11個春玉米新品種主要農藝性狀與產量的灰色關聯度分析

稅紅霞，何 丹，王秀全，張 華，盧庭啟，蔣曉芳，龐啟華

(綿陽市農業科學研究院，四川 綿陽 621023)

玉米是重要的糧食和飼料作物之一，我國玉米種植面積和總產量僅次于美國，是世界第二大玉米生產國[1]。高產始終是育種家追求的目標，育種家對玉米的性狀與產量關系進行了大量研究，而灰色關聯度分析法因具有所需樣本小、方法簡便、信息量大等優點[2]，在作物育種、品種鑒定和篩選等方面應用廣泛[3-4]。本研究采用灰色關聯度法對2018年西南玉米區試11個新組合的主要農藝性狀與產量進行分析，找出影響產量的主要因素，為玉米育種及高產栽培提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為2018年國家西南春玉米組區試1組的11個組合：永越1990、魯單9088、黔1808、吉圣玉608、先玉1680、福玉1189、云瑞62、成單393、杰單009、渝單8號、青青302。

1.2 試驗方法

采用隨機區組設計，3次重復，小區面積20 m2，5行區。

1.3 計算方法

按照灰色系統理論[5]，將11個玉米新組合的產量和12個農藝性狀視為一個系統，產量作為參考數列X0，其余12個性狀為比較數列，分別記作：生育期(X1)、株高(X2)、穗位高(X3)、空稈率(X4)、倒伏率(X5)、倒折率(X6)、穗長(X7)、穗粗(X8)、禿尖長(X9)、穗行數(X10)、出籽率(X11)、百粒重(X12)。

1.3.1數據標準化

表1 主要性狀與產量表現

組合名稱平均產量X0(kg/667m2)生育期X1(d)株高X2(m)穗位X3(m)空稈率X4(%)倒伏率X5(%)倒折率X6(%)穗長X7(cm)穗粗X8(cm)禿尖X9(cm)穗行數X10(行)出籽率X11(%)百粒重X12(g)永越1990590.5116.12.761.050.60.30.718.84.80.616.085.034.0魯單9088582.4112.62.610.970.40.10.219.04.80.713.886.536.9黔1808580.9118.32.821.170.80.20.218.25.30.816.082.035.3吉圣玉608578.2116.93.041.220.90.60.319.25.01.216.683.831.7先玉1680576.2117.22.941.190.80.10.320.04.61.114.186.334.0福玉1189570.1117.32.941.060.90.20.219.25.00.815.786.832.6云瑞62569.6119.22.671.111.20.50.019.14.81.114.985.134.6成單393564.6115.82.801.101.21.51.219.64.91.016.686.633.0杰單009562.4115.82.801.010.90.90.319.34.81.514.385.936.5青青302545.2117.02.701.030.71.20.719.14.90.615.984.833.6渝單8號552.4116.52.731.110.50.20.319.14.80.415.285.031.4

表2 數據標準化

組合名稱生育期X1株高X2穗位X3空稈率X4倒伏率X5倒折率X6穗長X7穗粗X8禿尖長X9穗行數X10出籽率X11百粒重X12平均產量X0永越1990-0.3027-0.3169-0.5470-0.8207-0.47580.8885-0.7711-0.4600-0.90680.6375-0.17850.02041.5069魯單9088-2.3836-1.4787-1.5711-1.6057-0.8945-0.5923-0.3247-0.4600-0.5951-1.59840.87361.64490.9048黔18081.00530.14790.9892-0.0357-0.6851-0.5923-2.11032.3511-0.28340.6375-2.28270.74860.7933吉圣玉6080.17301.85191.62930.35680.1522-0.29620.12170.66440.96351.2473-1.0202-1.26810.5926先玉16800.35131.07731.2453-0.0357-0.8945-0.29621.9074-1.58440.6518-1.29350.73330.02040.4440福玉11890.41081.0773-0.41900.3568-0.6851-0.59230.12170.6644-0.28340.33261.0840-0.7639-0.0095云瑞621.5404-1.01390.22111.5343-0.0571-1.1847-0.1015-0.46000.6518-0.4804-0.10840.3565-0.0466成單393-0.4810-0.00700.09311.53432.03632.36941.01460.10220.34011.24730.9437-0.5398-0.4183杰單009-0.4810-0.0070-1.05910.35680.7803-0.29620.3449-0.46001.8987-1.09020.45271.4209-0.5818青青3020.2324-0.7816-0.8030-0.42821.40830.8885-0.10150.1022-0.90680.5359-0.3188-0.2037-1.8604渝單8號-0.0649-0.54920.2211-1.2132-0.6851-0.2962-0.1015-0.4600-1.5303-0.1755-0.1785-1.4361-1.3252

1.3.2估算參考數列和比較數列的絕對差值

1.3.3計算各性狀與產量的灰色關聯系數

灰色關聯系數ξi(k)=(Δmin+ρΔmax)/(Δi(k)+ρΔmax)(3)，Δmin為絕對差值Δi(k)的最小值，Δmax為絕對差值Δi(k)的最大值。ρ為分辨系數，0<ρ<1，一般取ρ=0.5。

1.3.4計算各性狀與產量的灰色關聯度

灰色關聯度ri=1/ξi(k)(4)。

2 結果與分析

2.1 各組合主要農藝性狀與產量表現

從表1看出，11個組合產量變幅在545.2～590.5 kg/667 m2之間，比對照渝單8號增產的組合有9個，減產組合有1個。產量排在第1位的組合是永越1990，青青302產量在該組中排最后1位。

