王映紅，程玉民，趙良金，馬華平，馬曉紅，董 昀

（河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南新鄉(xiāng) 453002）

0 引言

中國(guó)是一個(gè)干旱缺水嚴(yán)重的國(guó)家，淡水資源總量為28000 億m3，占全球水資源的6%，扣除難以利用的洪水涇流和散布在偏遠(yuǎn)地區(qū)的地下水資源后，中國(guó)現(xiàn)實(shí)可利用的淡水資源量則更少，僅為11000 億m3左右[1]，干旱缺水是21 世紀(jì)中國(guó)面臨的嚴(yán)重問(wèn)題之一[2]。河南省耕地面積811.03 萬(wàn)hm2，占全省農(nóng)用地面積的68.55%，而其中旱地面積412.90萬(wàn)hm2，占耕地總面積的50.92%。節(jié)約農(nóng)業(yè)用水，成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的首要任務(wù)[3]。郭進(jìn)考等[4]認(rèn)為，節(jié)水的重點(diǎn)在農(nóng)業(yè)，農(nóng)業(yè)節(jié)水的關(guān)鍵在小麥，以水分利用效率高的小麥品種為先導(dǎo)，與配套節(jié)水栽培技術(shù)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)小麥生產(chǎn)節(jié)水。選育抗旱小麥新品種，是當(dāng)前小麥育種的一個(gè)重要方向[5-7]。對(duì)小麥不同時(shí)期的抗旱形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析[8]，不同抗旱品種一起進(jìn)行分析[9]，以及單一抗旱品種做統(tǒng)計(jì)分析[10]，前人都有相關(guān)報(bào)道，但對(duì)單一抗旱品種多年試驗(yàn)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析還鮮有報(bào)道，‘新麥39’是河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院最新審定的抗旱小麥新品種，筆者對(duì)其豐產(chǎn)性及其他性狀進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，與統(tǒng)計(jì)分析相互印證，把更多的性狀參與到綜合評(píng)價(jià)品種中，以便生產(chǎn)上更好利用。

1 材料與方法

1.1 材料

‘新麥39’及其區(qū)試對(duì)照種‘洛旱7號(hào)’。

‘新麥39’已獲得國(guó)家植物新品種權(quán)保護(hù)申請(qǐng)公告（公告號(hào)：CNA016251E），2018 年通過(guò)河南省審定，審定編號(hào)：豫審麥20180047。采用常規(guī)的有性雜交，系譜法種植，選種圃肥力差異控制技術(shù)，平均值和極端選擇相結(jié)合，早代株系測(cè)產(chǎn)鑒定，室內(nèi)考種和田間觀察相結(jié)合，根據(jù)株系和單株的綜合性狀優(yōu)中選優(yōu)選育而成的。

1.2 試驗(yàn)方法

2015—2016年區(qū)試選取10個(gè)試點(diǎn)，2016—2017年區(qū)試選取相同上年的9 個(gè)試點(diǎn)，2016—2017 年生產(chǎn)試驗(yàn)9個(gè)試點(diǎn)。田間試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次，小區(qū)面積13.5 m2。田間調(diào)查和室內(nèi)考種按區(qū)試統(tǒng)一方案進(jìn)行，各性狀均為各區(qū)試點(diǎn)的平均值[11]。

應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法，將每一組試驗(yàn)作為一個(gè)灰色系統(tǒng)[12]，‘新麥39’和對(duì)照種作為系統(tǒng)中的一個(gè)因素。

（1）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理。

各年度‘新麥39’及對(duì)照種主要性狀列于表1。由于系統(tǒng)中各因素計(jì)量單位不同，不便于比較，因此，在分析中需對(duì)原始數(shù)字進(jìn)行初值化處理。按曹廷杰等[13]的方法，確定理想品種的模型為穗數(shù)555萬(wàn)/hm2，穗粒數(shù)36 粒，千粒重51 g，產(chǎn)量6225 kg/hm2。將各個(gè)數(shù)值除以理想品種的數(shù)值，得到標(biāo)準(zhǔn)化值。

（2）計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)。

標(biāo)準(zhǔn)化處理后，計(jì)算參考量與比較量的絕對(duì)值，找出每個(gè)灰色系統(tǒng)的最大和最小絕對(duì)值，各農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算見(jiàn)公式(1)，0.5為分辨系數(shù)。

（3）求加權(quán)關(guān)聯(lián)度或等權(quán)關(guān)聯(lián)度

根據(jù)各農(nóng)藝性狀的重要程度求出加權(quán)關(guān)聯(lián)度，才能全面地去評(píng)價(jià)一個(gè)品種（系）的優(yōu)劣。根據(jù)有關(guān)資料及育種家的經(jīng)驗(yàn)，賦予各農(nóng)藝性狀不同的權(quán)重系數(shù)(Wk)。在此，賦予產(chǎn)量Wk=0.7、千粒重Wk=0.1、穗數(shù)Wk=0.1、穗粒數(shù)Wk=0.1。依據(jù)公式(2)求得加權(quán)關(guān)聯(lián)度及其關(guān)聯(lián)序列。

