不同玉米品種主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析

吳蘭芳，岑慶宋，張 超，鐘 維，韋德斌，費永紅，向 英

(1.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院百色分院，廣西 百色 533612；2.百色市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，廣西 百色 533612)

玉米是廣西重要的糧食作物之一，百色作為廣西玉米主產(chǎn)區(qū)之一，玉米種植面積維持在12萬hm2左右，產(chǎn)量較低，平均300 kg/667 m2左右。玉米產(chǎn)量受到品種、環(huán)境、栽培技術(shù)、管理水平等多種因素的影響，既有各農(nóng)藝性狀的直接影響，也有其相互作用的間接影響[1]。因此，在玉米育種工作中，研究各農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量影響的主次關(guān)系，可為品種選育提供科學(xué)依據(jù)[2]。

灰色關(guān)聯(lián)度分析法是一種簡單實用的農(nóng)作物綜合分析法，在玉米、水稻、小麥、大豆、烤煙、毛木耳[3-12]等作物品種 (系) 的綜合評價及產(chǎn)量與其他性狀的關(guān)聯(lián)度分析已得到廣泛應(yīng)用。目前，運用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對玉米產(chǎn)量與相關(guān)性狀間關(guān)系進(jìn)行分析的研究報道也很多。如稅紅霞等[13]研究結(jié)果表明：百粒重、生育期、禿尖等農(nóng)藝性狀對玉米產(chǎn)量的影響較大；王美霞等[2]研究結(jié)果表明：對玉米產(chǎn)量影響較大的因素是株高、生育期和倒折率，出籽率和穗粗對產(chǎn)量的影響程度相對較小。紀(jì)坤等[14]研究結(jié)果表明：與產(chǎn)量關(guān)系最為密切的性狀是出籽率、行粒數(shù)和穗粗。

本研究采用灰色系統(tǒng)理論分析方法，對百色南部山區(qū)玉米品種的產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，找出對該地區(qū)玉米產(chǎn)量影響較大的農(nóng)藝性狀，為玉米育種工作提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料及供試單位

供試品種共12個：慶紅509、桂單552、桂單553、桂單6205、桂單662、桂單663、桂單681、兆玉215、桂青貯242、桂單239、桂單0826、新中玉801，以桂單162作為對照。

表1 供試材料及供試單位

1.2 試驗設(shè)計

試驗點位于百色市南部山區(qū)德?？h，試驗采用間比法排列，不設(shè)重復(fù)，10行區(qū)，小區(qū)面積56 m2，種植密度為3 500株/667 m2。實收中間4行(22.4 m2)計算產(chǎn)量。調(diào)查項目有生育期、株高、穗位高、倒伏率、倒折率、穗長、穗粗、禿尖、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重、出籽率、含水率、產(chǎn)量。調(diào)查方法按照《廣西玉米試驗記載項目和標(biāo)準(zhǔn)及測產(chǎn)方法》進(jìn)行。

1.3 分析方法

參照鄧聚龍[15]灰色關(guān)聯(lián)度分析法，將產(chǎn)量設(shè)為參考數(shù)列X0，其 余 性 狀 設(shè) 為 比 較 數(shù) 列Xi( 1，2，…，N) ，分別為生育期(X1)、綠葉率(X2)、株高(X3)、穗位高(X4)、莖粗(X5)、出籽率(X6)、百粒重(X7)、穗長(X8)、禿尖(X9)、穗粗(X10) 、穗行數(shù)(X11)、行粒數(shù)(X12)。采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。各農(nóng)藝性狀的平均值見表2。

表2 不同玉米品種的主要農(nóng)藝性狀平均值

1.3.1數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

由于原始數(shù)據(jù)中各性狀因素的量綱不同，需按公式進(jìn)行無量綱化處理。

表3 各品種主要農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化值

1.3.2計算絕對差值

計算產(chǎn)量與各性狀數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的絕對差：

Δi(k)=X0(k)-Xi

Δi為第k個品種的參考數(shù)列與第i個農(nóng)藝性狀第k個品種差的絕對值。結(jié)果見表4。

表4 產(chǎn)量與各農(nóng)藝性狀的絕對差值

1.3.3計算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)

Δmin為最小絕對差值，Δmax為最大絕對差值，ρ是分辨系數(shù)，一般取0.5。

1.3.4計算灰色關(guān)聯(lián)度

ri=1/ξi(k)

ri為第k個品種的參考數(shù)列與第i個農(nóng)藝性狀第k個品種的灰色關(guān)聯(lián)度。

2 結(jié)果與分析

2.1 各品種產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的基本表現(xiàn)

