不同夏玉米品種產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀分析

邱博，羅水清,1b，陳平平,1b，羅紅兵,1b,2*，劉偉華

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) a. 農(nóng)學(xué)院；b. 南方糧油作物協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.湖南省玉米工程技術(shù)研究中心，湖南 長(zhǎng)沙 410128)

不同夏玉米品種產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀分析

邱博1a，羅水清1a,1b，陳平平1a,1b，羅紅兵1a,1b,2*，劉偉華1a

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) a. 農(nóng)學(xué)院；b. 南方糧油作物協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.湖南省玉米工程技術(shù)研究中心，湖南 長(zhǎng)沙 410128)

摘 要：以臨奧9號(hào)、科玉2號(hào)、奧玉28、三北2號(hào)、三北89、中單808、幫豪玉108、渝單7號(hào)、科玉6號(hào)、荃玉9號(hào)、中科10號(hào)、登海11號(hào)、聯(lián)創(chuàng)9號(hào)、同玉18、鉆卡巴巴、泰玉12、湘農(nóng)玉14號(hào)和奧玉3102等18個(gè)夏玉米品種以及臨奧1號(hào)(CK)為材料，比較了品種間的產(chǎn)量，并對(duì)產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)分析和通徑分析。結(jié)果表明：三北89和中單808產(chǎn)量較高，分別為521.2 kg/(667 m2)和468.3 kg/(667 m2)，比CK分別增產(chǎn)16.4%和4.6%，有望成為湖南夏玉米推廣的主要品種；行粒數(shù)、穗長(zhǎng)、株高、穗位高、百粒重、穗行數(shù)等農(nóng)藝性狀對(duì)產(chǎn)量有正相關(guān)影響，與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)分別為0.887、0.845、0.691、0.682、0.395和0.207；通過(guò)多元回歸分析，剔除了對(duì)產(chǎn)量影響無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的性狀，對(duì)產(chǎn)量有顯著正相關(guān)影響的性狀行粒數(shù)、百粒重和穗行數(shù)與產(chǎn)量的通徑系數(shù)分別為0.889、0.325和0.286，因此，選擇品種應(yīng)綜合考查行粒數(shù)、百粒重和穗行數(shù)的關(guān)系，主抓行粒數(shù)，同時(shí)兼顧百粒重和穗行數(shù)。

關(guān) 鍵 詞：夏玉米；產(chǎn)量；農(nóng)藝性狀；相關(guān)性分析；通徑分析

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玉米是中國(guó)重要的糧食作物、飼料作物和工業(yè)生產(chǎn)原材料。根據(jù)省統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)[1]，2014年湖南省玉米種植面積為34.57萬(wàn)hm2，產(chǎn)量18.86億kg，比2013年增加1 426.7 hm2，產(chǎn)量增加0.355億kg，玉米的種植面積和產(chǎn)量都呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。湖南省玉米生產(chǎn)存在著明顯的地域差異，在氣溫條件制約下，武陵山脈、雪峰山脈和湘東北丘陵山區(qū)等地適宜種植的喜溫經(jīng)濟(jì)作物品種逐漸減少，玉米的種植優(yōu)勢(shì)展現(xiàn)出來(lái)[2–3]。上述區(qū)域以春玉米播種為主，夏玉米與其他作物輪作不多[3]。對(duì)中國(guó)1992—2012年的玉米生產(chǎn)潛力時(shí)空變化特征的調(diào)查可知[4]，黃淮海平原夏玉米氣候生產(chǎn)潛力呈降低趨勢(shì)，其他地區(qū)夏玉米氣候生產(chǎn)潛力呈增加趨勢(shì)。南方地區(qū)夏季良好的光照條件和降水資源使其成為玉米種植新的增長(zhǎng)地區(qū)。但是，南方地區(qū)夏季較高的氣溫使玉米生長(zhǎng)發(fā)育受到較大的制約[5]，對(duì)玉米生產(chǎn)提出了較高的要求。綜合以上因素，本試驗(yàn)從全國(guó)范圍內(nèi)選擇適合湖南栽培的玉米品種，包括湖南省近年來(lái)審定并大面積推廣的主推品種以及從全國(guó)知名種業(yè)公司引進(jìn)的新品種，比較其產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀，旨在篩選出符合湖南種植的夏玉米品種，為夏玉米引種選育提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試品種

