全 文 ：　第25卷 第4期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　宁夏农学院学报 2004年12月
　Vol.25 No.4　　　　　　　　　　　　　Journal of Ningxia Agricultural College Dec.2004
文章编号:1004-5260(2004)04-0001-04
新麦草种子产量因子与产量的通径分析
王 珍1 , 2 , 周　禾1 , 韩建国1 , 仲　勇2 , 刘富渊2
(1.中国农业大学 草地研究所草业科学北京市重点实验室 ,北京　100094;
2.成都大业国际投资股份有限公司 甘肃总部 ,甘肃 酒泉　735009)
摘　要:采用多因素正交试验设计 , 通过大样本相关 、通径和逐步回归分析后表明 , 新麦草 5 个种子产量因子对种
子产量的直接贡献大小排序为:生殖枝数/m2>单粒种子重>小花数/小穗>小穗数/生殖枝>种子粒数/小穗;提
高生殖枝数/ m2可最有效提高新麦草的种子产量 ,其次是提高每小穗小花数和每小穗种子粒数.
关键词:新麦草;种子产量;产量因子;通径分析
中图分类号:S543+.9　　　文献标志码:A
Path Coefficient Analysis between on Yield Components and Yield
in Psathyrostaehys juncea Nevski
Wang Quanzhen1 , 2 , Zhou he1 , Han Jianguo1 , Zhong Yong2 , Liu Fuyuan2
(1.Institute of Grassland Science , China Agricultural University ,
Key Lab.of Grassland Science in Beijing , Beijing 100094 , China;
2.Gansu Branch of Chengdu Daye International Interest Co.Ltd , Jiuquan Gansu 735009 , China)
Abstract:Based on multi-factor orthogonal designed field experiment in Psathyrostaehys juncea Nevski.Analysis
approaches of correlation , regression and path coefficient were employed to test data of field trials.The result indicated
that effect of yield components on seed yield was in order of contribution as following , shoot/m2>seed weight>florets/
spikelet> spikelets/ shoot >seed numbers/ spikelet;Increasing shoot/m2 is the most productive on the seed yield in the
components , then is the seed weight and florets/ spikelet.
Key words:Psathyrostaehys juncea Nevski;seed yield;yield components;path coefficient analysis
　　新麦草是禾本科多年生优质牧草 ,属短根茎下
繁禾草 ,适宜放牧 ,易于调制干草 ,且品质好 ,抗寒抗
旱 ,青草期长 ,是 1 种尚待开发的优良牧草种质资
源 ,也是北方地区极易种植的草种之一;它喜干燥温
凉气候 ,耐瘠薄 ,生活力强;在荒漠 ,盐碱地 ,沙土地 ,
荒漠草原带均可正常生长 ,且有一定的吸盐能力[ 1] .
对解决我国牧区饲草 ,退耕还草 ,种草养畜和生态重
建具有重大意义.同时 ,随着我国对生态环境的日益
重视 ,以及国家和地方对西部开发 、生态环境建设投
资力度加大 ,我国近年来对牧草草种的需求量剧增 ,
牧草种子生产国产化形势日益迫切.但我国牧草 、草
坪草种子生产刚刚起步 ,生产技术落后 ,急需提高种
子质量和产量的生产管理技术.国内外对新麦草种
子生产技术方面研究已有报导[ 1-7] ,但多为单因素
作用研究.为此 ,本试验从系统的 、综合的角度出发 ,
采用多区组多因素正交试验设计方案[ 8 ,9] ,通过大
样本相关和通径分析[ 10-12]研究了不同氮 、磷肥 、水
和植物生长调节剂等栽培管理技术措施组合下新麦
草种子产量因子对其种子产量的效应 ,为新麦草种
子高产及其产量因子作用机理研究提供科学依据.
收稿日期:2004-07-06
基金项目:农业部“948”退化草地综合改良与草地建设配套技术研究项目(202099)
作者简介:王 珍(1963-),男 ,内蒙古四子王旗人 ,博士研究生 , 主要从事牧草种子生产及相关领域的研究.
1　材料与方法
1.1　试验地概况
试验于 2003年3月至8月在甘肃酒泉中国农业大
学甘肃草业研究实验站上坝基地大田进行(成都大业
集团酒泉大业种业公司).试验田土壤为沙壤土 ,2003
年返青期用土钻在该试验田随机按 0 ～ 20 cm ,20 ～
40 cm和 40～ 60 cm分层取土样 ,4次重复 ,根据《土壤农
化分析(第三版)》分析化验得土壤基本营养状况见
表1.据当地气象资料 ,该地年平均气温 7 ～ 8 ℃,年降
雨量 50 ～ 100 mm ,且降雨主要集中在 7 ～ 9月 ,无霜期
130 d , ≥0 ℃积温3 800 ℃以上.日照充分 , >10 ℃期间
的日照时数为1 460～ 1 470 h.生长季 3～ 10月 ,空气相
对湿度为 25%～ 55%;土壤含盐量为4 ～ 8 g/kg.供试牧
草为新麦草(Psathyrostaehys juncea Nevski)品种Bozoinky.