2.2 玉米產量與主要農藝性狀的絕對差值

按公式(1)將表1數據進行無量綱化處理，見表2。依據公式(2)估算出參考數列(平均產量)與比較數列(12個主要農藝性狀)的絕對差值，見表3，從而得出最小差值Δmin=0.010 5，最大差值Δmax=3.288 5。

2.3 玉米新組合產量與主要農藝性狀的關聯系數

如表4所示，根據公式(3)求出平均產量與主要農藝性狀的關聯系數。可以看出，同一組合在不同農藝性狀之間的關聯系數是不同的，而同一農藝性狀在不同組合之間的關聯系數也是不相同的。

2.4 玉米新組合產量與主要農藝性狀的關聯度

11個新組合產量和主要農藝性狀的關聯度及排序如表5所示。產量和主要農藝性狀的關聯度排序為：百粒重>生育期>禿尖>穗位>穗粗>穗行數>空稈率>出籽率>株高>穗長>倒折率>倒伏率。與產量關聯度最大的性狀為百粒重，r=0.709 8；其次是生育期(r=0.700 4)，再次是禿尖(r=0.677 0)，與產量關聯度最小的性狀是倒伏率，r=0.594 9。說明百粒重與產量關系最近，對產量的影響最大；而倒伏率與產量的關系最遠，對產量的影響相對最小。

表3 產量與主要農藝性狀的絕對差值

ΔiΔ1Δ2Δ3Δ4Δ5Δ6K11.80961.82382.05392.32761.98270.6184K23.28852.38352.47602.51051.79931.4972K3-0.21200.6455-0.19590.82901.47851.3857K40.4197-1.2592-1.03670.23580.44040.8888K50.0926-0.6333-0.80130.47971.33840.7401K6-0.4202-1.08680.4095-0.36630.67570.5829K7-1.58710.9673-0.2677-1.58100.01051.1381K80.0628-0.4113-0.5114-1.9526-2.4546-2.7877K9-0.1008-0.57480.4772-0.9386-1.3621-0.2857K10-2.0928-1.0788-1.0573-1.4322-3.2687-2.7489K11-1.2603-0.7759-1.5463-0.1120-0.6400-1.0290ΔiΔ7Δ8Δ9Δ10Δ11Δ12K12.27801.96692.41380.86941.68551.4866K21.22951.36481.49992.50320.0313-0.7401K32.9036-1.55781.07670.15583.07600.0447K40.4709-0.0718-0.3709-0.65461.61281.8607K5-1.46342.0284-0.20781.7374-0.28930.4236K6-0.1312-0.67390.2739-0.3421-1.09340.7544K70.05480.4134-0.69840.43380.0618-0.4031K8-1.4328-0.5205-0.7584-1.6656-1.36200.1215K9-0.9268-0.1218-2.48050.5084-1.0345-2.0027K10-1.7589-1.9626-0.9535-2.3962-1.5415-1.6566K11-1.2237-0.86520.2051-1.1496-1.14660.1110

表4 產量與主要農藝性狀的關聯系數

ξiξ1ξ2ξ3ξ4ξ5ξ6K10.47910.47710.44740.41660.45620.7313K20.33550.41080.40160.39830.48050.5267K30.89140.72270.89920.66900.52990.5461K40.80170.56990.61720.88010.79380.6532K50.95270.72650.67660.77910.55480.6940K60.80150.60590.80570.82300.71330.7430K70.51210.63360.86540.51311.00000.5947K80.96940.80500.76760.46000.40370.3734K90.94820.74570.78000.64060.55040.8574K100.44280.60770.61250.53790.33680.3767K110.56970.68370.51860.94220.72440.6190ξiξ7ξ8ξ9ξ10ξ11ξ12K10.42190.45820.40780.65830.49700.5285K20.57580.54990.52630.39900.98760.6940K30.36380.51680.60810.91920.35060.9797K40.78230.96430.82110.71980.50800.4721K50.53250.45050.89340.48930.85580.8002K60.93200.71380.86260.83310.60440.6898K70.97390.80420.70630.79630.96990.8082K80.53770.76440.68870.49990.55040.9371K90.64360.93690.40120.76870.61770.4537K100.48620.45880.63700.40950.51940.5013K110.57700.65940.89470.59230.59290.9427

3 討 論

灰色關聯度法是一種較好的分析玉米相關性狀從而確定育種目標的方法。在本文中，采用灰色關聯度法對11個春玉米新組合的12個農藝性狀與產量進行了分析，得出關聯度排序為：百粒重>生育期>禿尖>穗位>穗粗>穗行數>空稈率>出籽率>株高>穗長>倒折率>倒伏率，百粒重、生育期和禿尖對產量影響大，在篩選玉米品種時，可以對這3個性狀著重考慮和選擇，但也不能忽視其他性狀的表現。

表5 產量與主要農藝性狀的關聯度(ri)和排序(R)

性狀riR生育期0.70042株高0.63539穗位0.67204空稈率0.64187倒伏率0.594912倒折率0.610511穗長0.620610穗粗0.66165禿尖0.67703穗行數0.64416出籽率0.64128百粒重0.70981

受環境、氣候等不同自然因素和栽培技術條件的影響，不同性狀對玉米產量的影響有可能不同。如連曉榮等[6]在高密植條件下對玉米性狀與產量進行分析，發現穗粒重、百粒重、生育期對產量影響較大。魏鋒等[7]的研究結果表明，穗粗、百粒重、行粒數對產量影響大。陳燦等[8]對高產品種性狀與產量進行分析表明，穗粗、百粒重、穗行數對產量影響占前3位。