春播谷子产量与主要农艺性状的灰色关联度分析

刘金兰 李艳军 赵兴杰 杨彦 尹艳莉 段选林

摘要：为了研究山西地区春播谷子主要农艺性状对产量的影响，该试验以来自不同地区的18个春播谷子品种（系）为材料，通过大田试验，应用灰色关联度分析方法，对与春播谷子产量相关的主要农艺性状进行了主次关系的分析。灰色关联度分析结果表明：春播谷子产量与各主要农艺性状的灰色关联度大小依次是穗长（0.46919）、穗柄长（0.38668）、茎秆重（0.36084）、千粒重（0.359）、株高（0.34367）、单穗重（0.30003）、穗粒重（0.27898）。

关键词：谷子；春播；产量；农艺性状；灰色关联度分析

刘金兰，李艳军，赵兴杰，等. 春播谷子产量与主要农艺性状的灰色关联度分析[J]. 农业工程技术，2017，37（32）：13-14+16.

谷子作为中国古老的传统作物，近来伴随着人类的发展。谷子因具有较高的营养价值，还具有抗旱适应性广等特点，在现阶段全国谷子种植面积逐渐减少[1]，人民需求又在逐渐提高的这个状态下，产量是谷子研究中必不可少的关键环节。谷子产量受到品种遗传特性、农艺性状、栽培技术和环境条件等诸多因素的影响。1989年，刘录祥等[2]把灰色系统理论用于作物品种综合评估中，灰色关联度分析所需数据较少，分析方法简单，结果直观，对影响谷子产量的多元性状来说，具有一定的利用价值。通过灰色关联度分析各主要农艺性状对产量的影响程度，可为在山西地区春播谷子选育和其他地区品种（系）的谷子在山西的生态适应性提供一定的理论指导依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验所采用材料来自18份不同地区的春播谷子（表1），试验品种（系）分别来自吉林、河南、黑龙江、山西和内蒙地区。

1.2 试验方法

以来自不同地区的18份春播谷子为材料，采用随机区组排列，3次重复。每小区6行，小区面积13.25 cm2，密度43万株/hm2。在生长期间及时中耕除草，进行农事管理。收获前，从各个小区中随机选取株型一致，生长状况类似的10株谷子样本，将其整株取回，在实验室进行考种测量。测定指标有株高、穗长、穗柄长、单穗重、穗粒重、千粒重、茎秆重，整个小区全部收获测定其产量。

1.3 分析方法

借助EXCEL对测定数据进行记录整理，用DPS7.05数据处理系统进行灰色关联度分析。

标准化：由于各调查性状因素量纲不一致，按Xi（k）=Xi（k）/Xi（1）将数据进行标准化[3]，得到表2。

求绝对值：利用数据求参考数列 X0与比较数列Xi的差的绝对值ΔXi（k）=|X0（k）-Xi（k）|，计算其结果。

求关联度：根据灰色系统理论和方法[4]，由下列公式求出各性状与单株产量的关联系数及关联度。

关联系数：

关联度：

式中：、分别为各个时刻绝对差中最小值和最大值；取值为0；为分辨率，取0.1；为被测性状数列与参考数列对应值之间的绝对值差。

2 结果与分析

2.1 春播谷子主要农艺性状与产量的关联度分析

由表2的灰色关联度分析表明：春播谷子产量与各主要农艺性状的灰色关联度大小依次是穗长（0.46919）>穗柄长（0.38668）>茎秆重（0.36084）>千粒重（0.359）>株高（0.34367）>单穗重（0.30003）>穗粒重（0.27898）。根据关联度分析原则，如果事物或因素变化的态势基本一致，则可以认为它们之间的关联度较大，反之，关联度较小。关联度大的数列与参考数列关系最密切，关联度小的数列则与参考数列的关系渐远，由此看出，在本研究的7个主要农艺性状中，穗长，穗柄长等性状因素与春播谷子的产量的灰色关联度较高，对谷子产量的影响较大；对春播谷子产量影响中等的性状因素为茎秆重、千粒重和株高；影响较小的是和单穗重和穗粒重。

2.2 春播谷子主要农艺性状之间的相互关系

由表3的关联度矩阵可以看出，春播谷子各农艺性状间存在不同程度的相互关联。在这8个主要农艺性状中，与株高关系最密切的是穗柄长，其次为穗长、千粒重；与穗长关系最密切的是产量，其次为千粒重，茎秆重；与穗柄长关系最密切的为茎秆重，其次為株高；与单穗重关系最密切的为穗粒重达到0.7095，其次为茎秆重和穗长；与穗粒重关系最密切的为单穗重，其次为茎秆重和穗长；与千粒重关系最密切的为穗长，其次为株高和穗粒重；与茎秆重关系最密切的为穗柄长，其次为穗长和单穗重；与产量关系最密切的为穗长，其次为茎秆重和穗柄长。

3 结论与讨论

基于灰色关联度分析方法对来自不同地区的18份春播谷子进行产量和其主要农艺性状的灰色关联度分析，结果表明：各主要农艺性状与产量的灰色关联度大小为穗长>穗柄长>茎秆重>千粒重>株高>单穗重>穗粒重。由此分析结果可见，穗长、穗柄长对春播谷子产量影响较大，茎秆重、千粒重和株高均处于中等水平，单穗重和穗粒重对产量的影响则较小。通过不同主要农艺性状间的关联矩阵得知，千粒重和茎秆重对穗长有一定的密切关联，茎秆重与穗柄长的关系较密切。因此，在山西地区春播谷子的选育过程中首先要选育穗长和穗柄长较长的谷子品系，其次通过合理施肥，进行适当的栽培技术提高其茎秆粗壮程度和千粒重，再加以从中选择植株较高的品系，综合考虑其相互作用，从中选育出高产的春播谷子品系。

此研究中的穗粒重和单穗重与谷子产量的关联度较小分别为0.30003和0.27898，而赵禹凯等的研究结果表明产量与穗粒重和单穗重的关联系数为0.46358和0.41607，栾素荣等研究显示产量与穗粒重和单穗重的密切程度最大。因此，不同的品种在不同的地区其产量的影响因素不同，在山西地区我们寻找和选育适合当地的高产春播谷子时，要结合各种不同的因素综合考虑。同时，灰色关联度对春播谷子的研究因为是对其产量的单一系统进行比较研究，不免会出现不同地区不同时间的分析结果发生变化，因此育种工作者在选育春播谷子和在山西地区种植不同地区的春播谷子时需考虑其生态适应性和各方面综合因素。

参考文献

[1] 李顺国，刘 斐，刘 猛，等. 我国谷子产业现状、发展趋势及对策建议[J]. 农业现代化研究，2014，35（5）：531-535.

[2] 刘录祥，孙其信，王士芸. 灰色系统理论应用于作物新品种综合评估初探[J]. 中国农业科学，1989，22（3）：22-27.

[3] 徐泽茹，曹金锋，王茹芳，等. 大豆产量与主要农艺性状的灰色关联度分析[J]. 河北农业科学，2010，14（2）：1-2，4.

[4] 雷铁拴. 灰色系统理论在农业上的应用[M]. 郑州：河南科学技术出版社，1996：31-61.