新疆南疆干旱区水稻新品系产量及构成因素分析

陈先东，吴向东，杨万新

（兵团第一师农业科学研究所，新疆 阿拉尔 843300）

0 引言

目前新疆水稻种植面积每年稳定在6.7万—8.0万hm2，稻田主要分布在潮地、盐碱地、河滩地，多数是不大适宜种植的旱作地[1]。近年来，随着人民生活水平的不断改善，对优质稻米的需求量增大。本研究立足于新疆南疆干旱灌区，开展了水稻品系产量与产量性状关系的研究。研究的目的有两点：其一，在育种中选择哪些与产量密切相关的性状尤为重要，是高产育种的关键；其二，如何在栽培中通过促控结合来协调好产量构成因素之间的关系。

1 材料与方法

1.1 研究地点自然概况

试验区位于塔克拉玛干沙漠南缘，地理位置79°23'33″—81°53'45″E，40°20'00″—41°47'18″N，属大陆性干旱气候，干旱少雨，蒸发强烈，年均降水量40.1—82.5 mm，年均蒸发量1 976.6—2 558.9 mm，年均气温10.8℃，年均日照时数为2900 h，最热月平均气温为25—27℃，无霜期达200 d以上。试验区为壤土，肥力中等。

1.2 试验材料

供试水稻品种（系）共有13个，其中11个为自育新品系，代号分别为p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8、p9、p10、p11；2个对照为秋田小町（Ck1）和田丰208（Ck2）。

1.3 试验方法

试验采用随机田间区组排列，重复3次，小区面积为10 m2，行距20cm，四周均设保护行。种植方式为旱直播，播种量为8 kg/667 m2。成熟后，适时收获，去除杂质，单独计产。每小区在第3行中间选取有代表性植株10株，挖取后实验室进行考种，调查株高、穗长、穗粒数、实粒数、结实率和千粒重等性状。

1.4 数据分析

试验数据使用Excel进行处理，方差分析、相关性分析、主成分分析、通径分析及隶属函数分析均采用DPS7.55数据分析软件进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 生育期

表1 不同水稻新品系生育期Table1 Growth period of new rice varieties

由表1可得，13个新品系的生育期为139—165 d，和对照Ck1和Ck2相比，P3、P6和P7的生育期小于或等于对照，分别为147 d、139 d和146 d；P1、P2、P8、P9和P10的生育期较长，达到160 d以上；其余生育期在150—159 d之间。

表2 不同新品系主要农艺形状表现Table2 Agronomic characters of different new rice varieties

表3 水稻主要性状间的相关分析Table3 Correlation analysis of main agronomic characters

2.2 产量性状及产量表现

由表2可以看出，11个新品系的农艺性状存在差异，且穗长、收获穗、穗粒数、实粒数、结实率和千粒重与Ck1和Ck2均存在显著性差异；P3、P4和P7的株高高于Ck1和Ck2，且p4株高最高，为110.6cm；穗长除P8、P9、P10和P11外，其余品系均长于Ck1和Ck2，其中p1穗长最长，达22.4 cm；P4和P7的收获穗多于Ck2，少于Ck1，其中p7收获穗最高，达32.5万穗/667m2，其余品系均少于对照Ck1和Ck2；穗粒数P1、P2、P8、P9、P10和P11均多于Ck1和Ck2，且p11穗粒数最多，达144.2粒/穗；实粒数P1、P3、P4、P5、P7、P8和P11均多于Ck1和Ck2，且p11最多，达118.6粒/穗；千粒重P1、P2、P5、P6、P7和P9均高于Ck1和Ck2，且p7千粒重最重，达27.0 g；产量P2、P4和P7均高于对照Ck1和Ck2，且P7的产量最高，达869.77kg/667m2。

2.3 产量性状间的相关分析

由表3可以看出，穗长与株高呈极显著正相关，穗粒数与收获穗呈极显著正相关，实粒数与收获穗呈极显著负相关，实粒数与穗粒数呈极显著正相关，产量与穗长呈显著正相关。说明水稻各主要性状间存在关联性，因此，在水稻新品种选育工作中，要协调好各性状间的促进与抑制作用，才能为高产优质奠定基础[2]。

