应用SASGraph模块分析棉铃空间分布情况

2021-03-24刘荣森王红叶刘正兴

棉花科学 2021年1期

刘荣森王红叶刘正兴

摘要：为解决棉铃空间分布传统分析展示不直观问题，运用SAS/Graph模块，可视化地展示棉铃空间分布情况。结果表明：中部果枝第一节位是成铃的关键区域，其次为中部果枝的第二节位;棉铃空间分布试验的3种密度均表现为中部果枝成铃率较高，下部果枝和上部果枝随密度增加成铃率降低，且随着密度增大成铃集中区域的主茎节位数下移。因此，为提高棉花产量，在保证中部果枝第一节位成铃的前提下，可从提高初始1～2台果枝的成铃率入手，当棉田实际保留株数较少时，可采取适当措施来保证果枝第二节位的成铃，不鼓励单果枝成铃三个及以上。

关键词：SAS/Graph;棉花;棉铃;空间分布

中图分类号：S562.041

文献标识码：A

文章编号：2095-3143（2021）01-0022-04

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2021.01.004

Abstract：In order to solve the problem that the traditional analysis and display of cotton boll spatial distribution is not intuitive， the SAS/Graph module is used to visually display the spatial distribution of cotton bolls. The results showed that the first node of the middle fruit branch was key area for boll formation， followed by the second node of the middle fruit branch. The three densities of cotton bolls the spatial distribution test showed that rate boll formation in the middlefruit branch was higher， the rate of lower fruit branches and upper fruit branches decreased with the increase of density， and the number of nodes of the main stem in the boll concentrated area decreased with the increase of density. Therefore， in order to increase cotton yield， under the premise of ensuring the boll formation at the first node of the central fruit branch， we can start by increasing the boll formation rate of the initial 1 to 2 fruit branches. When the actual number of remaining plants in the cotton field is small， appropriate measures can be taken to ensure the formation of bolls at the second node of the fruit branch， and three or more single-fruit branches are not encouraged to form bolls.

Key words：SAS/Graph; Cotton; Cotton bolls; Spatial distribution

棉鈴空间分布是反映棉花生育特点的一个重要参考指标，研究棉花的成铃空间分布特点有助于棉花新品种的推广和科学制定配套栽培技术。前人研究认为，棉株的有效铃主要集中在中部，棉铃空间分布受棉花种植密度、水肥条件、品种等因素影响，内围铃是棉田高产的基础，外围铃是棉田高产的潜力所在[1-3]。传统的棉花成铃空间分布多将棉铃划分为上部铃、中部铃、下部铃和内围铃、外围铃，并采用交叉列表的方式，或纵向、横向图示表达方式，但是这种表达方式不够具体，未能将尽可能多的信息在同一个平面上表现出来，不能准确地揭示棉铃空间分布情况。SAS（Statistics Analysis System）是世界上应用最广泛的数据统计分析软件，是国际上的标准软件系统[4]。其中的SAS/Graph模块，多用于数据和信息展现，可通过二维和三维图形（包括图表、散点图和地图）可视化地表达数据值之间的关系。因此，作者拟运用SAS/GRAPH功能来展示棉铃空间分布情况，了解棉铃出现的频率与果枝上节位数及果枝层数的关系，为确定棉花合理种植密度、制定水肥管理技术措施和选育新品种等方面提供参考。

1 材料与方法

1.1试验材料

试验棉花品种为兆丰1号。

1.2试验地慨况

试验地位于阿拉尔垦区，土壤为林灌草甸土，土壤质地为沙壤土。试验地0～30 cm土层土壤的主要养分含量分别为：碱解氮40.3 mg/kg，有机质11.52 g/kg，全氮1.15 g/kg，全磷0.36 g/kg，速效磷12.1 mg/kg。

1.3试验方法

设置3个密度处理，分别为4.5万株/hm2、9万株/hm2和13.5万株/hm2，各处理重复3次。小区面积50 m2，采用膜下滴灌方式灌溉，田间管理措施同大田棉花生产。

每小区选定20株棉花作为观测株，待棉株充分吐絮后调查棉铃空间分布数据。

1.4数据分析与方法

数据采用SAS 8.02软件进行分析。将调查数据采用SAS/Graph模块分析，即以水平方向为Y轴（主茎节位数），X轴（果枝上节位）与Y轴呈70°角向内，以右下角为（1，1，0）始点，作与XY平面的垂直线为Z轴（成铃率），构建出一个棉铃空间分布的三维图形[5-6]。成铃率=样本中成铃株数/样本数[7]。SAS分析程序即：①dataa; /*建立临时文件a */②input x y z; /*x表示节位数，y表示主茎节间数，z表示棉铃出现频率*/③cards; ④····/*输入数值*/⑤;⑥proc g3d; ⑦scatter x*y=z/shape='ballon' noneedle size=1 /*作图*/ ⑧rotate=70color='black' caxis=black yticknum=10 ; /*对图示进行定义*/⑨run; 。

