甜玉米鮮穗產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析

陳靜 沈生元 謝慶春 袁建華 管曉春

摘要：采用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法，對江蘇省2006—2014年甜玉米區(qū)域試驗(yàn)的47個品種的7個農(nóng)藝性狀與鮮穗產(chǎn)量的關(guān)系進(jìn)行分析。結(jié)果表明，甜玉米的農(nóng)藝性狀與鮮穗產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度大小依次為株高>穗長>行粒數(shù)>穗粗>穗位高>千粒鮮質(zhì)量>穗行數(shù)，其中株高、穗長和行粒數(shù)是影響甜玉米鮮穗產(chǎn)量的主要因素。因此，甜玉米新品種的選育，應(yīng)綜合考慮對株高、穗長、行粒數(shù)的選擇，使玉米株高適中、果穗較長、行粒數(shù)較多，從而提高鮮穗產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：甜玉米；農(nóng)藝性狀；新品種選育；區(qū)域試驗(yàn)；鮮穗產(chǎn)量；灰色關(guān)聯(lián)度

中圖分類號： S513.03文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）10-0048-04

甜玉米營養(yǎng)豐富，口味獨(dú)特，具有良好的保健功能，可以果蔬兩用，日益受到人們的青睞。江蘇省甜玉米種植面積約1.4萬hm2/年，在改善市民膳食結(jié)構(gòu)和幫助農(nóng)民致富方面發(fā)揮了重要作用[1]。甜玉米用于果穗鮮食或加工，對品質(zhì)要求十分嚴(yán)格。但是，要獲得高收益，產(chǎn)量也不容忽視。近年來，隨著市場對甜玉米需求量的不斷增加，種植戶和加工企業(yè)對甜玉米的產(chǎn)量提出了很高的要求。灰色關(guān)聯(lián)度分析法是研究作物多元性狀相對重要性的良好方法，可以針對某個因素與其他多個因素進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，找出其中的主要因素[2-3]。為明確不同農(nóng)藝性狀對甜玉米鮮穗產(chǎn)量構(gòu)成的相對重要性，本研究以2006—2014年江蘇省甜玉米區(qū)域試驗(yàn)參試組合為研究對象，對甜玉米品種農(nóng)藝性狀與鮮穗產(chǎn)量的關(guān)系進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，以期明確各農(nóng)藝性狀在產(chǎn)量構(gòu)成中的相對重要性，為甜玉米育種提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1數(shù)據(jù)來源

分析數(shù)據(jù)取自江蘇省2006—2014年甜玉米區(qū)域試驗(yàn)產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀匯總結(jié)果，共47個參試品種。

1.2性狀分析

分析性狀為甜玉米鮮穗產(chǎn)量和相關(guān)農(nóng)藝性狀。其中，農(nóng)藝性狀包括株高、穗位高、穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)和千粒鮮質(zhì)量。

1.3分析方法

第一，確定參考數(shù)列與比較數(shù)列。按照灰色系統(tǒng)理論[2-3]，將47個品種的7個農(nóng)藝性狀視為一個整體，即灰色系統(tǒng)；將鮮穗產(chǎn)量作為參考數(shù)列，記為x0，株高、穗位高、穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)和千粒鮮質(zhì)量作為比較數(shù)列，分別記為x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7。

第二，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理。采用公式（1）：xi（k）=[xi（k）′-xi]/si，計(jì)算出47個品種7個農(nóng)藝性狀的標(biāo)準(zhǔn)化均值。其中，xi（k）為第i個性狀第k個品種的標(biāo)準(zhǔn)化均值，xi（k）′為第i個性狀第k個品種的表現(xiàn)值，xi為第i個性狀值的平均數(shù)，si為第i個性狀值的標(biāo)準(zhǔn)差，計(jì)算結(jié)果略。

第三，計(jì)算參考數(shù)列與比較數(shù)列的絕對差值。按照公式（2）：Δxi（k）=∣x0（k）-xi（k）∣，求出每個品種x0與xi對應(yīng)點(diǎn)的絕對差值。結(jié)果表明，Δmin=0.003 8，Δmax=3.107 4，Δmin和Δmax分別為絕對差值Δxi（k）的最小值和最大值，Δxi（k）為第k個品種的參考數(shù)列與第i個性狀第k個品種比較序列差的絕對值，即參考數(shù)列與比較序列的差序列，計(jì)算結(jié)果略。