由表4可以看出，累积方差贡献率达85%以上即认为具有很强的信息贡献性，对水稻8个主要性状进行主成分分析表明，前4个主成分累积贡献率达92.21%，因此，前4个主成分能代表8个性状基本信息。

2.4 产量性状间的主成分分析

表4 特征值、百分率和累计百分率Table4 Value of eigenvalue、percentage and cunulative percentage

表5 不同水稻品种（系）主要性状主成分矩阵Table5 Component matrix of rice varieties

由表5可知，决定第1主成分大小的是穗粒数，第2主成分大小的是穗长，第3主成分大小的是千粒重，第4主成分大小的是结实率。从以上分析可知，与产量关系最密切的因子是穗粒数、穗长、千粒重和结实率；可见要提高产量，必须协调好产量构成因素间的分配关系[3]。

表6 水稻产量性状对产量的通径系数Table6 Path coefficient of yield trait on yield

表7 水稻品系主要性状的隶属度Table7 Member ship degree of main characters

2.5 产量性状对产量的通径分析

为进一步明确水稻产量性状与产量间的关系，对产量性状与产量进行了通径分析，由表6可知，收获穗和实粒数对产量的直接作用最大，分别为1.296 07、1.640 39，其余性状作用较低，说明收获穗和实粒数对产量的影响最大。

2.6 产量性状隶属函数分析

通过对13个水稻品系的主要产量性状的隶属函数进行分析发现（表7），除P6和P8外，其余的水稻品系的产量大于对照Ck1和Ck2，且P1产量能力最大，P7其次；而在大田水稻品系实际产量中，P2、P4和P7均高于对照Ck1和Ck2外，且P7的产量最高，达869.77 kg/667 m2，其余品系均低于对照Ck1和Ck2。出现上述原因可能是对水稻主要产量性状隶属函数分析得出的产量能力理论值因种植生态环境、栽培方式及采收方式不同而存在差异性[4]。

3 结果与讨论

本研究基于新疆南疆干旱区水稻新品系试验，采用多项统计方法分析了水稻新品系产量与产量性状间的相互影响，结果表明，产量相关性状间存在较多相关关系，主成分分析中与产量关系最密切的因子是穗粒数、穗长、千粒重和结实率，可见要提高产量，必须协调好产量构成因素间的分配关系。通过产量性状对产量进行通径分析，提出收获穗和实粒数对产量具有最大直接作用；同时对对照在内的13个水稻新品系的产量能力进行了隶属函数分析，除P6和P8外，其余的水稻品系的产量能力大于对照Ck1和Ck2，且P1产量能力最大，P7其次。综上所述，通过相关性状间合理调控，能够为充分发挥新疆干旱区资源优势，提高水稻产量，改进水稻品质，同时推广适合本地区种植的水稻新品系做好准备。

References

[1]梁乃亭.“十五”期间新疆水稻生产持续发展的研究课题.新疆农业科学，2000(2)：51-52.Liang N T.Research on the sustainable development of rice production in xinjiang during the tenth five-year plan period.Xinjiang Agricultural Sciences,2000(2)：51-52.(in Chinese）

[2]王成瑷，张文香，寇洪萍，等.吉林省水稻主推品种产量与品质的相关分析.吉林农业大学学报，2004，26(5)：480-487.Wang C A,Zhang W X,Kou H P,et al.Correlation analy sis of yield and quality of main rice varieties in Jilin province.Journal of Jilin Agricultural University,2004，26(5)：480-487.(in Chinese）

[3]占新春，郑乐娅，付强，等.杂交粳稻产量性状与品质性状相关性分析.中国农学通报，2012，28(36)：148-153.Zhan X C,Zheng L Y,Fu Q,et al.Analysis on relativity between yield and quality traits of hybrid japonica rice.Chinese Agricultural Science Bulletin,2012，28(36)：148-153.(in Chinese）

[4]刘建丰，康春林，伏军.两系法籼粳亚种间杂交稻产量因素与产量关系的研究.湖南农业大学学报，1997，23(5)：406-409.Liu J F,Kang C L,Fu J.Research on the relationship be tween yield factors and yield of hybrid rice in indica japoni ca subspecies.Journal of Hunan Agricultural University(Natural Sciences),1997，23(5)：406-409.(in Chinese）