新疆塔里木盆地东南缘花生主要农艺性状的分析与综合评价

董红业，徐 婷，刘文豪，李 强，柳延涛

（1新疆农垦科学院物作研究所，新疆石河子 832000；2石河子大学农学院，新疆石河子 832003；3新疆农业科学院经济作物所，乌鲁木齐 830091）

0 引言

花生作为中国重要的油料作物之一[1-4]，2019年中国花生种植面积461.97万hm2，产量达1751.96万t，2019年新疆花生种植面积1.05万hm2，产量2.73万t。随着近些年新疆种植结构调整，花生作为特色产业发展逐步向南疆且末县、墨玉县等地转移，该地区位于塔里木盆地东南缘，处于塔克拉玛干沙漠边缘，夏季日照时间长，热量资源丰富、无霜期长、昼夜温差大适合花生生长的气候优势，再加上生产全程机械化，收获季节气温干燥，不易滋生黄曲霉毒素等因素，目前已成为新疆花生生产的优势地区[5-6]。

在国内已有很多学者对花生农艺性状相关性与产量之间的相关分析，学者公开已发表的关于农艺性状与产量的相关性文章很多[7-9,10-16]，得出大量有益结论，其中陈湘瑜等[17]研究认为结果数与饱果数对花生产量显著正相关；郑国栋等[18]、王允等[15]、陈华等[19]认为百果重和百仁重与花生产量呈正相关；刘学良等认为百果重、结果枝数对花生产量的影响最大[20]；蓝新隆等[21]认为影响花生产量最大的因素是主茎高和第一对侧枝长；李绍伟等[22]指出影响花生产量的主导因素有单株饱果数、单株分枝数和百果重。由于这些试验各种相关性与不同年限、试验材料、试验地点以及分析方法都有差异，适宜该地大面积示范推广花生品种的主要特征还不明确，如何从引进花生中农艺性状筛选合适的品种成为目前亟待解决问题。基于此，本文通过引进20个国内花生主要栽培品种进行鉴定筛选，通过对主要农艺性状调查和考种，采用灰色关联度分析[23]和聚类分析的方法对新疆塔里木盆地东南缘花生产量与农艺性状的关联性进行了分析，从而得出影响花生产量的主要农艺性状关联度最大，为该地区花生引种和育种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验于2020年在38团8连4-4南15号进行，前茬作物玉米，pH 8.21，试验按照随机区组设计，设覆膜和不覆膜2个处理，重复3次。小区长10 m，宽3.7 m，8行区，行距0.46 m，小区面积37 m2，密度15株/m2。5月10日播种时间，5月14日滴水，全生育期施尿素423.9 kg/hm2，磷酸钾269.1 kg/hm2，钙肥240 kg/hm2，磷施450 kg/hm2，随水滴肥。灌水15次，采用加压式滴灌方式灌溉，总灌溉量为5370 m3/hm2。6月18—23日拔第一遍草，7月15—19日拔第二遍草。在6月、7月、8月份，分别采用阿维菌素、阿维·哒螨灵、氯氟氰菊酯、毒死蜱进行施药。其他田间管理与大田相同。

1.2 试验材料

试验所用材料是‘花育25’、‘花育36’、‘豫花307’、‘豫花371’、‘豫花847’、‘豫花221’、‘豫花47’、‘花育23’、‘花育963’、‘666’、‘远杂9748’、‘花育50’、‘冀花18’、‘花育960’、‘豫花9326’、‘冀花8号’、‘新越1号’、‘豫花65’、‘豫花9717’、‘豫花20’。

1.3 试验设计

试验根据设计方案，随机区组设计，重复3次。小区长10 m，宽3.7 m，8行区，行距0.46 m，小区面积37 m2，密度147000株/hm2。对照品种‘花育25’。

1.4 性状测定

10月上旬成熟收获后，每小区选取植株长势相同10株，测定主茎高(X1)、分枝长(X2)、总分枝数(X3)；室内考种测定结果枝数(X4)、百果重(X5)、百仁重(X6)、出仁率(X7)、单株总果数(X8)、饱果率(X9)；收获时选取中间行进行测产，自然风干后进行称重产量(Y)。

1.5 数据分析

数据分析采用DPS，先进行灰色关联度分析，再根据性状进行聚类分析。

2 结果与分析

2.1 构造理想品种及原始数据的标准化

不同花生品种各性状与产量统计表见表1。将20个品种以及9个主要农艺性状视为一个整体，即灰色系统，各个农艺性状为系统中的一个因素。设花生产量为参考数列Y，主茎高、分枝长、总分枝数、结果枝数、百果重、百仁重、出仁率、单株总果数、饱果率分别为比较数列X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9。为了便于分析，需要对原始数据消除单位，转化为可进行比较的数列，以便于求出各农艺性状与产量之间的相关性。

2.2 不同花生品种产量与主要农艺性状的灰色关联度分析

利用标准化数据求参考性状Y与比较性状Xi间的绝对值，计算结果见表2。根据灰色关联度分析的方法，利用下列公式和表2中的数据求关联系数ζi=(△min+ρ△max=)△Xi+ρ△max，公式中：△min和△max分别表示所有比较序列绝对差值中的最小值和最大值，ρ表示分辨系数，取值为0.5。将表2中相应的数据代入公式，即可得到Y与Xi各性状的关联系数，再通过关联系数求出花生产量和各性状之间的关联度，并按照关联度的大小排序，结果见表3。

