山東鮮食玉米區試品種鮮穗產量、病害發生及兩者間的相關與通徑分析

韓偉+呂瑩瑩+張萌+沈丹丹+張士東+李特+宋衛南+張恩盈

摘要：以2006—2015年山東省鮮食玉米區域試驗參試和審定品種為材料，分析其鮮穗產量和抗病表現的變化，并對審定品種鮮穗產量和主要病害間的關系進行了相關和通徑分析。結果表明：10年間總共有145個（次）品種或組合參加了山東省鮮食玉米區域試驗，21個通過審定；各病害變異系數的變幅為23.17%～170.58%（審定品種）和29.80%～217.67%（參試品種）；相關分析表明，鮮穗產量與粗縮?。╮=-0.3314*）、銹病（r=-0.3211*）呈顯著負相關；通徑分析表明，各病害對鮮穗產量的直接效應從大到小依次為青枯病>黑粉病>大斑病>銹病>粗縮病>彎孢菌葉斑病>小斑病。

關鍵詞：鮮食玉米；區域試驗；產量；病害；相關；通徑分析

中圖分類號：S513文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2017）12-0016-06

Abstract With the varieties for the Shandong Provincial Fresh Corn Regional Test and approved ones from 2006 to 2015 as materials，their fresh ear yield and disease resistance were analyzed. Meanwhile， the correlation analysis and path analysis were conducted to study the relationship between fresh ear yield and main diseases of approved varieties. The results showed that there were accumulative 145 varieties or combinations accessed to the Shandong Provincial Fresh Corn Regional Test， and 21 were approved in the 10 years. The variation coefficient of diseases ranged in 23.17%～170.58%（approved varieties） and 29.80%～217.67%（varieties in regional tests）. The correlation analysis and path analysis results showed that the fresh ear yield was significantly negatively correlated with rough dwarf disease （r=-0.3314*） and rust disease （r=-0.3211*）. The direct effects of the main diseases on yield of fresh ear were bacterial wilt>smut disease>leaf blight>rust disease>rough dwarf disease>Curvularia leaf spot>leaf spot.

Keywords Fresh corn； Regional test； Yield； Disease； Correlation； Path analysis

鮮食糯玉米是一種可以在乳熟期采摘果穗用于加工或直接食用的專用玉米[1，2]。隨著我國經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高，以及我國農業發展供給側改革的不斷推進，人們對飲食和健康的要求也越來越高。與普通玉米相比，鮮食糯玉米具有營養豐富、適口性好、易于食用等特點而深受消費者喜愛，又因其生育期短、經濟效益高等特點而受到廣大種植戶青睞[3-5]。農業部已經在2016年的《全國種植業結構調整規劃》中明確提出，要適當發展鮮食玉米并擴大鮮食玉米種植，這意味著鮮食玉米的種植和發展從國家政策層面得到支持和重視。

玉米區域試驗是為了鑒定參試品種的豐產性、抗逆性和區域適應性，是新品種從選育、示范到推廣的必經階段，其參試品種特別是審定品種能夠客觀全面地反映當前鮮食玉米產業的發展方向和水平[6，7]。前人[8-13]對不同省份、年份和區域鮮食糯玉米的豐產性、穩產性以及品質性狀進行了遺傳分析，闡述了各鮮食玉米品種的區域適應性及其品質指標對產量的影響，但對鮮食糯玉米區域試驗品種產量及其抗病性指標的遺傳分析鮮有報道。本研究以 2006—2015 年山東省鮮食糯玉米區域試驗報告為依據，以其中的參試和審定品種為材料，分析其鮮穗產量和抗病性的變化，并對審定品種的鮮穗產量和病害性狀進行相關和通徑分析，以闡釋鮮食糯玉米區域中參試和審定品種的產量和抗病性在地點和年度間的變異規律，為山東鮮食糯玉米育種及其產業化開發提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

