夏玉米品系（種）的產(chǎn)量比較及主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度分析

周得寶 王娟 王五洲 吳蘭云 徐茂林 李明兵 周言虎 竇樂

摘要[目的]研究淮北地區(qū)夏玉米品系（種）的產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)度。[方法]運用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法，研究14個夏玉米品系（種）的產(chǎn)量與10個主要農(nóng)藝性狀間關(guān)聯(lián)的主次關(guān)系及各性狀間的相互關(guān)聯(lián)程度。[結(jié)果]有76.9%品系的產(chǎn)量顯著高于對照鄭單958；主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度大小依次為禿尖長、株高、穗行數(shù)、穗長、行粒數(shù)、穗位高、百粒重、倒伏倒折率、出籽率、穗粗。[結(jié)論]在育種實踐中應(yīng)盡可能選擇禿尖短、株高中等偏上、穗行數(shù)較多和穗長較長的品系。

關(guān)鍵詞玉米；關(guān)聯(lián)度分析；產(chǎn)量；農(nóng)藝性狀

中圖分類號S513文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）26-0048-04

Comparison of Yield and Correlation Degree between Main Agronomic Traits of Summer Maize Lines（Varieties）

ZHOU Debao1，WANG Juan2，WANG Wuzhou3 et al

（1.Suzhou Academy of Agricultural Sciences，Suzhou，Anhui 234000；2.Anhui Huacheng Seed Industry Co.，Ltd.，Suzhou，Anhui 234000；3.Lingbi County Agriculture Committee，Suzhou，Anhui 234200）

Abstract[Objective]The yield of summer maize and correlation degree of agronomic traits in Huaibei region were studied.[Method] Based on the grey relational analysis method，the relationship between the yield of 14 summer maize lines（varieties） and 10 main agronomic traits and the correlation between the traits were studied.[Result] The yield of 76.9% lines was significantly higher than that of control Zhengdan 958. The correlation degree order of main agronomic traits and yield was as follows：bare top length，plant height，ear row number，ear length，row grains，ear height，100seed weight，lodging and stem broken rates，seedproducing percentage，ear diameter.[Conclusion]In the breeding practice， we should choose the long lines of the bald tip shorter，plant height higher，ear rows more.

Key wordsMaize；Correlation degree analysis；Yield；Agronomic traits

玉米是重要的糧食作物、飼料作物和經(jīng)濟作物，在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟發(fā)展中占有重要的地位。根據(jù)玉米種植結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃，到2020年我國玉米種植面積將減少333萬hm2。提高單產(chǎn)水平將是進一步增加玉米產(chǎn)量的重要途徑。產(chǎn)量是一個復(fù)雜的數(shù)量性狀，受多個性狀因素共同影響，弄清各個因素對產(chǎn)量的影響，將對育種家選育優(yōu)良品系有極大的參考價值。目前，評價作物產(chǎn)量與性狀關(guān)系的方法大體上有方差分析、決定系數(shù)分析、回歸分析、通徑分析等，但各有優(yōu)缺點。而灰色關(guān)聯(lián)度分析法是研究作物多元性狀相對重要性的良好方法[1]，該方法是在20世紀80年代提出的一種分析理論，能較好地反映事物的本質(zhì)，具有所需樣本小、方法簡便、信息量大的優(yōu)點。在玉米產(chǎn)量與性狀的關(guān)系上，運用灰色關(guān)聯(lián)度分析法進行分析此前報道較多并取得一定的結(jié)果。尹麗俠等[2]研究認為行粒數(shù)、單位面積穗數(shù)、株高、出籽率與夏玉米產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度較大；魏鋒等[3]研究認為各性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度依次是穗粗、百粒重、行粒數(shù)、穗長、穗行數(shù)、倒伏倒折率、穗軸直徑、出籽率、生育期、株高、穗位高、100 d 籽粒含水量；李清超等[4]研究表明各性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度大小依次為單穗粒重、株高、穗位高、穗行數(shù)、百粒重、禿尖、生育期、穗長；陳舉林[5]研究認為灰色關(guān)聯(lián)度分析可作為品種區(qū)域試驗中對參試品種進行綜合評判的一種有效方法；王麗華等[6]研究認為主要主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度依次為百粒重、穗長、行粒數(shù)、葉片數(shù)、雄穗分枝數(shù)、穗柄長度、穗粗、禿頂、穗位高、行粒數(shù)、株高；孫峰成等[7]研究認為與產(chǎn)量密切相關(guān)的農(nóng)藝性狀是出籽率、行粒數(shù)、穗粗、百粒質(zhì)量、株高等；與粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉和賴氨酸含量等營養(yǎng)品質(zhì)密切相關(guān)的農(nóng)藝性狀是穗粒數(shù)、百粒質(zhì)量、行粒數(shù)、出籽率、穗行數(shù)。在保證適當(dāng)株高的前提下，要注重選育出籽率、百粒質(zhì)量較高品種。賈曉軍等[8]研究表明穗粗、葉片數(shù)、穗長、株高和穗行數(shù)與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度較大。前人相關(guān)研究中，因試驗區(qū)域生態(tài)條件、生產(chǎn)水平及所選用材料不同，造成結(jié)果不盡相同?？梢?，灰色關(guān)聯(lián)度分析受氣候、田間肥力、材料等多個因素制約，在實際中，必須針對特定環(huán)境作物品種進行研究。筆者利用灰色關(guān)聯(lián)分析法對淮北地區(qū)夏玉米品系（種）的產(chǎn)量與其性狀關(guān)聯(lián)度進行分析，以期為當(dāng)?shù)赜衩灼废担ǚN）選擇、栽培生產(chǎn)提供理論參考。

