杂交水稻农艺性状与产量的灰色关联度分析

王亚清; 李朝阳; 洪军

doi:10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.17.005

安徽农学通报 >

2025 , Vol. 31 >Issue 17: 17 - 20

DOI: https://doi.org/10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.17.005

粮食作物

杂交水稻农艺性状与产量的灰色关联度分析

王亚清 ¹ ,
李朝阳 ² ,
洪军 ²

展开

¹安徽荃银高科种业股份有限公司，安徽合肥 230000
²安徽荃银种业科技有限公司，安徽合肥 230000

洪军（1975—），男，安徽安庆人，从事杂交水稻选育研究工作。

王亚清（1990—），女，安徽池州人，农艺师，从事农作物种子检验工作。

Copy editor: 李媛

收稿日期: 2025-03-21

网络出版日期: 2025-09-16

基金资助

安徽省科技攻坚计划项目“超高产多抗杂交稻新品种研发及应用”(202423m10050002)

收起

Grey relational analysis of agronomic traits and yield in hybrid rice

WANG Yaqing ¹ ,
LI Zhaoyang ² ,
HONG Jun ²

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¹Anhui Win-all Hi-tech Seed Co. , Ltd. , Hefei 230000, China
²Anhui Quanyin Seed Technology Co. , Ltd. , Hefei 230000, China

Received date: 2025-03-21

Online published: 2025-09-16

Fold

摘要

为明确农艺性状对水稻产量的影响程度，以荃两优985、荃优1001等11个杂交水稻为研究对象，采取灰色关联度分析法探究农艺性状与产量的关联度，并对各个水稻品种小区产量进行方差分析。结果表明，10种农艺性状与产量的关联度由大到小依次为生育期（0.859 8）>株高（0.825 7）>结实率（0.763 1）>千粒重（0.740 6）>穗长（0.734 2）>单株有效穗数（0.675 3）>总粒数（0.634 7）>每穗实粒数（0.623 9）>实粒数（0.622 0）>每穗总粒数（0.562 1），根据灰色关联度分析的原则，生育期是影响参试水稻品种产量的主要因素。产量方差分析结果表明，荃两优985的小区产量较高，与其他品种差异在0.05和0.01水平上均存在统计学意义；除荃两优晶丝苗外，其余9个品种的小区产量均明显高于丰两优四号（CK）。综合来看，荃两优985、荃优1001、荃科优211等9个品种的推广种植前景良好。

关键词： 杂交水稻; 灰色关联度; 农艺性状; 实际产量; 方差分析

本文引用格式

王亚清 , 李朝阳 , 洪军 . 杂交水稻农艺性状与产量的灰色关联度分析[J]. 安徽农学通报, 2025 , 31(17) : 17 -20 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.17.005

Abstract

To clarify the influence of different agronomic traits on rice yield, a grey relational analysis was conducted to investigate the correlation between agronomic traits and yield using 11 hybrid rice varieties, including Quanliangyou 985 and Quanyou 1001. Variance analysis was also performed on the plot yield of each rice variety. The results showed that the relational degree between 10 agronomic traits and yield, in descending order, was as follows: growth period (0.859 8) > plant height (0.825 7) > seed-setting rate (0.763 1) > 1000-grain weight (0.740 6) > panicle length (0.734 2) > number of effective ears per plant (0.675 3) > total grain number (0.634 7) > filled grains per panicle (0.623 9) > number of filled grains (0.622 0) > total grains per panicle (0.562 1). According to the principle of grey relational analysis, the growth period was identified as the primary factor affecting the yield of the tested rice varieties. The variance analysis results indicated that the plot yield of Quanliangyou 985 was significantly different from other varieties at both the 0.05 and 0.01 levels. Except for Quanliangyou Jingsimiao, the plot yields of the other nine varieties were significantly higher than that of Fengliangyou No.4 (CK). Overall, nine varieties, including Quanliangyou 985, Quanyou 1001, and Quankeyou 211, demonstrated promising prospects for widespread cultivation.

