从江县香禾糯产量与主要农艺性状的灰色关联度分析

杨昌元 刘鹏霖 余 志 龙章永 浦选昌

（黔东南苗族侗族自治州农业科学院，贵州 凯里 556000）

灰色关联度分析法是一种数学分析方法，是灰色系统的一个分支，它具有众多系统分析法的优点，且以往那些系统分析法的缺点几乎都已经被改善，这种方法对育种研究很高效，能节省较多的时间以及人力和物力。在以前的那些系统方法中，需要非常庞大的数据分析支撑，但灰色关联度分析法只需要很少的数据，即使这些原始数据并不完整，应用该方法依然能够达到预期的目标，而且以前的那些系统分析法只是研究一个系统中的一个点或者一个面，而灰色关联度分析法能研究一个完整的整体。这种方法的实质是寻找被研究系统的运行规律，之后我们便能根据自己的目标而对该系统的一些基础条件做出变动，从而使期望变成现实，将这种方法应用于水稻新品种选育中，能快而精准地找到影响水稻产量的农艺性状，这种方法已经广泛的运用于水稻育种研究中。谭可菲等通过灰色关联度分析粳稻主要农艺性状与产量的关联度，认为各农艺性状与产量的关联度从大到小依次为结实率＞单株有效穗＞每穗实粒数＞穗粒数＞穗长＞千粒重＞株高。刘丽娟等通过灰色关联度分析鲁南地区水稻产量与主要农艺性状的关联度，结果表明，农艺性状对水稻产量的关联度从高到低依次为千粒重＞全生育期＞成穗率＞结实率＞有效穗数＞株高＞最高苗数＞穗长＞实粒数＞总粒数。虽然灰色关联度分析法已经广泛应用于水稻育种中，但仍未在一些比较特殊的地方品种上应用。本文作者应用该方法找出影响香禾糯产量的关键性状后，也就给人们在这方面的研究指出了明确的目标，加快香禾糯育种研究进程，为香禾糯新品种的选育、栽培及进一步探索灰色关联度分析法在香禾糯上的应用提供理论依据。

1.材料与方法

1.1 试验材料及试验地点

本试验于黔东南州从江县高增乡高增村进行，试验共有20个香禾糯品种，分别为岑告嫩、白禾、白香禾、香禾、勒大、红禾、苟歹、苟哈、苟就当、苟滚老、苟把当、苟卫当、苟嫩当、累龙港、苟胆当、苟当1号、苟当2号、苟当3号、牙定纱、牙定信，上述20个品种在表格中按照上述品种排列顺序分别以代号1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20 代替。

1.2 试验方法

1.2.1 田间设计

试验采用随机区组设计，三次重复，小区面积为13.34m2（0.02亩），呈长方形，按照当地百姓的习惯进行栽插。重复间、小区间设走道0.5米，在试验田的四周插保护行。

1.2.2 性状调查

移栽后，同常规大田一样管理，在生长关键期按统一标准定点定时观察测量并记录相关性状数据，成熟阶段调查株高、有效穗，收获后进行室内考察经济性状。

1.3 参考数列和比较数列

将全部香禾糯品种的各个性状的原始数据列于表1。设各个品种的亩产量为参考数列X0，其他各个农艺性状为比较数列，分别是全生育期X1，株高X2，穗长X3，穗粒数X4，实粒数X5，有效穗X6，千粒重X7，结实率X8。

表1 参试材料的农艺性状及产量的平均值

10 164 170.7 26.3 247.3 194.4 8.94 24.4 78.6 416.23 11 159 174.3 28.3 230.1 203.2 6.58 29.1 88.3 372.53 12 164 174.3 30.9 310.4 221.3 7.51 25 71.3 398.34 13 178 171 29.8 276.7 221.6 8.96 21.7 80.1 421.97 14 158 177.3 30.3 219.9 194.8 8.04 26.9 88.6 408.73 15 170 165 28.3 250.7 211.3 8.97 23.7 84.3 435.68 16 170 160.8 29.2 245.2 214.3 7.88 29.8 87.4 450.22 17 174 166.2 31.1 248.0 209.8 8.64 26.1 84.6 464.07 18 164 160.7 29.7 236.2 191.1 8.82 28 80.9 461.51 19 179 171.7 30.5 275.7 226.6 8.47 22 82.2 407.54 20 184 177.3 27.8 208.7 188 7.86 25.2 90.1 341.11平均值 164.30 172.00 29.26 243.86 202.54 7.71 26.42 83.48 392.67标准差 9.25 8.33 2.00 25.03 12.25 0.85 2.46 5.24 40.53