第四，計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)。按照公式（3）：關(guān)聯(lián)系數(shù)ξi（k）=（Δmin+ρΔmax）/（Δxi（k）+ρΔmax），求得每個品種各個農(nóng)藝性狀與鮮穗產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)。公式中，ρ為分辨系數(shù)，本研究取ρ=0.5。

第五，計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度。采用公式（4）：ri=∑ξi（k）/n，求得各個農(nóng)藝性狀與鮮穗產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度。[LM]

2結(jié)果與分析

2.1參試品種農(nóng)藝性狀和鮮穗產(chǎn)量表現(xiàn)

由表1可以看出，不同品種之間鮮穗產(chǎn)量存在明顯的差異，產(chǎn)量變幅為8 697～13 236 kg/hm2，變異系數(shù)為10.73%，說明參試品種之間差異明顯。與鮮穗產(chǎn)量相關(guān)的7個農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)存在明顯差異，株高、穗位高和千粒鮮質(zhì)量的變異系數(shù)較大，均超過10%。其中，穗位高的變異系數(shù)最大，為17.2%，這與參試品種的特性有關(guān)，或者因?yàn)樘厥獾臍夂蚝偷乩項(xiàng)l件所致。相對而言，穗粗的變異系數(shù)最小，僅5.31%。由此可見，穗位高的遺傳改良潛力很大，而對穗粗進(jìn)行遺傳改良相對效應(yīng)不明顯。

采用公式（3）求得各農(nóng)藝性狀與鮮穗產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)列于表2。由表2可以看出，同一品種不同性狀間的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)不一樣；不同品種同一性狀間的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)也不同。鮮穗產(chǎn)量高的品種的各灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)并不一定大于產(chǎn)量低的品種，灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)的值直接取決于參考數(shù)列 x0和比較數(shù)列xi。[FL）]

2.3鮮穗產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度（r）及排序[HT]

采用公式（4）求得各農(nóng)藝狀與鮮穗產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度，并對大小進(jìn)行排序，結(jié)果列于表3。各農(nóng)藝性狀與鮮穗產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度大小順序依次為株高>穗長>行粒數(shù)>穗粗>穗位高>千粒鮮質(zhì)量>穗行數(shù)。按照灰色關(guān)聯(lián)分析原則，灰色關(guān)聯(lián)度大的數(shù)列與參考數(shù)列的關(guān)系最為密切，灰色關(guān)聯(lián)度小的數(shù)列與參考數(shù)列的關(guān)系較為疏遠(yuǎn)[4-5]，即灰色關(guān)聯(lián)度越大，因素的相似程度就越高；反之，則越低。在表3中，株高與鮮穗產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度最大（r=0.756 3），其次為穗長（r=0.754 0）和行粒數(shù)（r=0.743 3），表明株高、穗長、行粒數(shù)與鮮穗產(chǎn)量的關(guān)系較為密切，是影響甜玉米鮮穗產(chǎn)量的主要因素。穗行數(shù)與鮮穗產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度最小（r=0.656 7），表明穗行數(shù)與鮮穗產(chǎn)量的關(guān)系相對遠(yuǎn)。因此，在甜玉米育種過程中應(yīng)選擇株高適中、果穗較長、行粒數(shù)較多的品種。

3討論與結(jié)論

甜玉米鮮穗產(chǎn)量由多個相關(guān)農(nóng)藝性狀決定，各個性狀對產(chǎn)量的影響程度不一，關(guān)鍵是找出其中的主導(dǎo)因素。趙元增等研究認(rèn)為，影響甜玉米產(chǎn)量的主要因素是株高、穗行數(shù)和行粒數(shù)[6]；趙福成等研究認(rèn)為，行粒數(shù)、穗長和株高對甜玉米產(chǎn)量的影響較大[7]；胡鐵歡研究發(fā)現(xiàn)，穗長、穗粗、行粒數(shù)與產(chǎn)量的關(guān)系最密切[8]；王磊等研究認(rèn)為，穗長和行粒數(shù)是影響玉米產(chǎn)量的主要因素[9]；吳麗麗研究認(rèn)為，百粒質(zhì)量、穗長、行粒數(shù)與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度較高，對產(chǎn)量的影響較大[10]；稅紅霞等研究認(rèn)為，穗行數(shù)、穗長、行粒數(shù)是影響產(chǎn)量的主要因素[11]。本研究采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法進(jìn)行分析，結(jié)果表明，株高、穗長和行粒數(shù)與鮮穗產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)作用較大，是影響產(chǎn)量的主要因素，這與有關(guān)學(xué)者的研究結(jié)論基本一致。

