連曉榮，陳 蒼

（1.甘肅省農業(yè)科學院作物研究所，甘肅 蘭州 730070；2.酒泉市農業(yè)科學研究院，甘肅 酒泉 735000）

玉米既是重要的糧食作物，又是畜牧業(yè)發(fā)展必需的優(yōu)質飼料和運用廣泛的工業(yè)原料。玉米產量不僅由品種、生態(tài)環(huán)境以及栽培管理水平?jīng)Q定，而且各農藝性狀之間存在著相互作用，是一個受多因素影響的復雜數(shù)量性狀［1-3］。在環(huán)境因素和栽培管理水平相同條件下，玉米的產量取決于苗數(shù)、單穗粒數(shù)和千粒重，找出三者的最佳配比關系，挖掘產量的最大潛力，選育出高產、優(yōu)質、抗逆、廣適、利于機械化作業(yè)的品種，一直是育種者的重要課題。近年來，為進一步提高玉米產量，育種者采取密植化選育、小環(huán)境脅迫選育、抗病性選育等方式，尤其是在密植化育種方面做了大量工作，一些材料和品系脫穎而出，取得了較好的成果［4-5］。明確玉米品種在不同生態(tài)區(qū)和密植條件下主要農藝性狀與產量的關系，是玉米新品種引進和選育的關鍵?；疑P聯(lián)度分析作為一個對發(fā)展變化系統(tǒng)進行發(fā)展態(tài)勢的量化比較和分析方法，其計算量少，操作簡單，結果較準確直觀，能夠有效解決育種難題，適用于多種作物的綜合評估［6］。我們在高密植條件下對14個玉米新雜交種的產量與主要農藝性狀之間的相互關聯(lián)進行了分析，以期為玉米高產育種提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試玉米品種為新引進和選育的中晚熟、耐密植、宜機收玉米雜交種，分別為6WC（紅軸）/1359（A1）、6WC/F2-123111（A2）、6WC/F3-233111（A3）、M1-23151/0986（A4）、M1-23151/1234（A5）、大豐30（A6）、先玉 335（A7，CK）、0996/M1-23151（A8）、1502/1315（A9）、豫豐 98（A10）、1315/M0103（A11）、6WC/F10-2331232（A12）、6WC/F12-11112 21（A13）、6WC/F32-111254（A14），其中大豐 30由山西大豐種業(yè)有限公司提供；豫豐98由河南省豫豐種業(yè)有限公司提供；先玉335由敦煌種業(yè)先鋒良種有限公司提供，其余均由甘肅省農業(yè)科學院作物研究所提供。

1.2 試驗方法

試驗設在甘肅省農業(yè)科學研究院張掖試驗站。試驗地前茬為玉米，土壤地力中等，肥力較勻，墑情較好。播前施農家肥3.0萬～4.5萬kg/hm2、磷酸二銨225～300 kg/hm2做基肥。試驗采用隨機區(qū)組排列，3次重復。4月中旬播種，5行區(qū)，小區(qū)面積15 m2，密度91 500株/hm2。生長期間中耕鋤草4次，間、定苗各1次，分別于大喇叭口期追施尿素150～225 kg/hm2，灌漿期追施尿素150 kg/hm2。全生育灌水4次，10月上旬收獲。收獲時各小區(qū)取中間3行，兩頭除去2株。室內隨機取10穗玉米常規(guī)考種。水分標準為13%。

1.3 參數(shù)設定

采用灰色關聯(lián)分析法對9個農藝性狀進行分析。按照灰色系統(tǒng)理論，將產量（Y）視為參考數(shù)列產量，其余性狀視為一個灰色系統(tǒng)，分別標示為生育期（X1）、穗長（X2）、禿尖長（X3）、穗粗（X4）、軸粗（X5）、穗行數(shù)（X6）、行粒數(shù)（X7）、百粒重（X8）、穗粒重（X9）、產量（Y）。相關數(shù)據(jù)來源于2015—2016年甘肅省農業(yè)科學院作物研究所玉米中晚熟高密組品比試驗結果。

1.4 試驗數(shù)據(jù)處理方法

采用Excel 2007對原始數(shù)據(jù)進行處理，然后進行灰色關聯(lián)度計算。

1.4.1 數(shù)據(jù)標準化處理 由于各個農藝性狀的計量單位不一樣，按照灰色系統(tǒng)的要求，先將數(shù)據(jù)進行標準化。

其中Xii（k）為各性狀原始數(shù)據(jù)，為同一性狀平均值，為同一性狀標準差，Xi（k）為標準化后的數(shù)據(jù)。

1.4.2 參考序列與比較序列絕對差值計算 根據(jù)標準數(shù)據(jù)，可計算出玉米產量與其9個性狀Xi各對應點的絕對差值，即Δi（k）=|X0（k）-Xi（k）|。其中X0為產量相應的標準化值，Xi代表農藝性狀相應的標準化值。

1.4.3 灰色關聯(lián)分析 先確定參考序列和比較序列：灰色關聯(lián)度分析是將作物性狀視為一個整體，即灰色系統(tǒng)，把每個性狀指標作為一個灰元素進行分析計算。本試驗中，14個玉米品種產量與各個農藝性狀為一灰色系統(tǒng)，確定產量為參考序列（母序列），記為X0，X0={X0（1），X0（2），…，X0（k）}（為參試材料）。然后確定生育期、穗長、禿尖長、穗粗、軸粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重、單穗粒重為比較序列（子序列），記為X（k），Xi（k）={X1（1），X2（2），…，Xi（k）}（Xi為各參試材料的農藝性狀，k為參試材料）。

關聯(lián)系數(shù)計算公式為:

