新疆塔里木盆地東南緣花生主要農(nóng)藝性狀的分析與綜合評(píng)價(jià)

董紅業(yè)，徐 婷，劉文豪，李 強(qiáng)，柳延濤

（1新疆農(nóng)墾科學(xué)院物作研究所，新疆石河子 832000；2石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆石河子 832003；3新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物所，烏魯木齊 830091）

0 引言

花生作為中國重要的油料作物之一[1-4]，2019年中國花生種植面積461.97萬hm2，產(chǎn)量達(dá)1751.96萬t，2019年新疆花生種植面積1.05萬hm2，產(chǎn)量2.73萬t。隨著近些年新疆種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，花生作為特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐步向南疆且末縣、墨玉縣等地轉(zhuǎn)移，該地區(qū)位于塔里木盆地東南緣，處于塔克拉瑪干沙漠邊緣，夏季日照時(shí)間長，熱量資源豐富、無霜期長、晝夜溫差大適合花生生長的氣候優(yōu)勢，再加上生產(chǎn)全程機(jī)械化，收獲季節(jié)氣溫干燥，不易滋生黃曲霉毒素等因素，目前已成為新疆花生生產(chǎn)的優(yōu)勢地區(qū)[5-6]。

在國內(nèi)已有很多學(xué)者對(duì)花生農(nóng)藝性狀相關(guān)性與產(chǎn)量之間的相關(guān)分析，學(xué)者公開已發(fā)表的關(guān)于農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性文章很多[7-9,10-16]，得出大量有益結(jié)論，其中陳湘瑜等[17]研究認(rèn)為結(jié)果數(shù)與飽果數(shù)對(duì)花生產(chǎn)量顯著正相關(guān)；鄭國棟等[18]、王允等[15]、陳華等[19]認(rèn)為百果重和百仁重與花生產(chǎn)量呈正相關(guān)；劉學(xué)良等認(rèn)為百果重、結(jié)果枝數(shù)對(duì)花生產(chǎn)量的影響最大[20]；藍(lán)新隆等[21]認(rèn)為影響花生產(chǎn)量最大的因素是主莖高和第一對(duì)側(cè)枝長；李紹偉等[22]指出影響花生產(chǎn)量的主導(dǎo)因素有單株飽果數(shù)、單株分枝數(shù)和百果重。由于這些試驗(yàn)各種相關(guān)性與不同年限、試驗(yàn)材料、試驗(yàn)地點(diǎn)以及分析方法都有差異，適宜該地大面積示范推廣花生品種的主要特征還不明確，如何從引進(jìn)花生中農(nóng)藝性狀篩選合適的品種成為目前亟待解決問題。基于此，本文通過引進(jìn)20個(gè)國內(nèi)花生主要栽培品種進(jìn)行鑒定篩選，通過對(duì)主要農(nóng)藝性狀調(diào)查和考種，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析[23]和聚類分析的方法對(duì)新疆塔里木盆地東南緣花生產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了分析，從而得出影響花生產(chǎn)量的主要農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)度最大，為該地區(qū)花生引種和育種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)于2020年在38團(tuán)8連4-4南15號(hào)進(jìn)行，前茬作物玉米，pH 8.21，試驗(yàn)按照隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)覆膜和不覆膜2個(gè)處理，重復(fù)3次。小區(qū)長10 m，寬3.7 m，8行區(qū)，行距0.46 m，小區(qū)面積37 m2，密度15株/m2。5月10日播種時(shí)間，5月14日滴水，全生育期施尿素423.9 kg/hm2，磷酸鉀269.1 kg/hm2，鈣肥240 kg/hm2，磷施450 kg/hm2，隨水滴肥。灌水15次，采用加壓式滴灌方式灌溉，總灌溉量為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，分別采用阿維菌素、阿維·噠螨靈、氯氟氰菊酯、毒死蜱進(jìn)行施藥。其他田間管理與大田相同。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)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’、‘遠(yuǎn)雜9748’、‘花育50’、‘冀花18’、‘花育960’、‘豫花9326’、‘冀花8號(hào)’、‘新越1號(hào)’、‘豫花65’、‘豫花9717’、‘豫花20’。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)根據(jù)設(shè)計(jì)方案，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次。小區(qū)長10 m，寬3.7 m，8行區(qū)，行距0.46 m，小區(qū)面積37 m2，密度147000株/hm2。對(duì)照品種‘花育25’。