2002年春播 ,施基肥磷酸二铵 225 kg/hm2和过磷酸钙
150 kg/hm2 ,播种量15 kg/hm2 ,条播行距0.45 m ,苗期锄
草1次 ,中耕锄草 1次 ,全年灌水 5次 ,当年无种子产
量.9月12日留茬 7～ 8 cm 刈割并运走残茬 ,种植第二
年(2003年)3月 10日返青 ,返青 2周后测得基础株数
184.5×104株/hm2.
1.2　试验设计
试验设计采用:①氮 、磷二因素 D-饱和最优设计.
②五因素二次正交旋转组合(1/2实施).③二因素五水
平正交组合.④三因素二次正交旋转组合[ 8,9] .试验因
素设有施肥时期(X1)、每次灌溉补水量(X2),施 N量
(X3)、施 P2O5 量(X4)、植株密度(X5)和喷施多效唑
(pp333 ,X 6)等;按试验设计分区组 ,区组内小区随机排
列 ,小区面积28m2(7m×4m),5个区组加对照总计112
个小区.在试验设计中 , N 肥施用量从 66 kg/hm2
到480 kg/hm2 , P2O5施用量从39 kg/hm2到240 kg/hm2;每
次灌溉补水量从 75.883 ～ 175 mm;试验设计因子小
区数见表 2.
1.3　产量和产量因子测定
2003年从返青到种子收获 ,中耕锄草 2次;按照
试验设计 ,不同时期人工开沟施肥 ,水表控制灌溉量.
在本试验进行期间(2003年3月至 8月),经试验地设
置的固定雨量器实测总降雨量为 12.6 mm.盛花期人
工拉绳辅助授粉 2次;6月 29日分小区测产收获 , 3
次重复 ,得各小区平均种子产量Z (kg/hm2).在新麦
草开花期到种子成熟测产收获前 ,田间分别测定了各
小区各产量因子.田间产量因子测定方法是在顺序取
样的基础上随机取样:每小区共 16行 ,每行长 4m ,除
去第 1 ,2 ,3 ,14 ,15和 16行 ,每行 4 m除了第1 m 和第
4m 外 ,以1 m行长为 1个取样单位 ,每小区共有 20
个取样单位(10行×2m);所有测定均在这 20个取样
单位内进行(包括种子产量测定).在 20个取样单位
内 ,无重复随机取 12个取样单位 ,测定生殖枝数 ,折
算得产量因子 Y 1:生殖枝数/m2(样本容量得 12);无
重复顺序取18个取样单位 ,在每个取样单位内随机
取3个生殖枝 ,测定小穗数得产量因子 Y 2:小穗数/
生殖枝(样本容量得 54);无重复顺序取 10个取样单
位 ,在每个取样单位内随机取 3个小穗 ,测定小花数
得产量因子 Y 3:小花数/小穗(样本容量得 30);有重
复顺序取 10个取样单位 ,在每个取样单位内随机取 3
个小穗 ,统计种子粒数得产量因子 Y 4:种子粒数/小
穗(样本容量得30);测产收获的各小区种子自然风干
到含水量为7%～ 10%时 ,以 100粒种子为一个样本 ,
样本容量取 10 ,千分之一天平对各样本称重 ,计算求
得各小区产量因子 Y 5:单粒种子重(mg).建立数据
库 ,分别对以上测定数据按小区进行统计 ,得各小区
的数据 Y 1 ,Y 2 ,Y 3 ,Y 4 ,Y 5 , Z(表 3).
2　结果分析
2.1　相关分析
对上述求得 112个小区(样本数 112)的数据 Y 1 ,
Y 2 ,Y 3 ,Y 4 ,Y 5 ,Z ,采用SAS(V8.1)[ 13]做 Pearson相关分
析 ,结果见表 4.
