十八個玉米雜交組合產量及其構成因素的灰色關聯度分析

周彥民，易紅華，胡 偉，閻應紅*，陳榮麗

（1.重慶科光種苗有限公司，重慶 400060；2.重慶市農業科學院，重慶 401329）

玉米（Zea maysL.）為全球主要谷物，是我國種植面積最大的糧食作物，是糧食、飼料、工業原料、能源的重要來源。產量作為評價玉米品種的重要指標，產量與其他性狀的關系倍受育種家的重視。灰色關聯度分析廣泛應用于各行業中，農業中承私良等最早將灰色關聯分析方法應用在棉花育種上[1]；李淑霞于1992 年應用此方法分析玉米雜交種[2]；隨后玉米工作者相繼應用此方法對玉米產量與農藝性狀進行了灰色關聯度分析[3-7]。本文應用灰色關聯度分析法，對重慶地區18個玉米雜交組合的產量及其構成因素進行分析，探究各性狀對玉米產量的影響程度，為重慶地區選育優質高產玉米雜交品種提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗玉米雜交組合有：西大36、科大211、陵2113、桂科1833、艾禾玉088、鑫瑞普999、長陵19號、渝單909、蜀豐9929、科大213、西大569、勁單328、渝單3822、錦玉288、錦潤919、西大66、科大215、中玉335(CK)，共計18個。

1.2 試驗方法

田間設計按隨機區組排列，不設重復，小區面積20 m2，行數5 行，平均行距0.8 m(1 m+0.6 m 寬窄行)，窩距0.556 m，每窩2 株，收中間3 行計產，密度為45 000株·hm-2。

1.3 田間調查及測定方法

田間調查的農藝性狀包括：出苗—采收天數、株高、穗位高、穗長、穗粗、禿尖長度、穗行數、行粒數、百粒重、出籽率和產量。

測定方法：

出苗—采收天數X1：計算玉米從出苗期到成熟期的總天數，取整數用d表示。

株高X2：乳熟期連續取小區內生育正常的植株10株，測量由地表到雄穗頂端的高度，取平均值，用cm表示。

穗位高X3：植株從地表到第一果穗柄著生節的高度，取平均值，用cm表示。

果穗性狀：以計產樣本穗從小到大排列，從中取代表性的10個穗測量。

穗長X4：測量穗基部至穗頂端長度，求其平均值，留1位小數，用cm表示。

穗粗X5：將取樣玉米果穗頭、尾相間排成一行，測量果穗中間的直徑，求其平均值，留1 位小數，用cm表示。

禿尖長X6：測量玉米果穗頂端不結實部分的長度，求其平均值，留1位小數，用cm表示。

穗行數X7：計數玉米果穗中部的籽粒行數，求其平均值，留1位小數，用行表示。

行粒數X8：對玉米果穗每穗對稱數2 行再除以2，為每行粒數，然后求其平均值，留整數，用粒表示。

百粒重X9：隨機測量300個完整風干籽粒的重量。測定風干籽粒的含水率，然后統一按籽粒含水率14%進行折算，重復3次，二者誤差在1%以內時，求其平均數，用g表示。

出籽率X10：用取回樣本調查，以百分率（%）表示，計算公式為：出籽率=（籽粒干重/果穗干重）×100%。

產量X0：將小區計產樣本果穗風干至恒重，稱其籽粒干重，按標準水分（14%）折算，即為小區產量，保留兩位小數，再由小區產量折成每公傾產量，留1位小數，用kg·hm-2表示。

1.4 數據處理分析

按照鄧聚龍灰色系統理論，將18個玉米雜交種組合的產量和10個農藝性狀視為一個系統，產量作為參考數列X0，其余10 個性狀作為比較數列記作Xi(i=1,2,3…10)[8]，即出苗至采收天數(X1)、株高(X2)、穗位高(X3)、穗長(X4)、穗粗(X5)、禿尖長(X6)、穗行數(X7)、行粒數(X8)、百粒重(X9)、出籽率(X10)。統計分析方法參照陳榮麗等、蔡成雄等的方法[9-10]。

