玉米穗三葉與其他主要性狀的相關研究

劉江

（甘肅省定西市安定區西鞏驛鎮人民政府農業服務中心，甘肅定西 743000）

玉米穗三葉與其他主要性狀的相關研究

劉江

（甘肅省定西市安定區西鞏驛鎮人民政府農業服務中心，甘肅定西 743000）

以定西地區的4個玉米主栽品種為試驗材料，通過相關分析，研究了該地區玉米穗三葉對穗長、穗粗、穗粒數、千粒重、禿頂、株高、莖粗、穗位高八個主要性狀的影響。結果表明，穗三葉的葉面積與穗長、穗粗、穗粒數、千粒重、株高、莖粗、穗位高度成正相關，相關系數均在+0.8925以上，其中穗位葉面積與千粒重的相關性最為密切；穗上葉面積與穗粗的相關性最強；穗下葉面積對穂長的影響程度最大；而與禿頂成負相關，其中穗上葉面積與禿頂的相關程度最為密切，相關系數為-0.9628。此外，葉形值與千粒重、穗位高的相關系數達顯著正相關，與禿頂達顯著負相關；莖粗系數和穗高系數是評價抗倒伏性的主要指標。

玉米；穗三葉；經濟性狀；農藝性狀；相關系數

定西位于甘肅中部黃土地區，屬于典型的旱作雨養農業區，對農作物的抗旱性要求較高。由于玉米的抗旱性強，成為當地的主要糧食作物，種植面積僅次于小麥，單產和總產居糧食作物之首。因此，選擇種植高產、穩產的玉米品種成為當地人們最關注的問題之一。

玉米群體產量的高低取決于單株的生產能力，單株產量在一定程度上決定了群體的產量水平，二者具有密不可分的關系。單株產量與多種因素有關，從生理生化特性和形態特征來分析，光合作用是產量形成的基礎，光合作用的主要場所在葉片中，而葉片以穗位及其上下兩葉（穗三葉）的作用最大，同時穗三葉與其它性狀之間相互影響，相互制約［1］。

目前，玉米穗三葉對產量的影響研究較多，但對旱地玉米穗三葉和主要經濟性狀及主要農藝性狀關系的研究較少，尤其是對甘肅中部黃土地區的研究較少。因此，開展干旱地區玉米穗三葉的研究，揭示其內在規律，尋找穗三葉與其它主要性狀特別是單株產量及群體產量之間的關系，為育種及栽培措施的應用提供科學的依據。

一、材料與方法

（一）試驗地點

試驗地點設在具有代表性的定西市安定區西鞏驛鎮。氣候屬中溫帶干旱、半干旱區，正常年降水量400 mm左右，多集中在秋季，蒸發量高達1 500多毫米，是一個干旱、冰雹、霜凍、低溫等自然災害頻繁的農業區。大陸性季候風氣候顯著，無霜期141天。采用全膜雙壟覆蓋種植的栽培方式。

（二）試驗材料

選取當地前四位的主栽品種為供試材料，分別為A：豫玉22；B：臨單230；C：承單20號；D：沈單16號。

（三）試驗設計

采用隨機區組設計，3次重復，4行區，行長8米，行距0.6米，小區面積19.2平方米。

（四）試驗的觀測方法及指標

1.每個小區的第1、4行為保護行，第2、3行為取樣行，五葉期在各小區內隨機選取20株進行標記。

2.抽雄期進行測定各標記植株穗三葉的葉長、葉寬和葉面積。

3.乳熟期測定各小區內所標記植株的株高、莖粗、穗位高度。

4.果穗完全成熟時，收獲所有標記植株的果穗，進行室內考種,測定玉米果穗的穗粗、穗長、穗粒數及千粒重。

5.采用統計分析及相關系數法，探究玉米穗三葉性狀和主要農藝性狀及經濟性狀之間的關系。

二、試驗結果與分析

（一）穗三葉葉面積與主要性狀的相關分析

一般情況下，計算葉面積的矯正系數為0.72或0.75，但應用頻率較高的矯正系數是0.75，所以，穗三葉葉面積=葉長×葉寬×0.75［2］。穗三葉葉面積與株高、莖粗、穗位高、穗長、穗粗、穗粒數、千粒重都成正相關，與禿頂成負相關且都達顯著水平（尤其與穗上葉面積的相關性最強相關系數為-0.9628），即穗三葉葉面積越大，其對應植株的禿頂程度越小，有利于增加穗粒數。因為葉片是玉米光合作用的主要器官，綠葉面積是決定產物的一個指標［3,4］，穗三葉的葉面積最大，光合作用最強，對植株主要性狀的影響較大，尤其是穗位葉的面積對植株主要性狀的影響最大。

1.穗位葉面積與主要性狀的關系。穗位葉面積與穗粗、千粒重、禿頂、株高、莖粗、穗位高的相關系數分別達顯著水平（表1），其中與千粒重的相關性最為密切，其相關系數為+0.9776；其次與穗粗的相關程度也較為密切，相關系數為+0.9752。穗位葉的葉面積最大，光合作用合成的有機物質最多，植株生長旺盛，農藝性狀良好；功能期最長，且與籽粒形成相吻合，具有高光效的內在基礎（如葉綠素的含量高），距果穗最近，光合產物就近運輸到果穗里，對雌穗的貢獻率最高，有利于改良經濟性狀，對禿頂、千粒重、穗粗的影響較大。

