普通玉米高產(chǎn)品種產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析

陳 燦，林秀芳，陳勤平，葉萬典

（廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院賀州分院/賀州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，廣西 賀州542813）

在生活水平日益改善的今天，作物高產(chǎn)仍是不變的主題，實(shí)現(xiàn)玉米增產(chǎn)也不例外。影響玉米增產(chǎn)的因素很多，既有各農(nóng)藝性狀的直接影響，也有其相互作用的間接影響。因此，探討影響玉米產(chǎn)量的各農(nóng)藝性狀的主次關(guān)系就顯得十分重要。相比方差分析、回歸分析等常規(guī)分析方法，灰色關(guān)聯(lián)度分析具有計(jì)算簡單、樣本范圍不限、能克服單位不同、數(shù)值不一、比較困難的弊端等優(yōu)點(diǎn)。目前，應(yīng)用該方法研究廣西省生態(tài)區(qū)玉米產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀相關(guān)關(guān)系的報(bào)道較少[1]，而且已有研究也存在樣本數(shù)量少、材料代表性不強(qiáng)、研究結(jié)果與當(dāng)前育種目標(biāo)脫節(jié)等問題。為了探明廣西省生態(tài)區(qū)玉米產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀之間的關(guān)系，研究以2008～2012年廣西普通玉米區(qū)試中一年兩季平均產(chǎn)量大于7 500 kg/hm2的37個(gè)玉米品種為研究對象，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法，摸清高產(chǎn)產(chǎn)品種產(chǎn)量與各農(nóng)藝性狀的內(nèi)在聯(lián)系及密切程度，為指導(dǎo)玉米高產(chǎn)育種和品種改良提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以桂0716、GD0818、XQ-2 等37個(gè)玉米雜交種為研究對象，利用廣西省近5年月日（2008～2012年）普通玉米區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)為資料。

1.2 試驗(yàn)方法

（1）根據(jù)灰色系統(tǒng)理論原理[2]，將株高（X1）、穗位高（X2）、穗長（X3）、穗粗（X4）、穗行數(shù)（X5）、禿尖長（X6）、百粒重（X7）、出籽率（X8）等8個(gè)性狀數(shù)列設(shè)為比較數(shù)列，產(chǎn)量（X0）設(shè)為參考數(shù)列。

（2）采用數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換值Xi（j）’=（Xi（j）-X（j））/S（j），Xi（j）表示第i個(gè)品種第j個(gè)性狀值，X（j）表示所有品種第j個(gè)性狀的平均值，S（j）表示所有品種第j個(gè)性狀的標(biāo)準(zhǔn)差，其中i=1，2，3，…，37；j=1，2，3，…，8。

（3）求參考數(shù)列與比較數(shù)列的絕對差值△i（j）=|Xi（0）-Xi（j）|。

（4）求灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)ζi（j）=（m in（△i（j））+ρmax（△i（j））/（△i（j）+ρmax（△i（j）），ρ 為分辨系數(shù)，取ρ=0.5。

（5）求灰色關(guān)聯(lián)度rj=（∑(N)i=1ζi（j））/N，N 表示樣本個(gè)數(shù)，N=37。

2 結(jié)果與分析

2.1 高產(chǎn)普通玉米品種的各性狀表型數(shù)據(jù)分析

由表1 可知，廣西省高產(chǎn)玉米品種株高適中（均值為265.8 cm），穗位偏高（109.4 cm），果穗粗長，百粒重較大（32.7 g），出籽率較高（83%），禿尖較短（1.5 cm）。各性狀的變異系數(shù)大小順序?yàn)椋憾d尖長＞穗位高＞穗行數(shù)＞株高＞百粒重＞穗長＞穗粗＞出籽率＞產(chǎn)量。其中，禿尖長的變異系數(shù)最大（41.76），說明材料之間差異顯著，改良空間較大；其次是穗位高（13.54）、穗行數(shù)（9.25），說明這兩個(gè)性狀材料之間的差異也較大，可以通過降低穗位高，增加穗行數(shù)起到一定改良的作用；其他各性狀變異系數(shù)較小，說明對其改良的空間有限。

