夏玉米主要農藝性狀與抗旱性的灰色關聯度分析

胥少東

摘要 運用灰色關聯度分析方法，對與夏玉米抗旱性相關的各主要農藝性狀進行關聯分析。結果表明，與夏玉米抗旱性關系最密切的是株高整齊度，其與抗旱性的關聯度高達0.789 0，其次是穗行數，關聯度為0.786 5，穗位高的影響相對較小。因此，在夏玉米抗旱品種育種過程中，應注重對株高整齊度及穗行數的選擇，從而縮短育種進程。

關鍵詞 玉米；抗旱性；農藝性狀；灰色關聯度；抗旱指數

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）15-046-01

The Grey Correlation Analysis of Summer Corn Main Agronomic Traits and Drought Resistance

XU Shaodong

（Hebi Academy of Agricultural Sciences， Hebi， Henan 458031）

Abstract Using grey correlation degree analysis method， the main agronomic traits related with summer corn drought resistance were analyzed. The results showed that the most close relationship is plant height uniformity， and its correlation with drought resistance as high as 0789 0， followed by ear rows， correlation degree is 0.786 5， ear position high impact is relatively small. Therefore， in the process of summer maize droughtresistance varieties breeding， should pay attention to the choice of plant height uniformity， ear rows， so as to shorten the breeding process.

Key words Corn； Drought resistance； Agronomic traits； The grey correlation degree； Drought resistance index

夏玉米是對水分敏感且種植面積較大的農作物之一。大量研究表明，在播下玉米50 d后，每干旱1 d，平均產量減少3%，在抽雄期、抽絲期，每干旱1 d，平均產量減少6%～7%，有時甚至高達13%[1-2]。可見，限制我國夏玉米生產發展及產量增加的首要因素是干旱，因此，培育抗旱、高產品種是抵御干旱脅迫最便捷的方法之一。

夏玉米的抗旱性是個通過自身多個基因控制的數量性狀，因遺傳度非常低，所以在實際生產中直接選擇的效果較差，若對與抗旱性緊密聯系且還是高遺傳性的其他農藝性狀進行間接選擇可能會更有效。因此，筆者通過運用灰色關聯度分析法對夏玉米抗旱性及其農藝性狀之間進行大量數據分析，從而判斷出各農藝性狀影響抗旱性的主次和依賴關系，旨在為選育抗旱型夏玉米提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設在河南省鶴壁市農業科學院干旱棚及試驗田內，該地區的氣候條件：太陽年輻射總量110.8 kJ/cm2，年日照時數2 300.8 h，日照平均百分率55%，≥0 ℃積溫高達5 160.2 ℃·d，多年降水量630.3 mm。1年2熟，地下水資源豐富，灌溉條件好。小麥、玉米兩茬秸稈全部還田，經過多年來的培肥管理，土壤基礎肥力顯著高于相鄰高產田地塊。

1.2 試驗材料

試驗所用的96個夏玉米材料選自安徽、河北、河南、山東等省份。

1.3 試驗設計

干旱棚內，小區面積設計為8 m2×3 m2，所有玉米材料設置為5行，株距、行距分別為0.25 、0.65 m，行長為6.00 m，設3個重復，整個生育期內不澆水，播種前，對各個小區澆水0.26 m3，待播種后25 d左右，通過水分測定儀測出1.5 m深的土壤含水量為15%。在田間自然條件下，設置對照試驗，每個小區同樣設計為5行，株距、行距分別為025 、0.65 m，行長為6.00 m，重復2次，整個生育期間不澆水，僅僅利用自然降水，播種時土壤含水量為19%，其生育期總降水量為200 mm，基本上可以滿足夏玉米正常生長的需水量。均設有保護行。

1.4 試驗原理

運用灰色關聯度分析法研究影響夏玉米抗旱性的各主要農藝性狀的主次關系。夏玉米的株高整齊度、穗長、穗粗、穗行數、行粒數、穗位高、生育期、百粒重以及出籽率等性狀均可用于抗旱性的鑒定識別[3]。