等權(quán)關(guān)聯(lián)度是關(guān)聯(lián)系數(shù)的算術(shù)平均值，見(jiàn)公式(3)，用于產(chǎn)量與三要素之間的灰色關(guān)聯(lián)度分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 ‘新麥39’的選育

2008年以半冬性高產(chǎn)品種‘邯6172’為母本，周麥18/矮抗58 的F1為父本雜交，采用系譜選擇法選育而成，組合代號(hào)08077。該組合的3個(gè)親本都是生產(chǎn)上大面積推廣的品種，‘矮抗58’在節(jié)水條件下，尤其表現(xiàn)良好。2009 年F1代綜合表現(xiàn)好，被確定為重點(diǎn)組合；2010年F2代種植477個(gè)單株，表現(xiàn)分蘗力強(qiáng)，成穗數(shù)較多，生長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)，抗病性好，中選單株47株；F3、F4、F5代株系進(jìn)一步提純，2012 年F4代選出品系進(jìn)行早代測(cè)產(chǎn)，2013年F5代選出最優(yōu)品系，系譜號(hào)是08077.45.1.1，分別于2013 年度和2014 年度進(jìn)行了兩年新品系鑒定試驗(yàn)。2015年度參加河南省旱地小麥品種比較試驗(yàn)。其系譜圖見(jiàn)圖1。

2.2 ‘新麥39’的突出特性

‘新麥39’的突出特性是抗旱，在F2、F3代選種圃采用肥力差異控制技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)地下根系和肥水利用率的選擇，成效顯著。2015—2016 年度抗旱性鑒定，抗旱指數(shù)0.916，抗旱性達(dá)3級(jí)，抗旱性中等；2016—2017年度抗旱性鑒定，抗旱指數(shù)0.908，抗旱性達(dá)3級(jí)，抗旱性中等。

2.3 ‘新麥39’產(chǎn)量分析

2.3.1 統(tǒng)計(jì)分析‘新麥39’在2015—2016年的區(qū)試中，各點(diǎn)平均產(chǎn)量6157.5 kg/hm2，比對(duì)照‘洛旱7 號(hào)’增產(chǎn)5.9%，極顯著。2016—2017年區(qū)試平均產(chǎn)量5742.0 kg/hm2，比對(duì)照‘洛旱7 號(hào)’增產(chǎn)6.7%，極顯著。2016—2017年度生試，9點(diǎn)匯總，平均產(chǎn)量6099.0 kg/hm2，比對(duì)照品種‘洛旱7號(hào)’增產(chǎn)4.7%。

2.3.2 灰色關(guān)聯(lián)度分析 將表1原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，絕對(duì)值計(jì)算后，代入公式(1)中，求得各組試驗(yàn)‘新麥39’及其對(duì)照種的關(guān)聯(lián)系數(shù)見(jiàn)表2（四舍五入保留至千分位）。將表2中各因素的關(guān)聯(lián)系數(shù)代入公式(2)中，求得加權(quán)關(guān)聯(lián)度及其關(guān)聯(lián)序列于表3。

表3可以看出，‘新麥39’在3組試驗(yàn)中，其加權(quán)關(guān)聯(lián)度均比對(duì)照種‘洛旱7號(hào)’大，說(shuō)明‘新麥39’比‘洛旱7 號(hào)’表現(xiàn)優(yōu)異，與統(tǒng)計(jì)分析試驗(yàn)差異極顯著結(jié)果一致，且平均產(chǎn)量較低的組別，其關(guān)聯(lián)度較小，說(shuō)明加權(quán)關(guān)聯(lián)度可以較好的表現(xiàn)出產(chǎn)量差異，可以作為評(píng)價(jià)品種的一種有效分析方法[14-16]。

2.3.3 產(chǎn)量與三要素的關(guān)聯(lián)系數(shù)及等權(quán)關(guān)聯(lián)度 將每年每組試驗(yàn)不同試點(diǎn)的結(jié)果作為一個(gè)灰色系統(tǒng)，產(chǎn)量等每個(gè)性狀作為一個(gè)因素[17]，依據(jù)每組試驗(yàn)各試點(diǎn)的具體結(jié)果，選擇適合的理想模型M0，原始數(shù)據(jù)及M0 見(jiàn)表4、表5。將各個(gè)數(shù)值除以理想品種的數(shù)值，得到標(biāo)準(zhǔn)化值。求出以產(chǎn)量作為參考數(shù)列與其他性狀因素的絕對(duì)差值，找出每個(gè)灰色系統(tǒng)中的最大和最小絕對(duì)值，依據(jù)公式(1)求出產(chǎn)量與不同性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)見(jiàn)表6、表7（四舍五入保留至千分位）。將表6、表7中各因素的關(guān)聯(lián)系數(shù)代入公式(3)中，分別求出各因素與產(chǎn)量的等權(quán)關(guān)聯(lián)度，并按等權(quán)關(guān)聯(lián)度大小排序，見(jiàn)表8。

表2 ‘新麥39’及對(duì)照種各組試驗(yàn)的關(guān)聯(lián)系數(shù)