1.4 性狀測定

10月上旬成熟收獲后，每小區(qū)選取植株長勢相同10株，測定主莖高(X1)、分枝長(X2)、總分枝數(shù)(X3)；室內(nèi)考種測定結(jié)果枝數(shù)(X4)、百果重(X5)、百仁重(X6)、出仁率(X7)、單株總果數(shù)(X8)、飽果率(X9)；收獲時(shí)選取中間行進(jìn)行測產(chǎn)，自然風(fēng)干后進(jìn)行稱重產(chǎn)量(Y)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析采用DPS，先進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，再根據(jù)性狀進(jìn)行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 構(gòu)造理想品種及原始數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化

不同花生品種各性狀與產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表見表1。將20個(gè)品種以及9個(gè)主要農(nóng)藝性狀視為一個(gè)整體，即灰色系統(tǒng)，各個(gè)農(nóng)藝性狀為系統(tǒng)中的一個(gè)因素。設(shè)花生產(chǎn)量為參考數(shù)列Y，主莖高、分枝長、總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、百果重、百仁重、出仁率、單株總果數(shù)、飽果率分別為比較數(shù)列X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9。為了便于分析，需要對(duì)原始數(shù)據(jù)消除單位，轉(zhuǎn)化為可進(jìn)行比較的數(shù)列，以便于求出各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量之間的相關(guān)性。

2.2 不同花生品種產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析

利用標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)求參考性狀Y與比較性狀Xi間的絕對(duì)值，計(jì)算結(jié)果見表2。根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析的方法，利用下列公式和表2中的數(shù)據(jù)求關(guān)聯(lián)系數(shù)ζi=(△min+ρ△max=)△Xi+ρ△max，公式中：△min和△max分別表示所有比較序列絕對(duì)差值中的最小值和最大值，ρ表示分辨系數(shù)，取值為0.5。將表2中相應(yīng)的數(shù)據(jù)代入公式，即可得到Y(jié)與Xi各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)，再通過關(guān)聯(lián)系數(shù)求出花生產(chǎn)量和各性狀之間的關(guān)聯(lián)度，并按照關(guān)聯(lián)度的大小排序，結(jié)果見表3。

續(xù)表2

由表3可知，花生產(chǎn)量與各性狀之間的關(guān)聯(lián)度按從大到小的順序排列，依次為分枝長＞百果重＞百仁重＞飽果率＞主莖高＞出仁率＞總分枝數(shù)＞結(jié)果枝數(shù)＞單株總果數(shù)。根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析原則，關(guān)聯(lián)度大的數(shù)列與參考數(shù)列的關(guān)系密切，關(guān)聯(lián)度小的數(shù)列與參考數(shù)列的關(guān)系疏遠(yuǎn)。從表3關(guān)聯(lián)度可以看出分枝長、百果重、百仁重、飽果率、主莖高等與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度高，說明這幾個(gè)性狀與產(chǎn)量關(guān)系密切，對(duì)產(chǎn)量影響較大。根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果可知，對(duì)于該地需要著重分枝長、百果重、百仁重等指標(biāo)的選取，由于沙土地保水保肥能力弱，因此，在花生下針期和結(jié)莢期應(yīng)加強(qiáng)肥水管理，提高花生的百果重和飽果率，從而才能有效提高花生產(chǎn)量。

表3 不同花生品種產(chǎn)量與各性狀之間的關(guān)聯(lián)度及排序

2.3 不同花生品種聚類分析

通過對(duì)20個(gè)花生品種主莖高、分枝長、總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、百果重、百仁重、出仁率、單株總果數(shù)和飽果率9個(gè)性狀為指標(biāo)進(jìn)行聚類分析，按照相關(guān)性較高的分枝長、百果重相似相近的聚類到一起，利用歐式距離來表示聚類距離，聚類方法采用最短距離法，因此，將20個(gè)參試材料在遺傳距離57處分為3類，建立聚類樹狀圖（如圖1）。第Ⅰ類包括‘花育50’和‘花育960’兩個(gè)品種，這個(gè)類群主莖高、分支長、果大、仁大、產(chǎn)量好，但飽果率，出仁率較低；第Ⅱ類包括‘豫花307’、‘豫花221’、‘666’、‘新越1號(hào)’和‘豫花65號(hào)’5個(gè)品種，這個(gè)類群分枝短、果小、仁小，產(chǎn)量低，但飽果率，出仁率高；第Ⅲ類包括‘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’、‘遠(yuǎn)雜9748’、‘冀花8號(hào)’13個(gè)品種，這個(gè)類群分枝長度適中、分枝多、結(jié)果枝數(shù)多、出仁率高，產(chǎn)量較第Ⅰ類低但比第Ⅱ類高。通過對(duì)灰色關(guān)聯(lián)度分析驗(yàn)證來看，利用聚類分析進(jìn)一步驗(yàn)證了利用百果重也可將此20個(gè)花生品種分類為大中小型果粒。因此，采用此方法對(duì)灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果運(yùn)用是可行的。

