基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的12 個(gè)糯玉米品種評價(jià)

禤豪新 梁世龍 劉喻華 盛 潔 彭 楷 王遠(yuǎn)能高銘信 鄭瑞花 李 玉 鄒成林

（1 廣西橫州市石塘鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)水利站，橫州530300；2 廣西橫州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，橫州530300；3 廣西橫州市百合鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)水利站，橫州530300；4 廣西橫州市校椅鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)水利站，橫州530300；5 廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)，南寧530007；6 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所，南寧530007）

鮮食糯玉米又稱菜用玉米、果蔬玉米[1]，是玉米屬的一個(gè)亞種，是普通玉米發(fā)生突變后經(jīng)人工選育而成的新類型。成熟的糯玉米晶瑩剔透，其籽粒胚乳淀粉全部為支鏈淀粉，因此煮熟后的糯玉米黏而軟且具有糯性，籽粒淀粉也是特殊的重要工業(yè)原料[2]。糯玉米具有糯性強(qiáng)、口感好、種皮薄、芳香味特殊、味甜、營養(yǎng)豐富等特點(diǎn)[3-4]。此外，糯玉米還具有較高的商品價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，其收獲期長、采收后耐貯運(yùn)、貨架期長[5-6]、栽培技術(shù)簡單，可以加工成許多食品，包括玉米片、餃子、玉米面條等[7]，在食品、醫(yī)藥及工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用[8]。隨著種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，鮮食糯玉米也因其自身的多種特點(diǎn)和用途深受消費(fèi)者與生產(chǎn)者的喜愛。發(fā)展鮮食糯玉米可以滿足消費(fèi)者的需求，增加農(nóng)民收入，延長食品等的生產(chǎn)鏈。

灰色關(guān)聯(lián)分析是用來分析系統(tǒng)中母因素與子因素關(guān)系的接近程度，以此來判斷引起系統(tǒng)中發(fā)展變化的主次因素，是一種統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)，是對系統(tǒng)動(dòng)態(tài)發(fā)展態(tài)勢的量化比較分析方法[9]。1985 年鄧聚龍[10]首次提出了灰色控制理論，劉錄祥等[11]、袁嘉祖[12]據(jù)此提出了應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論綜合評價(jià)作物新品種的方法，為全面、合理、客觀地評價(jià)分析作物品種提供了一條新的渠道，該理論在水稻[13]、柑橘[14]、玉米[15]、大豆[16]等作物的數(shù)量性狀和新品種評價(jià)上取得了較好的效果。

因此，為了更全面、客觀、合理地綜合評價(jià)糯玉米品種，本試驗(yàn)采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對參加區(qū)域試驗(yàn)的12 個(gè)糯玉米品種的12 個(gè)性狀進(jìn)行綜合分析評價(jià)，旨在找出綜合性狀優(yōu)良的糯玉米品種，為滿足市場需求、促進(jìn)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、帶動(dòng)玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展和優(yōu)質(zhì)糯玉米的種植及推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料本試驗(yàn)以彩糯606、蘇糯6 號、金糯1913、佳農(nóng)861、荊恒18-1、斯達(dá)糯54、佳糯808、京科糯2000GL、徽彩甜糯1 號、美玉18 號、銳玉926、蘇玉糯5 號12 個(gè)糯玉米品種為供試材料，上述品種均由北京市農(nóng)林科學(xué)院玉米研究所統(tǒng)一收集后提供給廣西橫州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所。