1材料與方法

1.1材料

參試玉米品系（種）有SZ01、SZ02、SZ03、SZ04、SZ05、SZ06、SZ07、SZ08、SZ09、SZ10、SZ11、SZ12、SZ13和CK（鄭單958）共14個。

1.2試驗設(shè)計

2016年6—10月將參試玉米品系（種）種植于安徽省宿州市紫蘆湖良種繁殖場科研所試驗田中，該田塊地勢平坦，耕層厚度26 cm左右，土壤為砂姜黑土，肥力中等，有機質(zhì)15.34 g/kg、全氮 0.76 g/kg、有效磷7.7 mg/kg、速效鉀90 mg/kg、堿解氮65 mg/kg，pH 7.6。采取隨機區(qū)組排列，3次重復(fù)，5行區(qū)，行長6.67 m，行距0.60 m、株距0.22 m，密度7.5萬株/hm2，實收中間3行計產(chǎn)。

1.3測定項目

田間性狀調(diào)查：從每小區(qū)第1行第4棵開始連續(xù)測量10株正常生長植株；室內(nèi)考種性狀調(diào)查：從第1行第4棵開始連續(xù)取10個符合標準果穗測量，再以3次重復(fù)平均值進行數(shù)據(jù)分析。調(diào)查性狀有株高、穗位高、倒伏倒折率、穗長、穗行數(shù)、禿尖長、百粒重、出籽率、行粒數(shù)、穗粗和小區(qū)產(chǎn)量。

1.4分析方法

1.4.1采用Excel和DPS 7.05進行數(shù)據(jù)處理和分析。根據(jù)灰色系統(tǒng)理論要求[9-11]，將14個參試品系（種）的10個農(nóng)藝性狀看作一個灰系統(tǒng)。在分析性狀對產(chǎn)量的影響時，以產(chǎn)量為參考數(shù)列，記作X0，其他各性狀為比較數(shù)列，記作株高（X1）、穗位高（X2）、倒伏倒折率（X3）、穗長（X4）、穗行數(shù)（X5）、禿尖長（X6）、百粒重（X7）、出籽率（X8）、行粒數(shù)（X9）、穗粗（X10）。而在分析所有性狀間的相互關(guān)系時，各性狀分別作為參考數(shù)列和比較數(shù)列，即可構(gòu)建出各個性狀間的關(guān)聯(lián)矩陣。

1.4.2數(shù)據(jù)標準化。各個性狀間存在單位不一致的情況，要對數(shù)據(jù)進行標準化（無量綱化）處理，公式Xi′（K）=[Xi（K）-]/Si，式中Xi′（K）為標準化后的處理值；Xi（K）為各性狀原始數(shù)據(jù)；為同一性狀平均值；Si為同一性狀標準差。

1.4.3參考序列（產(chǎn)量）與比較序列（其他性狀）的絕對差值。根據(jù)無量綱化值計算參考序列（產(chǎn)量）與比較序列（其他性狀）的絕對差值，即絕對差值Δi（K）= | Xi′（K）-X0′（K）|。

1.4.4產(chǎn)量與各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)。灰色關(guān)聯(lián)系數(shù) ξi（K）=（Δmin+ρΔmax）/[Δi（K）+ρΔmax]。Δmin為絕對差值 Δi（K）的最小值（0），Δmax為絕對差值 Δi（K）的最大值（3.892 9），ρ為分辨系數(shù)，0<ρ<1，一般取 ρ=0.5。

1.4.510個比較性狀對產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度和關(guān)聯(lián)序。