12個品種產(chǎn)量變幅在323.05～580.93 kg/667 m2之間，比ck增產(chǎn)的品種有3個，分別是慶紅509、桂單239、桂單6205，分別比ck增產(chǎn)18.79%、18.20%、3.32%。各品種中，禿尖長的變異系數(shù)最大為29.17%，說明品種間該性狀差異顯著。產(chǎn)量、穗位高、綠葉率三個性狀的變異系數(shù)超過10%，說明這三個性狀品種間差異較顯著。

2.2 各品種產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)度分析

由表5可以看出，各品種間產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度排序為：出籽率>百粒重>穗粗>行粒數(shù)>穗行數(shù)>穗位高>禿尖>穗長>株高>生育期>莖粗>綠葉率。其中，出籽率的關(guān)聯(lián)系數(shù)最大(0.764 0)，其次是百粒重，關(guān)聯(lián)系數(shù)為0.758 7，再次是穗粗，關(guān)聯(lián)系數(shù)為0.741 7，根據(jù)灰色理論分析原理，關(guān)聯(lián)度越大，關(guān)系越緊密，說明出籽率、百粒重、穗粗三個性狀對產(chǎn)量影響最大，莖粗、綠葉率對產(chǎn)量的影響較小。

表5 產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)

2.3 各品種間主要農(nóng)藝性狀關(guān)系分析

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析原理，將不同農(nóng)藝性狀分別作為參考序列，其他性狀作為比較序列，得出農(nóng)藝性狀間的關(guān)聯(lián)矩陣(表6)。從表中可以看出，與生育期關(guān)系最密切的性狀是株高；與株高關(guān)系最密切的性狀是穗位高，其次是生育期、行粒數(shù)；與綠葉率關(guān)系最密切的性狀是莖粗；與穗位高關(guān)系最密切的性狀是株高，其次是行粒數(shù)、穗長；與莖粗關(guān)系最密切的性狀是綠葉率，其次是出籽率、生育期；與出籽率關(guān)系最密切的性狀是穗長，其次是禿尖、行粒數(shù)；與百粒重關(guān)系最密切的性狀是出籽率，其次是行粒數(shù)、穗位高；與穗長關(guān)系最密切的性狀是行粒數(shù)，其次是禿尖、出籽率；與禿尖關(guān)系最密切的性狀是穗長，其次是穗粗、出籽率；與穗粗關(guān)系最密切的性狀是禿尖，其次是出籽率、穗行數(shù)；與穗行數(shù)關(guān)系最密切的性狀是出籽率，其次是穗長、禿尖；與行粒數(shù)關(guān)系最密切的性狀是穗位高，其次是穗長、株高。

表6 各農(nóng)藝性狀間關(guān)聯(lián)矩陣

由此可見，株高和穗位高的關(guān)系較為密切，這與倪正斌等[16]、李清超等[17]研究結(jié)果一致。出籽率、行粒數(shù)、穗長與大部分性狀關(guān)聯(lián)度較大，說明以上三個性狀是與其他多個性狀相互影響的重要農(nóng)藝性狀。因此，玉米育種工作要結(jié)合各性狀進(jìn)行綜合考慮。

3 結(jié)論與討論

玉米的產(chǎn)量由多個農(nóng)藝性狀綜合決定，各性狀對產(chǎn)量的影響程度不同，灰色關(guān)聯(lián)度分析方法能對玉米品種的多個性狀進(jìn)行綜合評價，是一種比較客觀全面的分析方法。陳燦等[1]研究表明，穗粗、百粒重、穗行數(shù)等農(nóng)藝性狀是影響玉米產(chǎn)量的主要因素。稅紅霞等[13]研究表明，百粒重、生育期、禿尖等性狀對產(chǎn)量的影響較大。倪正斌等[16]研究表明，千粒重、出籽率、行粒數(shù)對玉米雜交種產(chǎn)量的影響較大。孟靜嬌等[18]研究表明，穗長、株高和百粒重等農(nóng)藝性狀對玉米產(chǎn)量的影響較大。陳榮麗等[21]研究表明，穗粗對甜玉米鮮穗產(chǎn)量的影響較大。本研究表明，出籽率、百粒重、穗粗等性狀對百色地區(qū)玉米產(chǎn)量影響較大。盡管結(jié)果不一樣，但是多數(shù)研究結(jié)果表明，出籽率、百粒重、穗粗3個性狀大多排在前3位，是影響產(chǎn)量最主要的因素。

玉米的產(chǎn)量受多種因素的影響，各性狀間是相互影響，相互作用的。魏常敏等[19]研究表明，同一品種在不同年份，相同農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度有所變化。陳靜等[20]研究表明，不同時間、地點、環(huán)境、品種等因素都可能造成玉米產(chǎn)量主導(dǎo)因素的變化。因此，百色地區(qū)玉米育種工作中，除了注重出籽率、百粒重、穗粗等性狀的選擇外，也要綜合考慮各個性狀間的相互關(guān)系，以選育出適合當(dāng)?shù)氐母弋a(chǎn)優(yōu)質(zhì)玉米新品種。