18 個(gè)甜玉米品種的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的灰色關(guān)聯(lián)度分析

陳榮麗 李君保 周彥民 易紅華

（1 重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，重慶 401329；2 酉陽(yáng)土家族苗族自治縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，重慶 409899；3 重慶科光種苗有限公司，重慶 400060）

甜玉米因其營(yíng)養(yǎng)豐富，風(fēng)味獨(dú)特，深受消費(fèi)者的喜愛，2022 年我國(guó)甜玉米種植面積超過34.7 萬(wàn)hm2，成為世界上第二大甜玉米生產(chǎn)國(guó)[1]。產(chǎn)量為評(píng)價(jià)甜玉米品種的重要指標(biāo)，育種家非常重視產(chǎn)量與其他性狀的關(guān)系。灰色系統(tǒng)分析是用于控制和預(yù)測(cè)的理論、技術(shù)，最早由我國(guó)學(xué)者鄧聚龍[2]教授提出。關(guān)聯(lián)度作為一種技術(shù)方法是用于分析系統(tǒng)中各因素的關(guān)聯(lián)程度。灰色關(guān)聯(lián)度分析已廣泛應(yīng)用于不同作物，鄭霄等[3]利用此方法，對(duì)來(lái)自臨沂蒙陰、泰安肥城、淄博沂源3 個(gè)不同地區(qū)16 個(gè)不同品種的鮮桃果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。孫曉妍等[4]對(duì)根用芥菜8 個(gè)親本和56 個(gè)雜交組合利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法和綜合模糊評(píng)判優(yōu)選出了綜合性狀最好的雜交組合。在玉米品種評(píng)價(jià)中，李淑霞等[5]于1992 年應(yīng)用此方法分析玉米雜交種；此后稅紅霞等[6]對(duì)西南地區(qū)玉米品種進(jìn)行了相關(guān)分析；蔡成雄等[7]對(duì)糯玉米鮮穗產(chǎn)量進(jìn)行了灰色關(guān)聯(lián)度分析。本文應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法，對(duì)重慶地區(qū)18 個(gè)甜玉米雜交組合的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素進(jìn)行分析，明確了各性狀對(duì)甜玉米產(chǎn)量的影響程度，可以為今后重慶地區(qū)選育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)甜玉米雜交品種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料供試材料為2022 年國(guó)家南方（西南）甜玉米組聯(lián)合體（中鮮玉北京鮮食玉米聯(lián)合體）區(qū)域試驗(yàn)18 個(gè)甜玉米品種：久順甜8 號(hào)、美玉甜808、碧瑩808、斯達(dá)甜240、雙色年華、荊恒甜19 號(hào)、享甜99、萃甜216、金銀131、皇金翠7 號(hào)、國(guó)悅甜1號(hào)、粵美甜2 號(hào)、墨琦、京科甜703、華耐甜玉2020、黑甜107、京科甜909、粵甜16 號(hào)（CK）。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在重慶市銅梁區(qū)侶俸鎮(zhèn)重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所基地，試驗(yàn)地勢(shì)平坦、肥力中等，排灌方便。按照國(guó)家聯(lián)合體鮮食甜玉米品種試驗(yàn)實(shí)施方案，試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積24m2，行數(shù)6 行，每窩2 株，收中間4 行計(jì)產(chǎn)，密度為49500 株/hm2。前茬為空茬，采取直播的播種方式，2022 年4 月3 日播種，5 月5 日定苗，采用一底一追的施肥方法，底肥為復(fù)合肥525kg/hm2、尿素112.5kg/hm2，追施尿素375kg/hm2。

1.3田間調(diào)查及測(cè)定方法田間調(diào)查的農(nóng)藝性狀包括：出苗—采收天數(shù)、株高、穗位高、穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng)、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重、出籽率和鮮穗產(chǎn)量，其中果穗性狀以計(jì)產(chǎn)樣本穗從小到大排列，從中取代表性的10 個(gè)穗測(cè)量。測(cè)定方法如下。

