鳳陽地區玉米雜交種產量與主要農藝性狀的灰色關聯度分析

沈慶榮

摘 要：為明確鳳陽地區夏玉米農藝性狀對籽粒產量影響的主次關系，應用灰色系統理論中的關聯度分析法，對15個玉米雜交種的農藝性狀和穗部性狀進行了分析。結果表明：玉米性狀對產量的作用從大到小依次為禿尖度>出籽率>穗長>行粒數>總葉數>株高>穗上葉數>穗位高>粒行數>穗粗。因此，在鳳陽地區夏玉米生產中，應選擇禿尖長度小、出籽率較高、穗長適中的品種，這是提高夏玉米產量的有效途徑。

關鍵詞：玉米;雜交種;關聯度;農業性狀;產量

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）23-0084-04

玉米雜交種的許多重要經濟性狀和農藝性狀均為數量性狀，其產量是由環境因素、栽培管理水平、品種（組合）等多個因素共同作用決定的[1]。而各因素對產量影響的主次關系對品種豐產鑒定尤為重要。研究玉米雜交種主要農藝性狀對產量影響的大小，對于玉米生產中選擇適宜品種（組合）、提高玉米產量具有重要的意義。目前，評價玉米產量與農藝性狀關系的方法有方差分析、決定系數分析、回歸分析、通徑分析等，由于這些方法需要大量的原始數據，計算工作量大，要求數據有一定的統計規律且服從典型的概率分布，使得其應用受到了一定的限制。灰色系統理論是近幾十年發展起來的一門統計科學，所需樣本小、方式簡便，在數據計算分析過程中，不受數據數學理論的限制[2]，近幾年來廣泛應用于作物育種、品種鑒定和篩選等方面，在分析玉米產量與農藝性狀關系上的報道較多。綜合前人研究結果，應用灰色關聯度分析方法評價玉米產量與性狀關系時，因其試驗區域生態條件、生產水平以及選用品種（組合）不同，分析結論差異較大，表明在不同生態類型區雜交玉米品種（組合）的產量與農藝性狀的關聯度不同[3]。為此，本研究運用灰色關聯度分析法對鳳陽地區夏播雜交玉米產量與主要農藝性狀的關聯程度，為鳳陽地區夏播雜交玉米引種及高產栽培提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料 供試組合共15個，分別為：A036×鄭030（y1），HA4×鄭030（y2），HA4×A036（y3），A036×鄭030（y4），系A015（1）-1-4×A036（y5），系a015（1）-1-4×HA4（y6），沈137，-30×鄭030（y7），沈137K14-30×A036（y8），沈137K14-30×HA4（y9），沈137K14-30×系a015（1）-1-4（y10），LFC167×鄭030（y11），LFC167×A036（y12），LFC167×HA4（y13），LFC167×系a015（1）-1-4（y14），LFC167×沈137K14-30（y15）。

1.2 試驗方法 田間試驗采用隨機區組設計，3次重復，3行區，行長5m，行距80cm，小區面積20m2，密度為52500株/hm2。田間觀察并測量株高、穗位高、總葉數、穗上葉數，室內考種包括穗長、穗粗、禿頂度、行粒數、粒行數、出籽率等性狀。應用灰色關聯度分析方法將參試組分別作為1個灰色系統，各性狀為系統中的1個因素，計算系統中各因素的關聯度，關聯度越大，則因素的相似度就越高，反之越低。根據玉米雜交種選育的目標和試驗結果，先設想1個“理想組合”，以其各性狀值為參考數列y0，15個參試組合的性狀值構成比較數列。即：

y0（k）=〔y0（1），y0（2），…y0（n）〕

&（k）=[minmin|y0（k）-yi（k）|+ ρ.maxmax|y0（k）-yi（k）|y0（k）-yi（k）- yi（k） |+ρ.maxmax|y0（k）-yi（k）]

其中：|y0（k）-yi（k）|表示y0數列在點的絕對差值用△1〔k〕表示。Minmin|y0（k）-yi（k）|表示y0數列與yi數列在對應點差值中的最小值。maxmax|y0（k）-yi（k）︱表示y0數列與yi數列在對應k點差值中的最大值。為分辨系數，一般ρ取0.5。

比較數列對參考數列的等權關聯度ri=Σ&（k）/n。

1.3 計算方法

1.3.1 參試組合主要性狀的平均值 根據育種目標對玉米的雜交組合的綜合性狀進行評價時，先假設一個理想組合，要求其主要性狀優于供試組合。15個供試組合與理想組合的10個主要性狀平均值見表1。

1.3.2 各組合性狀平均標準化處理 由于同一品種的不同性狀的單位不同[6]，為保證各性狀因素具有等效性和同序性，需對原始數據進行無量綱化處理。即將原始數據按公式x′i（k）=xi（k）/x0（k）將原始數據標準化，式中xi（k）為原始數據，為x0（k）為對照的各個性狀值，x′i（k）為原始數據標準化的結果，其無量綱化處理結果見表2。

1.3.3 計算△1〔k〕和&（k） 根據表2計算出△1〔k〕=|y0（k）-yi（k）|（i=1，2，3，…15）（k=1，2，…11）。即y0與yi各對應點的絕對差值，結果見表3。

