六盘山莴笋主要农艺性状与单株产量关联分析

吴利晓， 曹少娜， 张建虎， 王克雄， 关耀兵

（1.宁夏农林科学院固原分院，宁夏 固原 756000；2.宁夏旱作农业工程技术研究中心，宁夏 固原 756000）

宁夏南部山区莴笋栽培面积不断加大，选择适宜的栽培品种对提高宁南山区蔬菜产量至关重要[1]。宁南山区隆德县观庄乡年降水量达530 mm，降雨多集中在7—9 月，经过近3 年的莴笋栽培研究，该地区可发展直播雨养莴笋种植。在育种过程中，除进行相关分析以外，还必须进行通径分析，以揭示各性状对产量作用的实质[2]。相关分析、通径分析和回归分析是国内外专家学者在农业研究中揭示农艺性状、反映单株产量的重要方法[3-9]，其为作物育种和品种选择提供了理论依据。

各国学者对莴苣起源观点不一，根据有关历史文献及莴苣分布和生理特点，陈贵林[10]认为地中海沿岸为莴苣的原产地，在汉唐时期，叶用莴苣传入中国，而茎用莴苣即莴笋起源于中国[11-12]。莴笋的形成经历了叶用莴苣到茎用莴苣的变化，经过人工定向驯化，其茎和叶发生了较大变化。莴笋产量性状是一个复杂的数量性状，受到很多性状的制约和影响，陈贵林等[13]采用直线相关和通径分析的方法，分析了株高、株展、叶数、叶质量、茎长和茎粗等6 个性状，发现决定莴笋茎质量的主要性状是叶质量、茎粗和茎长，叶质量和茎粗、叶质量和茎长同时作为莴笋丰产品种的选择性状；张磊等[14]在分析莴苣基因组演化中，认为油麦菜与莴笋在株型、叶型及茎粗细等性状方面相近，可作为同一栽培类型研究。莴笋品种一直处在不断更新换代之中，但自陈贵林有关研究后，再无有关莴笋主要农艺性状与单株产量关联性研究。目前，市场流行的莴笋品种农艺性状和单株产量关系尚不清楚，研究莴笋农艺性状与产量关系对初选培育高产莴笋品种具有重要意义。

本试验选取13 份红绿莴笋材料，在宁夏农林科学院固原分院观庄试验基地开展大田试验，采用相关分析、通径分析和回归分析，深入分析了莴笋单株产量形成中各个性状所起的作用和相对重要性，旨在为宁夏南部山区雨养莴笋品种选择提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试莴笋品种如表1 所示。

表1 供试莴笋品种及其来源

1.2 试验方法

试验在宁夏固原市隆德县宁夏农林科学院固原分院观庄试验基地进行，前茬为荞麦，肥力中等，试验地海拔2 290 m，年均降水量530 mm。小区面积10 m2，采用随机区组设计，3 次重复。2021 年5 月4 日播种，采用人工穴播，平垄种植，垄面80 cm，垄沟50 cm，覆黑膜。每垄种植3 行，行距43.3 cm，株距35 cm，种植密度为5 134.7 株/667 m2。整地时，施基肥：有机肥40 kg/667m2。于6 月24 日追肥一次：重过磷酸钙12.5 kg/667m2，尿素10 kg/667m2，磷酸二铵25 kg/667m2，硫酸钾2.5 kg/667m2。

1.3 主要农艺性状调查

收获时，每个小区随机选取5 株，调查生育期、株高、茎粗、茎长、叶质量、茎质量和茎叶比等指标。

1.4 数据处理

采用SAS 8.2 进行数据统计分析和相关分析等。

2 结果与分析

2.1 不同莴笋品种主要农艺性状和产量变异分析

不同莴笋品种各性状之间存在着不同程度的关联性，对于某一性状的选择势必会影响到其他性状的遗传效果。由表2 可知，不同莴笋品种，各性状值均有较大变异。其中茎质量变异最大，变异系数为29.07%，其他依次为株高、茎叶比、产量、茎长、叶质量、茎粗。生育期的变异系数最小为5.42%。性状间变异系数大表示各试验材料在本地表现差异性较大，试验所选取的材料代表性强。