2 結果與分析

2.1 各組合主要農藝性狀及產量

由表1可知，18 個玉米組合的出苗至采收天數變幅為113～124 d，最長的是蜀豐9929、勁單328、錦潤919，最短的是科大213；株高為280～329 cm，最高的是渝單909，最低的是桂科1833；穗位變幅為109～152 cm，最高的是渝單909，最低的是科大213；穗長變幅為14.0～19.9 cm，最長的是長陵19號，最短的是艾禾玉088；穗粗變幅為4.8～6.3 cm，最粗的是渝單3822，最細的是西大36、科大213；禿尖長變幅為0.4～3.0 cm，最長的是艾禾玉088，最短的是鑫瑞普999；穗行數變幅為14.8～22.4 行，最多的是渝單3822，最少的是蜀豐9929；行粒數變幅為32.3～44.1粒，最多的是長陵19 號，最少的是艾禾玉088；百粒重變幅為25.1～37.5 g，最高的是科大215，最低的是西大36；出籽率變幅為83.2%～88.9%，最高的是錦玉288，最低的是中玉335；產量變幅在7 051.5～10 285.5 kg·hm-2，較對照中玉335增產的組合有12個，減產的組合有5個，產量最高的是渝單909，最低的是西大36。

表1 十八個玉米雜交組合的農藝性狀及產量表現

2.2 產量與主要農藝性狀的絕對差值

將表1中數據進行標準化（見表2），估算出平均產量與10 個主要農藝性狀的絕對差值（見表3），得出：最小差值Δmin=0.040 59，最大差值Δmax=4.017 49[11]。

表2 數據標準化

2.3 產量與主要農藝性狀的關聯系數

根據公式ξi(k)=(Δmin+ρΔmax)/[Δi(k)+ρΔmax]計算出玉米雜交組合的產量與主要農藝性狀的關聯系數，如表4 所示?？梢钥闯?，同一組合不同農藝性狀的關聯系數是有差異的，而不同組合同一農藝性狀的關聯系數也存在差異。

表4 產量與主要農藝性狀的關聯系數

2.4 產量與主要農藝性狀的關聯度

按公式r=1/ξi(k)得出產量與主要農藝性狀的關聯度及排序。由表5 可知，關聯度從大到小排序為：百粒重＞穗長＞穗粗＞行粒數＞穗位高＞株高＞出籽率＞禿尖長＞出苗—采收＞穗行數。其中百粒重的關聯度最大，為0.763 97，說明與玉米雜交組合產量的關系最密切，即百粒重對產量的影響最大；其次是穗長(r=0.749 66)，再次是穗粗(r=0.748 02)；穗行數r=0.673 74，與產量的關聯度最小，說明穗行數與產量的關系最遠，對產量的影響相對較小。

表5 產量與主要農藝性狀的關聯度(ri)和排序(R)

百粒重、穗長和穗粗是影響產量的主要因素，而禿尖、出苗—采收天數和穗行數對產量的作用較小。因此，在重慶地區，要培育出高產的玉米雜交種品種，應著重對百粒重、穗長和穗粗等性狀的選擇。

3 小結與討論

本研究中玉米產量與農藝性狀的關聯度排序依次為：百粒重＞穗長＞穗粗＞行粒數＞穗位高＞株高＞出籽率＞禿尖長＞出苗—采收＞穗行數。由此可見，要提高玉米的產量，在品種選育時應重視百粒重、穗長和穗粗的選擇，其他性狀雖然與產量的關系相對較遠，但在品種選育時也要考慮，兼顧各性狀的綜合表現。

楊錦越等對玉米雜交種產量的關聯研究認為株高、穗長和生育期是影響玉米雜交種產量的主要因素，而雙穗率對產量的影響最小[12]。連曉榮等對高密植下玉米雜交種主要農藝性狀與產量的灰色關聯度分析結果為穗粒重、百粒重、生育期對產量影響最大，禿尖長對產量影響較小[13]。陳榮麗等對11個甜玉米雜交種產量與主要農藝性狀進行了灰色關聯分析，結果為穗粗、穗長和行粒數對產量的影響大；出苗—采收對產量的影響較小[9]。陳春艷等對玉米新組合產量與主要農藝性狀的灰色關聯分析認為：穗行數、穗粗和百粒重對產量的影響最大；行粒數、穗位高和禿尖的影響最小[14]。本研究表明，百粒重、穗長和穗粗對玉米雜交種的產量貢獻最大，穗行數對產量的影響最小，這與前人的研究結果大致相同[15-18]，因此在重慶地區要選育出高產玉米雜交品種，應在育種中著重考慮百粒重、穗長和穗粗三個性狀的選擇。