不同香型优质常规稻品种主要农艺性状灰色关联度分析

黄晓琴 周传猛 梁 琳 李科冰 陈海凤 肖荣华

（广西农业科学院玉林分院/玉林市农业科学院，玉林 537000）

香稻作为粮食作物，不仅能散发出独特的香味，并且具有较高的营养价值，深受人们的喜爱。香稻中含有丰富的氨基酸、生物碱、维生素以及多种酶类，同时富含多种微量元素。在世界范围内，香稻已被广泛传播并深受消费者青睐，香稻米的市场价格也普遍高于普通稻米[1]。广西香稻有着悠久的栽培历史，早在南宋时期靖西香糯就被列为贡品，至今仍是闻名遐迩的香稻品种[2]。近年广西相继育成一批优质香稻品种，如百香139、八桂香、闻香占、田东香、河西香、早香1号、桂香99等。广西壮族自治区人民政府在2019年印发的《关于加快推进广西现代特色农业高质量发展的指导意见》（桂政发〔2019〕7号）中明确提出要打造“广西香米”区域公用品牌。近年来广西积极发展香米产业，积极引导农户和种植大户种植优质香稻品种，全力推动全区粮食供给侧结构性改革，为全区乡村振兴战略的实施打下坚实的产业基础。因此，深入开展香稻农艺学研究对提高种植效益，进一步促进广西香稻大面积推广种植和专业化生产具有重要意义。通过对2020年广西香型优质常规稻组品种试验等相关数据进行灰色关联度分析，评价新选育的香型优质常规稻品种主要农艺性状与产量的关系，以期为我国香稻品种选育提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料和试验地概况选取参加2020年广西香型优质常规稻组品种试验的12个香型优质稻品种为研究对象，分别是那谷香、金针香、桂玉丝香、粮发香油占、福香占、广福香丝苗、桂美丝香、河郁丝香、美裕壹号、桂玉美香、桂玉晶香和中广香1号。共布置6个试验点，分别位于南宁市、玉林市、柳州市、河池市、贺州市和桂林市，试验点基本信息见表1。

表1 试验点基本信息

1.2 试验设计试验采用完全随机区组排列，3次重复，每个小区面积13.34m2。所有试验品种在所在试验点同播期、同插期，施肥水平中等偏上，其他栽培管理措施与当地大田生产相同。根据灰色理论等方法[3-5]，将12个试验品种视为1个灰色系统，设置产量为参考数列X0，全生育期为X1，有效穗数为X2，株高为X3，穗长度为X4，每穗粒数为X5，结实率为X6，千粒重为X7，香味得分为X8，米粒长度为X9，米粒长宽比为X10。相应的11个主要农艺性状测定方法见表2。

表2 主要农艺性状测定方法

1.3 数据统计与分析

1.3.1 原始数据的无量纲化对测定农艺性状相对应的原始数据进行无量纲的标准处理，采用标准差法，按公式xi（K）=[x′i（k）-xi]/Si将原始数据标准化。

1.3.2 参考序列与比较序列绝对差值的计算参考序列与比较序列绝对差值为：Δi（k）=|x0（k）-xi（k）|，其中x0（k）和xi（k）为产量和各农艺学性状的标准化值。

1.3.3 各农艺学性状与产量的灰色Δi（k）关联系数各农艺学性状和产量的灰色关联系数ξi（k）由以下公式计算，式中ρ为分辨系数，通常取0.5。

1.3.4 各农艺学性状与产量的灰色关联度r（x0，xi）称为x0、xi的灰色关联度，记为ri。计算公式为：

2 结果与分析

2.1 不同香型优质常规稻品种的主要农艺性状变异特征对试验所获得的性状数据进行整理，分别计算不同香型优质常规稻品种的不同农艺性状与产量的平均值，并对不同香型优质常规稻品种的最大值、最小值和变异系数进行统计分析。由表3可知，12个香型优质常规稻品种的产量为5680.5～6913.5kg/hm2，全生育期为123.2～127.3d，有效穗数为241.5万～324.0万/hm2，株高为104.9～129.6cm，穗长度为23.7～26.4cm，每穗粒数为134.1～176.2粒，结实率为73.7%～86.8%，千粒重为18.0～24.5g，香味得分在74～78分，米粒长度为6.5～7.8mm，米粒长宽比为3.2～4.4，各农艺学性状变异系数为1.03%～10.19%。12个不同香型优质常规稻品种11个性状之间变异系数大小排名依次为：米粒长宽比>千粒重>有效穗数>每穗粒数>产量>株高>米粒长度>结实率>穗长度>香味得分>全生育期。全生育期是评价品种适应性的一个重要指标，不同香型优质常规稻品种全生育期变异系数仅为1.03%，表明选育香型优质常规稻品种时选择全生育期适中的品种能达到更好的生态适宜性。一般稻米粒型长宽比≥2时外观品质会有明显的改善，不同香型优质稻品种米粒长宽比数值在3.2～4.4，说明香型优质稻选育方向顺应市场和人们的消费需求，育种工作更偏向和注重选择长粒米。