表2 不同莴笋品种产量与主要农艺性状及变异幅度

2.2 相关分析

2.2.1 不同莴笋品种的主要农艺性状和单株产量的相关分析 由表3 可知，不同莴笋品种的主要农艺性状与产量间存在不同程度的正或负相关，其相关性由大到小依次为茎质量、茎长、茎叶比、叶质量、株高、茎粗、生育期。

表3 不同莴笋品种主要农艺性状与单株产量的相关系数

茎质量、茎长、茎叶比、叶质量与产量存在着极显著的正相关，其相关系数r依次为0.979、0.798、0.760 和0.712，表明茎质量越大、茎越长、茎叶比越大且叶质量越大，产量越高。株高、茎粗与产量的相关系数为r=0.495 和r=0.410，表明这些性状与莴笋产量存在一定程度的正相关，但不显著。生育期与产量的相关系数为r=-0.325，表明生育期与产量间存在负相关，但不显著。此外，莴笋各品种间株高、茎质量与茎长呈极显著正相关，茎叶比与茎质量也呈极显著正相关；茎叶比与茎粗呈显著正相关，叶质量、茎叶比与茎长呈显著正相关，茎质量与叶质量呈显著正相关；生育期与茎长呈显著负相关；其余各性状间差异不显著。

2.2.2 不同莴笋品种主要农艺性状间的相关分析 由表3 可知，株高与茎长、茎长与茎质量、茎质量与茎叶比之间，存在一定的极显著正相关，相关系数r分别为0.859、0.768、0.871；茎粗与茎叶比，茎长与叶质量、茎叶比，叶质量与茎质量，都呈显著正相关，相关系数r依次为0.653、0.614、0.604 和0.554；茎长与生育期呈显著负相关，相关系数为r=-0.567；其余性状间相关性不显著。由此可见，莴笋的各主要农艺性状间存在互相制约，在本地莴笋育种过程中应兼顾株高、茎长、茎质量等主要农艺性状，才能选育出高产的品种。

2.3 通径分析

以莴笋单株产量为因变量Y，每个品种株高为自变量X1，茎粗为自变量X2，茎长为自变量X3，叶质量为自变量X4，茎质量为自变量X5，茎叶比为自变量X6，生育期为自变量X7，利用SAS 拟合因变量关于自变量的线性回归方程。然后通过标准化回归系数方法计算各自变量对因变量的通径系数。最后将各自变量（农艺性状）与因变量（莴笋单株产量）的相关系数进行分解，并全面解释通径分析结果。

2.3.1 通径系数 由表4 可知，莴笋主要农艺性状对单株产量的直接通径系数绝对值依次为茎质量＞叶质量＞茎粗＞茎长＞生育期＞株高＞茎叶比，其中，茎质量和叶质量与单株产量的直接通径系数（正值）为0.844 13 和0.244 00，且绝对值最大；茎叶比与单株产量的直接通径系数（负值）为-0.000 01，且绝对值最小。说明茎质量是决定单株产量的最主要因素，其次是叶质量；直接选择茎质量和叶质量较大的材料能有效提高单株产量，但用茎叶比大的来提高单株产量效果并不理想。

表4 莴笋主要农艺性状对单株产量的直接通径系数和间接通径系数

2.3.2 决定系数 由表5 可知，7 个主要农艺性状对单株产量的直接决定系数绝对值依次为茎质量＞叶质量＞茎粗＞茎长＞生育期＞株高＞茎叶比。直接效应中，茎质量和叶质量对单株产量影响最大，直接决定系数分别为0.712 56 和0.059 53。互作效应中，茎质量和叶质量互作效应最大，其间接决定系数为0.228 21。因此，在选育高产莴笋品种时，要特别注意茎质量较大的品种，可有效提高莴笋高产育种效率。