续表2

由表3可知，花生产量与各性状之间的关联度按从大到小的顺序排列，依次为分枝长＞百果重＞百仁重＞饱果率＞主茎高＞出仁率＞总分枝数＞结果枝数＞单株总果数。根据灰色关联度分析原则，关联度大的数列与参考数列的关系密切，关联度小的数列与参考数列的关系疏远。从表3关联度可以看出分枝长、百果重、百仁重、饱果率、主茎高等与产量的关联度高，说明这几个性状与产量关系密切，对产量影响较大。根据灰色关联度分析结果可知，对于该地需要着重分枝长、百果重、百仁重等指标的选取，由于沙土地保水保肥能力弱，因此，在花生下针期和结荚期应加强肥水管理，提高花生的百果重和饱果率，从而才能有效提高花生产量。

表3 不同花生品种产量与各性状之间的关联度及排序

2.3 不同花生品种聚类分析

通过对20个花生品种主茎高、分枝长、总分枝数、结果枝数、百果重、百仁重、出仁率、单株总果数和饱果率9个性状为指标进行聚类分析，按照相关性较高的分枝长、百果重相似相近的聚类到一起，利用欧式距离来表示聚类距离，聚类方法采用最短距离法，因此，将20个参试材料在遗传距离57处分为3类，建立聚类树状图（如图1）。第Ⅰ类包括‘花育50’和‘花育960’两个品种，这个类群主茎高、分支长、果大、仁大、产量好，但饱果率，出仁率较低；第Ⅱ类包括‘豫花307’、‘豫花221’、‘666’、‘新越1号’和‘豫花65号’5个品种，这个类群分枝短、果小、仁小，产量低，但饱果率，出仁率高；第Ⅲ类包括‘花育25’、‘豫花9717’、‘花育36’、‘豫花847’、‘花育963’、‘豫花9326’、‘豫花20’、‘花育23’、‘豫花47’、‘冀花18’、‘远杂9748’、‘冀花8号’13个品种，这个类群分枝长度适中、分枝多、结果枝数多、出仁率高，产量较第Ⅰ类低但比第Ⅱ类高。通过对灰色关联度分析验证来看，利用聚类分析进一步验证了利用百果重也可将此20个花生品种分类为大中小型果粒。因此，采用此方法对灰色关联度分析结果运用是可行的。

图1 不同花生品种聚类分析树状图

3 讨论与结论

本研究结果表明，分枝长、百果重、百仁重、饱果率和主茎高与产量的关联度高，说明这5个性状与产量关系密切，是影响花生产量的主要因素。本研究结果与郑国栋等[18]、王允等[15]、陈华等[19]、金建猛等[24]的研究结果相同；而与陈湘瑜等[17]、蓝新隆等[21]、李绍伟等[22]、刘学良等[20]的研究结果不同，是与花生品种优良性状稳定性和种质基础资源多样性选择特点有关。本研究对花生产量影响最大的分枝长和百果重在王海莉等[11]、李士敏等[25]的研究中表现的结论相反，可能为个别性状为主体的分析类群内的品系大部分性状都不具有相似性，生产中不能一味将分枝长追求过高，构成产量要素中需合理考虑株高和分支长相互关系，以免造成贪青徒长而减低产量；其次在花生百仁重方面，不可贪高而忽略单株结果数，造成果大而数量少降低产量和经济效益，所以增加相关性状的分析对准确分类供试品系更有益。灰色关联度分析在小麦、大豆等作物上已有应用，对育种品种（系）和种质真实性鉴定具有明显效果，但在花生品系鉴定的应用较少。目前产量比较试验结果分析上，丰产稳定性分析使用较多，能在众多品种中筛选出丰产品种，但近几年灰色关联度分析在产量比较试验中逐年增多，具有容纳数量大、分析简便、准确性较高的特点，因此，该方法的运用对不同生态区引种以及作物育种都具有很好的指导作用。本试验中运用灰色关联度分析排序很容易筛选出影响该地区引种试验中对产量贡献率较大的影响因子，在生产中通过对主要影响因子的着重把握准确评价品种，对生产和辅助育种很有益处。

通过综合各农艺性状的关联度和聚类分析结果，表明第Ⅲ类包括‘花育 25’、‘豫花 9717’、‘花育 36’、‘豫花847’、‘花育963’、‘豫花9326’、‘豫花20’、‘花育23’、‘豫花47’、‘冀花18’、‘远杂9748’、‘冀花8号’13个品种主茎高、分支长、果大、仁大、产量好适合在新疆塔里木盆地东南缘种植。花生产量与众多农艺性状相关，而在花生引种和新品种选育过程中，这些农艺性状又受当地的栽培措施、土壤条件和气候条件影响。在生产引种以及新品种示范过程中，还需对该地的气候因素、土壤条件以及栽培水平等进行综合考虑，通过异地多点多年试验结果进行分析，充分考察品种的适应性、丰产性和稳产型，才能将试验结果无限接近真实值。