表1 高產(chǎn)普通玉米品種各性狀表型值

2.2 玉米產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度分析

由表2 可知，8個(gè)農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度大小順序?yàn)閄4＞X7＞X5＞X6＞X8＞X1＞X3＞X2。其中，X4（穗粗）與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度最大，說明其對產(chǎn)量的影響最大，關(guān)系最密切，實(shí)現(xiàn)玉米增產(chǎn)必須保證有較粗的果穗；X7（百粒重）、X5（穗行數(shù)）與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度也較大，分別為0.693 2、0.683 1，說明其對產(chǎn)量的影響也較大，在玉米育種與品種改良中要注重選擇籽粒較重，穗行數(shù)較多材料；X2（穗位高）與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度最小，說明穗位高對產(chǎn)量影響最小，這可能與當(dāng)前高產(chǎn)玉米品種穗位普遍偏高有關(guān)，穗位偏高易造成植株倒伏，不利于增產(chǎn)，因此通過降低穗位可以獲得一定的增產(chǎn)空間；X3（穗長）與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度也較小，說明當(dāng)前高產(chǎn)玉米品種穗長比較適宜，通過增加穗長實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步增產(chǎn)的潛力較小，而且與穗粗是一對相互制約的性狀，因此這兩個(gè)性狀的選擇必須兼顧，控制在一個(gè)適宜的范圍內(nèi)。對這37個(gè)高產(chǎn)玉米品種進(jìn)行回歸分析得出，與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)大小依次為X4＞X7＞X5＞X2＞X1＞X8＞X3＞X6（具體過程略），其結(jié)果與灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果趨勢基本一致，說明灰色關(guān)聯(lián)度分析的結(jié)果客觀真實(shí)。

3 結(jié)論與討論

表2 普通玉米產(chǎn)量與8個(gè)農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度及排序

該研究應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度對高產(chǎn)玉米品種的主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，8個(gè)農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度大小順序?yàn)椋核氪郑景倭Ｖ兀舅胄袛?shù)＞禿尖長＞出籽率＞株高＞穗長＞穗位高，其中以穗粗、百粒重、穗行數(shù)對產(chǎn)量的影響較大。這說明在玉米高產(chǎn)育種與品種改良工作中，要選擇果穗較粗（大于5.00 cm）、籽粒較重（百粒重大于32 g）、穗行數(shù)較多（14～16行），同時(shí)降低穗位，減少禿尖長，其他各性狀保持當(dāng)前水平，可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的增產(chǎn)。

關(guān)于運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度研究玉米產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀之間的相關(guān)關(guān)系的報(bào)道較多，影響產(chǎn)量的最主要的因子也不完全一致。解松峰[3]、李偉忠[4]、柳延濤[5]、汪燕芬[6]、王付娟[7]、李永洪[8]等人研究結(jié)果一致認(rèn)為穗粗與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度最密切，這與該研究結(jié)果一致。但是其他研究結(jié)果并不都如此，有的認(rèn)為穗長對產(chǎn)量的影響最大[9-14]，有的認(rèn)為百粒重與產(chǎn)量關(guān)系最密切[15-18]，還有的認(rèn)為行粒數(shù)與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度最大[19-20]。盡管結(jié)果不一樣，但是多數(shù)研究者結(jié)果表明，穗長、穗粗、百粒重3個(gè)性狀多數(shù)排在前3 位，是構(gòu)成產(chǎn)量最主要因子，這也與實(shí)際育種經(jīng)驗(yàn)相一致。