1.2 試驗(yàn)方法試驗(yàn)地點(diǎn)位于廣西橫州市橫州鎮(zhèn)新橋村，試驗(yàn)地土壤肥力中等，排灌條件好，無前茬作物。試驗(yàn)小區(qū)面積為24m2，采用隨機(jī)區(qū)組一次重復(fù)設(shè)計(jì)，行長6m，6 行區(qū)，實(shí)收中間4 行鮮穗，折算小區(qū)產(chǎn)量和每667m2產(chǎn)量，試驗(yàn)周邊設(shè)置與小區(qū)行數(shù)相同的保護(hù)行。試驗(yàn)嚴(yán)格按照2022 年橫州市糯玉米區(qū)域試驗(yàn)方案進(jìn)行田間管理操作，用《中鮮玉聯(lián)合體2022 年鮮食糯玉米品種區(qū)域試驗(yàn)?zāi)杲K報(bào)告》所附的調(diào)查項(xiàng)目進(jìn)行綜合分析與評價(jià)。選取植株的生育期、株高、穗高、抗倒伏率、結(jié)實(shí)率、穗長、穗粗、行粒數(shù)、行數(shù)、葉片數(shù)、百粒重和鮮穗產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.3 分析方法應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法，把所有供試組合當(dāng)作一個(gè)灰色系統(tǒng)，各參考性狀為系統(tǒng)中的一個(gè)因素。根據(jù)供試品種各性狀指標(biāo)構(gòu)建一個(gè)理想品種。設(shè)理想品種各性狀指標(biāo)構(gòu)成的數(shù)列為參考數(shù)列X0，供試品種各項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)成的數(shù)列為比 較 數(shù) 列Xi（i=1，2，...，N，N為 供 試 品 種 數(shù) 目），由以下公式計(jì)算出理想品種與供試品種之間的關(guān)聯(lián)度。

（1）、（2）式中，ξi（k）為關(guān)聯(lián)系數(shù)，ri為關(guān)聯(lián)度，Δ0i（k）=|X0（k）-Xi（k）|，表示k時(shí)刻兩比較序列的絕對差。Δmax 和Δmin 分別表示所有比較序列各個(gè)時(shí)刻絕對差中的最大值和最小值，ρ為分辨系數(shù)，取值0.5。

2 結(jié)果與分析

2.1 確定參考數(shù)列以所有供試組合生育期、株高、穗高、葉片數(shù)的平均值作為參考品種值，其他性狀以供試組合的最大值為參考品種值，構(gòu)造出理想品種X0的各個(gè)性狀指標(biāo)。禿尖指標(biāo)用公式X=100×（穗長-禿尖長）/穗長，轉(zhuǎn)換為結(jié)實(shí)率。對抗倒伏指標(biāo)用公式Y(jié)=1-（倒伏株數(shù)/總株數(shù)）×100%，轉(zhuǎn)為抗倒伏值，供試品種的各個(gè)性狀值與理想品種值列于表1。

表1 供試品種與理想品種主要性狀

2.2 數(shù)據(jù)初始化處理在本研究中，所要比較分析的植株性狀的量綱不同，單位不統(tǒng)一，且不同植株性狀的數(shù)值數(shù)量級相差大，會(huì)導(dǎo)致這些集合曲線比例不同，這樣的數(shù)據(jù)很難直接進(jìn)行比較，因此，進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析時(shí)要對數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，轉(zhuǎn)換為可比較的數(shù)據(jù)序列。本研究對表1 進(jìn)行無量綱化處理是使用初值化，即X0數(shù)列分別除Xi數(shù)列，結(jié)果見表2。

表2 數(shù)據(jù)的無量綱化處理

2.3 計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)

2.3.1 計(jì)算X0與Xi的絕對差求參數(shù)X0與12 個(gè)供試品種相對應(yīng)性狀的絕對差值，即計(jì)算Δoi（k）=|X0（k）-Xi（k）|（i=1，2，...，12；k=1，2，...，12），計(jì)算結(jié)果列于表3。由表3 可知，絕對差最大值Δmax=0.6204，絕對差最小值Δmin=0。

表3 供試品種的絕對差

2.3.2 計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)將Δmin=0，Δmax=0.6204，并取ρ=0.5，代入公式（1），得出公式（3）

把表3 相應(yīng)的Δi（k）數(shù)值帶入公式（3），即可算出X0對Xi各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)ξi（k），計(jì)算結(jié)果見表4。

表4 供試品種的關(guān)聯(lián)系數(shù)

