基于灰色關聯分析法的12 個糯玉米品種評價

禤豪新 梁世龍 劉喻華 盛 潔 彭 楷 王遠能高銘信 鄭瑞花 李 玉 鄒成林

（1 廣西橫州市石塘鎮農業水利站，橫州530300；2 廣西橫州市農業科學研究所，橫州530300；3 廣西橫州市百合鎮農業水利站，橫州530300；4 廣西橫州市校椅鎮農業水利站，橫州530300；5 廣西農業職業技術大學，南寧530007；6 廣西壯族自治區農業科學院玉米研究所，南寧530007）

鮮食糯玉米又稱菜用玉米、果蔬玉米[1]，是玉米屬的一個亞種，是普通玉米發生突變后經人工選育而成的新類型。成熟的糯玉米晶瑩剔透，其籽粒胚乳淀粉全部為支鏈淀粉，因此煮熟后的糯玉米黏而軟且具有糯性，籽粒淀粉也是特殊的重要工業原料[2]。糯玉米具有糯性強、口感好、種皮薄、芳香味特殊、味甜、營養豐富等特點[3-4]。此外，糯玉米還具有較高的商品價值和經濟價值，其收獲期長、采收后耐貯運、貨架期長[5-6]、栽培技術簡單，可以加工成許多食品，包括玉米片、餃子、玉米面條等[7]，在食品、醫藥及工業上有著廣泛的應用[8]。隨著種植業結構的調整，鮮食糯玉米也因其自身的多種特點和用途深受消費者與生產者的喜愛。發展鮮食糯玉米可以滿足消費者的需求，增加農民收入，延長食品等的生產鏈。

灰色關聯分析是用來分析系統中母因素與子因素關系的接近程度，以此來判斷引起系統中發展變化的主次因素，是一種統計分析技術，是對系統動態發展態勢的量化比較分析方法[9]。1985 年鄧聚龍[10]首次提出了灰色控制理論，劉錄祥等[11]、袁嘉祖[12]據此提出了應用灰色系統理論綜合評價作物新品種的方法，為全面、合理、客觀地評價分析作物品種提供了一條新的渠道，該理論在水稻[13]、柑橘[14]、玉米[15]、大豆[16]等作物的數量性狀和新品種評價上取得了較好的效果。

因此，為了更全面、客觀、合理地綜合評價糯玉米品種，本試驗采用灰色關聯分析法對參加區域試驗的12 個糯玉米品種的12 個性狀進行綜合分析評價，旨在找出綜合性狀優良的糯玉米品種，為滿足市場需求、促進種植業結構調整、帶動玉米產業發展和優質糯玉米的種植及推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料本試驗以彩糯606、蘇糯6 號、金糯1913、佳農861、荊恒18-1、斯達糯54、佳糯808、京科糯2000GL、徽彩甜糯1 號、美玉18 號、銳玉926、蘇玉糯5 號12 個糯玉米品種為供試材料，上述品種均由北京市農林科學院玉米研究所統一收集后提供給廣西橫州市農業科學研究所。

1.2 試驗方法試驗地點位于廣西橫州市橫州鎮新橋村，試驗地土壤肥力中等，排灌條件好，無前茬作物。試驗小區面積為24m2，采用隨機區組一次重復設計，行長6m，6 行區，實收中間4 行鮮穗，折算小區產量和每667m2產量，試驗周邊設置與小區行數相同的保護行。試驗嚴格按照2022 年橫州市糯玉米區域試驗方案進行田間管理操作，用《中鮮玉聯合體2022 年鮮食糯玉米品種區域試驗年終報告》所附的調查項目進行綜合分析與評價。選取植株的生育期、株高、穗高、抗倒伏率、結實率、穗長、穗粗、行粒數、行數、葉片數、百粒重和鮮穗產量進行統計分析。

1.3 分析方法應用灰色關聯分析方法，把所有供試組合當作一個灰色系統，各參考性狀為系統中的一個因素。根據供試品種各性狀指標構建一個理想品種。設理想品種各性狀指標構成的數列為參考數列X0，供試品種各項指標構成的數列為比 較 數 列Xi（i=1，2，...，N，N為 供 試 品 種 數 目），由以下公式計算出理想品種與供試品種之間的關聯度。