1.5 測定的性狀與分析方法

1.5.1 測定的性狀與方法。參照玉米田間及考種標準，分別測定株高整齊度、穗行數、穗粗、行粒數、穗長、百粒重、生育期、出籽率及穗位高9個農藝性狀數值，最后取平均值。

1.5.2 分析方法。

采用鄧聚龍[4]提出的灰色系統理論和孔祥麗[5]的統計分析方法，將上述9個性狀與夏玉米的抗旱指數整體地作為一個有關聯的灰色系統，那么該系統的灰因素就是各個性狀的表現值，其中抗旱指數設為參考數列x0，9個性狀量化為比較數列xi；根據下列公式運算得出夏玉米表現出的抗旱指數與該試驗選擇的9個農藝性狀之間的灰色關聯度，最后通過歸一化的處理，計算各個性狀的權重。

關聯系數計算公式：

數列的絕對差值；其中ρ是分辨系數，其取值區間常常為0～1，該試驗取常數0.5。

由加權關聯度從大到小排列得到的數列稱為關聯序列，根據排序位次即可確定各比較數列對參考數列影響的主次關系。對于夏玉米各個主要性狀，其相對重要程度不同，在評價各品種優劣方面應當還給予關聯系數不一樣的權重值，這里設為Wi，求得各個農藝性狀的加權關聯度的大小，對各

個試驗品種進行研究分析，加權關聯度計算公式：

所有的數學運算均用DPSv7.55完成。

2 結果與分析

由表1可知，選擇的9個主要農藝性狀，株高整齊度、穗行數、穗粗、行粒數、穗長以及百粒重在玉米的抗旱性中發揮著主要作用，對夏玉米的抗干旱能力影響相對較大。其中與抗旱性最密切的是株高整齊度，其關聯度達0.789 0，其次是穗行數，關聯度為0.786 5，穗位高在玉米抗旱性中所起的作用是次要的，相對所選取的其他性狀而言其影響較小。

3 結論與討論

研究結果表明，夏玉米株高整齊度及穗行數與抗旱性的關系最緊密，影響抗旱性的能力最大；穗位高與抗旱性的關系較遠，對抗旱性影響最小。因此，未來在選育抗旱夏玉米品種時，應注意選擇合適的株高整齊度及穗行數，同時也需綜合考慮其他性狀，從而縮短抗旱新品種的選育進程。

灰色關聯度分析方法彌補了常規統計方法的單一性及進行定量分析的不足之處，該研究所選用的灰色關聯度法輔以DPS軟件運算，解析了各主要農藝性狀與夏玉米抗旱性間的緊密關系程度，簡單可行，直觀地顯示出參試品種試驗中各個性狀與抗旱性的關聯程度，而且對試驗樣本數量的多少及是否存在規律性也同樣適合，因此，該方法較其他分析法更具有合理性與科學性，可為今后育種過程中更快地選育出抗旱夏玉米新品種提供依據[6]。

大量研究數據表明，夏玉米的各個生物學性狀之間不同程度地存在著灰色關聯性，使用灰色系統理論研究它們之間的關系不但理論依據合理、科學，而且在育種過程中也是符合實際的，有很強的操作性。但夏玉米的性狀還有很多，筆者僅選取了9個農藝性狀進行了初步探討，其他與抗旱性有關的性狀，諸如禿尖長、莖粗等尚待進行下一步研究。

參考文獻

[1] 吳子愷.玉米抗旱育種[J].玉米科學，1994，2（1）：6-9.

[2] 胡瑞法，ERIKA C H M，張世煌，等.采用參與式方法評估中國玉米研究的優先序[J].中國農業科學，2004，37（6）：781-787.

[3] 郭瑞林.作物灰色育種學[M].北京：中國農業科技出版社，1995.

[4] 鄧聚龍.灰色預測與決策[M].武漢：華中工學院出版社，1986.

[5] 孔祥麗.用灰色關聯度分析評價紅花區試品種[J].種子，2002（4）：35-36.

[6] KUMER P J.Influence of different leaf water potentials on photosynthetical carbon metabolism in Sorghum[J].Photosynthetica，1986，20：391-396.