按公式γi=（1/N）×ξi（k）計算，求得各比較數(shù)列與參考數(shù)列的關(guān)聯(lián)度和關(guān)聯(lián)序。

2結(jié)果與分析

2.114個玉米品系（種）產(chǎn)量分析

由表1可知，與CK相比產(chǎn)量達到極顯著差異的有9個品系，分別是SZ06、SZ02、SZ13、SZ09、SZ05、SZ03、SZ11、SZ08和SZ12，分別比CK增產(chǎn)28.0%、25.0%、22.1%、13.4%、12.6%、11.9%、11.7%、10.6%、8.5%；SZ10比CK增產(chǎn)6.1%，差異達到顯著水平；其他3個品系比CK產(chǎn)量低，但差異不顯著。

方差分析結(jié)果表明，區(qū)組間P=0.220 7>0.05，區(qū)組間無差異，表明該次試驗田間肥力較勻、排列合理、試驗科學(xué)規(guī)范；處理間P=0.000 1<0.01，表明品系間產(chǎn)量差異達到極顯著水平。

2.214個玉米品系（種）主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度分析

將14個品系（種）10個農(nóng)藝性狀的平均值列于表2，并對各性狀數(shù)據(jù)進行標準化（無量綱化）處理（表3）。根據(jù)無量綱化值計算參考序列（產(chǎn)量）與比較序列（其他性狀）的絕對差值，結(jié)果見表4。各品系（種）產(chǎn)量與各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)見表5。10個比較性狀對產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度及關(guān)聯(lián)序見表6。從表6可以看出，淮北地區(qū)夏玉米產(chǎn)量與各農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度大小依次為禿尖長、株高、穗行數(shù)、穗長、行粒數(shù)、穗位高、百粒重、倒伏倒折率、出籽率、穗粗。根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析原則，灰色關(guān)聯(lián)度大的比較序列與參考序列的關(guān)系密切，關(guān)聯(lián)度小的比較序列與參考數(shù)列關(guān)系較遠，說明與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)較緊密的農(nóng)藝性狀是禿尖長和株高，其次是穗行數(shù)、穗長、行粒數(shù)和穗位高，最后是百粒重、倒伏倒折率、出籽率和穗粗。在新品系選育中，應(yīng)注重禿尖短、株高中等偏上、穗行數(shù)較多和穗長較長的品系。

2.3玉米品種（系）10個主要農(nóng)藝性狀間關(guān)聯(lián)度分析

由表7可知，株高與其他農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度從大到小為禿尖長、倒伏倒折率、百粒重、穗位高、穗長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粗、出籽率；穗位高與其他農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度從大到小為行粒數(shù)、穗行數(shù)、株高、倒伏倒折率、穗長、出籽率、百粒重、禿尖長、穗粗；倒伏倒折率與其他農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度從大到小為株高、行粒數(shù)、出籽率、穗位高、穗長、穗行數(shù)、穗粗、禿尖長、

百粒重；穗長與其他農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度從大到小為株高、禿尖長、穗位高、行粒數(shù)、倒伏倒折率、穗行數(shù)、百粒重、出籽率、穗粗；穗行數(shù)與其他農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度大到小為穗位高、禿

尖長、株高、倒伏倒折率、行粒數(shù)、穗長、穗粗、百粒重、出籽

率；禿尖長與其他農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度從大到小為株高、穗行數(shù)、穗長、倒伏倒折率、行粒數(shù)、百粒重、穗位高、穗粗、出籽率；百粒重與其他農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度從大到小為株高、穗位高、穗粗、穗行數(shù)、倒伏倒折率、行粒數(shù)、穗長、禿尖長、出籽率；出籽率與其他農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度從大到小為倒伏倒折率、行粒數(shù)、穗位高、穗粗、穗行數(shù)、穗長、禿尖長、百粒重、株高；行粒數(shù)與其他農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度從大到小為穗位高、倒伏倒折率、出籽率、穗長、株高、穗行數(shù)、禿尖長、穗粗、百粒重；穗粗與其他農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度從大到小為倒伏倒折率、百粒重、出籽率、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長、禿尖長、穗位高、株高。

由以上分析可以看出，株高同時與多個性狀的關(guān)聯(lián)度較大，說明株高是一個同時與多個性狀相互影響的重要農(nóng)藝性狀。同時可以看出，玉米是一個有機的整體，性狀間均存在相互影響，生產(chǎn)上兼顧各性狀的協(xié)調(diào)發(fā)展，以最大限度地發(fā)揮玉米品種自身各因素的增產(chǎn)潛力。