（1）、（2）式中，ξi（k）為關聯系數，ri為關聯度，Δ0i（k）=|X0（k）-Xi（k）|，表示k時刻兩比較序列的絕對差。Δmax 和Δmin 分別表示所有比較序列各個時刻絕對差中的最大值和最小值，ρ為分辨系數，取值0.5。

2 結果與分析

2.1 確定參考數列以所有供試組合生育期、株高、穗高、葉片數的平均值作為參考品種值，其他性狀以供試組合的最大值為參考品種值，構造出理想品種X0的各個性狀指標。禿尖指標用公式X=100×（穗長-禿尖長）/穗長，轉換為結實率。對抗倒伏指標用公式Y=1-（倒伏株數/總株數）×100%，轉為抗倒伏值，供試品種的各個性狀值與理想品種值列于表1。

表1 供試品種與理想品種主要性狀

2.2 數據初始化處理在本研究中，所要比較分析的植株性狀的量綱不同，單位不統一，且不同植株性狀的數值數量級相差大，會導致這些集合曲線比例不同，這樣的數據很難直接進行比較，因此，進行灰色關聯分析時要對數據進行無量綱化處理，轉換為可比較的數據序列。本研究對表1 進行無量綱化處理是使用初值化，即X0數列分別除Xi數列，結果見表2。

表2 數據的無量綱化處理

2.3 計算關聯系數

2.3.1 計算X0與Xi的絕對差求參數X0與12 個供試品種相對應性狀的絕對差值，即計算Δoi（k）=|X0（k）-Xi（k）|（i=1，2，...，12；k=1，2，...，12），計算結果列于表3。由表3 可知，絕對差最大值Δmax=0.6204，絕對差最小值Δmin=0。

表3 供試品種的絕對差

2.3.2 計算關聯系數將Δmin=0，Δmax=0.6204，并取ρ=0.5，代入公式（1），得出公式（3）

把表3 相應的Δi（k）數值帶入公式（3），即可算出X0對Xi各性狀的關聯系數ξi（k），計算結果見表4。

表4 供試品種的關聯系數

2.4 計算平均關聯度和加權關聯度使用等權關聯度法的要求是供試品種的各性狀應同等重要，這樣才可以評價不同品種的優劣。將表4 中供試品種的關聯系數代入公式（2）計算平均關聯度，結果見表5。糯玉米不同性狀的重要性是不同的，必須按照不同性狀的重要程度賦予各自不同的權重，然后求出加權關聯度，這樣才能更科學、更全面、更準確地分析和評價糯玉米新品種的優劣[17]。本研究對糯玉米品種的12 個主要性狀分別賦予的不同權重系數（Wk）是根據種植生產經驗和專家意見而定，其中產量給予0.3 的權重，行粒數、百粒重的權重均為0.08，結實率、穗長、穗粗、葉片數的權重均為0.07，行數的權重為0.06，生育期、株高、穗高、抗倒伏的權重均為0.05，代入公式：r'i=∑Wkζi（k）。由公式求得加權關聯度，結果見表5。