出苗—采收天數(shù) 計(jì)算玉米從出苗期到采收期的總天數(shù)，取整數(shù)用d 表示。

株高 乳熟期連續(xù)取小區(qū)內(nèi)生育正常的植株10 株，測(cè)量由地表到雄穗頂端的高度，求其平均值，取整數(shù)用cm 表示。

穗位高 乳熟期連續(xù)取小區(qū)內(nèi)生育正常的植株10 株，測(cè)量由地表到第一果穗柄著生節(jié)的高度，求其平均值，取整數(shù)用cm 表示。

穗長(zhǎng) 測(cè)量穗基部至穗頂端的長(zhǎng)度，求其平均值，保留1 位小數(shù)，用cm 表示。

穗粗 將取樣玉米的果穗頭、尾相間排成一行，測(cè)量果穗中間的直徑，求其平均值，保留1 位小數(shù)，用cm 表示。

禿尖長(zhǎng) 測(cè)量玉米果穗頂端不結(jié)實(shí)部分的長(zhǎng)度，求其平均值，保留1 位小數(shù)，用cm 表示。

穗行數(shù) 計(jì)數(shù)玉米果穗中部的籽粒行數(shù)，求其平均值，保留1 位小數(shù)，用行表示。

行粒數(shù) 對(duì)玉米果穗每穗對(duì)稱數(shù)2 行再除以2，為每行粒數(shù)，然后求其平均值，保留1 位小數(shù)，用粒表示。

百粒重 取玉米鮮籽粒100 粒稱重，重復(fù)2 次，求其平均數(shù)，保留1 位小數(shù)，用g 表示。

出籽率 用取回樣本調(diào)查，計(jì)算公式為：出籽率（%）=（籽粒重/果穗重）×100，保留1 位小數(shù)，用百分率（%）表示。

產(chǎn)量 將玉米樣品剝?nèi)グ~后稱得鮮棒重，然后折算成小區(qū)鮮棒重，小區(qū)產(chǎn)量折算成每hm2產(chǎn)量，保留1 位小數(shù)，用kg/hm2表示。

1.4計(jì)算方法按照鄧聚龍[2]灰色系統(tǒng)理論，將18 個(gè)甜玉米雜交種組合的產(chǎn)量和10 個(gè)農(nóng)藝性狀視為一個(gè)系統(tǒng)，產(chǎn)量作為參考數(shù)列X0，其余10 個(gè)性狀作為比較數(shù)列記作Xi（i=1，2，3…10），即出苗—采收天數(shù)（X1）、株高（X2）、穗位高（X3）、穗長(zhǎng)（X4）、穗粗（X5）、禿尖長(zhǎng)（X6）、穗行數(shù)（X7）、行粒數(shù)（X8）、百粒重（X9）、出籽率（X10）。統(tǒng)計(jì)分析參照稅紅霞等[6]、蔡成雄等[7]的方法。

1.4.1數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化（無(wú)量綱化）處理，按照公式：X′i（k）=[Xi（k）-X i]/Si（1）進(jìn)行。X′i（k）為第i個(gè)性狀的第k個(gè)品種的標(biāo)準(zhǔn)化均值，Xi（k）為第i個(gè)性狀第k個(gè)品種的平均值，X i為第i個(gè)性狀的平均數(shù)。Si為第i個(gè)性狀值的標(biāo)準(zhǔn)差。

1.4.2估算參考數(shù)列和比較數(shù)列的絕對(duì)差值對(duì)參考數(shù)列和比較數(shù)列的絕對(duì)差值的估算按以下公式：Δi=X′0（k）-X′i（k）（2）進(jìn)行。Δi為第k個(gè)組合的參考數(shù)列與第i個(gè)性狀第k個(gè)組合差的絕對(duì)值，即參考數(shù)列與比較序列的差序列。