式中，ξi（k）表示關聯(lián)系數(shù)。對原始數(shù)據(jù)標準化后，計算出參考序列和比較序列的絕對差值。Δmin=0.01675，Δmax=1.5001，即分辨率ρ=0.5，可計算出14個玉米雜交種與產量的關聯(lián)系數(shù)。

1.4.4 關聯(lián)度計算

計算公式：

比較數(shù)列Xi關于參考數(shù)列X0的關聯(lián)度計算結果。式中ri表示i個比較數(shù)列與參考數(shù)列的關聯(lián)度，ξi（k）為上述的關聯(lián)系數(shù)。

2 結果與分析

2.1 主要農藝性狀與產量的關聯(lián)度

通過表1可以看出，在高密植條件下，玉米主要農藝性狀與產量的關聯(lián)度由大到小依次為穗粒重、百粒重、生育期、穗長、行粒數(shù)、穗粗、穗行數(shù)、軸粗、禿尖長。根據(jù)灰色關聯(lián)度分析原理，關聯(lián)度數(shù)據(jù)越大則表示該因素對產量的影響越大。穗粒重是影響產量最主要的因素，其與產量的關聯(lián)度為0.743 1；其次是百粒重、生育期、穗長、行粒數(shù)，關聯(lián)度分別為：0.740 9、0.739 6、0.729 5、0.726 5；再次為穗粗、穗行數(shù)、軸粗、禿尖長，關聯(lián)度分別為：0.698 1、0.686 7、0.683 2、0.294 5；其中禿尖長關聯(lián)度最小，說明對其他性狀的影響力最小。因此，在育種工作中，密植條件下對品系的篩選時應多考慮對產量影響大的性狀作為篩選的主要標準，選擇單穗粒重、百粒重重，在產量相當?shù)那闆r下生育期短、穗長長、行粒數(shù)多的雜交種。

表1 參試玉米雜交種主要農藝性狀與產量的關聯(lián)度

2.2 主要農藝性狀間的相互關系

分別以每一個農藝性狀為參考序列，其它性狀為比較序列，計算出14個玉米雜交種的9個主要農藝性狀間的相互關系和影響力大小。其中與生育期關聯(lián)度較高的性狀為百粒重、穗粒重、軸粗、穗粗、行粒數(shù)；與穗長關聯(lián)度較高的性狀為穗粗、行粒數(shù)、穗粒重、生育期、百粒重；與禿尖長關聯(lián)度較高的性狀是軸粗、穗行數(shù)、百粒重、生育期、穗粒重；與穗粗關聯(lián)度較高的性狀為穗長、行粒數(shù)、穗粒重、生育期、百粒重；與軸粗關聯(lián)度較高的性狀是百粒重、生育期、穗粒重、行粒數(shù)、穗粗；與穗行數(shù)關聯(lián)度較高的性狀為生育期、穗粒重、百粒重、軸粗、穗粗；與行粒數(shù)關聯(lián)度較高的性狀為穗長、穗粗、百粒重、穗粒重、生育期；與百粒重關聯(lián)度較高的性狀為生育期、穗粒重、軸粗、行粒數(shù)、穗粗；與穗粒重關聯(lián)度較高的性狀為生育期、百粒重、穗粗、軸粗、行粒數(shù)。

表2 參試玉米雜交種各農藝性狀間的關聯(lián)度矩陣

3 小結與討論

對玉米產量及主要性狀之間的關聯(lián)度分析表明，生育期與百粒重、穗粒重，穗長與穗粗、行粒數(shù)，軸粗與百粒重、生育期，穗行數(shù)與生育期、穗粒重，行粒數(shù)與穗粗，百粒重與穗粒重的關聯(lián)度均為0.789 2～0.982 0。其中關聯(lián)度最為密切的性狀是生育期與百粒重，生育期與穗粒重、百粒重與穗粒重、穗長與穗粗、穗長與行粒數(shù)關聯(lián)度次之。綜上所述，在密植條件下，生育期與百粒重、單穗粒重、穗行數(shù)、軸粗之間關聯(lián)度大；穗長與穗粗、行粒數(shù)之間關聯(lián)度大，百粒重和單穗粒重與產量的關聯(lián)度大，這些性狀是決定產量的重要因素。因此選育耐密植品種時，在生育期相當?shù)那闆r下，選擇千粒重高、穗行數(shù)多的品種，或者在其他性狀相當?shù)那闆r下，選擇生育期較短的品種。禿尖長與產量和其他性狀之間的關聯(lián)度小，均低于0.250 0，在育種時適當兼顧。同時，在其他性狀相當?shù)那闆r下，選雄穗分枝較多、吐絲好、花期協(xié)調的材料即可。

本研究中，產量與單穗粒重、百粒重、生育期、穗長、行粒數(shù)等關系密切；農藝性狀間單穗粒重、軸粗、穗長、生育期、穗粗與其他性狀之間關聯(lián)度相對較高，可以認為對產量影響較大的幾個農藝性狀之間是相互影響和制約的。產量是密度和各農藝性狀綜合作用的結果，要在密植條件下獲得高產，就必須注重對單穗粒重、百粒重、生育期、穗長、軸粗、行粒數(shù)的選擇，只有保持各農藝性狀之間最佳平衡點才能獲得高產品種

影響玉米的產量的因素不僅僅來自品種自身遺傳性狀，還受自然氣候、土壤環(huán)境、栽培技術的影響，不同的研究結果之間會有差異。在普通種植密度下的相關研究較多，但在高密植條件下研究結果較少。有的研究表明，在中高密植條件下穗粗、千粒重、穗長、行粒數(shù)與產量關聯(lián)度高［7］，這與本研究結果相似；生育期、禿尖長與產量的關聯(lián)度與本研究結果有差異［8］，可進一步進行相關研究。

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