參試品種有臨奧9號(hào)、科玉2號(hào)、奧玉28、三北2號(hào)、三北89、中單808、幫豪玉108、渝單7號(hào)、科玉6號(hào)、荃玉9號(hào)、中科10號(hào)、登海11號(hào)、聯(lián)創(chuàng)9號(hào)、同玉18、鉆卡巴巴、泰玉12、湘農(nóng)玉14號(hào)和奧玉3102等18個(gè)品種，以臨奧1號(hào)為對(duì)照(CK)。以上所有品種均為中遲熟型，株型均為半緊湊型。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2014年5月在湖南省醴陵市均楚鎮(zhèn)青山村進(jìn)行。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積為20.8 m2(2.6 m×8 m)，寬窄行栽培，寬行距 90 cm，窄行距40 cm，每行27株，3 480株/(667 m2)。3次重復(fù)。5月7日開(kāi)播種行，人工播種，每蔸3粒?；适?fù)合肥50 kg/(667 m2)(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)。出苗后3葉1心定苗，每蔸留1棵，在8葉全展時(shí)施追肥，施用尿素20 kg/(667 m2)，打穴深施結(jié)合中耕培土。同一區(qū)組試驗(yàn)的田間操作在同一天完成，其他栽培管理措施與大田生產(chǎn)一致，小區(qū)間肥水管理措施一致，并注意病蟲(chóng)、草害防治。

1.3 方法

按時(shí)記錄播種期、出苗期、抽雄期、吐絲期、開(kāi)花期和成熟期等生育數(shù)據(jù)。于收獲前每個(gè)品種選擇 10株測(cè)量株高及穗位高，收獲后自然風(fēng)干，計(jì)算產(chǎn)量。每個(gè)小區(qū)取 10個(gè)果穗進(jìn)行考種，測(cè)量穗長(zhǎng)、禿頂長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)和百粒重等，結(jié)果取平均值。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)用Excel 2007整理，運(yùn)用IBM SPSS Statistics 22進(jìn)行相關(guān)分析和通徑分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試夏玉米的產(chǎn)量分析

供試夏玉米品種的產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)及其方差分析結(jié)果見(jiàn)表1和表2。由表1可知，三北89和中單808產(chǎn)量分別為521.2和468.3 kg/(667 m2)，比CK增產(chǎn)16.4%和4.6%。其余16個(gè)品種產(chǎn)量都低于CK，其中同玉18，奧玉3102和渝單7號(hào)為產(chǎn)量較低的3個(gè)品種，產(chǎn)量均未超過(guò)300 kg/(667 m2)。

由表2可知，品種與品種之間F值為83.583，P值為0.000，差異達(dá)到極顯著水平，表明品種之間產(chǎn)量差異顯著。在1%差異水平上，三北89與CK相比產(chǎn)量差異顯著；中單808、荃玉9號(hào)，聯(lián)創(chuàng)9號(hào)3個(gè)品種與CK相比產(chǎn)量差異不顯著；其余14個(gè)品種產(chǎn)量差異與 CK相比均處于顯著水平。綜合產(chǎn)量因素考量，三北89和中單808的產(chǎn)量表現(xiàn)較好。

表1 供試夏玉米品種的產(chǎn)量Table 1 Yield of the summer maize varieties tested

表1(續(xù))

表2 產(chǎn)量方差分析結(jié)果Table 2 Analysis of variance for yield

2.2 夏玉米產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的多元線性逐步分析

由表3和表4可知，18個(gè)夏玉米品種總生育天數(shù)相差不大；株高，穗位高、穗長(zhǎng)、穗行數(shù)、行粒數(shù)和百粒重與產(chǎn)量性狀呈顯著正相關(guān)關(guān)系，其中行粒數(shù)(r=0.887 029)和穗長(zhǎng)(r=0.845 156)與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)較高；穗粗和禿尖長(zhǎng)與產(chǎn)量性狀呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，且禿尖長(zhǎng)呈顯著負(fù)相關(guān)。

表3 供試夏玉米品種的農(nóng)藝性狀Table 3 Agronomic traits of the summer maize varieties tested

由表4還可知，穗行數(shù)與行粒數(shù)(r=－0.092 030)、禿尖長(zhǎng)(r=－0.099 700)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與百粒重(r=0.007 028)呈正相關(guān)關(guān)系。說(shuō)明在一定程度上，穗行數(shù)越多，行粒數(shù)減少，禿尖長(zhǎng)度縮短，百粒重增加，但百粒重增加的幅度較低。