Key words： hybrid rice; grey relational degree; agronomic traits; actual yield; variance analysis

灰色系统理论在能源、地质、作物等多种科学领域被广泛应用，解决了生产、生活和科学研究中的大量实际问题。灰色关联度分析法是研究作物多元性状相对重要性的重要方法，可针对某个因素与其他多个因素进行灰色关联分析，找出其中的主要因素。影响水稻群体产量构成因素的因子很多，除栽培措施^[1-2]、生态因子^[3]、自然条件^[4]等外界因素外，品种自身的农艺性状也与产量有一定的相关性。相关学者将该分析法运用到种子行业，陈晖等^[5]研究了中籼迟熟水稻农艺性状与产量的灰色关联度，结果表明，与产量关联度最高的是千粒重；杨婷婷等^[6]研究了21个杂交水稻品种主要农艺性状与产量的灰色关联度，结果表明，产量与生育期的关联度最大；祁玉良等^[7]对粳稻品种主要经济性状进行灰色关联度分析，结果表明，产量与结实率的关联度最大。

本文对荃两优985、荃优1001等11个水稻品种的各种农艺性状与产量进行灰色关联度分析，以明确与产量关联度较大的农艺性状；并对不同水稻品种的产量进行方差分析，以选育出优质、高产的水稻品种，为水稻高产栽培提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料共11个杂交水稻品种：荃两优985（Q1）、荃优1001（Q2）、荃科优211（Q4）、徽两优985（Q5）、荃优1000（Q6）、荃两优25411（Q7）、荃两优晶丝苗（Q8）、荃两优科珍丝苗（Q9）、野两优早1号（Q10），来源于安徽荃银种业科技有限公司；丰两优四号（CK）来源于合肥丰乐种业股份有限公司；荃两优851（Q3）来源于安徽荃银高科种业股份有限公司。

1.2 试验方法

试验在安徽合肥新桥荃银基地进行，田块水源充足、排灌方便、肥力水平中等偏上、形状规整、光照条件好。

各品种均于5月5日播种，秧龄30 d左右，6月7日移栽，采取随机区组排列，3次重复，各小区面积13.34 m²，移栽密度16.65 cm×26.64 cm。试验区四周设4行保护行，小区间、小区与保护行间距为30 cm。

1.3 试验管理

遵循施足底肥、早追肥、后补肥原则，秧田施用45%复合肥（N∶P₂O₅∶K₂O为15∶15∶15）300 kg/hm²作基肥，秧苗2叶1心期施尿素60 kg/hm²，移栽3～4 d后施尿素45 kg/hm²。大田施用45%复合肥450 kg/hm²作基肥，返青期至分蘖期施尿素75 kg/hm²，拔节期至孕穗期，施用尿素150 kg/hm²+过磷酸钙300 kg/hm²+氯化钾75 kg/hm²，病虫草害防治及微量元素肥料施用均统一管理。

1.4 记录数据

收获前1～2 d，取2个重复用于查苗定点处的10株，作为室内考种样本，2个重复独立考种并相互印证，重复间各项考种结果相差不超过平均数的5%，取平均值。

生育期：记录从播种到收获的时间。

株高：成熟期测量查苗定点处的10穴，以每穴最高穗从茎基部至穗顶（不连芒）的高度为株高。

穗长：穗节至穗顶（不连芒）的长度为穗长，取10株全部稻穗的平均数。

实粒数：10穴充实度在1/3以上的谷粒数及落粒数之和。

总粒数：10穴总粒数。

每穗实粒数：10穴充实度在1/3以上的谷粒数及落粒数之和/10穴穗数。

每穗总粒数：10穴总粒数/10穴穗数。

结实率：每穗实粒数/每穗总粒数×100。

千粒重：在考种后完全晒干的实粒中，各品种随机取2个1 000粒称重，其差值不大于其平均值的3%，取2次重复的平均值。

有效穗数：成熟期，在调查基本苗的定点处调查有效穗，抽穗结实少于5粒的穗不算有效穗，白穗算有效穗。取2次重复的平均值，折算成单株有效穗数。

小区产量：按品种成熟先后及时进行收获，分小区单收、单晒，稻谷完全晒干（含水量标准：籼稻<13.5%，粳稻<14.5%）扬净后称重。

1.5 数据处理

利用Excel软件进行灰色关联度分析^[5]，SPSS软件进行方差分析（Duncan法）。将11个水稻品种的10项农艺性状和产量视为一个灰色系统，设产量为参考数列（X ₀），农艺性状为数据标准化、绝对差处理后的比较数列（X_i ），进而计算关联系数。标准化值、绝对差值和关联系数计算如式（1）～（3）。

