西南地區(qū)玉米產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的灰色關聯(lián)度分析

韓學坤，薛國峰，王會軍，張運鋒，陸秀春，李昌元，歐陽軍，羅仁斌，樊應虎

(楚雄州農(nóng)業(yè)科學研究推廣所，云南 楚雄 675000)

樣本的多少，數(shù)據(jù)的重復性，試驗的標準情況等千差萬別，同時作物本身受到土壤、氣候等因素的影響，所得的數(shù)據(jù)也不一定服從一定的分布規(guī)律，容易導致數(shù)據(jù)結(jié)果無統(tǒng)計學意義。很難通過傳統(tǒng)的方差分析、回歸分析等因素分析手段對玉米產(chǎn)量的影響因素進行排序，從而對育種因素判斷進行指導。而基于灰色系統(tǒng)理論的灰色關聯(lián)度法可以在較少數(shù)據(jù)或者沒有顯著相關性條件下進行分析，找出各因素與玉米產(chǎn)量的關系。本文對2016年西南聯(lián)合體區(qū)域試驗7個玉米品種的產(chǎn)量與影響因素之間做灰色關聯(lián)度分析，量化各因素與產(chǎn)量的主次關系，并探討了本次試驗可能存在的問題和灰色系統(tǒng)理論在玉米育種中的運用方向，對西南地區(qū)的玉米育種有一定的指導意義。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料來自西南聯(lián)合體2016年區(qū)域試驗的7個品種，試驗數(shù)據(jù)來自云南省楚雄州農(nóng)業(yè)科學研究推廣所試驗基地的試驗結(jié)果。試驗地位于楚雄市鹿城鎮(zhèn)平山村委會州農(nóng)業(yè)科學研究推廣所基地。海拔1 772 m，101°45′E，25°14′N。采取田間隨機區(qū)組排列，3次重復，每小區(qū)5行，行長5 m，行距株距為80 cm×40 cm。試驗品種為周玉0913(1)、民生5961(2)、金白玉2號(3)、中單888(4)、金秋7209(5)、康農(nóng)玉508(6)、渝單8號(7)。

1.2 方法

利用灰色關聯(lián)度分析法，將所有的參試組合視為一個灰色系統(tǒng)，各個分析的性狀為系統(tǒng)中的1個因素[1]。其中，參考數(shù)列為每個小區(qū)中間3行的平均產(chǎn)量x0，比較數(shù)列為穗位高x1、株高x2、灰斑病x3、小斑病x4、穗長x5、穗粗x6、禿尖長x7、穗行數(shù)x8、行粒數(shù)x9、單穗粒重x10、出籽率x11、百粒重x12。通過xi與x0的曲線幾何形狀相似程度來判斷關聯(lián)程度。關聯(lián)度越大，說明該因素與玉米產(chǎn)量的變化規(guī)律越接近。反之，說明該因素不利于提高玉米產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 數(shù)據(jù)標準化處理

表1 試驗結(jié)果的參考數(shù)列和比較數(shù)列

表2 參考數(shù)列和比較數(shù)列的標準化處理

2.2 求參考數(shù)列與比較數(shù)列的絕對差值

根據(jù)表2求出參考數(shù)列x0與各比較數(shù)列xi的各對應點的絕對差值，按照Δi(k)=|x0(k)-xi(k)|求值(k=1,2,…,n)，結(jié)果見表3。

表3 參考數(shù)列與各比較數(shù)列的絕對差值

2.3 求關聯(lián)系數(shù)

表4 各數(shù)列的關聯(lián)系數(shù)

2.4 求關聯(lián)度

表5 各因素與玉米產(chǎn)量的關聯(lián)度

3 討論

本試驗中，關聯(lián)度順序排前5位的均是與玉米穗籽有關的性狀，分別是單穗粒重、百粒重、穗長、穗行數(shù)、穗粗，這與史向遠等[2]、李春霞等[3]的研究不同。本研究的試驗品種都是高產(chǎn)品種，是西南地區(qū)玉米品種的代表，本身在生長勢和抗逆性方面有較高的水平，加上云南高原光照強度大，有效積溫高，晝夜溫差大等，對發(fā)揮品種本來的優(yōu)良特性有利，所以對品種穗粒特性差異有一定的放大作用。

有關玉米農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關聯(lián)度分析較多，但不同研究區(qū)得到的結(jié)果也不盡相同[4-5]，推測品種、環(huán)境因素對玉米產(chǎn)量的影響較大。該方法在試驗數(shù)據(jù)不充分，試驗條件沒有很完整的情況下，可以正確反映出農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量之間的關系，提高玉米育種工作效率。同時灰色關聯(lián)度分析不僅僅在產(chǎn)量篩選領域適用，有條件的科研單位也可以在育種材料的選擇、施肥季節(jié)和用量等方面進行研究，為高效節(jié)能農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供科學依據(jù)。在立體氣候明顯的云南高原地區(qū)，需要育種工作者通過長期探索，對適合本地、可以提高玉米產(chǎn)量的農(nóng)藝性狀因素進行篩選，總結(jié)出一套提高育種效率的農(nóng)藝性狀判定辦法。

[1] 鄧聚龍. 灰色系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學, 1985 (6): 29-33.

[2] 史向遠, 李永平, 周靜, 等. 旱地玉米種植密度與產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的相關和灰色關聯(lián)度分析[J]. 玉米科學, 2012, 20(6): 94-97.

[3] 李春霞, 蘇俊, 鐘占貴, 等. 玉米雜交種的產(chǎn)量與相關因素的灰色關聯(lián)度分析[J]. 玉米科學, 1996, 3(1): 35-38.

[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聯(lián)分析[J]. 東北農(nóng)業(yè)大學學報, 2012, 43(2): 38-42.

[5] 韓學坤, 黃光和, 張運鋒, 等. 云南玉米雜交種的產(chǎn)量與相關因素的灰色關聯(lián)分析[J]. 云南農(nóng)業(yè)科技, 2012 (增刊): 10-11.