本研究僅分析了江蘇省近9年來47個甜玉米參試組合與鮮穗產(chǎn)量形成有關(guān)的7個農(nóng)藝性狀，還有不少與產(chǎn)量相關(guān)的因子尚未列入分析。江蘇省區(qū)試方案要求統(tǒng)一密度，但是不同密度下的農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量的影響不同，不同肥力條件下的農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量的影響也不同，甜玉米鮮穗產(chǎn)量與群體結(jié)構(gòu)、光合生理、源庫的關(guān)系等也有待進(jìn)一步研究。另外，甜玉米生長周期短、經(jīng)濟(jì)價值高，在江蘇沿江地區(qū)及蘇南地區(qū)可多季種植，甜玉米生長期間天氣變化非常劇烈，對產(chǎn)量也有很大影響。因此，在探討影響甜玉米鮮穗產(chǎn)量因子的相對重要性時，應(yīng)將抗逆性、抗病性等指標(biāo)考慮進(jìn)來，進(jìn)一步結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際確定育種目標(biāo)性狀，在提高豐產(chǎn)性的同時，加強(qiáng)品質(zhì)和抗性選擇，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量與品質(zhì)、抗性的協(xié)同改進(jìn)。

灰色關(guān)聯(lián)度分析是描述系統(tǒng)發(fā)展過程中因素間變化大小、方向和速度等指標(biāo)的相對性，其目的是找出系統(tǒng)因素間影響最大的因素，不同時間、地點(diǎn)、環(huán)境和品種等因素都可能造成主要因素的改變[12-13]。因此，在應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析時，應(yīng)對不同環(huán)境條件和不同品種作具體分析。確定緊密關(guān)聯(lián)性狀，可以鎖定育種主要目標(biāo)性狀，有利于采用相應(yīng)技術(shù)措施，選育適合當(dāng)?shù)氐膬?yōu)良高產(chǎn)甜玉米品種。說明甜玉米新品種的選育，應(yīng)綜合考慮對株高、穗長、行粒數(shù)的選擇，使玉米株高適中、果穗較長、行粒數(shù)較多，這有利于提高鮮穗產(chǎn)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]紀(jì)從亮. 江蘇鮮食玉米產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的實(shí)踐與啟示[J]. 江蘇農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2015（8）：26-28.

[2]鄧聚龍. 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)灰色理論與方法[M]. 濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，1988：39-74.[HJ1.75mm]

[3]雷鐵栓. 灰色系統(tǒng)理論在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用[M]. 鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，1996：31-61.

[4]郭瑞林. 作物灰色育種學(xué)[M]. 北京：北京林業(yè)科技出版社，1995：12-23.

[5]吳敏生，戴景瑞. 灰色系統(tǒng)理論在玉米育種上的綜合應(yīng)用[J]. 華北農(nóng)學(xué)報，1999，14（2）：30-35.

[6]趙元增，牟琪，裴玉榮，等. 甜玉米主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J]. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1999，21（4）：12-15.

[7]趙福成，朱正梅，段道富，等. 甜玉米雜交種產(chǎn)量相關(guān)性狀分析與育種選擇[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（3）：16-18.

[8]胡鐵歡. 不同農(nóng)藝性狀對玉米產(chǎn)量影響的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J]. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，13（6）：20-21，45.

[9]王磊，李尚中，趙剛，等. 干旱地區(qū)玉米產(chǎn)量性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（8）：45-47.

[10]吳麗麗. 玉米產(chǎn)量性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J]. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（7）：27-29.

[11]稅紅霞，何丹，王秀全，等. 鮮食甜玉米農(nóng)藝性狀與鮮穗產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，24（5）：1656-1659.

[12]王倩，劉衛(wèi)東，朱士農(nóng)，等. 茄子營養(yǎng)品質(zhì)與主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)分析[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（12）：184-187.

[13]許震寰，韓菊蘭，劉靜，等. 大花蕙蘭雜交種灰色關(guān)聯(lián)分析與評判[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（2）：226-230.