以山東鮮食糯玉米品種區域試驗的參試和審定品種（組合）為研究對象，其數據采自山東省農作物新品種區域試驗年報（2006—2015）[15]。

1.2 區域試驗

山東省鮮食玉米品種區域試驗方案為：采用隨機區組排列，重復3次，對照為魯黃糯6號；小區面積20 m2，5行區，行距0.6 m，行長6.67 m，株距27.8 cm，每公頃留苗60 000株。果穗達到商品要求時及時收獲，每小區收中間3行計產。

1.3 測定項目

鮮食糯玉米產量性狀主要包括鮮果穗產量、公頃產鮮果穗數?？疾觳『χ饕杏衩状蟀卟?、小斑病、彎孢菌葉斑病、青枯病、粗縮病、黑粉病。

鮮果穗產量：小區鮮果穗數（穗長≥16 cm）折合成公頃產果穗數；生育期為播種到鮮穗采收期天數。病害性狀的鑒定和評價按照《玉米病蟲害田間手冊》[14]要求進行。endprint

1.4 數據處理

采用軟件DPS 16.05和Microsoft Excel 2010進行統計分析與做圖。

2 結果與分析

2.1 山東鮮食糯玉米區域試驗參試和審定品種情況

2006—2015年，山東省鮮食糯玉米區試參試和審定品種數量年份間不均衡（表1），總共有145個品種或組合（其中有些品種參加了兩年區試，重復統計在內）。2010、2012年和2014年參試品種最少，只有7個，2015年最多，有23個。10年間共有21個品種作為鮮食型專用玉米通過審定，2011年和2014年都沒有品種審定，2009年審定品種最多有4個，具體信息見表2。

2.2 鮮食型糯玉米參試和審定品種鮮穗產量和病害狀況

2006—2015年鮮食型玉米區試中，參試品種間的鮮穗產量變異幅度不大，變異系數為9.53%；而大斑病、小斑病、彎孢菌葉斑病、青枯病、粗縮病、黑粉病和銹病則有較大變異（表3），變異系數為29.80%～217.67%。其中青枯病、粗縮病和黑粉病的變異系數較大，分別是217.67%、114.78%和119.61%。變異系數較小的是彎孢菌葉斑病，為29.80%。而21個審定鮮食糯玉米品種中，鮮穗產量的變異系數為8.45%；在各病害中，除銹病、小斑病外其它各性狀的變異系數均較參試品種小，變幅為23.17%～170.58%，其中青枯病、粗縮病和黑粉病的變異系數也較大，分別為170.58%、68.39%和97.82%，但比參試品種明顯減小，說明審定品種的抗病性增強。

對10年間參試和審定品種的鮮穗產量在不同年份進行描述統計（表4）及其與年份進行回歸分析（圖1），結果表明：參試和審定品種鮮穗產量在各年份間不穩定，審定品種的變異系數小于參試品種，說明審定品種的穩產性高。圖1表明參試品種的鮮穗產量在各年份中差別很大，總的趨勢是增長的，但增長趨勢不大，其直線回歸方程Y=481.98X+3069.1，即每年每公頃增加鮮穗數為481.98個；審定品種在各年份中的鮮穗產量均比參試品種高，也有增長趨勢，但增幅小于參試品種，每年每公頃增加鮮穗數為313.67個，其直線回歸方程為Y=313.67X+7055.0。

對參試品種的病害進行描述統計（表5）和回歸分析（圖2），結果表明，各品種病害狀況在年份間變異明顯，變異系數為16.97%～132.62%。彎孢菌葉斑病變異系數最小，青枯病最大，主要由于2006年和2009年青枯病發生較重，而其它年份發生較輕甚至沒有發生。10年間參加區試的鮮食糯玉米抗病性明顯增強，大斑病、青枯病、粗縮病和黑粉病的發生率均有所下降（圖2A、2E、2F、2G），其和年份間的直線回歸方程分別為：Y=-0.0352X+1.4947，Y=-0.0412X+0.5147，Y=-0.8542X+10.1410，Y=-0.0423X+1.1607；小斑病、彎孢菌葉斑病發生率基本沒有變化（圖2B、2C），直線回歸方程分別為：Y=0.0035X+1.5327和Y=-0.0014X+1.0967；銹病發生率沒有下降反而略有增長，回歸方程為：Y=0.0282X+0.9720。說明參試品種的抗病性逐年增強，尤其是在抗粗縮病方面表現最為明顯。