表5 莴笋主要农艺性状对单株产量的决定系数

2.3.3 回归分析 经过多元逐步回归分析，剔除对单株产量无显著影响的性状，留下与单株产量存在显著水平的3 个性状，其最佳回归模型为Y=0.085 92+0.999 63X4+1.000 19X5-0.044 17X6，F=1.649E9，P＜0.000 1。此方程说明影响莴笋单株产量的主要因素为茎质量、叶质量和茎叶比。当其他农艺性状维持在平均水平时，茎质量和叶质量每增加1 个标准单位或茎叶比减少1 个标准单位，单株产量可分别提高1.000 19 g、0.999 63 g 和0.044 17 g。说明3 个性状中茎质量和叶质量对单株产量有正作用，而茎叶比对单株产量有负作用。

3 结论与讨论

基于目前市场上莴笋的采收标准，茎质量和中上部的功能叶构成了莴笋产量，对莴笋茎质量和功能叶质量的影响因素都直接影响了莴笋产量。不同莴笋品种间的产量和主要农艺性状的相对变异程度分析显示，茎质量变异最大，说明目前市场上莴笋品种间茎质量差异较大。在相关分析中，茎质量、茎长、茎叶比、叶质量与产量存在着极显著的正相关，表明茎质量越大、茎长越长、茎叶比越大且叶质量越大，产量越高。生育期与产量间存在负相关，但不显著，这与刘静等[15]、申领艳等[16]在高粱、青花菜上的研究结果一致。生育期的变异系数最小，为5.42%，说明不同莴笋品种间生育期相差较小，莴笋需要一个相对固定的生长时期来支撑产量性状的形成。莴笋各品种间株高、茎质量与茎长呈极显著正相关，茎叶比与茎质量也呈极显著正相关；茎叶比与茎粗呈显著正相关，叶质量、茎叶比与茎长呈显著正相关，茎质量与叶质量呈显著正相关；生育期与茎长呈显著负相关；其余各性状间差异不显著。其中，莴笋株高、茎质量与茎长呈正相关，茎质量与叶质量呈正相关，这与陈贵林等[13]用尖叶莴笋研究结果一致；茎粗与叶质量负相关，但不显著，这与陈贵林等[13]研究结果不一致，原因是同一品种茎粗与叶质量呈正相关，不同品种间茎粗与叶质量未必呈正相关，有些品种可能茎粗与叶质量间存在着竞争性制约关系。

在通径分析中，7 个主要农艺性状对单株产量的直接通径系数和直接决定值依次为茎质量＞叶质量＞茎粗＞茎长＞生育期＞株高＞茎叶比。其中，茎质量和叶质量与单株产量的直接通径系数（正值）为0.844 13 和0.244 00，且绝对值最大，直接决定系数为0.712 56 和0.059 53；互作效应中，茎质量和叶质量互作效应最大，其间接决定系数为0.228 21，说明茎质量是决定莴笋产量的主要因素，对莴笋单株产量的影响最大，直接选择茎质量较大的材料能有效提高单株产量，其次为叶质量，茎质量和叶质量的互作效应决定系数达0.228 21，也就是说茎质量和叶质量的互作效应对莴笋产量的影响远远大于叶质量单方面的决定作用。茎叶比与单株产量的直接通径系数（负值）为-0.000 01，且绝对值最小，说明在目前莴笋品种中，茎叶比对莴笋单株产量的直接作用是负相关，间接通过其他性状发挥作用才对莴笋单株产量表现出正相关，目前市场上茎叶比大的莴笋品种较少。

在逐步回归方程分析中，建立相关产量最佳回归方程为Y=0.085 92+0.999 63X4+1.000 19X5-0.044 17X6，F=1.649E9，P＜0.000 1，该回归模型适用于莴笋产量预测，由该回归方程可知，不同莴笋品种间茎质量对其产量形成影响最大，目前多数品种茎叶比对产量形成的直接作用是负作用。从莴笋品种育种方面也说明目前茎叶比大、产量高的品种较少，在此方面可以作为育种目标的一个突破方向。