圖1 不同花生品種聚類分析樹狀圖

3 討論與結(jié)論

本研究結(jié)果表明，分枝長、百果重、百仁重、飽果率和主莖高與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度高，說明這5個(gè)性狀與產(chǎn)量關(guān)系密切，是影響花生產(chǎn)量的主要因素。本研究結(jié)果與鄭國棟等[18]、王允等[15]、陳華等[19]、金建猛等[24]的研究結(jié)果相同；而與陳湘瑜等[17]、藍(lán)新隆等[21]、李紹偉等[22]、劉學(xué)良等[20]的研究結(jié)果不同，是與花生品種優(yōu)良性狀穩(wěn)定性和種質(zhì)基礎(chǔ)資源多樣性選擇特點(diǎn)有關(guān)。本研究對(duì)花生產(chǎn)量影響最大的分枝長和百果重在王海莉等[11]、李士敏等[25]的研究中表現(xiàn)的結(jié)論相反，可能為個(gè)別性狀為主體的分析類群內(nèi)的品系大部分性狀都不具有相似性，生產(chǎn)中不能一味將分枝長追求過高，構(gòu)成產(chǎn)量要素中需合理考慮株高和分支長相互關(guān)系，以免造成貪青徒長而減低產(chǎn)量；其次在花生百仁重方面，不可貪高而忽略單株結(jié)果數(shù)，造成果大而數(shù)量少降低產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，所以增加相關(guān)性狀的分析對(duì)準(zhǔn)確分類供試品系更有益?；疑P(guān)聯(lián)度分析在小麥、大豆等作物上已有應(yīng)用，對(duì)育種品種（系）和種質(zhì)真實(shí)性鑒定具有明顯效果，但在花生品系鑒定的應(yīng)用較少。目前產(chǎn)量比較試驗(yàn)結(jié)果分析上，豐產(chǎn)穩(wěn)定性分析使用較多，能在眾多品種中篩選出豐產(chǎn)品種，但近幾年灰色關(guān)聯(lián)度分析在產(chǎn)量比較試驗(yàn)中逐年增多，具有容納數(shù)量大、分析簡便、準(zhǔn)確性較高的特點(diǎn)，因此，該方法的運(yùn)用對(duì)不同生態(tài)區(qū)引種以及作物育種都具有很好的指導(dǎo)作用。本試驗(yàn)中運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析排序很容易篩選出影響該地區(qū)引種試驗(yàn)中對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)率較大的影響因子，在生產(chǎn)中通過對(duì)主要影響因子的著重把握準(zhǔn)確評(píng)價(jià)品種，對(duì)生產(chǎn)和輔助育種很有益處。

通過綜合各農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度和聚類分析結(jié)果，表明第Ⅲ類包括‘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’、‘遠(yuǎn)雜9748’、‘冀花8號(hào)’13個(gè)品種主莖高、分支長、果大、仁大、產(chǎn)量好適合在新疆塔里木盆地東南緣種植?；ㄉa(chǎn)量與眾多農(nóng)藝性狀相關(guān)，而在花生引種和新品種選育過程中，這些農(nóng)藝性狀又受當(dāng)?shù)氐脑耘啻胧?、土壤條件和氣候條件影響。在生產(chǎn)引種以及新品種示范過程中，還需對(duì)該地的氣候因素、土壤條件以及栽培水平等進(jìn)行綜合考慮，通過異地多點(diǎn)多年試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，充分考察品種的適應(yīng)性、豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)型，才能將試驗(yàn)結(jié)果無限接近真實(shí)值。