X i k = X ’ i k - X i ¯ S i

（1）

式中，

X i k

为数据的标准化值；

X ’ i k

为原始性状值；

X i ¯

为同一性状平均值；

S i

为同一性状标准差。

∆ i k = X 0 k - X i (k)

（2）

式中，

∆ i k

为产量与各农艺性状标准化值的绝对差值；

X 0 k

和

X i (k)

分别为第k个品种的产量和农艺性状数据。

ζ i k = m i n i m i n k Δ i (k) + ρ m a x i m a x k Δ i (k) Δ i k + ρ m a x i m a x k Δ i (k)

（3）

式中，

ζ i k

为关联系数，

m i n i m i n k Δ i (k)

为两极最小差，

m a x i m a x k Δ i (k)

为两极最大差，ρ为分辨系数，取值0.5。

2 结果与分析

2.1 产量与农艺性状的灰色关联度分析

记录11个杂交水稻的考种数据，结果如表1所示。各品种生育期在132～141 d，株高在126.6～143.3 cm，穗长在23.0～29.5 cm，实粒数在3 198～4 949个，总粒数在3 874～6 512个，每穗实粒数在150.3～235.7个，每穗总粒数在183.9～310.1个，结实率在71.6%～86.2%，千粒重在20.43～28.82 g，单株有效穗数在9.5～13.6个。以Q1的产量最高，为11 313.2 kg/hm²，CK产量最低，为9 953.6 kg/hm²。Q1～Q10的实际产量均较CK的实际产量高，增幅在1.79%～13.66%。说明10个参试品种均具有良好的市场推广前景。

表1 11个水稻品种的主要农艺性状及产量数据

品种	生育期/d	株高/cm	穗长/cm	实粒数/个	总粒数/个	每穗实粒数/个	每穗总粒数/个	结实率/%	千粒重/g	单株有效穗数/个	产量/（kg/hm²）	较CK±/%
Q1	137	139.7	23.0	4 808	6 111	150.3	191.0	78.7	28.22	10.2	11 313.2	13.66
Q2	141	143.3	27.5	3 695	4 288	184.8	214.4	86.2	28.32	11.6	10 681.8	7.32
Q3	134	126.6	23.0	4 359	5 133	207.6	244.4	84.9	23.17	13.2	10 676.3	7.26
Q4	135	133.8	26.0	3 707	4 760	218.1	280.0	77.9	27.96	9.5	10 603.5	6.53
Q5	138	133.3	25.0	4 675	5 620	212.5	255.4	83.2	25.23	9.6	10 572.9	6.22
Q6	140	129.1	29.5	4 949	6 512	235.7	310.1	76.0	20.43	11.7	10 561.7	6.11
Q7	137	129.3	26.5	4 141	4 904	165.6	196.2	84.4	25.34	13.6	10 556.1	6.05
Q8	140	131.3	27.5	3 380	4 045	153.6	183.9	83.6	26.56	13.0	10 132.1	1.79
Q9	140	140.1	26.0	3 198	4 466	188.1	262.7	71.6	27.33	12.3	10 528.2	5.77
Q10	132	130.3	24.0	3 322	3 874	174.8	203.9	85.8	25.93	12.2	10 519.8	5.69
CK	138	140.8	27.0	3 889	4 980	155.5	199.2	78.1	28.82	11.1	9 953.6

关联系数结果如表2所示，10种农艺性状与产量的关联度从大到小依次是生育期（0.859 8）>株高（0.825 7）>结实率（0.763 1）>千粒重（0.740 6）>穗长（0.734 2）>单株有效穗数（0.675 3）>总粒数（0.634 7）>每穗实粒数（0.623 9）>实粒数（0.622 0）>每穗总粒数（0.562 1）。根据灰色关联度分析的原则，生育期是影响参试水稻品种产量的主要因素，其次是株高、结实率、千粒重；与产量关联度较小的是实粒数、总粒数、每穗实粒数和每穗总粒数。