2.4 計(jì)算平均關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度使用等權(quán)關(guān)聯(lián)度法的要求是供試品種的各性狀應(yīng)同等重要，這樣才可以評價(jià)不同品種的優(yōu)劣。將表4 中供試品種的關(guān)聯(lián)系數(shù)代入公式（2）計(jì)算平均關(guān)聯(lián)度，結(jié)果見表5。糯玉米不同性狀的重要性是不同的，必須按照不同性狀的重要程度賦予各自不同的權(quán)重，然后求出加權(quán)關(guān)聯(lián)度，這樣才能更科學(xué)、更全面、更準(zhǔn)確地分析和評價(jià)糯玉米新品種的優(yōu)劣[17]。本研究對糯玉米品種的12 個(gè)主要性狀分別賦予的不同權(quán)重系數(shù)（Wk）是根據(jù)種植生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和專家意見而定，其中產(chǎn)量給予0.3 的權(quán)重，行粒數(shù)、百粒重的權(quán)重均為0.08，結(jié)實(shí)率、穗長、穗粗、葉片數(shù)的權(quán)重均為0.07，行數(shù)的權(quán)重為0.06，生育期、株高、穗高、抗倒伏的權(quán)重均為0.05，代入公式：r'i=∑Wkζi（k）。由公式求得加權(quán)關(guān)聯(lián)度，結(jié)果見表5。

表5 各供試品種的關(guān)聯(lián)度

2.5 關(guān)聯(lián)度及性狀分析由表1 可知，按照生育期結(jié)果排序，蘇糯6 號和京科糯2000GL 位居第一，彩糯606、斯達(dá)糯54、美玉18 號位居第二，佳農(nóng)861、佳糯808、徽彩甜糯1 號位居第三，金糯1913、荊恒18-1、銳玉926、蘇玉糯5 號位居最后；按照株高排序，美玉18 號位居第一，京科糯2000GL 位居第二，斯達(dá)糯54 位居第三，蘇糯6 號位居最后；按照穗高排序，京科糯2000GL 位居第一，美玉18 號位居第二，徽彩甜糯1 號位居第三，彩糯606 位居最后；各品種抗倒伏率均為100%，表明具有較強(qiáng)的抗倒伏性；按照結(jié)實(shí)率排序，彩糯606、金糯1913、徽彩甜糯1 號和銳玉926 位居第一，京科糯2000GL 位居第二，蘇玉糯5 號位居第三，美玉18 號位居最后；按照穗長排序，蘇糯6 號、斯達(dá)糯54 和佳糯808 位居第一，佳農(nóng)861 位居第二，京科糯2000GL、徽彩甜糯1 號、美玉18 號和銳玉926 位居第三，金糯1913 和蘇玉糯5 號位居最后；按照穗粗排序，徽彩甜糯1 號和銳玉926 位居第一，荊恒18-1 位居第二，蘇糯6號、斯達(dá)糯54、京科糯2000GL 和美玉18 號位居第三，蘇玉糯5 號位居最后；按照行粒數(shù)排序，京科糯2000GL 位居第一，斯達(dá)糯54 和銳玉926 位居第二，荊恒18-1 位居第三，蘇玉糯5 號位居最后；按照行數(shù)排序，蘇糯6 號位居第一，金糯1913、佳農(nóng)861、美玉18 號和銳玉926 位居第二，荊恒18-1 和京科糯2000GL 位居最后；按照葉片數(shù)排序，斯達(dá)糯54位居第一，美玉18 號和蘇玉糯5 號位居第二，荊恒18-1、京科糯2000GL、徽彩甜糯1 號位居第三，蘇糯6 號位居最后；按照百粒重排序，徽彩甜糯1 號位居第一，斯達(dá)糯54 位居第二，彩糯606 位居第三，美玉18 號位居最后；按照產(chǎn)量排序，斯達(dá)糯54 位居第一，蘇糯6 號位居第二，銳玉926 位居第三，蘇玉糯5 號位居最后。按照平均關(guān)聯(lián)度排序（表5），銳玉926 位居第一，徽彩甜糯1 號位居第二，斯達(dá)糯54位居第三，蘇玉糯5 號位居最后；按照加權(quán)關(guān)聯(lián)度排序，斯達(dá)糯54 位居第一，銳玉926 位居第二，徽彩甜糯1 號位居第三，蘇玉糯5 號位居最后。

