生姜产量与主要农艺性状相关性分析

［摘 要］ 根据2018年贵州省生姜区域试验（安顺市试验点）数据，通过灰色关联度分析方法对生姜的各农艺性状与产量的关系进行分析。结果表明，株高、分枝数、地上茎叶质量是影响生姜产量的主要因子。而安顺市试验点的生态条件、气候等因素基本可以代表黔中生姜主要种植区情况，较具有代表性，因此，黔中地区姜农在生姜选育、培育过程中，可将上述3个因子作为选种、留种的主要指标。

［关键词］ 生姜产量；农艺性状；灰色关联度分析

［中图分类号］ S573 ［文献标志码］ B ［文章编号］ 1674-7909（2022）15--3

0 引言

生姜是姜科（Zingiberaceae）植物姜的新鲜根茎。生姜化学成分丰富，药理作用广泛，在我国栽培广泛。生姜作为药食兼用植物，自古以来就被广泛应用于中医临床领域，更是人们日常生活不可缺少的调味品［1］。传统保健观点认为“冬吃萝卜夏吃姜”，这样才有益健康［2］。生姜为无性繁殖作物，难以利用常规手段进行新品种选育。罗凯等［3］研究发现，生姜产量的主要决定因子为分枝数、主茎叶面积、主茎直径、子姜直径和主茎叶片数。各性状间不是彼此孤立的，而是相互联系、相互制约的［4］，因此，研究其农艺性状与产量之间的关联性，找出影响生姜产量的主要农艺性状，对指导生姜的优良品种选育、满足人们的生活需求具有重大意义。生姜新品种的选育多通过自然选择、诱变育种和生物技术育种等手段进行［5］。无论采用何种育种手段，都需要到田间进行筛选，最终得到能稳定遗传的目标性状。因此，笔者采用灰色关联度分析方法，对贵州省2018年生姜区域试验（安顺市试验点）生姜品种的产量与主茎直径等7个农艺性状进行分析，找出对生姜产量贡献比较大的农艺性状因子，为生姜的新品种选育和留种提供理论依据。

1 试验材料与方法

参试材料与数据来源于2018年贵州省生姜区域试验（安顺市试验点）。试验在贵州省安顺市农业科学院试验地进行。安顺市农业科学院位于安顺市普定县白岩镇境内，距市区14 km，地处黔中腹地，东经105°55′、北纬26°15′，海拔1 395 m，年平均气温15 ℃，1月平均气温5.1 ℃，7月平均气温23.1 ℃，年平均日照时间1 163.6 h，年平均无霜期299 d，年平均降水量1 377.1 mm。白岩镇缺水严重，旱灾频繁，喀斯特地貌突出，土壤以沙壤土和胶泥土为主，土壤中性偏酸。贵州省生姜区域试验（安顺试验点）的自然条件、土壤情况等与黔中地区生姜主要生产区相近，具有一定代表性，因此，该试验结果可供黔中地区姜农参考。

试验采用随机区组排列，3次重复，小区面积20 m2（4 m×5 m），小区间及重复间走道宽50 cm。生姜种植行距50 cm、株距20 cm，每小区种10行，每行放姜块20个，667 m2栽植6 670株，试验地四周设保护行。4月9日播种，每小区施有机肥（腐熟鸡粪）30 kg，复合肥（总养分≥45%）1.5 kg。6月14日每小区施尿素0.3 kg，7月13日每小区施复合肥（总养分≥45%）2 kg。中耕除草2次，起垄培土2次，用阿维菌素1 000倍液喷雾防治姜螟2次。11月9日收获时，各试验小区随机取样10株，以小区实际面积计算产量。

对生姜的调查项目为株高、分枝数、主茎直径、地上茎叶质量（鲜质量）、主茎叶片数、姜块长度和姜块宽度。用Excel对数据进行整理，取其平均值，再使用灰色关联度分析方法用SPSS23对其进行统计分析。将参试材料的产量及相关性视为1个灰色关联系统，设20 m2产量为参考数列，记为Y，株高、分枝数、主茎直径、地上茎叶质量、主茎叶片数、姜块长度、姜块宽度为比较数列，依次以x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7表示。各农艺性状表现值见表1。