表2 11个水稻品种主要农艺性状与产量的关联度

品种	生育期	株高	穗长	实粒数	总粒数	每穗实粒数	每穗总粒数	结实率	千粒重	单株有效穗数
Q1	0.699 0	0.848 3	0.484 4	0.577 4	0.524 0	0.395 2	0.413 4	0.635 5	0.958 5	0.469 7
Q2	0.932 0	0.762 5	0.781 2	0.656 9	0.536 4	0.905 3	0.674 7	0.769 7	0.707 9	0.923 9
Q3	0.828 1	0.716 3	0.583 3	0.699 5	0.898 0	0.625 9	0.791 8	0.825 0	0.582 2	0.585 8
Q4	0.889 7	0.958 8	1.000 3	0.684 4	0.788 5	0.508 3	0.454 5	0.806 6	0.726 4	0.479 0
Q5	0.993 4	0.954 1	0.828 0	0.514 0	0.574 4	0.552 6	0.625 6	0.873 2	0.832 7	0.494 7
Q6	0.911 8	0.816 7	0.557 1	0.425 7	0.358 3	0.393 6	0.335 5	0.739 2	0.441 4	0.979 5
Q7	0.987 0	0.825 3	0.888 2	0.846 5	0.931 4	0.612 7	0.534 3	0.803 1	0.856 3	0.506 4
Q8	0.749 8	0.913 3	0.631 7	0.596 5	0.541 8	0.563 5	0.513 3	0.706 9	0.754 8	0.524 2
Q9	0.896 0	0.794 7	0.972 0	0.463 5	0.636 7	0.931 8	0.553 6	0.606 4	0.782 7	0.746 2
Q10	0.829 6	0.870 3	0.712 6	0.506 6	0.442 7	0.754 7	0.603 4	0.736 1	0.984 2	0.772 7
CK	0.741 7	0.622 9	0.636 9	0.871 5	0.749 6	0.618 9	0.683 4	0.892 2	0.519 1	0.945 9
关联度	0.859 8	0.825 7	0.734 2	0.622 0	0.634 7	0.623 9	0.562 1	0.763 1	0.740 6	0.675 3
次序	1	2	5	9	7	8	10	3	4	6

2.2 产量方差分析

小区产量方差分析结果如表3所示。Q1与其他品种的小区产量差异在0.01水平具有统计学意义。Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q9、Q10 8个品种间小区产量差异无统计学意义（P>0.05），其与Q8和CK在0.01水平具有统计学意义。

表3 不同品种小区产量的方差分析

品种	小区产量/kg	显著性水平
品种	小区产量/kg	0.05	0.01
Q1	15.083 3	a	A
Q2	14.243 3	b	B
Q3	14.236 7	b	B
Q4	14.136 7	b	B
Q5	14.096 7	b	B
Q6	14.083 3	b	B
Q7	14.073 3	b	B
Q9	14.036 7	b	B
Q10	14.026 7	b	B
Q8	13.510 0	c	C
CK	13.270 0	c	C

注：不同字母表示处理间差异存在统计学意义。

3 结论与讨论

栽培和育种是一个十分复杂的灰色系统，主要是因为栽培过程中存在大量的不确定性、多变性和复杂性。通过灰色关联分析研究对水稻产量作用较大的主导因子，对选育高产水稻品种具有实践意义。本文以11个杂交水稻品种为研究材料，探讨了10种农艺性状与产量的关系。根据灰色关联度的分析原则，10种农艺性状与实际产量的关联度从大到小分别为生育期、株高、结实率、千粒重、穗长、单株有效穗数、总粒数、每穗实粒数、实粒数、每穗总粒数，结果表明，与产量关联度最大的农艺性状是生育期，这与杨婷婷等^[6]的研究结果一致。不同的品种、气候和栽培地点是灰色系统的一部分，因此，农艺性状与产量的关系会因地点、环境和品种的不同而有所差异。代金英等^[8]研究表明，粒数性状是影响耐盐碱水稻产量的主要性状，高峰苗数对产量的影响较小；赵丽娟等^[9]研究指出，与水稻产量关联度较大的农艺性状包括实粒数、有效穗、总粒数等；费云燕等^[10]研究指出，粳稻高产育种应注重有效穗数、结实率、实粒数和总粒数的选择，本试验结果与此基本一致。综合来看，与产量关联较为密切的农艺性状包括生育期、株高、结实率、千粒重、穗长和单株有效穗数。11个品种的小区产量的方差分析结果表明，荃两优985、荃优1001、荃两优851、荃科优211、徽两优985、荃优1000、荃两优25411、荃两优科珍丝苗、野两优早1号产量较高，与CK差异在0.01水平存在统计学意义，说明这9个品种具有广阔的市场推广前景。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序

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