雙向均值與灰度關聯分析法篩選適宜德州種植的玉米新品種

崔慧妮，郭智慧，郭良海，郭建軍，高建勝，李擁軍，董國豪

(德州農業科學研究院，山東德州 253015)

目前，玉米是世界上產量最高的谷類糧食作物、重要的飼料及工業原料，在國民經濟中具有舉足輕重的戰略地位[1-2]。發展玉米生產對增加農民收入、促進德州市經濟的發展、保障全市的糧食安全具有重要意義[3-4]。近年來，德州市玉米播種面積不斷增加，到2016年種植面積達51萬hm2左右，占全市糧食總面積的48.7%左右，總產占全市糧食總產量的51.3%左右。同時，隨著品種審定辦法的改革，大量玉米新品種涌入市場，玉米種植品種出現品種“井噴”現象，但缺乏穩產、高產的主推品種。為解決這一問題，該試驗利用雙向均值分析法和灰度關聯分析法[5-7]，對近3年通過國家和山東省審定的以及待審的35個玉米新品種進行品種比較試驗，篩選出了適合德州地區玉米大面積推廣種植的穩產、高產、多抗的6個玉米新品種，為農民選擇合適的種植品種、降低種植風險提供理論依據。

1 材料與方法

1.1材料參試品種共35個(表1)。

表1 參試玉米品種

1.2試驗方法

1.2.1試驗設計。試驗于2017年在德州市農業科學研究院試驗基地進行。田間采用隨機區組排列，3次重復。每小區面積18 m2，5行區，行長6.0 m，行距0.6 m，種植密度為7.5萬株/hm2。

1.2.2栽培措施與田間管理。該試驗地平整，肥力中等、均勻，灌排方便。前茬作物為小麥。試驗于6月10日精細點播，6月29日定苗，9月27日收獲，生長期105 d。播種后澆蒙頭水，苗前噴施除草劑防雜草，5葉期追施玉米緩釋肥N-P2O5-K2O含量比例28-6-10，用量600 kg/hm2，其他田間管理同大田。

1.3試驗分析方法雙向均值法：利用Excel進行數據分析灰色關聯分析法[8-9]：利用袁喜祖[5]的灰色關聯分析原理，視所有品種為一灰色系統，各性狀為系統中的1個因素。首先對品種各性狀值進行無量化處理，可以采用上限性測度、適中性測度、下限性測度。以各性狀的測度值構成的數列為參數X0，以篩選品種各項性狀指標構成的數列作為比較數列Xi(i=1，2，…，m)，其中m篩選品種數;各性狀用K表示(K=1，2，…，n)，其中n為性狀數。進行量化后比較，由兩者相似程度來判斷關聯程度(ri)。

關聯系數：

(1)

1.4數據分析利用Excel對考察數據進行分析。

2 結果與分析

2.1雙向均值分析通過進行籽粒收獲含水率與產量雙向平均值分析，結果表明在第四象限(產量大于平均值且收獲時籽粒含水率低于平均值)的有7個品種，分別是秋樂218，菏玉157，邦玉359，滑玉168，農星2209，德發5號，科諾21；其中秋樂218產量最高，且收獲時籽粒含水率最低。

圖1 收獲時籽粒含水量與產量雙向平均值分析結果Fig.1 Results of two-way mean analysis of yield and grain moisture at harvesting stage

2.2灰色綜合評判根據灰度關聯分析的原理，綜合評估關聯度越大的品種越接近理想品種，則該品種綜合性能越優良[11]。從表3可看出，綜合評價排名前10位的品種分別是邦玉359(r=0.629 6)、DH815(r=0.616 7)、NK971(r=0.597 0)、偉科966(r=0.588 2)、隆平208(r=0.588 0)、滑玉168(r=0.587 5)、秋樂218(r=0.581 7)、魯寧776(r=0.578 6)、東科301(r=0.574 3)、農星2209(r=0.570 5)。對各品種產量進行排序，可以看出產量位居前10的品種有DH815、秋樂218、菏玉157、邦玉359、大成168、滑玉168、隆平208、農星2209、聊玉1310、德發5號。

