黃淮海玉米區試品種農藝性狀與產量的相關性及通徑分析

劉世敏 王同芹 劉兆麗

摘要 選用2014—2019年參加黃淮海夏玉米區域試驗75 000株/hm2密度的426個品種為研究對象，對株高、穗位高、穗長、穗行數、禿頂長、百粒重 6個玉米農藝性狀和產量表現進行了統計分析。相關分析結果表明，產量與穗位高、穗長、株高、穗行數呈極顯著正相關關系，與禿頂長呈極顯著負相關關系。通徑分析表明，穗長、穗位高和穗行數的直接通徑系數較大，是影響產量的關鍵性狀，在選育玉米品種時，要注意對穗長、穗位高和穗行數的選擇。

關鍵詞 玉米品種;產量;農藝性狀;相關分析;通徑分析

中圖分類號 S513 ?文獻標識碼 A ?文章編號 0517-6611（2020）21-0030-03

Abstract In order to analyze the relationship between agronomic characters and yield， we selected 426 maize varieties in HuangHuaiHai regional trial from 2014 to 2019 as the research material.The agronomic characters， including plant height， ear height， ear length， ear rows， the bald length and 100kernel weight were measured at post grainfilling stages.The correlation analysis showed that the yield showed extremely significant positive correlation with plant height， ear height， ear length and ear rows， had extremely significant negative correlation with bald length. Path analysis showed that ear length， ear height and ear rows had greater direct path coefficient with yield. Ear length， ear height and ear rows were the key characters affected the yield of maize， so that particular attention should be paid to the characters in the maize breeding.

Key words Maize varieties;Yield;Agronomic characters;Correlation analysis;Path analysis

基金項目 國家玉米產業技術體系濰坊試驗站（CARS-02-65）。

作者簡介 劉世敏（1989—），男，山東昌邑人，助理研究員，碩士，從事玉米育種與栽培研究。*通信作者，高級農藝師，碩士，從事玉米育種與栽培研究。

收稿日期 2020-03-18

玉米是我國第一大作物，是糧食穩產增產的主力軍。近年來，我國玉米單產水平顯著提高，但與美國還有較大差距[1-3]。黃淮海夏玉米區是我國最大的玉米集中產區之一，該地區氣候復雜多變，玉米生育期較短，對品種提出了特殊的要求[4-5]。因此，培育高產穩產玉米品種、繼續提高玉米單產水平、筑牢糧食安全屏障意義重大[6]。

鑒于此，筆者利用2014—2019年黃淮海夏玉米區域試驗濰坊試驗點75 000株/hm2品種的試驗數據，分析玉米產量與部分農藝性狀間的關系，以期為玉米品種選育提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

該試驗以2014—2019年黃淮海夏玉米區試濰坊試驗點75 000株/hm2密度的426個品種為試驗材料。

1.2 試驗設計

根據黃淮海夏玉米區域試驗的種植要求，采用隨機區組設計，每個品種3次重復，小區面積20 m2，行長6.67 m，行距0.60 m，5行區，試驗地周圍設立不少于4行寬度的保護區（行）。

1.3 測定項目及方法

測定項目為玉米株高、穗位高、穗長、穗行數、禿頂長、百粒重和產量。產量為實收小區中間3行，轉化為14%含水量的1 hm2面積的產量。

1.4 試驗數據和分析方法

數據來源于2014—2019年國家黃淮海夏玉米品種區域數據年終報告濰坊試驗點數據，統計分析軟件為Excel和IBM SPSS Statistics 23.0，SPSS分析方法參考杜家菊等[7]的方法。

2 結果與分析

2.1 國家黃淮海夏玉米區域試驗濰坊試驗點情況

對2014—2019年國家黃淮海夏玉米區域試驗濰坊試驗點參試組合進行描述統計。結果顯示，2014—2019年共有426個品種參加75 000株/hm2密度的試驗，各年參試品種數量分別為53、61、103、87、64和58個。

2.2 參試品種農藝性狀的描述統計

對2014—2019年參試品種的農藝性狀進行統計分析，結果如表1所示。由表1可知，所有性狀中，禿頂長的變異系數最大（73.04%），穗位高次之（15.26%），株高、穗長、穗行數、百粒重的變異系數都較小。由此可知，在所有農藝性狀中，禿頂長的穩定性較差，易受環境影響，但同時該性狀選擇潛力大;株高、穗長、穗行數、百粒重等性狀較穩定，受環境影響較小。

2.3 參試品種農藝性狀與產量的相關分析

為了解各農藝性狀與產量的關系，將各性狀與產量進行相關分析，結果如表2所示。

由表2可知，各農藝性狀與產量的相關系數由大到小依次排列為穗位高、穗長、株高、穗行數、百粒重、禿頂長。產量與穗位高（r=0.305**）、穗長（r=0.257**）、株高（r=0219**）、穗行數（r=0.130**）呈極顯著正相關，與禿頂長（r=-0.155**）呈極顯著負相關。各性狀中，株高與穗位高（r=0.511**）、穗長（r=0.288**）、穗行數（r=0.192**）、禿頂長（r=0.172**）、百粒重（r=0.143**）均呈極顯著正相關;穗位高與禿頂長（r=-0.121*）呈顯著負相關，與其他性狀相關性不顯著;穗長與禿頂長（r=0.294**）、百粒重（r=0210**）呈極顯著正相關;穗行數與禿頂長（r=0.283**）呈極顯著正相關，與百粒重（r=-0.387**）呈極顯著負相關。