表3(續(xù))

表4 供試夏玉米品種產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀之間的相關(guān)系數(shù)Table 4 Correlation among agronomic traits affecting yield of the summer maize tested varieties

行粒數(shù)與禿頂長(zhǎng)(r=－0.475 700)呈顯著負(fù)相關(guān)，與百粒重(r=0.075 423)呈弱正相關(guān)。說(shuō)明在一定程度上，行粒數(shù)越多，禿頂長(zhǎng)度縮短，百粒重增加，且百粒重與穗長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)，因此，品種穗長(zhǎng)和行粒數(shù)的變化將影響百粒重和禿尖長(zhǎng)，選擇穗長(zhǎng)和行粒數(shù)表現(xiàn)較好的品種對(duì)提高百粒重和降低禿尖長(zhǎng)有一定的效果。

在進(jìn)行產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀多元性回歸分析時(shí)，軟件自動(dòng)剔除了對(duì)產(chǎn)量性狀的解釋意義并不顯著的自變量，以得到顯著相關(guān)性狀與產(chǎn)量的回歸模型，計(jì)算結(jié)果列于表5。

回歸模型的擬合優(yōu)度R2=0.975 9，調(diào)整后的R2= 0.971 1，說(shuō)明模型的擬合效果較好；回歸方程的F=202.5，P=2.352e–12，結(jié)果差異達(dá)極顯著水平。由表5的計(jì)算結(jié)果可知，以Y代表產(chǎn)量，X1代表行粒數(shù)，X2代表百粒重，X3代表穗行數(shù)，得到回歸方程為：Y= –20.221＋0.379X1＋0.418X2＋0.604X3。從方程中可以看出，3個(gè)自變量對(duì)產(chǎn)量均為正作用。根據(jù)其系數(shù)進(jìn)行正效應(yīng)排列順序依次為穗行數(shù)、百粒重、行粒數(shù)。

表5 供試夏玉米產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的回歸模型Table 5 Regression model coefficients between yield and agronomic traits of the summer maize varieties tested

2.3 夏玉米農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的通徑分析結(jié)果

由表6可知，行粒數(shù)，百粒重和穗行數(shù)對(duì)產(chǎn)量都表現(xiàn)出直接正效應(yīng)作用，其中行粒數(shù)效應(yīng)最大，為0.889；百粒重次之，為0.325；穗行數(shù)最小，為0.286。上述3個(gè)性狀對(duì)產(chǎn)量均為直接正效應(yīng)，這與相關(guān)分析的結(jié)果一致。行粒數(shù)通過(guò)百粒重對(duì)產(chǎn)量的間接作用為正值，通過(guò)穗行數(shù)對(duì)產(chǎn)量的間接作用為負(fù)值，但總體的影響不是很大。百粒重通過(guò)行粒數(shù)和穗行數(shù)對(duì)產(chǎn)量的間接作用為正值，其中行粒數(shù)為主要影響因素，在一定程度上提高了百粒重對(duì)產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)。穗行數(shù)通過(guò)行粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的影響為負(fù)值，在一定程度上降低了穗行數(shù)對(duì)產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)；通過(guò)百粒重對(duì)產(chǎn)量的影響為正值，但影響較小。

表6 供試夏玉米產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的通徑分析結(jié)果Table 6 Path coefficients of agronomic traits and yield of the summer maize varieties tested

3 結(jié)論與討論

對(duì) 18個(gè)夏玉米品種的產(chǎn)量及其農(nóng)藝性狀進(jìn)行通徑分析，可以很好的判斷出在湖南地區(qū)主導(dǎo)夏玉米品種的農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性。本研究結(jié)果表明，所選 18個(gè)夏玉米品種主要農(nóng)藝性狀對(duì)產(chǎn)量的正相關(guān)系數(shù)由大到小依次為每行粒數(shù)(r=0.887)、穗長(zhǎng)(r=0.845)、株高(r=0.691)、穗位高(r=0.682)、百粒重(r=0.395)和每穗行數(shù)(r=0.207)。其中通過(guò)回歸分析得到的相關(guān)性狀對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)由大到小依次為行粒數(shù)(P=0.889)、百粒重(P=0.325)、每穗行數(shù)(P=0.286)。

