黑龍江省部分玉米雜交種的綜合評價

馮艷飛 楊威 任國鑫 鄧杰 李文龍 高樹仁

黑龍江省部分玉米雜交種的綜合評價

馮艷飛 楊威 任國鑫 鄧杰 李文龍 高樹仁

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院/黑龍江省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)與作物種質(zhì)改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，163319，黑龍江大慶）

玉米雜交種的綜合評價是新品種選育、審定和推廣的重要依據(jù)。以黑龍江省種植的部分玉米雜交種為試驗(yàn)材料，測定其產(chǎn)量（14%含水量）、籽粒含水量、容重、禿尖長、出籽率、軸粗/穗粗、百粒重和穗長8個性狀，采用灰色關(guān)聯(lián)度法對28個供試玉米雜交種的8個性狀進(jìn)行綜合評價。結(jié)果表明，德美亞3號、先玉696和先玉335加權(quán)關(guān)聯(lián)度排在前3位，綜合表現(xiàn)好。

玉米；灰色關(guān)聯(lián)度；綜合評價

玉米是我國種植面積最大的旱田作物，2020年種植面積達(dá)4133萬hm2（6.2億畝），產(chǎn)量約2600億kg，僅次于水稻。黑龍江省玉米種植面積超過600萬hm2（9000萬畝），居于全國榜首[1]。玉米作為重要的糧食、飼料及工業(yè)原料，在黑龍江省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位[2]。

傳統(tǒng)上對玉米品種的綜合評價主要采用產(chǎn)量比較試驗(yàn)[3]，除各試驗(yàn)點(diǎn)對產(chǎn)量結(jié)果進(jìn)行方差分析外，供試品種排序和品種的綜合評價均未進(jìn)行深入統(tǒng)計(jì)分析[4]。一般增產(chǎn)潛力大的雜交玉米組合往往穩(wěn)產(chǎn)性相對較差，單獨(dú)以產(chǎn)量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行品種評價是有局限性的，所以還要對雜交種多個性狀指標(biāo)進(jìn)行綜合分析和評價才更具有可靠性和客觀性[5]。

灰色關(guān)聯(lián)度分析法是根據(jù)因素之間發(fā)展趨勢的相似或相異程度，亦即“灰色關(guān)聯(lián)度”，來衡量因素間關(guān)聯(lián)程度的一種方法[6]。由于灰色關(guān)聯(lián)度分析法簡單好用，已被廣泛應(yīng)用于植物品種評價及農(nóng)藝性狀相關(guān)研究[7]。趙倩等[8]應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對參加2003-2004年山東省高肥乙組區(qū)域試驗(yàn)的11個小麥新品種（系）的13個主要性狀進(jìn)行了綜合評價，表明依據(jù)品種（系）的灰色關(guān)聯(lián)度順序所進(jìn)行的綜合評價與品種（系）的實(shí)際表現(xiàn)一致。卓德眾等[9]應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對河南省濮陽農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所1995年玉米產(chǎn)量比較試驗(yàn)的調(diào)查結(jié)果進(jìn)行綜合定量分析，較全面地分析評價了各個組合的綜合表現(xiàn)及各性狀的作用與關(guān)系，提高了試驗(yàn)的全面性、系統(tǒng)性和可行性，為鑒定和培育玉米新品種提供了科學(xué)依據(jù)。

近年來，玉米機(jī)械化生產(chǎn)和商品品質(zhì)日益受到重視，對玉米雜交種的評價也發(fā)生了相應(yīng)變化，郭曉霞等[10]研究發(fā)現(xiàn)，軸細(xì)、穗短粗、籽粒含水率低和脫水速度快的玉米種質(zhì)更適宜機(jī)械化收獲。本試驗(yàn)對28個玉米雜交種的籽粒產(chǎn)量、籽粒含水量、容重、禿尖長、出籽率、軸粗/穗粗、百粒重和穗長8個重要農(nóng)藝性狀進(jìn)行測定，利用灰色關(guān)聯(lián)度法綜合評價雜交種的優(yōu)劣，旨在為玉米雜交種的選育、比較試驗(yàn)和推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試玉米雜交種共28個，分別是中單103、中試6323、龍214、ZH08、ZH04、ZH02、ZH01、龍單81、龍313、龍410、農(nóng)265、黑283、黑285、農(nóng)266、黑3104、克334、克436、克044、農(nóng)1412、先玉335、譽(yù)成1號、先玉696、鑫鑫1號、墾單10、德美亞3號、克玉15、德美亞1號和龍輻玉5號，均由黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)玉米育種課題組提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)地基本情況 試驗(yàn)于2019年在黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)試驗(yàn)實(shí)習(xí)基地（大慶綠豐園）進(jìn)行，該地平均海拔146m，屬于典型的北溫帶亞干旱季風(fēng)氣候，年降水量400～500mm。前茬作物為玉米，常規(guī)壟作種植。土壤為鹽化草甸土，pH 8.1左右。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及取樣 采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積13m2，4行區(qū)，3次重復(fù)，行長5m，行距0.65m，株距0.25m，每行20穴，每穴保苗1株。播種時將玉米專用復(fù)合肥作為底肥一次性施入，施肥量450kg/hm2，在玉米拔節(jié)期中耕培壟時追施尿素225kg/hm2，其他田間管理均同當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)。成熟后統(tǒng)一收獲，每個小區(qū)隨機(jī)選取10個果穗，稱重并折算成14%含水量的產(chǎn)量；測定10個果穗的農(nóng)藝性狀，取3次重復(fù)平均值進(jìn)行分析。