2.3 鮮食糯玉米鮮穗產量與病害間的相關分析

為了解鮮穗產量和各病害的相關關系，對鮮食糯玉米審定品種的病害和鮮穗產量進行相關分析。結果（表6）表明：鮮穗產量與粗縮病（r=-0.3314*）、銹?。╮=-0.3211*）呈顯著負相關，與大斑?。╮=-0.1948）、小斑病（r=-0.0322）、青枯病（r=-0.2520）、黑粉?。╮=-0.1082）均呈負相關，但不顯著；鮮穗產量與彎孢菌葉斑?。╮=0.0808）呈數值較小的正相關，說明在試驗區域各病害對鮮穗產量的影響較大，但彎孢菌葉斑病影響較小。因鮮食糯玉米主要以鮮穗收獲為主，在生產中，粗縮病和銹病是鮮穗產量提高的主要限制因子，要采取措施防治粗縮病和銹病，或篩選抗病品種，同時注意大斑病、小斑病、青枯病、黑粉病的防治。各病害間，大斑病和小斑病（r=0.6894**）、大斑病和銹?。╮=0.4821**）、小斑病和黑粉?。╮=0.3608*）、銹病和青枯?。╮=0.3466*）呈極顯著或顯著正相關。由此可知，銹病是主要病害，不但影響鮮穗產量，而且還能引起大斑病和青枯病的發生。

2.4 鮮食糯玉米品種鮮穗產量與病害間的通徑分析

通過相關分析，初步了解了各病害與鮮穗產量以及各病害之間的關系，但要進一步了解各病害對鮮穗產量的直接和間接效應，需進行通徑分析。對鮮食糯玉米審定品種的各病害與鮮穗產量進行通徑分析，結果（表7）表明：各病害對鮮穗產量的影響程度從大到小依次為青枯病（-0.3613）>黑粉病（-0.3561）>大斑?。?0.2858）>銹?。?0.2443）>粗縮?。?0.0119）>彎孢菌葉斑病（0.2942）>小斑?。?.3617）。

2.4.1 大斑病和鮮穗產量的效應關系 大斑病對鮮穗產量的直接效應為-0.2858，通過青枯病（-0.0559）、黑粉?。?0.0507）和銹病（-0.1176）為負效應，而通過小斑?。?.2494）、彎孢菌葉斑病（0.0656）和粗縮病（0.0002）為正效應，綜合各效應后相關系數r=-0.1948。說明生產中大斑病對鮮穗產量的直接影響較大，防治大斑病過程中注意青枯病、黑粉病和銹病的預防。

2.4.2 小斑病和鮮穗產量的效應關系 小斑病對鮮穗產量的直接效應為0.3617，通過青枯?。?0.0655）、大斑?。?0.1972）、黑粉?。?0.1284）和銹?。?0.0505）為負效應，而通過彎孢菌葉斑病（0.0474）和粗縮病（0.0002）為正效應，綜合各效應后相關系數r=-0.0322。說明生產中小斑病對鮮穗產量的影響較小，防治小斑病過程中注意青枯病、大斑病、黑粉病和銹病的預防。endprint

2.4.3 彎孢菌葉斑病和鮮穗產量的效應關系 彎孢菌葉斑病對鮮穗產量的直接效應為0.2942，通過青枯?。?0.0999）、大斑病（-0.0638）、黑粉?。?0.0508）和銹?。?0.0579）為負效應，而通過小斑?。?.0583）和粗縮病（0.0008）為正效應，綜合各效應后相關系數r=0.0808。生產中彎孢菌葉斑病對鮮穗產量的影響較小，防治該病過程中注意青枯病、大斑病、黑粉病和銹病的預防。

2.4.4 青枯病和鮮穗產量的效應關系 青枯病對鮮穗產量的直接效應為-0.3613，通過大斑病（-0.0443）和銹?。?0.0845）為負效應，而通過小斑?。?.0657）、黑粉病（0.0863）、彎孢菌葉斑?。?.0814）和粗縮?。?.0044）為正效應，綜合各效應后相關系數r=-0.2520。生產中青枯病對鮮穗產量的直接影響較大，在防治過程中也需注意大斑病和銹病的防治。