由表3可知，minmin|y0（k）-yi（k）|=0.0029，maxmax|y0（k）-yi（k）|=0.7，并取ρ=0.5，則：[&（k）=0.0029+ 0.5×0.7△i〔k〕+0.5×0.7]

結果列于表4。

1.3.4 關聯度計算 先根據公式ri=Σ&（k）/n求出各個因素與產量的關聯度[4]，然后將10性狀的關聯度平均，得到的平均數就是這一組合的關聯度，各個性狀作用及關聯度用計算結果列于表5。

2 結果與分析

2.1 參試組合的關聯度 根據灰色關聯度原理[5]，關聯度越大的數列，它與對照數列越接近。品種各性狀的優劣，表現為關聯系數的大小，即關聯系數大，其對應雜交組合的綜合性狀好，對應的產量高，關聯系數小，對應綜合性狀差，對應的產量低。由關聯度排序可知：沈137K14-30×A036（y8）的關聯度最大為0.7798，與理想組合最為接近，其綜合性狀好，產量高;其次是LFC167×系a015（1）-1-4（y14）的關聯度為0.7469，其余組合依次為：沈137K14-30×系a015（1）-1-4（y10）>LFC167×鄭030（y11）>LFC167×沈137K14-30（y15）>系A015（1）-1-4×A036（y5）>沈137，-30×鄭030（y7）>LFC167×A036（y12）>LFC167×HA4（y13）>沈137K14-30×HA4（y9）>A036×鄭030（y1）>HA4×鄭030（y2）>HA4×A036（y3）>A036×鄭030（y4）>系a015（1）-1-4×HA4（y6）。由表5可知，關聯序對照系A015（1）-1-4×A036（y5）列第6位，前5位有：沈137K14-30×A036（y8）、LFC167>×系a015（1）-1-4（y14）、沈137K14-30×系a015（1）-1-4（y10）、LFC167×鄭030（y11）、LFC167×沈137K14-30（y15），說明這5個組合的綜合性狀好、產量高。關聯系數越大，說明該性狀越接近目標產量，反之，關聯系數越小，說明該性狀對產量的貢獻就越小。

2.2 各性狀對產量的貢獻 從表6可以看出，玉米性狀對產量的作用從大到小依次為禿尖度>出籽率>穗長>行粒數>總葉數>株高>穗上葉數>穗位高>粒行數>穗粗。這說明，在玉米籽粒產量的10個構成因素中，禿尖度、出籽率、穗長、行粒數等因素與產量的關聯度高，其中以禿尖度最大，對產量的影響最大。禿尖是參考品種穗長與禿尖的差，所以應選擇禿尖長度短的品種，其次為出籽率和穗長，穗粗對產量的作用最小。

3 結論與討論

（1）灰色關聯度分析[6]是對一個發展變化系統進行發展動態量化的比較。在變化的灰色系統中，某一因素對其他因素的影響會隨著時間、環境、品種等的變化而變化，因此，在應用灰色關聯度分析法[12]時，應對不同環境條件和品種類型做具體的分析。本研究結果顯示，在不同的年度和品種間，對鳳陽地區夏玉米產量影響較大且較穩定的農藝性狀如下：禿尖度、出籽率、穗長、行粒數、株高、總葉數、穗上葉數、穗位高、粒行數、穗粗。由此可見，在鳳陽地區夏玉米育種過程中，選擇禿尖長度小的，可達到高產的目的。另外，實踐也證明，保持一定的株高是獲得高產的基礎，但過高又容易造成植株間葉片相互遮蔽，進而影響到光合作用，今后應當加以注意。此外，還應加強出籽率、穗長、行粒數的選擇。

（2）用灰色關聯度分析玉米產量的構成因素，其結果顯示影響產量的因素是可行的。

（3）灰色關聯度分析是建立在多性狀定量分析基礎上的，有著較強的可比性、可靠性，且計算過程簡潔明了，結果直觀，為高產品種選育主要性狀指明了方向。

（4）本研究是假設各供試組合與理想組合在各性狀同等重要的情況下，計算出關聯度來評價各個組合產量的表現，有關這一結論今后仍需作進一步的研究。

參考文獻

[1]武藍芳.玉米主要農藝性狀的灰色關聯度分析[J].玉米科學，1997（1）：72-75.

[2]王美琴.應用灰色關聯度分析油菜主要農藝性狀間的相關及其對產量的影響[J].安徽農業科學，1994，22（3）：213-215.

[3]任志華.玉米雜交制種質量首位田間控制與室內快速檢測[J].種子科技，1997（02）：46-48.

[4]孫其信.灰色系統理論應用于作物新品種綜合評估初探[J].中國農業科學，1989，23（3）：22-27.

[5]岳堯海，周小輝，楊賢成，等.夏玉米產量性狀與產量的灰色關聯度分析[J]，玉米科學，2004，12（4）：21-22，25.

[6]成雪峰，李建奇，張風云.夏玉米產量與產量的灰色關聯度分析[J].種子，2007，26（12）：60-62.

（責編：張宏民）