1.3 灰色關(guān)聯(lián)度法分析

1.3.1 無量綱化處理 首先將產(chǎn)量、籽粒含水量、容重、禿尖長、出籽率、軸粗/穗粗、百粒重和穗長分別標(biāo)為1、2、3、4、5、6、7和8。

對新品種的各性狀值進(jìn)行無量綱化處理，采用初值化方法，即X數(shù)值分別去除0（0為理想品種，理想品種的各個農(nóng)藝性狀是由各供試材料的最優(yōu)農(nóng)藝性狀組成），計(jì)算公式：′()=[X()/0]。式中，X()為試驗(yàn)數(shù)據(jù)，0為同一性狀的理想品種數(shù)值，′()為試驗(yàn)數(shù)據(jù)無量綱化處理后的結(jié)果[11]。

1.3.2 求取絕對差值 求出(0)與()各對應(yīng)點(diǎn)的絕對差值，計(jì)算公式為Δ()=|0()-()|（=1，2，...27；=1，2，...9）[12]。

1.3.4 確定各個農(nóng)藝性狀權(quán)重 由于各性狀對雜交玉米組合的重要性不同，根據(jù)多年的育種經(jīng)驗(yàn)給予不同權(quán)重，見表1。

表1 各農(nóng)藝性狀所占權(quán)重

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀的F值

供試雜交種農(nóng)藝性狀的方差分析見表2，28個雜交種間各農(nóng)藝性狀均達(dá)到極顯著水平。

表2 雜交種間各農(nóng)藝性狀的F值

“**”表示在0.01水平上的顯著性

“**”indicate significance at 0.01 level

2.2 農(nóng)藝性狀

供試雜交種各農(nóng)藝性狀見表3，其中理想品種的農(nóng)藝性狀是由供試雜交種的最優(yōu)農(nóng)藝性狀組成，理想品種的產(chǎn)量（1）由先玉696提供，籽粒含水量（2）和容重（3）由德美亞1號提供，禿尖長（4）由德美亞3號提供，出籽率（5）由ZH01提供，穗軸/穗粗（6）由東266提供，百粒重（7）由龍單81提供，穗長（8）由中試6323提供。

表3 供試材料農(nóng)藝性狀

續(xù)表3 Table 3 (continued)

2.3 關(guān)聯(lián)系數(shù)

理想品種與供試雜交種之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)見表4。關(guān)聯(lián)系數(shù)值越接近理想品種則該品種越好，中試6323的產(chǎn)量（1）最接近理想品種，克044的籽粒含水量（2）和容重（3）最接近理想品種，東265的百粒重（7）最接近理想品種。

表4 理想品種與供試品種之間農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)

2.4 加權(quán)關(guān)聯(lián)度及綜合評價

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析的原理可知加權(quán)關(guān)聯(lián)度值越接近理想品種，該雜交種綜合性能越優(yōu)良。從表5可知，徳美亞3號關(guān)聯(lián)度最大（=0.9605），其次是先玉696（=0.9515），ZH02最小（=0.8596）。

