(丹東農業科學院,遼寧鳳城 118109)
玉米兼有用途多、分布廣、營養豐富、商品率較高等優點,不僅是我國第一大糧食作物,也是最主要的飼料來源和重要的工業原料[1,2]。從收獲物和用途上劃分,玉米可分為籽粒用、青貯、鮮食三大類[3]。鮮食玉米主要包括甜玉米、糯玉米、甜糯玉米以及少量的筍玉米等[4]。糯玉米具有豐富的營養價值,是集果、蔬、飼于一體的經濟型專用玉米。提高產量是糯玉米產業發展的永恒主題,而糯玉米鮮穗產量受多因素相互作用的影響,明確各因素與產量的相關性和密切程度,可以有效提高糯玉米品種選育效率[5,6]。應用灰色關聯度分析篩選影響產量的主導因素,可為高產優質鮮食糯玉米品種選育提供理論參考。鄒軍等[7]對20個鮮食玉米品種產量與主要性狀進行灰色關聯度分析,結果表明百粒質量、穗長和穗粗對產量影響較大,出籽率對產量影響較小。賈曉軍等[8]對44個雜交玉米品種產量與主要農藝性狀進行灰色關聯度分析,結果表明穗位、出籽率、禿尖對產量影響較小。稅紅霞等[9]對四川省的鮮食甜糯玉米與主要農藝性狀進行灰色關聯度分析,認為穗行數與鮮穗產量關聯度最大。本試驗運用灰色系統理論中關聯度分析法對糯玉米產量因素進行綜合分析,根據關聯度排序明確各性狀對產量影響的大小,以為選育適宜遼寧省氣候的高產、穩產、優質糯玉米品種提供參考。
試驗所選用的玉米品種為2019年遼寧省鮮食糯玉米區試的10個參試品種:錦糯6號、QK糯A01、白糯2018、白糯108、N501、陽光粘3號、京科糯569(CK)、沈糯17號、紫糯8號、新糯998,分別記為K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10。
2019年在丹東農業科學院試驗基地播種試驗材料。采用隨機區組排列,不設重復,6行區,四周保護行不少于4行,取中間4行收獲計產,密度為52 500株/hm2。田間管理同大田生產。
調查性狀包括:生育期(d)、株高(cm)、穗位高(cm)、穗長(cm)、穗粗(cm)、禿尖(cm)、穗行數、行粒數、百粒質量(g)、出籽率(%)、鮮穗產量(kg/hm2)。根據灰色系統理論,將10個糯玉米品種的鮮穗產量和10個主要農藝性狀看作一個灰色系統,將鮮穗產量作為參考數列X0,10個農藝性狀作為比較數列,分別記為X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10。每個品種選取具有代表性且長勢均勻的10株植株進行考種,計算各農藝性狀的平均值,將數據標準化處理,并估算參考數列與比較數列的絕對差值,進而計算各品種10個農藝性狀與鮮穗產量的灰色關聯系數和關聯度。

式中:△min和△max分別表示絕對差值中的最小值和最大值;ρ為分辨系數,其意義是削弱最大絕對差值太大引起的失真,提高關聯系數之間的差異顯著性,0<ρ<1,本文取ρ=0.5。
關聯度:r0i=1/N×∑L0i(k)
式中:r0i—子序列i與母序列0的關聯度;N—比較數列的長度(即數據個數)。
各品種糯玉米鮮穗產量和10個農藝性狀的原始數據如表1。為方便比較,應用DPS軟件進行數據標準化處理,結果如表2。

表1 參試糯玉米品種各農藝性狀與鮮穗產量表現Table 1 Agronomic traits and fresh ear yields of waxy maize tested varieties

表2 參試糯玉米品種各性狀的數據標準化結果Table 2 Data standardization about agronomic traits of tested varieties
利用表2的數據,計算出各個糯玉米品種的鮮穗產量與10個農藝性狀對應的絕對差值如表3。其中最小差值為品種K3的鮮穗產量與穗粗性狀的絕對差值,為0.042,最大差值為品種K9的鮮穗產量與穗位高性狀的絕對差值,為3.409。

表3 各糯玉米品種鮮穗產量與各農藝性狀的絕對差值Table 3 The absolute difference between agronomic traits and fresh ear yields of varieties
以X0為參考母序列,根據灰色系統理論和方法計算各性狀與糯玉米鮮穗產量的關聯系數和關聯度,結果見表4。

表4 各糯玉米品種鮮穗產量與農藝性狀的關聯系數和關聯度Table 4 The relation coefficient and correlation between agronomic traits and fresh ear yield of varities
依照關聯度大的數列與參考數列的關系最密切,關聯度小的數列與參考數列的關系較遠的關聯分析原則,在10個性狀因素中,禿尖長(X6)與糯玉米產量的關聯度最大,r值為0.706;其次是穗粗,r值為0.700;第3位為出籽率,r值為0.696;第4位為行粒數,r值為0.692;第5位為穗長,r值為0.689;第6位為穗位高,r值為0.683;第7位為株高,r值為0.677;第8位為百粒質量,r值為0.666;第9位為穗行數,r值為0.659;第10位為生育期,r值為0.629。因此,在遼寧地區,對糯玉米鮮穗產量影響最大的農藝性狀是禿尖長、穗粗和出籽率,影響最小的是穗行數和生育期。
與相關分析和回歸分析等數理統計分析方法相比,灰色關聯度分析方法具有樣本數量少、分析方法簡便和結果準確等優點,應用領域寬廣,得到各領域研究人員的重視和利用[10,11]。程芳麗與馬全姿等研究表明,穗軸粗和行粒數與糯玉米產量關聯度最大[6,12],二者的研究結果與本試驗基本一致。蔡成雄等對西南區糯玉米的主要性狀與產量的關聯度分析結果表明,穗行數和穗軸粗性狀對產量的關聯度較大[13]。蔣曉芳等研究表明,穗長是影響糯玉米鮮穗產量的主要因素,出籽率對產量影響較?。?4]。本試驗中各性狀對糯玉米產量的影響程度與前人研究不盡相同,可能與生態氣候和參試品種有關。此外,本試驗僅研究了10個主要農藝性狀對糯玉米產量的影響,對其他性狀未予考慮,得到的關聯度分析的結果也會存在差異。因此在育種中應根據生態區域和生產需求制定適宜的育種目標,在灰色關聯分析指導下,選育高產型糯玉米品種。
本試驗結果表明,禿尖、穗粗、出籽率對鮮食糯玉米的產量影響較大,因此,在遼寧地區糯玉米品種改良和選育中,應重點觀察選擇封頂性好、穗粗適宜和出籽率相對較高的材料,進而選育出適宜遼寧地區的高產型鮮食糯玉米品種。