3 結(jié)論與討論

3.1 表現(xiàn)優(yōu)良的參試糯玉米品種本試驗(yàn)結(jié)果表明，無論是采用平均關(guān)聯(lián)度分析還是采用加權(quán)關(guān)聯(lián)度分析，排序結(jié)果都是斯達(dá)糯54、銳玉926 和徽彩甜糯1 號位于前三，說明這3 個(gè)品種的綜合性狀都很好，這一結(jié)論是基于全面評價(jià)生育期、株高、穗高、抗倒伏率、結(jié)實(shí)率、穗長、穗粗、行粒數(shù)、行數(shù)、葉片數(shù)、百粒重和產(chǎn)量等12 個(gè)性狀的基礎(chǔ)上得到的，具有一定的合理性與可靠性。因此可見，這3 個(gè)品種可作為糯玉米新品種在橫州市推廣。

斯達(dá)糯54 與理想品種的加權(quán)關(guān)聯(lián)度最大，在供試品種中綜合性狀表現(xiàn)最佳，從各個(gè)性狀來看，該品種最突出的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)量高，百粒重高。穗較長，穗較粗，行粒數(shù)較多，則該玉米品種單穗鮮苞較重，單產(chǎn)也較高[18]，抗倒性強(qiáng)，偏晚熟。

銳玉926 的加權(quán)關(guān)聯(lián)度位居第二，平均關(guān)聯(lián)度位居第一。其突出特點(diǎn)是早熟，結(jié)實(shí)率高，穗較長，穗較粗，行粒數(shù)較多，行數(shù)較多，葉片數(shù)適中，產(chǎn)量較高?？沟剐詮?qiáng)，株高、穗高適中，植株性狀表現(xiàn)良好。

徽彩甜糯1 號的加權(quán)關(guān)聯(lián)度位居第三，平均關(guān)聯(lián)度位居第二，也是一個(gè)優(yōu)良品種。主要特點(diǎn)是結(jié)實(shí)率高、百粒重?cái)?shù)值高，均排序位居第一。株高適中，植株性狀良好，抗倒性好。

3.2 加權(quán)關(guān)聯(lián)度的優(yōu)點(diǎn)本研究中，關(guān)聯(lián)系數(shù)經(jīng)過加權(quán)后的數(shù)據(jù)位次與平均關(guān)聯(lián)度數(shù)據(jù)結(jié)果的位次區(qū)別較大，因?yàn)槠骄P(guān)聯(lián)度是把所有供試品種的性狀放在同等重要的位置，沒有根據(jù)不同性狀的重要性進(jìn)行不同的賦權(quán)，這樣不符合實(shí)際也不科學(xué)，而應(yīng)用加權(quán)關(guān)聯(lián)度的方法是按各性狀的重要程度進(jìn)行加權(quán)后，綜合評價(jià)各品種性狀的優(yōu)劣，既可以把所有供試品種植株性狀進(jìn)行量化，也可以根據(jù)不同植株性狀的相對重要性賦予加權(quán)分配，分析結(jié)果比平均關(guān)聯(lián)度更可靠、全面、合理，所以位次才會(huì)有較大的差別。

3.3 灰色關(guān)聯(lián)分析方法的關(guān)鍵采用灰色關(guān)聯(lián)分析方法的關(guān)鍵在于怎樣構(gòu)建理想品種、選取供試品種的哪種性狀、如何分配各性狀權(quán)重的大小，性狀權(quán)重對結(jié)果影響較大。在本試驗(yàn)中，性狀權(quán)重是結(jié)合專家組評議和實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)給出，因此，對各性狀賦予權(quán)重大小時(shí)要根據(jù)專家意見、糯玉米實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)和氣候條件等進(jìn)行綜合考慮。