旱地小麦产量构成因素的相关分析与通径分析

钮力亚 于亮 邹景伟 王志 陆莉 王奉芝 王伟伟

摘要 本研究以沧麦15为试验材料，以2018—2020年试验数据为依据，对沧麦15的产量三要素与产量的相互关系进行了相关性分析和通径分析。结果表明，沧麦15产量三要素与产量的相关性以穗粒数最大、千粒重次之，偏相关分析表明其产量三要素之间相互制约；通径分析表明，穗数、穗粒数和千粒重对产量的直接效应均为正向效应，对产量正向效应的通径系数从大到小依次为穗数（0.459 9）>千粒重（0.446 5）>穗粒数（0.373 2），穗数对产量正向效应的贡献最大。综上所述，沧麦15产量的提高要保持合适的穗数，在此基础上，配套栽培技术以提高小穗结实率，增加穗粒数，同时稳定千粒重，充分发挥其丰产潜能，达到增产的目的。

关键词 沧麦15；产量构成因素；相关分析；通径分析

中图分类号 S66   文献标识码 A

文章编号 1007-7731（2023）06-0060-03

Abstract Based on the experimental data of Cangmai 15 in Hebei Province during 2018—2020， the correlation analysis and path analysis of the three yield factors of Cangmai 15 were carried out. The results showed that the grain number per spike of Cangmai 15 was the largest grain weight followed by the correlation between the three yield factors and yield， and the partial correlation analysis showed that the three yield factors were mutually constrained. Path analysis showed that panicle number， grain number per panicle and 1000-grain weight had a positive effect on yield. The path coefficient of positive effect on yield was panicle number （0.459 9）>1 000-grain weight （0.446 5）>grain number per panicle （0.373 2）. Panicle number contributed the most to yield of Cangmai 15. To sum up， the yield improvement of Cangmai 15 should keep the appropriate panicle number， on this basis， with the matching cultivation techniques to improve the spikelet seed setting rate， increase the number of grains per panicle， and stabilize the 1000-grain weight， so as to give full play to its high yield potential and achieve the purpose of increasing yield.

Keywords Cangmai 15; yield components; correlation analysis; size analysis

河北省地處干旱半干旱地区，水资源匮乏，降水量较少，土壤瘠薄盐碱，沧州和衡水地区的旱作小麦面积约占当地小麦总种植面积的1/3[1]。这部分麦田受经济条件、水分条件、土壤条件及气候条件的影响，产量较低。目前，适应该类地区种植的旱地小麦品种相对较少，产量水平较低，严重影响旱地小麦生产的发展。

产量性状作为小麦选育的主要目标之一，受多个基因支配和环境的影响，并且构成产量的三要素相互关联、相互制约。关于产量性状的相关性，不少学者已进行了大量研究，但结果不尽相同，赵倩等[2]研究表明，千粒重与产量呈显著正相关关系；杨志刚等[3]认为，穗粒数与产量呈显著正相关关系。由于品种特性的差异，品种间产量结构特性也不尽相同，产量构成三要素对产量贡献大小也不同[4-5]。为进一步探讨沧州地区小麦产量性状对产量的影响，笔者选用旱地小麦品种沧麦15为试材，于2018—2020年在河北省7个试点进行了产量试验，以期加快新品种更新换代及品种推广，提高沧州地区旱地小麦生产水平。

1 材料与方法

1.1 材料

供试小麦品种为沧麦15。数据来源于2018—2020年度河北省旱地（沧州、中捷、南皮、南宫、临西、衡水）7个试点数据汇总。

1.2 试验设计

该试验在河北省旱地区域选取7个试验点，采用随机区组设计，3次重复，8～12行区，小区面积13.33 m2，全区收获。试验地周围设4行以上的保护行，试验的一侧设置1.2 m左右的观察道。根据当地生产实际情况决定播期、播种方式及播种量，力争一播全苗，如有缺苗现象，及时查苗补种。2020年10月18日之前播种，保证基本苗300～375 万/hm2。试验地要求前茬一致、肥力均匀、足墒下种，各小区田间管理要一致，应略高于当地生产水平，施肥水平与当地生产水平相当，全生育期不浇水。

1.3 数据分析。

利用Excel 2007软件和DPS v 7.05分析软件进行相关分析和通径分析，以穗数（X1）、穗粒数（X2）、千粒重（X3）为自变量，以产量（Y）为因变量进行分析。

2 结果与分析

2.1 变异分析

由表1可知，小麦产量构成的三要素穗数、穗粒数、千粒重在不同地区表现为不同程度的变异度，在产量三要素中穗数的变异性最大，变异系数为8.32%，其次是穗粒数，变异系数为6.49%。说明穗数和穗粒数受环境和年份的影响较大，而千粒重和产量的变异系数较小，表明这2个性状受环境的影响较小，具有较好的稳产性。

