甜玉米鮮穗產量與主要農藝性狀的灰色關聯度分析

陳靜 沈生元 謝慶春 袁建華 管曉春

摘要：采用灰色關聯度分析方法，對江蘇省2006—2014年甜玉米區域試驗的47個品種的7個農藝性狀與鮮穗產量的關系進行分析。結果表明，甜玉米的農藝性狀與鮮穗產量關聯度大小依次為株高>穗長>行粒數>穗粗>穗位高>千粒鮮質量>穗行數，其中株高、穗長和行粒數是影響甜玉米鮮穗產量的主要因素。因此，甜玉米新品種的選育，應綜合考慮對株高、穗長、行粒數的選擇，使玉米株高適中、果穗較長、行粒數較多，從而提高鮮穗產量。

關鍵詞：甜玉米；農藝性狀；新品種選育；區域試驗；鮮穗產量；灰色關聯度

中圖分類號： S513.03文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）10-0048-04

甜玉米營養豐富，口味獨特，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，在改善市民膳食結構和幫助農民致富方面發揮了重要作用[1]。甜玉米用于果穗鮮食或加工，對品質要求十分嚴格。但是，要獲得高收益，產量也不容忽視。近年來，隨著市場對甜玉米需求量的不斷增加，種植戶和加工企業對甜玉米的產量提出了很高的要求。灰色關聯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行灰色關聯分析，找出其中的主要因素[2-3]。為明確不同農藝性狀對甜玉米鮮穗產量構成的相對重要性，本研究以2006—2014年江蘇省甜玉米區域試驗參試組合為研究對象，對甜玉米品種農藝性狀與鮮穗產量的關系進行灰色關聯度分析，以期明確各農藝性狀在產量構成中的相對重要性，為甜玉米育種提供依據。

1材料與方法

1.1數據來源

分析數據取自江蘇省2006—2014年甜玉米區域試驗產量及農藝性狀匯總結果，共47個參試品種。

1.2性狀分析

分析性狀為甜玉米鮮穗產量和相關農藝性狀。其中，農藝性狀包括株高、穗位高、穗長、穗粗、穗行數、行粒數和千粒鮮質量。

1.3分析方法

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

第二，對原始數據進行無量綱化處理。采用公式（1）：xi（k）=[xi（k）′-xi]/si，計算出47個品種7個農藝性狀的標準化均值。其中，xi（k）為第i個性狀第k個品種的標準化均值，xi（k）′為第i個性狀第k個品種的表現值，xi為第i個性狀值的平均數，si為第i個性狀值的標準差，計算結果略。

第三，計算參考數列與比較數列的絕對差值。按照公式（2）：Δxi（k）=∣x0（k）-xi（k）∣，求出每個品種x0與xi對應點的絕對差值。結果表明，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，即參考數列與比較序列的差序列，計算結果略。

第四，計算灰色關聯系數。按照公式（3）：關聯系數ξi（k）=（Δmin+ρΔmax）/（Δxi（k）+ρΔmax），求得每個品種各個農藝性狀與鮮穗產量的關聯系數。公式中，ρ為分辨系數，本研究取ρ=0.5。

第五，計算灰色關聯度。采用公式（4）：ri=∑ξi（k）/n，求得各個農藝性狀與鮮穗產量的關聯度。[LM]

2結果與分析

2.1參試品種農藝性狀和鮮穗產量表現

由表1可以看出，不同品種之間鮮穗產量存在明顯的差異，產量變幅為8 697～13 236 kg/hm2，變異系數為10.73%，說明參試品種之間差異明顯。與鮮穗產量相關的7個農藝性狀的變異系數存在明顯差異，株高、穗位高和千粒鮮質量的變異系數較大，均超過10%。其中，穗位高的變異系數最大，為17.2%，這與參試品種的特性有關，或者因為特殊的氣候和地理條件所致。相對而言，穗粗的變異系數最小，僅5.31%。由此可見，穗位高的遺傳改良潛力很大，而對穗粗進行遺傳改良相對效應不明顯。

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

2.3鮮穗產量與農藝性狀的灰色關聯度（r）及排序[HT]

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

3討論與結論

甜玉米鮮穗產量由多個相關農藝性狀決定，各個性狀對產量的影響程度不一，關鍵是找出其中的主導因素。趙元增等研究認為，影響甜玉米產量的主要因素是株高、穗行數和行粒數[6]；趙福成等研究認為，行粒數、穗長和株高對甜玉米產量的影響較大[7]；胡鐵歡研究發現，穗長、穗粗、行粒數與產量的關系最密切[8]；王磊等研究認為，穗長和行粒數是影響玉米產量的主要因素[9]；吳麗麗研究認為，百粒質量、穗長、行粒數與產量的關聯度較高，對產量的影響較大[10]；稅紅霞等研究認為，穗行數、穗長、行粒數是影響產量的主要因素[11]。本研究采用灰色關聯度分析法進行分析，結果表明，株高、穗長和行粒數與鮮穗產量的灰色關聯作用較大，是影響產量的主要因素，這與有關學者的研究結論基本一致。

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量形成有關的7個農藝性狀，還有不少與產量相關的因子尚未列入分析。江蘇省區試方案要求統一密度，但是不同密度下的農藝性狀對產量的影響不同，不同肥力條件下的農藝性狀對產量的影響也不同，甜玉米鮮穗產量與群體結構、光合生理、源庫的關系等也有待進一步研究。另外，甜玉米生長周期短、經濟價值高，在江蘇沿江地區及蘇南地區可多季種植，甜玉米生長期間天氣變化非常劇烈，對產量也有很大影響。因此，在探討影響甜玉米鮮穗產量因子的相對重要性時，應將抗逆性、抗病性等指標考慮進來，進一步結合生產實際確定育種目標性狀，在提高豐產性的同時，加強品質和抗性選擇，實現產量與品質、抗性的協同改進。

灰色關聯度分析是描述系統發展過程中因素間變化大小、方向和速度等指標的相對性，其目的是找出系統因素間影響最大的因素，不同時間、地點、環境和品種等因素都可能造成主要因素的改變[12-13]。因此，在應用灰色關聯度分析時，應對不同環境條件和不同品種作具體分析。確定緊密關聯性狀，可以鎖定育種主要目標性狀，有利于采用相應技術措施，選育適合當地的優良高產甜玉米品種。說明甜玉米新品種的選育，應綜合考慮對株高、穗長、行粒數的選擇，使玉米株高適中、果穗較長、行粒數較多，這有利于提高鮮穗產量。

參考文獻：

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