2.4.5 粗縮病和鮮穗產量的效應關系 粗縮病對鮮穗產量的直接效應為-0.0119，通過小斑?。?0.0069）、青枯病（-0.1336）和彎孢菌葉斑?。?0.0209）為負效應，而通過大斑?。?.0069）、銹?。?.0099）和黑粉?。?.0223）為正效應，綜合各效應后相關系數為r=-0.3314*。生產中粗縮病對鮮穗產量的影響較大，在防治過程中也需注意小斑病、青枯病和彎孢菌葉斑病的病情。

2.4.6 黑粉病和鮮穗產量的效應關系 黑粉病對鮮穗產量的直接效應為-0.3561，通過大斑?。?0.0407）為負效應，而通過銹病（0.0278）、小斑?。?.1305）、青枯?。?.0875）、彎孢菌葉斑病（0.0424）和粗縮病（0.0007）均為正效應，綜合各效應后相關系數為r=-0.1082。生產中黑粉病對鮮穗產量的直接影響較大，通過銹病、小斑病、青枯病、彎孢菌葉斑病和粗縮病的間接關系，對鮮穗產量的影響減小，但要注意大斑病的影響。

2.4.7 銹病和鮮穗產量的效應關系 銹病對鮮穗產量的直接效應為-0.2443，通過大斑?。?0.1378）和青枯?。?0.1251）為負效應，且效應值較大，而通過黑粉?。?.0406）、小斑?。?.0748）、彎孢菌葉斑?。?.0698）和粗縮?。?.0004）均為正效應，綜合各效應后相關系數r=-0.3211*。生產中銹病對鮮穗產量的直接和綜合影響均較大，在防治銹病的同時特別注意對大斑病和青枯病的預防。

3 討論與結論

3.1 2006—2015年山東省鮮食糯玉米區域試驗參試品種和審定品種共有145個（次）品種或組合，其中21個作為鮮食型專用玉米通過審定。

3.2 2006—2015年參試品種間的鮮穗產量差異不明顯，但大斑病、小斑病、彎孢菌葉斑病、青枯病、粗縮病、黑粉病和銹病的變異均有明顯差異。21個審定品種病害的變異系數為23.17%～170.58%，其中青枯病、粗縮病和黑粉病的變異系數較大，分別為170.58%、68.39%和97.82%，這與王桂躍等[16]的結論有所差異，可能由于試驗環境和品種之間的差別造成。

3.3 對不同年份參試與審定品種的鮮穗產量統計分析顯示，各品種在各年份間產量不穩定，這與田耀加等[17]的結論基本相同。參試品種的鮮穗產量在各年份中總的趨勢是增長的，但增長趨勢不大。審定品種在各年份中的鮮穗產量均比參試品種多，也有增長趨勢，但增幅小于參試品種。

3.4 對參試品種病害狀況進行描述統計和回歸分析后看出，各品種對病害的抗性在年份間差異明顯，變異系數為16.97%～132.62%，彎孢菌葉斑病變異系數最小，為16.97%，青枯病最大，為132.62%，10年間參加區試的鮮食糯玉米抗性明顯增加，大斑病、青枯病、粗縮病和黑粉病發生率顯著下降，小斑病、彎孢菌葉斑病發生率基本沒有變化。

3.5 對審定糯玉米品種鮮穗產量和病害進行相關和通徑分析，結果表明，鮮穗產量與粗縮病（r=-0.3314*）、銹?。╮=-0.3211*）呈顯著負相關，大斑病和小斑?。╮=0.6894**）、大斑病和銹?。╮=0.4821**）、小斑病和黑粉?。╮=0.3608*）、銹病和青枯病（r=0.3466*）呈極顯著或顯著正相關。各病害對鮮穗產量的直接影響系數從大到小依次為青枯病>黑粉病>大斑病>銹病>粗縮病>彎孢菌葉斑病>小斑病。

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