2.2 相关分析

由表2可知，单位面积穗数、千粒重与产量呈极显著相关关系，相关系数分别为0.985 4、0.997 6；穗粒数与产量呈正相关关系但相关性不显著，可见穗数和千粒重是影响小麦产量的主要限制因素。相关性分析表明，沧麦15产量的提高，千粒重和穗数的增加是需要解决的首要问题，而穗数与穗粒数和千粒重之间呈负相关关系，说明穗数的增加会影响穗粒数，千粒重也会有所下降，可见产量三要素是相互制约的。

2.3 偏相关分析

偏相关分析是指当2个变量同时与第3个变量相关时，将第3个变量的影响剔除，只分析另外2个变量之间相关程度的过程。由于偏相关消除了自变量相关的混淆，更能够表现出各个自变量和因变量的真实关系，判定指标是相关系数R值，R越大，说明相关程度越高；R越小，则相关程度越低[6]。从表3可以看出，产量构成因素穗数、穗粒数及千粒重与产量之间呈显著或极显著正向相关。从偏相关分析来看，穗数与产量偏相关程度最高（r=0.589 6），呈极显著相关性，千粒重次之（r=0.569 2），未达到极显著水平，穗粒数与产量偏相关性最小为0.464 5，产量构成因素穗数、穗粒数、千粒重之间的偏相关性为负向相关，可见产量构成因素之间相互制约。由于产量三要素负相关关系的存在，同时提高穗数、穗粒数、千粒重3个因素存在一定困难。

2.4 通径分析

为了明确产量因素对产量影响的重要性，对产量性状和产量进行通径分析，通径分析的相关系数分为间接作用和直接作用，即直接通径系数和间接通径系数[7]。通径分析结果表明，穗数、穗粒数和千粒重对产量的直接效应均为正向效应，对产量正向效应的通径系数的大小为穗数（0.459 9）>千粒重（0.446 5）>穗粒数（0.373 2）。通径系数的大小显示，对产量影响最大的因素是穗数，其次为千粒重和穗粒数，这与相关性分析和偏相关分析得到的结果基本一致。由间接通径系数可知，产量构成因素对产量的间接作用的大小也各不相同，其中千粒重→穗数→产量的正向效应最大，为0.238 0；穗数→千粒重→产量的间接正向效应次之，为0.129 7；穗粒数→穗数→产量的负向效应最大；千粒重→穗粒数→产量的负向效应次之。因此，沧麦15产量的提高，应以提高单位面积穗数，增加千粒重为前提，稳增穗粒数。

3 结论与讨论

穗数、穗粒数、千粒重是构成产量的三要素。本研究通过对沧麦15产量构成因素的分析发现，变异系数最大的是穗数，而且与产量的相关性、偏向性相关系数及通径分析的通径系数也最大，可见在产量构成的三要素中穗数最易受环境的影响，其次为千粒重；偏相关分析的结果表明，穗数、穗粒数、千粒重3个构成产量的因素之间是相互制约的，实现三者同步提高较为困难。综上分析，穗数、千粒重与产量的关系最为密切，千粒重在不同环境条件下变化较小，所以千粒重作为一个相对稳定的性状，通过增加千粒重来提高小麦产量的潜力有限。

通径分析结果表明，对沧麦15产量影响最大的是穗数，其贡献的直接作用最大，千粒重次之，穗粒数最小。说明穗数对小麦的增产效应较穗粒数和千粒重更明显，这与王志龙等[5]的研究结果基本一致。

通过对沧麦15在河北省小麦区域试验和生产试验中的产量三要素的分析可知，小麦产量的提高要保持合适的穗数，在此基础上，配套栽培技术以提高小穗结实率，增加穗粒数，同时稳定千粒重，充分发挥其丰产潜能，达到增产的目的。

4 参考文献

[1] 刘孟雨，王新元，孙家灵，等.河北省黑龙港地区旱地小麦生产限制因子分析[J].生态农业研究，1994，2（2）：81-84.

[2] 赵倩，李美玲，李林志，等.2006—2012年山东省审定高产小麦品种产量构成因素相关和通径分析[J].山东农业科学，2013，45（11）：21-24.

[3] 杨志刚，田杰英，赛都拉.小麦主要农艺性状与产量的相关、偏相关及通径分析[J].新疆农垦科技，2014（5）：3-6.

[4] 夏云祥.小麦品种阜麦8号产量构成因素的回归和通径分析[J].种子，2015，34（5）：65-67.

[5] 王志龙，乔祥梅，土志伟，等.小麦新品种云麦73丰产性及产量构成因素分析[J].湖北农业科学，2018，57（8）：25-27.

[6] 刘朝辉，李江伟，付亮，等.黄淮南片小麦产量与构成因素的相关和通径分析[J].浙江農业科学，2013（6）：654-655.

[7] 丌振，赵广才，常旭虹，等.小麦产量与农艺性状的相关分析和通径分析[J].作物杂志，2016（3）：45-50.

（责编：张宏民）

基金项目 河北省农业科技成果转化项目“抗旱耐盐节水绿色高产小麦新品种“沧麦15”中试与示范”；“国家小麦产业技术体系”（CAＲS-3）。

作者简介 钮力亚（1978—），女，河北定州人，副研究员。研究方向：小麦育种。