3 結(jié)論與討論

從該次產(chǎn)量比較結(jié)果來看，有76.9%材料產(chǎn)量顯著高于CK（鄭單958），說明在玉米育種過程中，近幾年取得了比較可喜的成績，但新選材料能否大面積推廣應(yīng)用，還需要多年多點考察。

灰色關(guān)聯(lián)度是灰色數(shù)學(xué)中的一種方法，其用來研究事物相互關(guān)聯(lián)、相互作用的復(fù)雜因素的影響作用，確定影響事物的本質(zhì)因素，使各種影響因素之間的“灰色”關(guān)系清晰化[12]。該研究通過灰色關(guān)聯(lián)度分析得出，禿尖長、株高、穗行數(shù)及穗長與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度較大，其中李光發(fā)等[13]研究表明與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度較大的農(nóng)藝性狀有禿尖長和穗長，但在位次上有差別；株高與前人[14]的研究報道一致；穗長與李春霞等[15]的報道結(jié)果一致。說明灰色關(guān)聯(lián)度分析在該研究中具有很好的應(yīng)用價值。

玉米產(chǎn)量是受多種因素共同影響的復(fù)雜數(shù)量性狀，不同生態(tài)區(qū)農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量的貢獻也是有差別的，而灰色關(guān)聯(lián)分析法是一種能夠?qū)⑵渌蛩匕凑沼绊懘笮^(qū)分開來的一種方法。該研究分析表明，對產(chǎn)量影響關(guān)聯(lián)度大小順序為禿尖長、株高、穗行數(shù)、穗長、行粒數(shù)、穗位高、百粒重、倒伏倒折率、出籽率、穗粗。試驗材料、試驗地點及當(dāng)年氣象條件的差異，可能會造成不同研究存在一定的差異。

該研究分析表明，株高是一個極為敏感且重要的農(nóng)藝性狀，其中與倒伏倒折率、穗長、禿尖長和百粒重關(guān)聯(lián)度第一，與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度第二，與出籽率和穗粗關(guān)聯(lián)度較小。在新品系選育工作中應(yīng)選擇禿尖短、株高中等偏上、穗行數(shù)較多和穗長較長的品系，協(xié)調(diào)源與庫的關(guān)系，保證產(chǎn)量的增加。

參考文獻

[1] 孫海潮，萬金紅，郭安斌，等.灰色關(guān)聯(lián)分析在玉米組合鑒定試驗中的應(yīng)用[J].玉米科學(xué)，2006，14（2）：47-49.

[2] 尹麗俠，蘇雪梅，馮國強，等.冀東地區(qū)夏玉米產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].河北科技師范學(xué)院學(xué)報，2008，22（1）：30-33.

[3] 魏鋒，馬毅，洪德峰，等.基于灰色關(guān)聯(lián)度分析的玉米新組合產(chǎn)量及相關(guān)性狀評價[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（32）：12-16.

[4] 李清超，馬浪浪，文瓊，等.玉米雜交組合主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2015，31（30）：74-78.

[5] 陳舉林.灰色關(guān)聯(lián)分析在玉米雜交種綜合評判中的應(yīng)用研究[J].玉米科學(xué)，1994，2（3）：22-24.

[6] 王麗華，劉正，潘海山，等.10個玉米品種（系）的產(chǎn)量比較及主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2013，29（15）：103-107.

[7] 孫峰成，馮勇，于卓，等.12個玉米群體的主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量、品質(zhì)的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].華北農(nóng)學(xué)報，2012，27（1）：102-105.

[8] 賈曉軍，丁變紅，張小偉，等.44個玉米雜交種產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2015，31（21）：16-23.

[9] 鄧聚龍.農(nóng)業(yè)系統(tǒng)灰色理論與方法[M].濟南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，1988.

[10] 雷鐵拴.灰色系統(tǒng)理論在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用[M].鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，1996.

[11] 郭瑞林.作物灰色育種學(xué)[M].北京：農(nóng)業(yè)科技出版社，1985.

[12] 孫芳芳.淺議灰色關(guān)聯(lián)度分析方法及其應(yīng)用[J].科技信息，2010（17）：364-366.

[13] 李光發(fā)，李忠南，王越人，等.玉米PH6WC組合與產(chǎn)量相關(guān)性的灰色關(guān)聯(lián)分析[J].玉米科學(xué)，2013，21（6）：45-48.

[14] 岳堯海，周小輝，楊賢成，等.夏玉米產(chǎn)量性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].玉米科學(xué)，2004，12（4）：21-22.

[15] 李春霞，蘇俊，鐘占貴，等.玉米雜交種的產(chǎn)量與相關(guān)因素的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].玉米科學(xué)，1996（1）：35-38.