表5 各供試品種的關聯度

2.5 關聯度及性狀分析由表1 可知，按照生育期結果排序，蘇糯6 號和京科糯2000GL 位居第一，彩糯606、斯達糯54、美玉18 號位居第二，佳農861、佳糯808、徽彩甜糯1 號位居第三，金糯1913、荊恒18-1、銳玉926、蘇玉糯5 號位居最后；按照株高排序，美玉18 號位居第一，京科糯2000GL 位居第二，斯達糯54 位居第三，蘇糯6 號位居最后；按照穗高排序，京科糯2000GL 位居第一，美玉18 號位居第二，徽彩甜糯1 號位居第三，彩糯606 位居最后；各品種抗倒伏率均為100%，表明具有較強的抗倒伏性；按照結實率排序，彩糯606、金糯1913、徽彩甜糯1 號和銳玉926 位居第一，京科糯2000GL 位居第二，蘇玉糯5 號位居第三，美玉18 號位居最后；按照穗長排序，蘇糯6 號、斯達糯54 和佳糯808 位居第一，佳農861 位居第二，京科糯2000GL、徽彩甜糯1 號、美玉18 號和銳玉926 位居第三，金糯1913 和蘇玉糯5 號位居最后；按照穗粗排序，徽彩甜糯1 號和銳玉926 位居第一，荊恒18-1 位居第二，蘇糯6號、斯達糯54、京科糯2000GL 和美玉18 號位居第三，蘇玉糯5 號位居最后；按照行粒數排序，京科糯2000GL 位居第一，斯達糯54 和銳玉926 位居第二，荊恒18-1 位居第三，蘇玉糯5 號位居最后；按照行數排序，蘇糯6 號位居第一，金糯1913、佳農861、美玉18 號和銳玉926 位居第二，荊恒18-1 和京科糯2000GL 位居最后；按照葉片數排序，斯達糯54位居第一，美玉18 號和蘇玉糯5 號位居第二，荊恒18-1、京科糯2000GL、徽彩甜糯1 號位居第三，蘇糯6 號位居最后；按照百粒重排序，徽彩甜糯1 號位居第一，斯達糯54 位居第二，彩糯606 位居第三，美玉18 號位居最后；按照產量排序，斯達糯54 位居第一，蘇糯6 號位居第二，銳玉926 位居第三，蘇玉糯5 號位居最后。按照平均關聯度排序（表5），銳玉926 位居第一，徽彩甜糯1 號位居第二，斯達糯54位居第三，蘇玉糯5 號位居最后；按照加權關聯度排序，斯達糯54 位居第一，銳玉926 位居第二，徽彩甜糯1 號位居第三，蘇玉糯5 號位居最后。

3 結論與討論

3.1 表現優良的參試糯玉米品種本試驗結果表明，無論是采用平均關聯度分析還是采用加權關聯度分析，排序結果都是斯達糯54、銳玉926 和徽彩甜糯1 號位于前三，說明這3 個品種的綜合性狀都很好，這一結論是基于全面評價生育期、株高、穗高、抗倒伏率、結實率、穗長、穗粗、行粒數、行數、葉片數、百粒重和產量等12 個性狀的基礎上得到的，具有一定的合理性與可靠性。因此可見，這3 個品種可作為糯玉米新品種在橫州市推廣。

斯達糯54 與理想品種的加權關聯度最大，在供試品種中綜合性狀表現最佳，從各個性狀來看，該品種最突出的優點是產量高，百粒重高。穗較長，穗較粗，行粒數較多，則該玉米品種單穗鮮苞較重，單產也較高[18]，抗倒性強，偏晚熟。

銳玉926 的加權關聯度位居第二，平均關聯度位居第一。其突出特點是早熟，結實率高，穗較長，穗較粗，行粒數較多，行數較多，葉片數適中，產量較高。抗倒性強，株高、穗高適中，植株性狀表現良好。

徽彩甜糯1 號的加權關聯度位居第三，平均關聯度位居第二，也是一個優良品種。主要特點是結實率高、百粒重數值高，均排序位居第一。株高適中，植株性狀良好，抗倒性好。

3.2 加權關聯度的優點本研究中，關聯系數經過加權后的數據位次與平均關聯度數據結果的位次區別較大，因為平均關聯度是把所有供試品種的性狀放在同等重要的位置，沒有根據不同性狀的重要性進行不同的賦權，這樣不符合實際也不科學，而應用加權關聯度的方法是按各性狀的重要程度進行加權后，綜合評價各品種性狀的優劣，既可以把所有供試品種植株性狀進行量化，也可以根據不同植株性狀的相對重要性賦予加權分配，分析結果比平均關聯度更可靠、全面、合理，所以位次才會有較大的差別。

3.3 灰色關聯分析方法的關鍵采用灰色關聯分析方法的關鍵在于怎樣構建理想品種、選取供試品種的哪種性狀、如何分配各性狀權重的大小，性狀權重對結果影響較大。在本試驗中，性狀權重是結合專家組評議和實際生產經驗給出，因此，對各性狀賦予權重大小時要根據專家意見、糯玉米實際生產經驗、當地的生態和氣候條件等進行綜合考慮。