从表 4相关分析可知 , ①种子产量 Z 与产量因
子生殖枝数/m2(Y 1)相关极显著 ,与小穗数/生殖枝
(Y 2)、单粒种子重(Y 5)相关显著.②产量因子种子
粒数/小穗(Y 4)与小花数/小穗(Y 3)相关极显著;产
量因子小穗数/生殖枝(Y 2)与生殖枝数/m2(Y 1)相
关极显著.新麦草的 5个产量因子与种子产量的相
关系数大小顺序为:Y 1>Y 5>Y 2>Y 3>Y 4.表 1　试验地土壤的基本营养状况
Table 1　Soil nutrients in testing field
土层
Soil depth
/ cm
pH
全盐
T.S
/(g·kg-1)
铵态氮
NH-4
硝态氮
NO-3
碱解氮
A.N 速效磷C.P 速效钾A.K
/(mg·kg-1)
有机质
O.M 全氮T.N 全磷T.P 全钾T.K
/(g·kg-1)
0～ 20 8.56 6.13 53.42 14.6 98.65 38.73 255.7 9.07 1.042 0.846 11.80
20～ 40 8.58 6.91 37.39 12.9 60.24 17.47 301.9 8.06 0.565 0.806 13.51
40～ 60 8.65 5.66 25.66 12.8 49.50 11.78 428.9 6.13 0.443 0.780 13.45
　　　　注:T.S—Total salinity;A.N —Available nit rogen;C.P—Contactable phosphorous;A.K —Available Potassium;
O.M—Organic Matter;T.N —Total nitrogen;T.P—Total phosphorous;T.K—Total Potassium
2 宁夏农学院学报　　　　　　　　　　　　　　　第 25卷　
2.2　通径分析
按照通径分析原理[10-12] ,采用QBASIC编程计算 ,
新麦草的 5个产量因子对种子产量的直接作用(表 5中
划线部分)大小顺序为:Y 1>Y 5>Y 3>Y 2>Y 4.
间接通径排序分析:从每个因素的直接通径(表 5
中划线部分)可以看出除 Y 1 、Y 5 和 Y 3 外 , Y 2 和 Y 4
为负效应 ,不能简单地通过直接通径效应说明各个
产量因子对其种子产量的影响 ,而要研究各个产量
因子对产量的间接通径 ,即通过哪些产量因子对产
量有影响以及不同通径影响效果大小.为此 ,将各变
量的间接通径按序排队(表 6).
从表6排序结果结合表5可知 , 新麦草的5个产量
因子对其种子产量的间接通径效应次序为Y 5>Y2>Y 4.
2.3　逐步回归分析
采用 SAS(V8.1)[ 13]逐步回归分析 , Y 1 和 Y 5 依
次被引入模型 ,由表 7得回归模型为
Z =-1 280.57 +3.58Y 1 +435.97Y 5 ,
(F =82.61 , Pr <0.000 1).
3　结论
(1)从表4和表 5总的来看:新麦草 5个产量因子
与种子产量的直接通径系数和简单相关系数大小基本
一致 , 通径系数顺序为:生殖枝数/m2 >单粒种子
重>小花数/小穗>小穗数/生殖枝>种子粒数/小穗;
表 2　试验设计(新麦草)
Table 2 Experimental design and factors(Psathyrostaehys juncea Nevski)
试验设计
Experimental design
试验因子数
Factors
重复数
Repeat
试验小区数
Dlocks
氮 、磷二因素 D-饱和最优设计(1) 2(X 3 , X4) 3 18
2-D-optimum orthogonal design(1)＊
氮 、磷二因素 D-饱和最优设计(2) 2(X3 , X4) 1 6
2-D-optimum orthogonal design(2)＊
五因素二次正交旋转组合(1/ 2实施) 5(X1 ～ X5) 1 36
Quinque-factor orthogonal design
二因素五水平正交组合 2(X2 , X3+X4) 1 22
Bin-factor orthogonal contract blocks
三因素二次正交旋转组合 3(X1 , X 3 , X6) 1 23
Tri-factor orthogonal design
对照　CK 7
合计　Total 112
　　　　　　　　　　注:＊—采用同一试验设计 ,不同施肥量;
Note:＊— indicates the same experiment design but varying on amounts of N and P2O5
表 3　不同产量因子的种子产量统计参数比较
Table 3　Comparison of seed yield components on statistical parameters
产量因子
Variable
小区数
N
平均值
Mean
标准差
Std Dev
标准误
Std Error
最小值
Minimum
最大值
Maximum
Label
Y 1 生殖枝数/ m2 112 205.673 70.739 6.903 76.110 415.180 shoots/m2
Y 2 小穗数/生殖枝 112 90.217 2.715 0.265 79.730 96.960 spikelets/ shoot
Y 3 小花数/小穗 112 4.590 0.754 0.074 3.010 6.250 florets/ spikelet
Y 4 种子粒数/小穗 112 2.141 0.334 0.033 1.500 3.056 seed numbers/ spikelet
Y 5 单粒种子重 112 3.461 0.184 0.018 2.933 3.834 seed weight/mg