表3 ‘新麥39’及對(duì)照種各組試驗(yàn)的加權(quán)關(guān)聯(lián)度及排序

由表8 可知，‘新麥39’在2015—2016 年區(qū)試和2016—2017年生試中，三要素對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)的順序?yàn)樗肓?shù)＞千粒重＞公頃穗數(shù)，2016—2017 年區(qū)試，三要素對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)的順序?yàn)榍ЯＶ兀竟曀霐?shù)＞穗粒數(shù)。千粒重＞公頃穗數(shù)表現(xiàn)一致，‘新麥39’分蘗力強(qiáng)，成穗率較高，公頃穗數(shù)不是主要的產(chǎn)量限制因素。穗粒數(shù)表現(xiàn)有差異，排除年際間氣候差異影響，筆者認(rèn)為跟試點(diǎn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性有關(guān)。

3 討論與結(jié)論

劉新月等[18]認(rèn)為，旱地高產(chǎn)水平的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)三因素應(yīng)保持和超過(guò)穗數(shù)525萬(wàn)/hm2，穗粒數(shù)30粒，千粒重40～45 g的目標(biāo)。‘新麥39’兩年三組試驗(yàn)，各試驗(yàn)點(diǎn)的平均穗數(shù)525 萬(wàn)/hm2，穗粒數(shù)35.2 粒，千粒重42.6 g。產(chǎn)量三因素協(xié)調(diào)，達(dá)到旱地豐產(chǎn)的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，具備旱地高產(chǎn)潛力，可以在旱地生產(chǎn)上很好的加以利用，其抗旱指數(shù)較高，也可以作為良好的抗旱種質(zhì)資源加以利用，抗旱性可以進(jìn)一步深入研究。

表4 2015—2016年度‘新麥39’區(qū)試試點(diǎn)數(shù)據(jù)

‘新麥39’在兩年三組試驗(yàn)中，灰色關(guān)聯(lián)度分析，對(duì)產(chǎn)量影響的順序不完全一致，千粒重＞公頃穗數(shù)在三組試驗(yàn)中表現(xiàn)一致，但穗粒數(shù)差異較大，分析原始數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)寶豐試驗(yàn)點(diǎn)在同一年區(qū)試穗粒數(shù)為43.0粒，生產(chǎn)試驗(yàn)穗粒數(shù)為31.0粒，兩者差異過(guò)大，且其區(qū)試穗粒數(shù)為各試點(diǎn)最高值，造成該系統(tǒng)理想模型穗粒數(shù)值直接提高。改變理想值，關(guān)聯(lián)系數(shù)會(huì)發(fā)生改變[19-20]，筆者認(rèn)為，在整個(gè)灰色系統(tǒng)中，單個(gè)數(shù)據(jù)誤差較大，會(huì)直接影響分析結(jié)果，做關(guān)聯(lián)度分析時(shí)，可去除差異較大試點(diǎn)數(shù)據(jù)，以保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

灰色關(guān)聯(lián)度分析目前在小麥、玉米、水稻等多種作物上都有應(yīng)用[21-23]，但分析結(jié)果在不同年際間，不同地點(diǎn)，差異很大，甚至在同一地點(diǎn)的不同試驗(yàn)中都會(huì)存在差異，標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的方法也不盡相同[24-25]。筆者認(rèn)為，加權(quán)關(guān)聯(lián)度比等權(quán)關(guān)聯(lián)度更能反應(yīng)不同產(chǎn)量因素對(duì)產(chǎn)量的影響，用來(lái)評(píng)價(jià)品種更準(zhǔn)確。完善灰色關(guān)聯(lián)度分析方法，研究更準(zhǔn)確的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化，可以進(jìn)一步提高灰色關(guān)聯(lián)度分析的準(zhǔn)確性。

表5 2016—2017年度‘新麥39’區(qū)試及生試試點(diǎn)數(shù)據(jù)

表6 2015—2016年度‘新麥39’產(chǎn)量與三要數(shù)的關(guān)聯(lián)系數(shù)

對(duì)單一品種進(jìn)行多年多點(diǎn)的灰色關(guān)聯(lián)度分析，前人少有報(bào)道，本文分析結(jié)果與統(tǒng)計(jì)分析一致，證明灰色加權(quán)關(guān)聯(lián)度可以作為評(píng)價(jià)品種的一種有效分析方法，且避免只對(duì)產(chǎn)量性狀分析的片面性，將更多的性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，可以更全面的了解品種?！蔓?9’是豐產(chǎn)性良好的抗旱新品種，其千粒重對(duì)產(chǎn)量的影響大于公頃穗數(shù)，穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的效應(yīng)，可進(jìn)一步進(jìn)行研究。在今后的研究中，可以加進(jìn)抗病性、抗逆性、甚至是品質(zhì)指標(biāo)的具體性狀，更全面的綜合評(píng)價(jià)，以便更好地針對(duì)性的指導(dǎo)利用品種。

表7 2016—2017年度‘新麥39’產(chǎn)量與三要數(shù)的關(guān)聯(lián)系數(shù)

表8 ‘新麥39’產(chǎn)量與三要數(shù)的等權(quán)關(guān)聯(lián)度及排序