1.4.3計(jì)算各性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算按照公式：ξi（k）=（Δmin+ρΔmax）/（Δi（k）+ρΔmax）（3）進(jìn)行，Δmin 為絕對(duì)差值Δi（k）的最小值，Δmax 為絕對(duì)差值Δi（k）的最大值。ρ為分辨系數(shù)，0＜ρ＜1，一般取ρ=0.5。

1.4.4計(jì)算各性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算按照公式：ri=1/ξi（k）（4）進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1各組合主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量由表1 可知，18個(gè)甜玉米組合的出苗—采收天數(shù)變幅為79～88d，最長(zhǎng)的是久順甜8 號(hào)，最短的是華耐甜玉2020；株高為185～285cm，最高的是墨琦和京科甜909，最低的是碧瑩808；穗位高變幅為55～130cm，最高的是墨琦，最低的是碧瑩808；穗長(zhǎng)變幅為16.0～20.8cm，最長(zhǎng)的是享甜99 和京科甜909，最短的是華耐甜玉2020；穗粗變幅為4.7～5.1cm，最粗的是斯達(dá)甜240、荊恒甜19 號(hào)、皇金翠7 號(hào)，最細(xì)的是美玉甜808、碧瑩808；禿尖長(zhǎng)變幅為0.2～5.5cm，最長(zhǎng)的是美玉甜808，最短的是皇金翠7 號(hào)；穗行數(shù)變幅為13.6～17.6行，最多的是斯達(dá)甜240、粵美甜2 號(hào)、京科甜703，最少的是美玉甜808；行粒數(shù)變幅為21.4～40.4 粒，最多的是皇金翠7 號(hào)，最少的是久順甜8 號(hào)；百粒重變幅為23.3～43.3g，最高的是雙色年華和皇金翠7 號(hào)，最低的是黑甜107；出籽率變幅為51.8%～60.8%，最高的是碧瑩808，最低的是皇金翠7 號(hào)和黑甜107；產(chǎn)量變幅在9036.0～14919.0kg/hm2，較對(duì)照粵甜16 號(hào)增產(chǎn)的組合有11 個(gè)，減產(chǎn)的組合有6 個(gè)，產(chǎn)量最高的是皇金翠7 號(hào)，最低的是華耐甜玉2020。

表1 18 個(gè)甜玉米品種的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)

2.2產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的絕對(duì)差值按公式（1）將表1 中數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化（表2）。依據(jù)公式（2）估算出平均產(chǎn)量與10 個(gè)主要農(nóng)藝性狀的絕對(duì)差值（表3），得出最小差值Δmin=0.0142，最大差值Δmax=3.3514。

表2 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

表3 產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的絕對(duì)差值

2.3產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)根據(jù)公式（3）計(jì)算出玉米雜交組合的產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)，如表4 所示。可以看出，同一組合不同農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)是有差異的，而不同組合同一農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)也存在差異。

表4 產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)

2.4產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度按公式（4）得出產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度及排序。由表5 可知，關(guān)聯(lián)度從大到小排序?yàn)椋核腴L(zhǎng)＞行粒數(shù)＞穗粗＞株高＞出苗—采收天數(shù)＞穗位高＞百粒重＞出籽率＞穗行數(shù)＞禿尖長(zhǎng)。其中穗長(zhǎng)的關(guān)聯(lián)度最大，為0.7870，說明與玉米雜交組合產(chǎn)量的關(guān)系最密切，即穗長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)量的影響最大；其次是行粒數(shù)（r=0.7760），再次是穗粗（r=0.7425）；禿尖長(zhǎng)（r=0.6265）與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度最小，說明禿尖長(zhǎng)與產(chǎn)量的關(guān)系最遠(yuǎn)，對(duì)產(chǎn)量的影響相對(duì)較小。

表5 產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度（ri）和排序（R）

穗長(zhǎng)、行粒數(shù)和穗粗是影響產(chǎn)量的主要因素，而禿尖長(zhǎng)、穗行數(shù)和出籽率對(duì)產(chǎn)量的作用較小。因此，在重慶地區(qū)，要培育出高產(chǎn)的甜玉米雜交種品種，應(yīng)著重對(duì)穗長(zhǎng)、行粒數(shù)和穗粗等性狀進(jìn)行選擇。