Z 种子产量 112 964.427 336.873 32.875 358.410 1 969.650 seed yield/(kg·hm-2)
表4　种子产量因子与种子产量相关分析(新麦草)
Table 4　Correlation analysis between yield components and yield
Y 1 Y 2 Y 3 Y4 Y 5 Z
Y 1 1.000 00 　0.309 12＊＊ 　0.106 65 　0.131 71 -0.008 09 0.749 42＊＊＊
Y 2 1.000 00　 -0.071 19 -0.128 33 -0.021 68 0.195 42＊
Y 3 　1.000 00 　　　0.927 61＊＊＊ 　0.158 80 0.127 57
Y 4 　1.000 00 　0.122 26 0.110 55
Y 5 　1.000 00 0.231 96＊
Z 1.000 00
　　　　　　　注:Y1—生殖枝数/m2;Y2—小穗数/生殖枝;Y3—小花数/小穗;Y 4—种子粒数/小穗;
Y5—单粒种子重(mg);Z—种子产量(kg/ hm2);＊＊＊—P <0.001;＊＊—P <0.01;＊—P <0.05
　　　　　　Note:Y1—Shoots/m2;Y 2—Spikelets/ shoot;Y3—Florets/ spikelet;Y 4—Seed numbers/ spikelet;
Y5—Seed weight(mg);Z—Seed yield(kg/ hm2)
3　第 4期　　　　　　　　王 珍等:新麦草种子产量因子与产量的通径分析
表5　种子产量因子与种子产量通径分析(新麦草)
Table 5　Path coefficient analysis between yield component and seed yield(Psathyrostaehys juncea Nevski)
Y1※Y Y 2※Y Y 3※Y Y 4※Y Y 5※Z
Y 1 0.774 1 -0.016 1 　0.022 2 -0.028 8 -0.001 9
Y 2 -0.052 2 -0.014 8 　0.028 1 -0.005 0
Y 3 　0.207 8 -0.203 2 　0.036 7
Y 4 -0.219 0 　0.028 2
Y 5 　0.230 9
　　　　　　注:1—划线为直接作用.Underlined is direct effect s;2—总通经系数 Rzx1x2 x3x4x5=0.7910 , Total path coefficiency;
3—剩余通径系数 Re=0.6118, Residual path coeffi ciercy
表 6　间接通径效应排序(新麦草)
Table 6　The sequent of indirect path effects(Psathyrostaehys juncea Nevski)
产量因子 Yield components 间接通径效应排序 Indirect effects
Y 1 0.022 2(Y 3)　　-0.001 9(Y 5)　　-0.016 1(Y 2)　　-0.028 8(Y 4)
Y 2 0.028 1(Y 4)　　-0.005 0(Y 5)　　-0.014 8(Y 3)
Y 3 0.036 7(Y 5)　　-0.203 2(Y 4)
Y 4 0.028 2(Y 5)
表 7　逐步回归分析(新麦草)
Table 7　Stepwise regression among yield components(Psathyrostaehys juncea Nevski)
变量
Variable
参数估计
Parameter
Estimate
标准误差
Standard
Error
第二类平方和
Type II SS
F 值
F Value
P值
Pr >F
Intercept -1 280.570 82 393.440 48 467 895 10.59 　0.001 5
Y 1 3.578 05 0.291 33 6 662 203 150.84 <0.000 1
Y 5 435.971 36 112.041 61 668 739 15.14 　0.000 2
生殖枝数/m2(Y 1)的直接通径系数和简单相关系数接
近且最大 ,其次是单粒种子重(Y 5),说明提高单位面
积生殖枝数(Y 1)和单粒种子重(Y 5)可直接提高其种
子产量 ,亦即说明这两项产量因子对种子产量(Z)的
提高有绝对的效果;从间接通径系数排序可知 ,通过
单粒种子重(Y 5)的间接作用最大 ,主要是小花数/小
穗(Y 3)和种子粒数/小穗(Y 4)通过单粒种子重(Y 5)对
种子产量(Z)的间接作用(分别为:0.036 7 ,0.028 2),
因此 ,提高小花数/小穗(Y 3)和结实率(种子粒数/小
穗)亦可有效提高种子产量.
(2)从逐步回归模型来看 , 生殖枝数/m2(Y 1)每提
高1个单位 , 新麦草种子产量(Z)提高 3.58 kg/hm2;
群体单粒种子重(Y 5)每提高 1 个单位 , 种子产量
(Z)提高 435.97 kg/hm2.由此 , 在生产实践中 , 提
高新麦草种子产量的主攻方向是提高生殖枝数/m2
(Y 1)和群体单粒种子重(Y 5);兼顾提高小花数/小
穗(Y 3)和种子粒数/小穗(Y 4);即在生产管理上注
重增加有效分孽和种子灌浆期营养供应 , 同时考虑
改善小花分化发育期植株营养状况和提高结实率.
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(责任编辑 、校对　郑国琴)
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