2.4 參試品種農藝性狀的通徑分析

為進一步厘清各性狀與產量的直接和間接關系，需要進行通徑分析。模型摘要輸出結果顯示，R=0.484，R2=0.234，調整后R2=0.223，標準估算的誤差為934.702 68。其中，決定系數R2=0.234，則剩余因子e=1-R2=0.875 2，該值較大，說明對產量有影響的自變量除百粒重、穗位高、禿頂長、穗長、穗行數、株高這6個因素外，還有很多。

表3列出了各自變量的偏回歸系數、截距、標準化系數（即通徑系數）以及顯著性結果，可以得出線性回歸方程：y=2 881.555+1.194x1+17.188x2+256 537x3+129.331x4-346591x5-23.106x6

從通徑系數可以看出，自變量對y的直接作用分別是：

P1y=0.022;P2y=0.24;

P3y=0.336;P4y=0.173;

P5y=-0.274;P6y=-0.059。

計算間接通徑系數，由表3的相關性輸出結果可知自變量與因變量、各自變量之間的相關系數。

x1通過x2對y的間接通徑系數為：r12×P2y=0.511×0.24=0.122 64;

x1通過x3對y的間接通徑系數為：r13×P3y=0.288×0.336=0.096 8;

x1通過x4對y的間接通徑系數為：r14×P4y=0.192×0.173=0.033 2;

x1通過x5對y的間接通徑系數為：r14×P5y=0.172×（-0.274）=-0.047 1;

x1通過x6對y的間接通徑系數為：r16×P6y=0.143×（-0.059）=-0.008 4。

用同樣的方法可以計算x2、x3、x4、x5、x6對y的間接通徑系數，結果如表4所示。

由表4可知，各性狀的直接通徑系數從大到小依次為穗長、穗位高、穗行數、株高、百粒重、禿頂長。進一步分析各性狀間與產量的間接關系如下：

（1）穗長對產量的效應。穗長和產量的直接通徑系數為0.336 0，間接通徑系數為正效應的性狀有株高0.006 3，穗位高0.008 4，有負效應的性狀分別為穗行數-0.000 9，禿頂長-0.080 6，百粒重-0.012 4，負效應大于正效應，穗長對產量的綜合效應為r=0.257**。穗長對產量所起的作用較大，在選育品種時，要選擇穗長較長的品種，但同時要考慮穗行數、禿頂長和百粒重等性狀。

（2）穗位高對產量的效應。穗位高和產量的直接通徑系數為0.240 0，所有性狀的間接通徑系數均為正值，都為正效應，說明在穗位高增加的同時，其他性狀都會起正作用。穗位高對產量的綜合效應為r=0.305**。穗位高對產量的作用非常大，選育品種時在滿足抗倒伏、倒折的前提下，可選擇穗位盡量高的組合。

（3）穗行數對產量的效應。穗行數和產量的直接通徑系數為0.173 0，間接通徑系數為正效應的性狀有株高0.004 2，穗位高0.009 8、百粒重0.022 8，為負效應的性狀有穗長-0.001 7、禿頂長-0.077 5，負效應大于正效應。穗行數對產量的綜合效應為r=0.130**，說明在選擇穗行數多的品種時，要同時注意對穗長和禿頂長等性狀的選擇。

（4）株高對產量的效應。株高和產量的直接通徑系數為0.022 0，間接通徑系數為正效應的性狀有穗位高0.122 6、穗長0.096 8、穗行數0.033 2，為負效應的性狀有禿頂長-0.047 1、百粒重-0.008 4，正向效應大于負向效應，綜合效應為r=0.219**，株高對產量的影響較大，在選育品種時，在滿足抗倒伏、倒折的前提下，可選擇株高盡量高的組合。

（5）禿頂長對產量的效應。禿頂長和產量的直接通徑系數為-0.274 0，間接通徑系數為正效應的性狀有株高0.003 8、穗長0.098 8、穗行數0.049 0，為負效應的性狀有穗位高-0.029 0、百粒重-0.004 3，綜合效應為r=-0.155**，說明禿頂長對產量的影響很大，在育種過程中要選擇封頂性好的品種。

（6）百粒重對產量的影響。百粒重和產量的直接通徑系數為-0.059 0，間接通徑系數為正效應的性狀有株高0.003 1、穗長0.070 6，為負效應的性狀有穗位高-0.006 5、穗行數-0.067 0、禿頂長-0.020 0，正負效應相互抵消，百粒重對產量的綜合效應為-0.078，為不顯著負相關。

3 結論與討論

參加試驗的6個農藝性狀的變異系數由大到小依次為禿頂長、穗位高、穗行數、穗長、百粒重、株高，這與呂瑩瑩等[8]、許衛猛等[9]、李新娜等[10]的研究結果基本一致。禿頂長的變異系數最大，說明性狀穩定性差。

各農藝性狀與產量的相關性由大到小依次為穗位高、穗長、株高、穗行數、百粒重、禿頂長，這與王楠等[11]、魯珊等[12]、賈亞濤等[13]的研究結果基本一致。在玉米新品種選育時，要注重對穗長和穗位高的選擇，同時要特別注意選擇封頂性好的品種。

各農藝性狀與產量的通徑系數由大到小排列為穗長、穗位高、穗行數、株高、百粒重、禿頂長。穗長、穗位高和穗行數對產量正效應明顯，禿頂長對產量負效應影響較大，這與時成俏等[14]、李光發等[15]的研究結果基本一致。

綜上可知，玉米品種要獲得高產，應具備適宜的株高和穗位高、較多的穗行數和較長的穗長。在育種中，要注意對某些關鍵性狀的選擇，同時要協調各性狀之間的關系[16]。

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