1.4 原始数据的标准化处理

由于各农艺性状的量纲不同，必须将表1的数据按照公式Xi（K）＝［Xi′（K）－ Xi］／Si将原始数据进行标准化处理，其中Xi′（K）为原始数据，Xi为同一性状值的平均值，Si为同一性状值的标准差，Xi（K）为原始数据经过标准化处理后的结果。处理后的数值列于表2。

表2 参试材料的农艺性状及产量标准化结果

15 0.6161 -0.8402 -0.4763 0.2712 0.7153 1.4836 -1.1054 0.1574 1.0612 16 0.6161 -1.3444 -0.0274 0.0532 0.9603 0.2002 1.3781 0.7491 1.4200 17 1.0485 -0.6962 0.9203 0.1649 0.5928 1.0951 -0.1282 0.2147 1.7617 18 -0.0324 -1.3564 0.2220 -0.3054 -0.9342 1.3070 0.6453 -0.4914 1.6984 19 1.5889 -0.0360 0.6210 1.2706 1.9647 0.8949 -1.7975 -0.2433 0.3669 20 2.1294 0.6362 -0.7257 -1.4064 -1.1873 0.1766 -0.4947 1.2643 -1.2721

1.5 参考序列与比较系列绝对差值的计算

参考序列与比较系列绝对差值的计算的计算公式为：△i（K）＝∣ X0（K）－ Xi（K）∣。X0（K)和 Xi（K）分别为产量和各农艺性状的标准化值。结果列于表3。

表3 参试材料的农艺性状及产量的绝对差值

1.6 计算关联系数和关联度

关联系数按照公式：§ij＝（MIN△ij+PMAX△ij）/(△ij+PMAX △ij)，式中，§ij为关联系数；MIN△ij为两极最小差；MAX△ij为两极最大差；P为分辨系数，取0.5。计算结果列于表4。

表4 参试材料的农艺性状及产量的关联系数和关联度

2.结果与分析

表4的研究结果显示，有效穗与产量呈正相关关系，但对比表1中的产量，有效穗与产量的排列顺序与结果大不相同。有个别的品种虽然有效穗高，如品种代号15的苟胆当，有效穗最多，那么这个品种的理论产量应该排名第一，但研究中产量为435.68 kg，位列第四，造成这一结果的原因可能是该品种的分蘖能力较弱，导致最高苗较少，有效穗较少，所以最终产量才位列第四。而有的品种虽然有效穗较少，如品种代号6的红禾，由于该品种的千粒重较高，所以产量也随之增长。穗粒数在关联度中仅次于有效穗，那么他对水稻产量的影响也只比成穗率弱一点，但由表1中可得，穗粒数最高的品种“苟卫当”反而产量不是最高，原因是该品种的结实率只有71.3%，在20个品种中居于末位。

由表4可知，各香禾糯品种的主要农艺性状对产量的关联度顺序为有效穗＞穗粒数＞实粒数＞全生育期＞穗长＞株高＞千粒重＞结实率。所以各水稻主要农艺性状对水稻亩产的影响从大到小的顺序和关联度从大到小的顺序一样，依次为有效穗＞穗粒数＞实粒数＞全生育期＞穗长＞株高＞千粒重＞结实率。

3.结论与讨论

应用灰色关联度分析法对20个香禾糯品种进行分析，试验结果表明香禾糯有效穗、穗粒数、实粒数对产量的影响较大，想要选育出高产的香禾糯品种，应当保证香禾糯在当地的气候及土壤因素下能正常生长结实的前提下，注重对有效穗、穗粒数、实粒数着三个农艺性状的筛选。

本试验的最终结果与前人的研究结果有相同的地方，也有些地方存在差异。2009年，蒋廷杰采用灰色关联度分析法对12个杂交水稻品种产量与6个主要农艺性状的关系进行研究，结果是单位面积有效穗＞结实率＞穗长＞粒重＞每穗粒数＞株高。而本次试验结果为有效穗＞穗粒数＞实粒数＞全生育期＞穗长＞株高＞千粒重＞结实率，对比这两个实验的结果的差异部分可知，造成上述结果的原因可能是香禾糯是一种比较特殊的地方水稻品种，其品种特性与一般水稻品种存在较大差异。