山东鲜食玉米区试品种鲜穗产量、病害发生及两者间的相关与通径分析

2018-01-09韩伟吕莹莹张萌沈丹丹张士东李特宋卫南张恩盈

山东农业科学 2017年12期

韩伟+吕莹莹+张萌+沈丹丹+张士东+李特+宋卫南+张恩盈

摘要：以2006—2015年山东省鲜食玉米区域试验参试和审定品种为材料，分析其鲜穗产量和抗病表现的变化，并对审定品种鲜穗产量和主要病害间的关系进行了相关和通径分析。结果表明：10年间总共有145个（次）品种或组合参加了山东省鲜食玉米区域试验，21个通过审定；各病害变异系数的变幅为23.17%～170.58%（审定品种）和29.80%～217.67%（参试品种）；相关分析表明，鲜穗产量与粗缩病（r=-0.3314*）、锈病（r=-0.3211*）呈显著负相关；通径分析表明，各病害对鲜穗产量的直接效应从大到小依次为青枯病>黑粉病>大斑病>锈病>粗缩病>弯孢菌叶斑病>小斑病。

关键词：鲜食玉米；区域试验；产量；病害；相关；通径分析

中图分类号：S513文献标识号：A文章编号：1001-4942（2017）12-0016-06

Abstract With the varieties for the Shandong Provincial Fresh Corn Regional Test and approved ones from 2006 to 2015 as materials，their fresh ear yield and disease resistance were analyzed. Meanwhile， the correlation analysis and path analysis were conducted to study the relationship between fresh ear yield and main diseases of approved varieties. The results showed that there were accumulative 145 varieties or combinations accessed to the Shandong Provincial Fresh Corn Regional Test， and 21 were approved in the 10 years. The variation coefficient of diseases ranged in 23.17%～170.58%（approved varieties） and 29.80%～217.67%（varieties in regional tests）. The correlation analysis and path analysis results showed that the fresh ear yield was significantly negatively correlated with rough dwarf disease （r=-0.3314*） and rust disease （r=-0.3211*）. The direct effects of the main diseases on yield of fresh ear were bacterial wilt>smut disease>leaf blight>rust disease>rough dwarf disease>Curvularia leaf spot>leaf spot.

Keywords Fresh corn； Regional test； Yield； Disease； Correlation； Path analysis

鮮食糯玉米是一种可以在乳熟期采摘果穗用于加工或直接食用的专用玉米[1，2]。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，以及我国农业发展供给侧改革的不断推进，人们对饮食和健康的要求也越来越高。与普通玉米相比，鲜食糯玉米具有营养丰富、适口性好、易于食用等特点而深受消费者喜爱，又因其生育期短、经济效益高等特点而受到广大种植户青睐[3-5]。农业部已经在2016年的《全国种植业结构调整规划》中明确提出，要适当发展鲜食玉米并扩大鲜食玉米种植，这意味着鲜食玉米的种植和发展从国家政策层面得到支持和重视。

玉米区域试验是为了鉴定参试品种的丰产性、抗逆性和区域适应性，是新品种从选育、示范到推广的必经阶段，其参试品种特别是审定品种能够客观全面地反映当前鲜食玉米产业的发展方向和水平[6，7]。前人[8-13]对不同省份、年份和区域鲜食糯玉米的丰产性、稳产性以及品质性状进行了遗传分析，阐述了各鲜食玉米品种的区域适应性及其品质指标对产量的影响，但对鲜食糯玉米区域试验品种产量及其抗病性指标的遗传分析鲜有报道。本研究以 2006—2015 年山东省鲜食糯玉米区域试验报告为依据，以其中的参试和审定品种为材料，分析其鲜穗产量和抗病性的变化，并对审定品种的鲜穗产量和病害性状进行相关和通径分析，以阐释鲜食糯玉米区域中参试和审定品种的产量和抗病性在地点和年度间的变异规律，为山东鲜食糯玉米育种及其产业化开发提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