綜合評價和產量排序的趨勢大體一致。在2組排序的前10位中，有6個品種出現重復。DH815在綜合評價中排第二位，產量排第一位；從表2可以看出，DH815綜合性狀表現較好，但收獲時籽粒含水量很高。邦玉359在綜合評價中排第一位，產量排第4位；其穗長、穗粗、穗粒重等綜合性狀在35個品種中表現較好，產量偏低是由于百粒重相對較低。隆平208在綜合評價中排第五位，產量排第七位，其綜合表現也比較優秀，但其收獲時籽粒含水量較高，生育期較長?；?68在綜合評價中排第六位，產量排第六位；其穗長，穗粗等綜合性狀均表現較好，且百粒重較高。秋樂218在綜合評價中排第七位，產量排第二位，產量較高，禿頂、穗行數、行粒數等綜合性狀表現一般。農星2209在綜合評價中排第十位，產量排第八位。綜上所述，產量較高的品種不一定性狀綜合評判優，也就是說高產品種不一定就是穩產型品種[12]。

表2 不同玉米品種各性狀的比較

表3 各品種灰色綜合評判與產量比較

3 結論與討論

利用2種分析方法進行篩選，結果大體趨勢一致。雙向均值法是利用了2項性狀數據(產量和收獲時籽粒含水量)，結果直觀明了、針對性較強，但只對2組指標進行了比較相對有些片面?；叶汝P聯分析是建立在各品種的植株、果穗等多個性狀的定量分析基礎上綜合評判的，克服了僅對單一指標進行比較的弊端，其評判結果更嚴謹、更準確，對農業生產更有利。

DH815、邦玉359、滑玉168、秋樂218、隆平208和農星2209共6個品種的綜合評價與產量排序都較高，說明其農藝性狀和產量均比較優秀，屬于高產、穩產、優質品種，因此可以進行大面積的試驗示范，從而在德州地區推廣。此外，在雙向均值法中，DH815和隆平208出現在第二象限，產量均大于平均值，但收獲時籽粒含水量較高、生育期較長，所以這2個品種可以適時晚收。

近兩年德州地區在玉米拔節后出現高溫熱害現象，對生殖生長，特別是對雌雄穗的發育產生較大影響，個別品種出現空稈、“香蕉穗”“超短裙”“大花臉”“陰陽面”等畸形穗現象，嚴重影響產量。因此，建議今后加大對耐高溫熱害品種的篩選及選育力度。

[1] 崔瑩，董雪，葛立群.中國玉米種業市場現狀和發展研究[J].園藝與種苗，2016(2)：75-78.

[2] FAYAZ F，MARDI M，AGHAEE M，et al.Phenotypic diversity analysis of grain yield and yellow pigment content in germplasm collected from Iranian durum wheat(TriticumturgidumL.)landraces[J].Archives of agronomy and soil science，2013，59(10)：1339-1357.

[3] 劉洋，侯廷榮，郭新平，等.山東省玉米產業發展現狀與對策分析[J].山東農業大學學報(社會科學版)，2017，19(2)：24-30.

[4] 朱峰，孫兆明，李樹超.山東省玉米生產現狀與發展對策分析[J].農業科技通訊，2015(3)：6-9，12.

[5] 袁喜祖.灰色系統理論及其應用[M].北京：科學出版社，1991.

[6] 郭瑞林.作物灰色育種學[M].北京：中國農業科技出版社，1995.

[7] 鄧聚龍.灰色系統與農業[J].山西農業科學，1985(5)：34-37.

[8] 王興亮，單艷，陸順生，等.灰色關聯度分析在隆陽區玉米新品種綜合評價中的應用[J].耕作與栽培，2014(3)：7-9，12.

[9] 賈新文，王翠玲，鄭永青，等.玉米區域試驗新品種的方差分析與灰色綜合評判的比較研究[J].中國種業，2009(S1)：49-51.

[10] 蓋鈞鎰.試驗統計方法[M].北京：中國農業出版社，2000.

[11] 王秀萍，張國新，魯雪林，等.灰色關聯度分析法綜合評價水稻新品系[J].中國農學通報，2006，22(8)：557-559.

[12] 王黎明，唐道廷，劉必善，等.灰色關聯度分析在湖北省玉米雜交種綜合評價中的應用[J].湖北農業科學，2008，47(4)：390-393.