表3 不同香型优质稻品种主要农艺性状与产量

2.2 原始数据进行无量纲的标准化处理根据灰色系统理论和方法，由于各个性状计量单位（量纲）不同，需要对各农艺性状原始数据进行无量纲化处理。参考序列与比较序列绝对差值按照公式进行计算，X0（k）和Xi（k）为产量和农艺性状的标准化值，各农艺性状数列无量纲化处理结果见表4。

根据表4计算不同品种产量与主要农艺性状的绝对差值，结果详见表5。

表4 不同香型优质稻品种主要农艺性状与产量数据标准化结果

表5 不同香型优质稻品种主要农艺性状与产量的绝对差值

2.3 不同香型优质常规稻品种产量与主要农艺性状的灰色关联度分析从表6可知，关联度排序为结实率（0.7475）>每穗粒数（0.7321）>全生育期（0.7277）>穗长度（0.7086）>有效穗数（0.7070）>米粒长度（0.6946）>千粒重（0.6897）>米粒长宽比（0.6872）>香味得分（0.6794）>株高（0.6784）。该试验中与产量密切相关的农艺性状有结实率、每穗粒数、全生育期、穗长度和有效穗数，其中结实率关联度值最大，为0.7475。这表明不同香型优质常规稻品种产量的关键因素是结实率、每穗粒数、全生育期、穗长度和有效穗数，株高和香味得分对产量的影响程度相对较小。因此，在综合考虑主要农艺性状的前提下，对香型优质常规稻品种的选育和筛选应注重选择结实率高、每穗粒数多、生育期适中、穗长度较大和有效穗数多的品种。

表6 不同香型优质稻品种主要农艺性状与产量的关联系数及关联度

3 讨论

灰色关联度分析能比较性状与参考性状的关联度，通过分析进一步筛选出关联度大的农艺性状，可以更好地实现育种目标，这种方法适合于品种选育与作物品种的综合评价。灰色关联度分析法能够对多个品种、多个性状进行综合分析，在水稻品种评价上应用较广，梁琳[6]在对玉林市早稻品种进行灰色关联度分析时指出，水稻要获得高产应注重结实率、单株穗数等农艺性状。代金英等[7]利用灰色关联度分析法对14个耐盐水稻新品种进行综合评价后提出在江苏盐城地区耐盐水稻选育中要把实粒数、千粒重等作为首要考虑的农艺性状。蒋聪等[8]通过灰色关联度分析法对云南省30个水稻品种进行分析，指出与产量关联度最大的农艺性状为总粒数。本研究中不同香型优质常规稻品种与产量关系最密切的农艺性状为结实率，这与梁琳[6]、李健等[9]、吕锐玲等[10]研究结论相吻合。这也说明了香型优质稻品种若想提高产量，就需要采取相关的栽培措施着重提高结实率。水稻产量除了受遗传基因的影响外还受到自然环境及栽培管理的影响，在水稻高产栽培生产中应特别注意各农艺性状的协调发育[11]。在本研究中，每穗粒数、全生育期、穗长度以及有效穗数对提高产量也有积极的影响，因此在香型优质稻育种过程中应重点协调好这几个性状的综合发展，以保证发挥出稳产增产的效能。

本研究中只对11个性状进行分析研究，没有涉及抗性等性状的灰色关联度分析，这有待于今后进一步开展研究工作。同时，不同的生态环境会影响香型优质稻品种的农艺性状，这对分析结果也能造成一定的影响。因此，在进行香型优质稻品种选育过程中要根据当地实际生态环境条件，综合考虑香型优质稻品种与环境之间互作的关系，科学地分析香型优质稻品种产量潜力，以便充分培育出符合人民生活需求的优良香型优质稻品种。