從以上數(shù)據(jù)可以看出，相關(guān)分析與回歸分析的結(jié)果有一定的差別。這是由于性狀之間相互影響，存在著間接效應(yīng)，因此，在品種的選擇上更應(yīng)注意考查行粒數(shù)、百粒重和穗行數(shù)的關(guān)系，三者之間既相互促進(jìn)又相互制約，在選擇上應(yīng)主抓行粒數(shù)，同時(shí)兼顧百粒重和穗行數(shù)，這與前人的研究結(jié)果相一致，著重于協(xié)調(diào)行粒數(shù)、穗行數(shù)和百粒重與產(chǎn)量之間的關(guān)系，控制好株高和穗位高及禿頂長(zhǎng)性狀[6–8]。綜合分析，18個(gè)夏玉米品種中，科玉2號(hào)雖然百粒重排在第一，但其行粒數(shù)表現(xiàn)較低，影響其總體水平。三北89，中單808和臨奧1號(hào)表現(xiàn)較好，三者不僅產(chǎn)量高，生育時(shí)間短，且每穗行數(shù)、每行粒數(shù)、百粒重和禿頂長(zhǎng)等指標(biāo)都在平均水平之上，比較適合推廣種植。

目前，臨奧1號(hào)仍是湖南省玉米新品種試驗(yàn)主要對(duì)照品種及推廣種植品種。本試驗(yàn)篩選的三北89和中單808在產(chǎn)量表現(xiàn)上遠(yuǎn)超過(guò)臨奧1號(hào)，有望成為夏玉米推廣的主要品種。另外，玉米新品種在種植過(guò)程中應(yīng)注意與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件結(jié)合，因地制宜，最大限度發(fā)揮品種的產(chǎn)能。

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責(zé)任編輯：尹小紅

英文編輯：梁 和

中圖分類(lèi)號(hào)：Q789.01

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1007-1032(2016)01-0011-05

收稿日期：2015–08–24 修回日期：2015–11–22

基金項(xiàng)目：湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)委員會(huì)科研項(xiàng)目；湖南省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2013TP4096)；長(zhǎng)沙市科技計(jì)劃項(xiàng)目(K1406002–61)

作者簡(jiǎn)介：邱博(1992—)，男，河南信陽(yáng)人，碩士研究生，主要從事作物栽培生理生態(tài)研究，chenqing250@hotmail.com；*通信作者，羅紅兵，教授，主要從事玉米種質(zhì)創(chuàng)新的新技術(shù)及應(yīng)用研究，1289413218@qq.com

Yield and agronomic characteristics of summer maize varieties

Qiu Bo1a, Luo Shuiqing1a,1b, Chen Pingping1a,1b, Luo Hongbing1a,1b,2*, Liu Weihua1a
(1.a.College of Agriculture; b.Southern Regional Collaborative Innovation Center for Grain and Oil Crops, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China; 2.Maize Engineering Research Center of Hunan Province, Changsha 410128, China)

Abstract:19 summer maize varieties of Lin’ao No.9, Keyu No.2, Aoyu 28, Sanbei No.2, Sanbei 89, Zhongdan 808, Banghaoyu 108, Yudan No.7, Keyu No.6, Quanyu No.9, Zhongke No.10, Denghai No.11, Lianchuang No.9, Tongyu18, Zuankababa, Taiyu No.12, Xiangnongyu No.14, Aoyu 3102 and Lin’ao No.1(as control) were selected as experiment material and randomized block was designed to compare their yields and analyze correlation between yield and agronomic characteristics. The results showed that Sanbei 89 and Zhongdan 808 had the top yields of 521.2 kg/(667 m2) and 468.3 kg/(667 m2), which were 16.4% and 4.6% higher than the control, respectively, it will be the main promotion varieties of summer maize in Hunan province. Kernels per row (r=0.887), ear length (r=0.845), plant height (r=0.691), ear height (r=0.682), 100-grain weight (r=0.395) and rows per ear (r=0.207) had a positive correlation with yield. The traits, which had no significant effect on yield, were removed through multiple regression analysis. Kernels per row, 100-grain weight and rows per ear were significant positively correlated with yield, showing path coefficients of 0.889, 0.325 and 0.286, respectively. In consequence, selection of maize variety should comprehensively consider the relationships among kernels per row, 100-grain weight and rows per ear, focusing on kernels per row and meanwhile giving consideration to 100-grain weight and rows per ear.

Keywords:summer maize; yield; agronomic characteristics; correlation analysis; path analysis