李 翔,楊永安,趙長海
(天津市優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)示范中心,天津 301500)
玉米是我國三大糧食作物之一,在保障糧食安全中起著舉足輕重的作用[1]。研究表明,品種是影響玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一,玉米產(chǎn)量受多個(gè)農(nóng)藝性狀的共同影響[2]。本試驗(yàn)選用天津地區(qū)主要種植的20 個(gè)夏玉米品種進(jìn)行對(duì)比,采用相關(guān)分析和通徑分析的方法研究夏玉米主要農(nóng)藝性狀對(duì)產(chǎn)量的影響,為天津地區(qū)夏玉米育種提供依據(jù)。
供試品種:MC121、京農(nóng)科728、裕豐620、正弘659、天塔619、瑞玉26、京單58、沃玉21號(hào)、明天760、滄玉77、國欣171、國欣175、宏瑞1788、京農(nóng)科828、京品6 號(hào)、粟豐778、中科玉505、鄭原玉432、鄭原玉333、高玉99,上述20 個(gè)品種均在天津地區(qū)有較大種植面積。
試驗(yàn)于2021 年6 月在天津市優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)示范中心試驗(yàn)基地進(jìn)行。參試品種隨機(jī)排列,3 次重復(fù),小區(qū)面積20 m2,5 行區(qū),兩邊設(shè)保護(hù)行。試驗(yàn)田為鹽堿潮土、重壤,肥力中等。
2021 年6 月23 日播種,底施緩控釋肥料42%(23-13-6) 40 kg·667 m-2,密度4 500 株·667 m-2,7 月26 日間苗,7 月28 日噴施氯蟲苯甲酰胺防治棉鈴蟲、粘蟲,7 月6 日、8 月2 日分別追施46%尿素20 kg·667 m-2,其他管理同一般大田。
成熟后,調(diào)查各玉米品種生育期、株高、穗位高等植株性狀,穗長、穗粗、穗行數(shù)、禿尖長、百粒重、單產(chǎn)等產(chǎn)量性狀。
試驗(yàn)采用Excel 10 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,運(yùn)用SPSS 22.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析和通徑分析。
各品種主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量性狀,見表1。
表1 試驗(yàn)夏玉米品種主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量
通過對(duì)不同夏玉米品種的主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量進(jìn)行雙變量相關(guān)分析(表2),表明各品種農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量之間存在不同程度的相關(guān)性,產(chǎn)量與穗粗、穗行數(shù)呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.664 和0.613;與穗長呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.450;產(chǎn)量與禿尖長呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.487,其他農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性不顯著。各農(nóng)藝性狀之間也存在不同程度的相關(guān)性。其中株高與穗位高呈極顯著正相關(guān),穗粗與穗行數(shù)呈極顯著正相關(guān),穗行數(shù)和百粒重呈顯著負(fù)相關(guān),其他農(nóng)藝性狀間差異不顯著。各性狀之間存在互相影響、互相制約的關(guān)系。
表2 試驗(yàn)夏玉米品種主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)
為探究各品種主要農(nóng)藝性狀對(duì)玉米產(chǎn)量作用的原因和效應(yīng)的大小,進(jìn)一步確定各品種主要農(nóng)藝性狀對(duì)玉米產(chǎn)量的關(guān)系,對(duì)各品種玉米產(chǎn)量進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn),顯示Shapiro-Wilk 統(tǒng)計(jì)量為0.954,顯著水平Sig.=0.433 >0.05,表明玉米產(chǎn)量服從正態(tài)分布。因此,以玉米產(chǎn)量為因變量,主要農(nóng)藝性狀為自變量進(jìn)行通徑分析(表3)。結(jié)果表明,各主要農(nóng)藝性狀對(duì)玉米產(chǎn)量的直接作用大小排序?yàn)椋憾d尖長>穗粗>穗行數(shù)>百粒重>穗長>株高>穗位高>生育期,其中禿尖長和株高對(duì)產(chǎn)量是負(fù)向作用,其他農(nóng)藝性狀對(duì)產(chǎn)量是正向作用。禿尖長、穗粗、穗行數(shù)、百粒重這幾個(gè)性狀對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)較大,其中禿尖長對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為-0.415,影響最大,禿尖長通過其他農(nóng)藝性狀對(duì)產(chǎn)量的間接作用除生育期和株高外,其他均為負(fù)值。穗粗對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.386,排在第二位,穗粗通過其他農(nóng)藝性狀對(duì)產(chǎn)量的間接影響里最大的為穗行數(shù),為正效應(yīng)0.259。穗行數(shù)對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.340,排在第三位,穗行數(shù)通過其他農(nóng)藝性狀對(duì)產(chǎn)量的間接影響里最大的為穗粗,為正效應(yīng)0.294,其次是百粒重,為負(fù)效應(yīng)-0.113。由此可見,穗粗和穗行數(shù)對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)較大,并且兩者間彼此影響,均為正效應(yīng)。但穗行數(shù)通過百粒重對(duì)產(chǎn)量的間接影響為負(fù)效應(yīng),穗行數(shù)增大會(huì)導(dǎo)致百粒重的減少。百粒重對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.233,排在第四位,但百粒重通過其他農(nóng)藝性狀對(duì)產(chǎn)量的間接影響里除穗位高和禿尖長外均為負(fù)效應(yīng),使百粒重對(duì)產(chǎn)量的綜合影響減小。
表3 試驗(yàn)夏玉米主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的通徑分析
試驗(yàn)表明,天津地區(qū)夏玉米主要品種的農(nóng)藝性狀對(duì)產(chǎn)量的影響程度不一,產(chǎn)量與果穗長度呈顯著正相關(guān),與穗粗、穗行數(shù)呈極顯著正相關(guān),與禿尖長呈顯著負(fù)相關(guān),與其他農(nóng)藝性狀差異不顯著。這與周遠(yuǎn)和等[3]的研究結(jié)論一致,但與于琳[1]研究結(jié)論不同。
通徑分析表明,玉米主要農(nóng)藝性狀對(duì)產(chǎn)量的作用大小為:禿尖長>穗粗>穗行數(shù)>百粒重>穗長>株高>穗位高>生育期。其中,禿尖長與株高為負(fù)向作用,其他農(nóng)藝性狀是正向作用;穗粗和穗行數(shù)對(duì)產(chǎn)量直接通徑系數(shù)較大,且通過其他性狀對(duì)產(chǎn)量的間接影響里,穗粗和穗行數(shù)彼此影響,這與相關(guān)分析結(jié)論一致。百粒重對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)排第四位,但是百粒重通過其他農(nóng)藝性狀對(duì)產(chǎn)量的間接影響大多為負(fù)值,影響較小。由此可見,天津地區(qū)夏玉米產(chǎn)量主要與果穗長度、穗粗、穗行粒數(shù)以及禿尖長度相關(guān)。增加產(chǎn)量的主要途徑是提高果穗的穗長和穗粗,并減少禿尖長度。穗粗增加也會(huì)導(dǎo)致穗行數(shù)增加,但同時(shí)穗行數(shù)增加會(huì)造成百粒重的降低。夏玉米高產(chǎn)品種一般具有果穗粗大,禿尖短的特點(diǎn)[4],在玉米育種過程中,應(yīng)注重選擇果穗粗大的品種,對(duì)提升產(chǎn)量效果顯著。
本試驗(yàn)僅為一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)當(dāng)年的結(jié)論,天氣、土壤等條件會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響,今后在試驗(yàn)地點(diǎn)、年限以及樣本數(shù)量上適當(dāng)增加,以提高試驗(yàn)結(jié)論的科學(xué)性。