灰色關(guān)聯(lián)度分析是研究系統(tǒng)發(fā)展動(dòng)態(tài)量化的一種有效方法，不同的生態(tài)條件、時(shí)間、材料都會(huì)改變與產(chǎn)量之間的關(guān)聯(lián)度次序。這也說明了以上研究者的結(jié)果各不相同的原因。玉米區(qū)試品種代表當(dāng)前生態(tài)區(qū)玉米育種的最高水平，其中的高產(chǎn)普通玉米品種（產(chǎn)量大于7 500 kg/hm2）反映玉米區(qū)試中的最高水平，并與當(dāng)前廣西省玉米育種產(chǎn)量目標(biāo)定位（7 500 kg/hm2）相吻合[21]，說明該樣本材料代表性較強(qiáng)且符合育種實(shí)際目標(biāo)，同時(shí)其結(jié)果與回歸分析基本一致，起到了相互佐證的作用，因此該研究結(jié)果對于指導(dǎo)廣西生態(tài)區(qū)高產(chǎn)玉米育種有一定的指導(dǎo)意義。

[1]時(shí)成俏，程偉東.喀斯特地區(qū)玉米新品種產(chǎn)量與產(chǎn)量性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002，（2）：63-64.

[2]鄧聚龍.農(nóng)業(yè)系統(tǒng)灰色理論與方法[M].濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，1988.

[3]解松峰，謝世學(xué)，張百忍，等.秦巴山區(qū)玉米雜交組合主要性狀與產(chǎn)量間的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].作物雜志，2012，（1）：52-57.

[4]李偉忠，閔 麗，蔣洪蔚，等.黑龍江省玉米品種農(nóng)藝性狀與單株粒重的灰色關(guān)聯(lián)分析[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，43（2）：38-42.

[5]柳延濤，王友德，陳樹賓，等.新疆綠洲甜玉米灰色關(guān)聯(lián)度綜合評價(jià)[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，49（9）：2082-2084.

[6]汪燕芬，田俊明，詹和明，等.云南省玉米雜交種產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2008，21（4）：925-928.

[7]王付娟，庫麗霞，孟慶雷，等.鮮食糯玉米農(nóng)藝性狀與鮮穗產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，23（7）：253-256.

[8]李永洪，謝 戎，李乾平，等.糯玉米鮮穗產(chǎn)量與穗部性狀灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，（1）：8-11.

[9]王麗華，劉 正，潘海山，等.10個(gè)玉米品種（系）的產(chǎn)量比較及主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，29（15）：103-107.[10]馬翔龍，郭 黨，李小東，等.玉米雜交種產(chǎn)量相關(guān)性狀灰色關(guān)聯(lián)度分析及品種評價(jià)篩選探討[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（6）：585-589，595.

[11]尹會(huì)圓，張遠(yuǎn)想，李英俊，等.玉米果穗主要性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)分析[J].中國種業(yè)，2012，（12）：46-47.

[12]王 磊，李尚中，趙 剛，等.干旱地區(qū)玉米產(chǎn)量性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（8）：45-47.

[13]胡鐵歡.不同農(nóng)藝性狀對玉米產(chǎn)量影響的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，13（6）：20-21，45.

[14]張 君，王丕武，楊偉光，等.玉米主要性狀間的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，25（6）：602-605.

[15]王麗華，孔祥勝.10個(gè)玉米品系（種）的主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].安徽科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，28（4）：10-13.

[16]李月明，葉雨盛，陳 珣，等.遼寧省耐密玉米雜交種主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)分析[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，（5）：17-20.

[17]吳麗麗.玉米產(chǎn)量性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，（7）：27-29.

[18]王建迎，張慧蘭，楊 宏.玉米產(chǎn)量與其相關(guān)農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].玉米科學(xué)，2002，（S1）：66-67，90.

[19]解松峰，謝世學(xué)，李學(xué)宏，等.灰色綜合評判在玉米雜交組合篩選中的應(yīng)用[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，34（2）：125-131.

[20]尹麗俠，蘇雪梅，馮國強(qiáng)，等.冀東地區(qū)夏玉米產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].河北科技師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，22（1）：30-34.

[21]時(shí)成俏，覃永嬡，王兵偉，等.從區(qū)域試驗(yàn)論廣西玉米新品種育種[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012，25（5）：1563-1568.