3 小結(jié)與討論

本研究中玉米產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度排序前3 位的是穗長(zhǎng)、行粒數(shù)及穗粗，由此可見，要提高重慶地區(qū)玉米的產(chǎn)量，在品種選育時(shí)應(yīng)重視穗長(zhǎng)、行粒數(shù)和穗粗的選擇，挑選穗長(zhǎng)較長(zhǎng)、行粒數(shù)較多、穗粗較粗的品種用于生產(chǎn)較易獲得最大生物量，其他性狀雖然與產(chǎn)量的關(guān)系相對(duì)較遠(yuǎn)，但在品種選育時(shí)也要考慮，兼顧各性狀的綜合表現(xiàn)。黃曉琴[8]對(duì)46個(gè)鮮食糯玉米雜交種產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)分析得出，穗長(zhǎng)、百粒重、穗位高是影響玉米雜交種產(chǎn)量的主要因素，而穗行數(shù)對(duì)產(chǎn)量的影響最小。吳蘭芳等[9]對(duì)百色地區(qū)種植的12 個(gè)玉米品種主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果顯示，出籽率、百粒重是影響玉米產(chǎn)量的主要因素，莖粗、綠葉率對(duì)玉米產(chǎn)量的影響較小。龍舟等[10]在黑龍江省對(duì)80 個(gè)玉米雜交組合的10 個(gè)農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量進(jìn)行了灰色關(guān)聯(lián)分析，結(jié)果表明穗粗、百粒重和出籽率對(duì)產(chǎn)量的影響最大。馬興業(yè)等[11]在河南省以115 個(gè)雜交組合為研究對(duì)象，對(duì)玉米的11 個(gè)性狀進(jìn)行了灰色關(guān)聯(lián)度分析，認(rèn)為穗長(zhǎng)、單穗軸質(zhì)量和穗位高對(duì)單株產(chǎn)量的影響最大。程芳麗等[12]在桂林，對(duì)15 個(gè)糯玉米品種的10 個(gè)主要農(nóng)藝性狀與鮮穗產(chǎn)量進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，得出行粒數(shù)、穗粗和穗長(zhǎng)是影響糯玉米鮮穗產(chǎn)量的主要因素。導(dǎo)致對(duì)玉米產(chǎn)量主要影響因素不同的原因可能是研究地域不同，并且各主要農(nóng)藝性狀均為數(shù)量性狀，所以結(jié)論不完全一致。

本研究的18 個(gè)甜玉米品種中，11 個(gè)品種的產(chǎn)量超過對(duì)照，相對(duì)適宜在重慶地區(qū)種植，皇金翠7號(hào)、黑甜107 和荊恒甜19 號(hào)產(chǎn)量為前3 名，皇金翠7 號(hào)在18 個(gè)品種中行粒數(shù)最大、穗粗最粗；黑甜107 在18 個(gè)品種中穗粗排第2 名、行粒數(shù)排第3名；荊恒甜19 號(hào)穗長(zhǎng)排第3 名、穗粗排第1 名。綜合來(lái)說，灰色關(guān)聯(lián)度分析法在18 個(gè)甜玉米品種的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的分析上效果較好，穗長(zhǎng)、行粒數(shù)和穗粗對(duì)甜玉米雜交種的產(chǎn)量貢獻(xiàn)最大，穗行數(shù)對(duì)產(chǎn)量的影響較小，這與前人的研究結(jié)果大致相同[13-14]。當(dāng)然，在優(yōu)良品種的選擇上不能只根據(jù)某一種分析方法進(jìn)行篩選，品種推廣與比較分析時(shí)還可結(jié)合諸如主成分分析、多樣性分析等手段綜合考量和評(píng)價(jià)。