2 结果与分析

2.1 不同生姜品种的产量分析

由方差分析结果（见表2）可知，参试区组间和处理间的F值达到了极显著水平，表明各农艺性状间存在极显著差异，农艺性状与产量之间也存在极显著差异。

2.2 生姜产量及各农艺性状的均值与标准差

为了更清晰地表明生姜各农艺性状的变化范围，对数据进行整理统计，得到的平均值与标准差见表3。各农艺性状及产量的波动范围为株高68.19～74.01 cm、分枝数8.51～13.77个、主茎叶片数23.48～27.48片、主茎直径0.851～0.989 cm、地上茎叶质量237.28～296.30 g、姜块长度17.4～20.8 cm、姜块宽度9.26～9.90 cm、20 m2产量50.04～61.82 kg。

2.3 数据的标准化处理

由表1可知，由于同一品种不同性状差异大、性状间存在单位不一致的情况，要进行灰色关联度分析，需要对数据进行标准化处理，公式如下：

式（1）中：xii（k）为各性状原始数据，x为同一性状平均值，xi（k）为标准化后的处理结果（见表4）。

由此可见，经过去量纲后的比较数列中株高、分枝数、主茎叶片数、主茎直径、地上茎叶质量、姜块长度、姜块宽度的最大值依次为1.056 258、1.382 405、1.098 901、1.125 541、1.146 926、1.099 470、1.112 334；最小值为0.953 586、0.745 062、0.910 518、0.930 735、0.907 046、0.926 701、0.903 083；参考数列20 m2产量的最大值为1.097 325，最小值为0.851 866。

2.4 参考数列与比较数列的绝对差值

根据原始数据标准化的结果，求出生姜产量与其他7个性状xi各对应的绝对差值，计算公式如下：

Δ（k）=|x0（k）-xi（k）|（2）

式（2）中：x0为参考数列相应标准化值，xi为比较数列相应标准化数值。

其计算结果见表5。由表5可知，比较数列中株高、分枝数、主茎叶片数、主茎直径、地上茎叶质量、姜块长度、姜块宽度等所有数列的波动范围为0.046 933～1.382 406。

2.5 产量与各性状间的关联系数及关联度

通过参考数列、比较数列的绝对差值可得到和Δmax=。此研究中分辨率为ρ=0.5，根据关联系数的计算公式ξi（k）=，得出Y与xi各元素的关联系数，结果见表6。

由表6可知，在所有子序列即比较数列中，黔姜3号的株高关联系数最大为1.000 000，水城小黄姜的分枝数关联系数最小为0.355 966。将计算出来的关联系数代入公式 （k），求出产量与各性状间的灰色关联度，按关联度大小排列出关联序，结果见表7。

由表7可知，各农艺性状对产量的关联度大小为株高＞分枝数＞地上茎叶质量＞姜块宽度＞姜块长度＞主茎叶片数＞主茎直径。根据关联度分析原则，关联度越大，说明该因子越重要，与参考数列的关系越密切、贡献度更大。

3 结论与讨论

由关联度分析可知，各农艺性状因子对生姜产量关联程度为株高＞分枝数＞地上茎叶质量＞姜块宽度＞姜块长度＞主茎叶片数＞主茎直径，即株高、分枝数、地上茎叶质量与生姜产量的关联度高、影响力大。

通过对生姜产量及其农艺性状进行分析，发现所测量的7个农艺性状均与生姜产量有一定程度的关联性，株高、分枝数、地上茎叶质量是影响产量的主要因子。因此，笔者认为，姜农在生姜新品种选育过程中，可将上述3个因子可作为选种、留种的主要指标。

利用灰色关联度分析方法对生姜产量与各个农艺性状关联性进行分析，将对生姜产量造成影响的因子按照关联度进行主次区分，从而找出对产量贡献最大的因子，可以使选种、育种工作更加高效。同时，生姜产量也受到气候因素、栽培条件等诸多因素的影响。例如，选择生姜栽培地时必须保证无污染，合理施肥、密植、适时遮阴都会对生姜产量产生一定影响。因此，在实际品种选育工作中，研究人员需要考虑更多的因素并对各种影响因子给予分析，选育出适合当地的生姜品种及栽培条件，这样才能使姜农的生产效益达到最大化。

参考文献：

［1］席明.小黄姜优质高产栽培技术［J］.世界热带农业信息，2021（9）：21-22.

［2］姜蕾.冬食生姜保健康［J］.家庭医药，2022（2）：72.

［3］罗凯，吕金丽，吴迪，等.贵州密苗型生姜农艺性状与产量的相关性分析［J］.贵州农业科学，2020（5）：41-46.

［4］李秀，徐坤，巩彪，等.生姜农艺性状与产量形成关系的多重分析［J］.中国农业科学，2012（12）：2431-2437.

［5］王磊，徐坤，李秀.姜种质资源及育种研究现状与展望［J］.中国蔬菜，2013（16）：1-6.