棉花科学，2021，43（1）：22-25[]刘荣森，等：应用SAS/Graph模块分析棉铃空间分布情况

2 结果与分析

2.1 不同密度的棉铃横向分布

由图1、图2、图3可以看出，种植密度在4.5万株/hm2时，棉铃分布在果枝第一至三节位上，表现为第一节位>第二节位>第三节位;种植密度为9万株/hm2时，棉铃分布主要在第一节位，其次为第二节位，第三节位较少，表现为第一节位>第二节位>第三节位;棉花种植密度为13.5万株/hm2时，棉铃集中分布在第一节位，第二节位略有分布，第三节位较少（可以忽略不计），表现为第一节位>第二节位>第三节位，外围果节成铃率呈随密度的增加而降低趋势。这些说明果枝第一节位是成铃的关键区域。

2.2 不同密度的棉铃纵向分布

由图1、图2、图3可以看出，种植密度在4.5万株/hm2时，棉铃集中分布在主茎第8到第15节之间，果枝成铃率在主茎第7节以下表现为随节位升高呈递增趋势，在主茎16节位以上果枝表现为成铃率随节位升高呈降低趋势;棉花种植密度为9万株/hm2时，棉铃集中分布在主茎第7～14节位果枝上，成铃率在主茎第6节以下果枝表现为随节位的升高呈递增趋势，在主茎15节以上果枝表现为随节位升高呈降低趋势;棉花种植密度为13.5万株/hm2时，棉铃以主茎第10节位果枝为中轴呈塔型分布。这些说明棉株中部果枝是成铃的关键区域。

2.3不同密度的棉铃空间分布

综合图1、图2、图3结果表明，棉株成铃主要集中在中部果枝的第一节位，中部果枝第一节位的成铃率与种植密度有关，且成铃率随种植密度的增加而减少;其次，中部果枝的第二节位也是影响棉花成铃率的关键区域，中部果枝第二节位的成鈴率受种植密度影响，成铃率随密度增加而迅速降低。中部果枝第三节位成铃率普遍较低。棉株主茎第7节位以下的果枝和14节位以上的果枝成铃率均较低，并呈现出随着种植密度的增加成铃率降低的趋势。同时，在三个密度条件下，上部果枝成铃率均较低，这可能与当年棉花生长后期气温下降快有关联[8]。

3结论与讨论

根据农业信息化发展的需要，越来越多科研人员开始从大数据平台获得大量数据并进行数据挖掘分析，寻找各类数据间的关联性，以期为农业行政主管部门全方位决策提供尽可能多的依据。本文通过SAS/Graph绘图，可直观地将不同密度下棉株的棉铃空间分布情况展现出来。研究结果表明，中部果枝第一节位是成铃的关键区域，其次为中部果枝的第二节位。同时，棉铃空间分布在主茎中部果枝成铃率较高，下部果枝和上部果枝的成铃率随密度增加而降低，且随着密度增加成铃集中区域的主茎节位数下移。这与陈冠文[1]、王娟，等[2]和冯国艺，等[9]的研究结果较一致。生产上应加强6～7月间的田间管理，尽量提高中部果枝第一节位的成铃率。同时，要想提高棉花产量，可从提高初始1～2台果枝的成铃率入手[10-11]。当棉田实际保留株数较少时，可采取适当措施来保证果枝第二节位的成铃，不鼓励单果枝成铃三个及以上。

图3密度13.5万株/hm2棉铃空间分布

参考文献

[1] 陈冠文. 超高产棉田产量结构与棉铃空间分布特征[J]. 中国棉花，2005，48（S1）：21-24.

[2] 王娟，胡强，徐雅光，等. 不同灌水量对棉铃空间分布及产量的影响[J]. 西北农业学报，2014，23（03）：62-66.

[3] 宋继辉，胡守林，万素梅. 不同类型土壤棉花产量构成因素及棉铃空间分布研究[J]. 中国棉花，2009，36（03）：17-19.

[4] 吴晓磊. 重要的统计分析软件—SAS应用编程[J]. 沿海企业与科技，2006，11（09）：69-70.

[5] 詹秋文.Excel和SAS在生物统计学的应用比较[J]. 生物学杂志，2009，26（1）：74-75.

[6] 高惠璇. SAS系统SAS/STAT软件使用手册[M]. 北京：中国统计出版社，1997.

[7]周永萍，燕建召，孙辉，等. 简化整枝对棉花生长结铃产量和纤维品质的影响[J]. 河北农业科学，2017， 21（4）：8-12.

[8] 傅双喜. 棉花蕾铃脱落的气象因子浅析. 江西农业科技[J]. 1996，13（4）：16-17.

[9] 冯国艺，罗宏海，姚炎帝，等. 新疆超高产棉花叶、铃空间分布及与群体光合生产的关系[J]. 中国农业科学，2012，53（13）：2607-2617.

[10] 王国平，李家胜，李国萍，等. 早熟陆地棉成铃空间分布株式图分析[J]. 新疆农垦科技，2014，37（4）：16-17.