以山东鲜食糯玉米品种区域试验的参试和审定品种（组合）为研究对象，其数据采自山东省农作物新品种区域试验年报（2006—2015）[15]。

1.2 区域试验

山东省鲜食玉米品种区域试验方案为：采用随机区组排列，重复3次，对照为鲁黄糯6号；小区面积20 m2，5行区，行距0.6 m，行长6.67 m，株距27.8 cm，每公顷留苗60 000株。果穗达到商品要求时及时收获，每小区收中间3行计产。

1.3 测定项目

鲜食糯玉米产量性状主要包括鲜果穗产量、公顷产鲜果穗数。考察病害主要有玉米大斑病、小斑病、弯孢菌叶斑病、青枯病、粗缩病、黑粉病。

鲜果穗产量：小区鲜果穗数（穗长≥16 cm）折合成公顷产果穗数；生育期为播种到鲜穗采收期天数。病害性状的鉴定和评价按照《玉米病虫害田间手册》[14]要求进行。endprint

1.4 数据处理

采用软件DPS 16.05和Microsoft Excel 2010进行统计分析与做图。

2 结果与分析

2.1 山东鲜食糯玉米区域试验参试和审定品种情况

2006—2015年，山东省鲜食糯玉米区试参试和审定品种数量年份间不均衡（表1），总共有145个品种或组合（其中有些品种参加了两年区试，重复统计在内）。2010、2012年和2014年参试品种最少，只有7个，2015年最多，有23个。10年间共有21个品种作为鲜食型专用玉米通过审定，2011年和2014年都没有品种审定，2009年审定品种最多有4个，具体信息见表2。

2.2 鲜食型糯玉米参试和审定品种鲜穗产量和病害状况

2006—2015年鲜食型玉米区试中，参试品种间的鲜穗产量变异幅度不大，变异系数为9.53%；而大斑病、小斑病、弯孢菌叶斑病、青枯病、粗缩病、黑粉病和锈病则有较大变异（表3），变异系数为29.80%～217.67%。其中青枯病、粗缩病和黑粉病的变异系数较大，分别是217.67%、114.78%和119.61%。變异系数较小的是弯孢菌叶斑病，为29.80%。而21个审定鲜食糯玉米品种中，鲜穗产量的变异系数为8.45%；在各病害中，除锈病、小斑病外其它各性状的变异系数均较参试品种小，变幅为23.17%～170.58%，其中青枯病、粗缩病和黑粉病的变异系数也较大，分别为170.58%、68.39%和97.82%，但比参试品种明显减小，说明审定品种的抗病性增强。

对10年间参试和审定品种的鲜穗产量在不同年份进行描述统计（表4）及其与年份进行回归分析（图1），结果表明：参试和审定品种鲜穗产量在各年份间不稳定，审定品种的变异系数小于参试品种，说明审定品种的稳产性高。图1表明参试品种的鲜穗产量在各年份中差别很大，总的趋势是增长的，但增长趋势不大，其直线回归方程Y=481.98X+3069.1，即每年每公顷增加鲜穗数为481.98个；审定品种在各年份中的鲜穗产量均比参试品种高，也有增长趋势，但增幅小于参试品种，每年每公顷增加鲜穗数为313.67个，其直线回归方程为Y=313.67X+7055.0。

对参试品种的病害进行描述统计（表5）和回归分析（图2），结果表明，各品种病害状况在年份间变异明显，变异系数为16.97%～132.62%。弯孢菌叶斑病变异系数最小，青枯病最大，主要由于2006年和2009年青枯病发生较重，而其它年份发生较轻甚至没有发生。10年间参加区试的鲜食糯玉米抗病性明显增强，大斑病、青枯病、粗缩病和黑粉病的发生率均有所下降（图2A、2E、2F、2G），其和年份间的直线回归方程分别为：Y=-0.0352X+1.4947，Y=-0.0412X+0.5147，Y=-0.8542X+10.1410，Y=-0.0423X+1.1607；小斑病、弯孢菌叶斑病发生率基本没有变化（图2B、2C），直线回归方程分别为：Y=0.0035X+1.5327和Y=-0.0014X+1.0967；锈病发生率没有下降反而略有增长，回归方程为：Y=0.0282X+0.9720。说明参试品种的抗病性逐年增强，尤其是在抗粗缩病方面表现最为明显。