表1 玉米穗三葉葉面積與主要性狀的相關分析

2.穗上葉面積與主要性狀的關系。穗上葉面積與穗長、穗粗、禿頂、株高、莖粗的相關系數達顯著水平，其中與穗粗的相關系數為+0.9670，居第一位，說明在一定的范圍內，隨著穗上葉面積的增大，穗粗有顯著增大的趨勢；與株高的相關系數是+0.9635，居第二位，即對株高的影響程度較其它農藝性狀更為明顯，因為穗上葉面積越大，透光率越大，并且能夠接受光照的時間較長，進而產生較多的有機物質，植株莖稈伸長。

3.穗下葉面積與主要性狀的關系。穗下葉面積與穗長、禿頂、莖粗的相關系數達顯著水平（表1），說明穗下葉面積對穗長、禿頂、莖粗的影響較為明顯，即在一定的范圍內，隨著穗下葉面積的增大，穗長、莖粗將有顯著地增大，禿頂程度將會顯著地減小。其中與穂長的相關性最強，相關系數為+0.9672，與莖粗的相關性較穂長弱，其相關系數為+0.9569，由于穗下葉被其他葉片遮蔽嚴重，其光照條件不及穗位葉和穗上葉優越。因此，在玉米生育期內，穗下葉面積對主要性狀的影響程度較小（相對于穗位葉和穗上葉），但對穂長的影響最大。

（二）葉形值與主要性狀的相關研究

葉片長與寬的比值即為葉形值［5,6］。穗三葉葉形值的平均值與主要性狀的相互關系見表2。

沈單16號的葉形值最大，達到7.10，其次為豫玉22和承單20號，臨單230的葉形值最小，其值為6.55。就當地的4個主栽品種而言，當葉形值在6.55～7.10的范圍之內，隨著葉形值的增加，穗位高、穗粗、千粒重也逐漸增大；葉形值與千粒重、禿頂、穗位高的相關系數分別達到顯著水平，其中與千粒重的相關系數為+0.9727，相關程度最為密切。因此，當葉形值在一定范圍內，隨著葉形值的不斷的變大，葉片的光合面積也隨之增大，能夠接受充足的光照，提高光合效率，形成較多的光合產物。

表2 不同品種穗三葉葉形值與主要性狀的相關系數

（三）不同品種間植株抗倒伏性的差異

倒伏是影響玉米生長發育的重要因素之一［7,8］，在農業生產中常用莖粗系數和穗高系數來綜合評價玉米植株抗倒伏性的強弱。玉米的莖粗系數，是指莖粗與株高的比率［9］；穗高系數，是指果穗在莖稈上著生的相對位置，其數值等于穗位高與株高的比率［10］，該比率決定莖稈上葉片的著生部位和配置狀況，因而對產量性狀具有一定的影響。

具體分析見下表：

表3 不同品種間莖粗系數、穗高系數的測定

莖粗系數的大小順序依次為：臨單230＞豫玉22＞承單20號＞沈單16號，穗高系數的大小順序依次為：臨單230＜豫玉22＜承單20號＜沈單16號（表3）。在品種的抗倒伏性選擇中，矮稈、粗莖、穗位低的品種，莖粗系數較大，穗高系數較小，重心降低，重力距離小，抗倒伏性能較好。即莖粗系數越大，穗高系數越小的植株抗倒伏性能越強。因此以上四個品種的抗倒伏性強弱的關系為：臨單230＞豫玉22＞承單20號＞沈單16號。

三、結論和討論

（一）結論

1.玉米穗三葉和主要性狀關系的差異。穗位葉面積與千粒重的相關性最為密切；穗上葉面積與穗粗、禿頂的相關程度最為密切，穗下葉面積對穗長的影響程度最大。

2.葉形值與千粒重、穗位高的相關系數達顯著正相關，與禿頂達顯著負相關。

3.莖粗系數和穗高系數是評價抗倒伏性的主要指標，莖粗系數越大，穗高系數越小的植株抗倒伏性能越強。

（二）討論

在當地玉米栽培中，要注重葉面積對性狀的影響，把葉面積作為旱作雨養農業區栽培措施的主要指標之一加以考慮，合理安排旱地玉米的品種選育、高產栽培及品種布局。在今后的相關研究中，要深入開展穗三葉的葉形值與主要性狀的相關性分析及莖粗系數、穗高系數在評價植株抗倒伏性中的應用。

[1]陳嶺,崔紹平,孫耀邦.玉米穗部性狀的基因效應分析[J].華北農學報,1996,11(2):28-32.

[2]薛珠政，林建新.群體結構對玉米光合特性及產量的影響[J].雜糧作物，1998,18（6）：27-29.

[3]胡寅華.夏玉米去葉對果穗性狀和產量的影響[J].玉米科學，1996,4（1）：46-50.

[4]馮海俠，閆貴，胡希義.影響玉米果穗發育的幾個主要因素[J],中國種業,2011,8(2)：67-68.

[5]胡昌浩，董舒亭，岳壽松，等.玉米栽培生理[M].北京：中國農業出版社,1995.

[6]陳彥惠，等.玉米遺傳育種學[M].鄭州：河南科學技術出版社，1996.

[7]王忠孝，等.山東玉米[M].北京：中國農業出版社，1999:78-81.

[8]豐光，李妍妍，等.玉米莖稈性狀與倒伏性的相關和通徑分析[J].華北農學報，2010,259(4)：72-74.

[9]賈志森，白永新.玉米自交系抗倒伏性鑒定[J].作物品種資源，1992,（3）：30-32.

[10]王永學，劉宗華.玉米抗倒伏性配合力及通徑分析[J],河南農業大學學報，2011:45（1）：1-6.

(編輯：劉國華)

S513

A

1673-9019(2016)19-0030-03

2016-07-19

劉江（1989-），男，甘肅定西人，助理農牧師，主要從事農業技術推廣工作。