行灰色关联度分析，探讨研究各性状对产量影响的重要性，为使高粱达到“穗长、茎粗、汁多、糖高”的新品种选育目标提供一定参考。

1 材料与方法

1.1 试验基本概况试验在武威市农业科学研究院试验基地进行，海拔1450m，地势平坦，灌溉方便，土质为灌漠壤土，肥力中上，土壤容重为1.37g/cm3，耕层土壤pH 值为7.66，有机质含量20.30g/kg，全氮1.25g/kg、全磷1.21g/kg、全钾20.43g/kg，速效氮含量65.0mg/kg、速效磷含量15.2mg/kg、速效钾含量为229.0mg/kg。

1.2 试验材料试验材料为醇用高粱品种SF83003，来源于澳大利亚。试验用的氮、磷、钾、锌肥分别选用尿素（含N 46%）、磷酸二铵（含P2O546%）、硫酸钾（含K 50%）、硫酸锌（含Zn 21.5%）。

1.3 试验设计及田间管理田间设计采用随机区组排列，试验设4 种栽培处理：全膜平作、全膜垄沟、全膜垄顶、双垄沟播，每个处理重复3 次，试验小区面积为41.8m2（4.4m×9.5m），试验种植密度为99000 株/hm2，行距50cm，株距20cm。试验中P、K、Zn 肥全部用作基肥，每hm2基施尿素150kg、磷酸二铵625kg、硫酸锌150kg，追施尿素600kg，基肥均人工撒施后深旋、耙耱，起垄、全覆膜，在4 月中下旬人工点播后马上灌蒙头水1050m3/hm2，在3～4 叶期定苗，压盖出苗穴。各处理小区按小区面积折算实际用量。在分蘖后期至拔节前去除植株全部分蘖。生育期间加强田间管理和病虫草害防治。

1.4 试验测定项目田间性状调查：高粱成熟收获时，每个小区选取中间一行具有代表性的连续10 株高粱进行产量、茎粗、株高、糖锤度等性状测定。高粱产量为生物鲜产量；茎粗用游标卡尺测量，测量从根部向上到第二节中间段；株高用塔尺测量；糖锤度用手持糖度测量仪测量。

1.5 分析方法采用DPS 数据处理系统对高粱8个农艺性状进行灰色关联分析，按照分析要求，将高粱产量视为参考数列（X0），其余性状视为1 个灰色系统作为比较数列，分别为株高（X1）、秆长（X2）、穗长（X3）、茎粗（X4）、叶长（X5）、叶宽（X6）、糖锤度（X7）。

2 结果与分析

2.1 高粱原始数据比较分析由表1 可见，不同覆膜处理间高粱的农艺性状相差较大，各处理株高在316.6～336.6cm 之间，秆长在287.7～313.5cm 之间，穗长在26.40～28.90cm 之间，茎粗在20.83～23.55mm 之间，叶长在92.00～96.97cm 之间，叶宽在9.21～9.71cm之间，糖锤度在20.31%～22.07%之间，产量在100.64～114.76t/hm2。

2.2 原始数据无量纲化处理由表1 可知，由于各个性状间具有单位差异，灰色关联度分析时必须将原始数据无量纲化处理，将量纲进行统一。根据公式将原始数据进行无量纲化处理，结果见表2。式中，（k）为各指标测定数据，为同一指标各处理的平均值，Si为同一指标的标准差，Xi（k）为标准化后的数据。

表1 不同覆膜处理高粱的农艺性状

根据表2 原始数据无量纲化结果，求出高粱产量与其他7 个农艺性状xi各对应点的绝对差值，即Δxi（k）=|x0（k）-xi（k）|，结果见表3。式中，x0为参考数列相应无量纲化值，xi为比较数列相应无量纲化值。

表2 不同覆膜处理高粱农艺性状原始数据无量纲化结果

表3 不同覆膜处理高粱产量和各农艺性状对应点的绝对差值

2.3 关联度及关联序分析计算求出不同覆膜处理各农艺性状关于高粱产量的灰色关联度（表4），从而明确哪些性状对产量的影响较大。由分析结果可知，与产量关系密切的前3 个因子是穗长、株高、糖锤度。高粱产量与各农艺性状的关联度大小依次为：穗长>株高>糖锤度>茎粗>秆长>叶长>叶宽，可见，穗长、株高、糖锤度对产量的影响较大，叶宽、叶长、秆长对产量影响较小。故在高粱育种中要优先注重穗长、株高、糖锤度的筛选，同时也要兼顾其他性状的选择，将对高粱产量有一定的提升作用。而叶宽、叶长、秆长与高粱产量的关联系数较小，无需过多的关注。

表4 高粱产量与各指标的关联度分析

3 结论与讨论

高产是高粱育种的重要目标之一，了解产量构成性状与产量的关系及贡献率有利于提高育种效率、明确育种方向。灰色关联分析方法是一种比较重要的方法，通过分析各农艺性状间的关联，可以很好地指导高粱育种工作。本研究采用灰色关联分析方法对供试高粱的8 个农艺性状进行研究分析，可以避免以往仅以产量这一单一指标作为评价品种（系）的局限性、片面性，将参试品种的农艺性状进行综合比较分析，具有直观、准确、便捷等特点。本试验灰色关联分析中，与产量关联度较大的前3 个因子是穗长、株高、糖锤度，这表明提高高粱产量需要注重穗长、株高、糖锤度的影响。因此，在未来育种时，应该注重穗长、株高、糖锤度这3 个因子的选择，同时也需要综合考虑其他性状。