表5 品種的綜合評價值

3 討論

合理確定雜交種的主要性狀及各性狀的權(quán)重系數(shù)對準(zhǔn)確評價雜交組合的綜合表現(xiàn)相當(dāng)重要。由于各地生態(tài)條件不同，影響雜交種玉米優(yōu)劣的主要性狀及各性狀的相對重要程度不同[13]。宮萬明等[14]研究發(fā)現(xiàn)，生育期適宜條件下，產(chǎn)量與穗長、出籽率和百粒重等關(guān)系最密切。王黎明等[15]研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量較高的品種不一定綜合性狀優(yōu)，也就是說高產(chǎn)品種不一定就是穩(wěn)產(chǎn)型品種。宋繼娟等[16]研究發(fā)現(xiàn)，玉米的6個穗部性狀中禿尖長的年度間波動幅度最大，其次是穗重和穗粒重，產(chǎn)量變異系數(shù)為16.3%，說明禿尖長嚴(yán)重影響玉米的穩(wěn)產(chǎn)性。黑龍江省位于中國東北部，因氣候寒冷，全年無霜期短，使果穗和籽粒脫水困難，嚴(yán)重影響了玉米質(zhì)量。因此玉米育種的目標(biāo)不僅要提高產(chǎn)量，還要降低收獲期籽粒含水量，玉米籽粒含水量過高會給玉米機(jī)械化收獲、干燥、儲存、運(yùn)輸及加工帶來困難，增加成本[17]。車海先等[18]研究發(fā)現(xiàn)籽粒中含水量是影響容重的因素，籽粒含水量越低的樣品，容重越大，玉米質(zhì)量越優(yōu)。對軸粗和穗粗單獨(dú)進(jìn)行分析不能直觀體現(xiàn)雜交種的優(yōu)劣，軸粗占穗粗的比例不僅影響玉米產(chǎn)量[19]，而且與籽粒脫水速率的關(guān)系十分密切[20]，因此選擇軸粗與穗粗的比值對玉米雜交種進(jìn)行評價更為準(zhǔn)確。本文各農(nóng)藝性狀所占權(quán)重是育種專家根據(jù)黑龍江地區(qū)多年的生產(chǎn)實(shí)際和育種經(jīng)驗(yàn)確定的，從而保證了對黑龍江省部分玉米雜交種綜合評價的準(zhǔn)確性和合理性。

本文采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法綜合評價黑龍江省部分玉米雜交種綜合表現(xiàn)與各性狀的作用關(guān)系，克服了單靠產(chǎn)量性狀評價品種的弊端，可以在很大程度上反映出綜合因素變化的態(tài)勢，能更加全面、準(zhǔn)確地對品種進(jìn)行綜合評價。從試驗(yàn)結(jié)果看，在黑龍江省大面積種植的雜交種德美亞3號、先玉696和先玉335綜合評價分別排在前3位，說明利用灰色關(guān)聯(lián)度法進(jìn)行品種綜合評價的結(jié)果和實(shí)際表現(xiàn)是一致的，同時，也說明試驗(yàn)選取的性狀及權(quán)重能夠反映出品種的表現(xiàn)。從結(jié)果還可看出，國內(nèi)選育的雜交種在籽粒含水量、出籽率和容重等方面存在一定差異。

4 結(jié)論

參試玉米雜交種的綜合評價排名是德美亞3號＞先玉696＞先玉335＞德美亞1號＞中試6323＞龍214＞黑3104＞克玉15＞龍單81＞ZH01＞黑285＞黑283＞克436＞ZH04＞龍410＞譽(yù)成1號＞克044＞肯單10＞龍313＞東農(nóng)265＞東農(nóng)1412＞中單103＞東農(nóng)266＞鑫鑫1號＞ZH08＞克334＞龍輻玉5號＞ZH02。其中德美亞3號加權(quán)關(guān)聯(lián)度最接近理想品種，說明其綜合性能最為優(yōu)良，其次是先玉696和先玉335。

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Comprehensive Evaluation of Some Maize Hybrids in Heilongjiang Province

Feng Yanfei, Yang Wei, Ren Guoxin, Deng Jie, Li Wenlong, Gao Shuren

(College of Agriculture, Heilongjiang Bayi Agricultural University/Heilongjiang Provincial Key Laboratory of Modern Agricultural Cultivation Technology and Crop Germplasm Improvement, Daqing 163319, Heilongjiang, China)

Comprehensive evaluation of maize hybrids are an important basis for the breeding, certification, and popularization of new varieties. In this experiment, some maize hybrids planted in Heilongjiang province were used as experimental materials. Eight characteristics were measured such as yield (14% water content), grain water content, unit weight, bald tip length, cone rate of seed, axle diameter/ear diameter, 100-grain weight, and ear length using the grey correlation method to evaluate the tested 28 maize hybrids. The results showed that the first three of the weighted correlation degree of maize hybrids were Demeiya 3, Xianyu 696 and Xianyu 335, which had the excellent comprehensive performance.

Maize; Grey relational grade; Comprehensive evaluation

10.16035/j.issn.1001-7283.2021.04.007

馮艷飛，研究方向?yàn)橛衩走z傳育種，E-mail：F2022973046@163.com

高樹仁為通信作者，研究方向?yàn)橛衩走z傳育種，E-mail：gaoshr107@126.com

黑龍江省農(nóng)墾總局重點(diǎn)科研計(jì)劃項(xiàng)目（HKKY190102-02）；黑龍江省外國專家項(xiàng)目“利用玉米單倍體技術(shù)進(jìn)行種質(zhì)資源創(chuàng)新”（G2020016）

2021-01-23；

2021-05-13；

2021-06-30