2.3 鲜食糯玉米鲜穗产量与病害间的相关分析

为了解鲜穗产量和各病害的相关关系，对鲜食糯玉米审定品种的病害和鲜穗产量进行相关分析。结果（表6）表明：鲜穗产量与粗缩病（r=-0.3314*）、锈病（r=-0.3211*）呈显著负相关，与大斑病（r=-0.1948）、小斑病（r=-0.0322）、青枯病（r=-0.2520）、黑粉病（r=-0.1082）均呈负相关，但不显著；鲜穗产量与弯孢菌叶斑病（r=0.0808）呈数值较小的正相关，说明在试验区域各病害对鲜穗产量的影响较大，但弯孢菌叶斑病影响较小。因鲜食糯玉米主要以鲜穗收获为主，在生产中，粗缩病和锈病是鲜穗产量提高的主要限制因子，要采取措施防治粗缩病和锈病，或筛选抗病品种，同时注意大斑病、小斑病、青枯病、黑粉病的防治。各病害间，大斑病和小斑病（r=0.6894**）、大斑病和锈病（r=0.4821**）、小斑病和黑粉病（r=0.3608*）、锈病和青枯病（r=0.3466*）呈极显著或显著正相关。由此可知，锈病是主要病害，不但影响鲜穗产量，而且还能引起大斑病和青枯病的发生。

2.4 鲜食糯玉米品种鲜穗产量与病害间的通径分析

通过相关分析，初步了解了各病害与鲜穗产量以及各病害之间的关系，但要进一步了解各病害对鲜穗产量的直接和间接效应，需进行通径分析。对鲜食糯玉米审定品种的各病害与鲜穗产量进行通径分析，结果（表7）表明：各病害对鲜穗产量的影响程度从大到小依次为青枯病（-0.3613）>黑粉病（-0.3561）>大斑病（-0.2858）>锈病（-0.2443）>粗缩病（-0.0119）>弯孢菌叶斑病（0.2942）>小斑病（0.3617）。

2.4.1 大斑病和鲜穗产量的效应关系大斑病对鲜穗产量的直接效应为-0.2858，通过青枯病（-0.0559）、黑粉病（-0.0507）和锈病（-0.1176）为负效应，而通过小斑病（0.2494）、弯孢菌叶斑病（0.0656）和粗缩病（0.0002）为正效应，综合各效应后相关系数r=-0.1948。说明生产中大斑病对鲜穗产量的直接影响较大，防治大斑病过程中注意青枯病、黑粉病和锈病的预防。

2.4.2 小斑病和鲜穗产量的效应关系小斑病对鲜穗产量的直接效应为0.3617，通过青枯病（-0.0655）、大斑病（-0.1972）、黑粉病（-0.1284）和锈病（-0.0505）为负效应，而通过弯孢菌叶斑病（0.0474）和粗缩病（0.0002）为正效应，综合各效应后相关系数r=-0.0322。说明生产中小斑病对鲜穗产量的影响较小，防治小斑病过程中注意青枯病、大斑病、黑粉病和锈病的预防。endprint

2.4.3 弯孢菌叶斑病和鲜穗产量的效应关系弯孢菌叶斑病对鲜穗产量的直接效应为0.2942，通过青枯病（-0.0999）、大斑病（-0.0638）、黑粉病（-0.0508）和锈病（-0.0579）为负效应，而通过小斑病（0.0583）和粗缩病（0.0008）为正效应，综合各效应后相关系数r=0.0808。生产中弯孢菌叶斑病对鲜穗产量的影响较小，防治该病过程中注意青枯病、大斑病、黑粉病和锈病的预防。

2.4.4 青枯病和鲜穗产量的效应关系青枯病对鲜穗产量的直接效应为-0.3613，通过大斑病（-0.0443）和锈病（-0.0845）为负效应，而通过小斑病（0.0657）、黑粉病（0.0863）、弯孢菌叶斑病（0.0814）和粗缩病（0.0044）为正效应，综合各效应后相关系数r=-0.2520。生产中青枯病对鲜穗产量的直接影响较大，在防治过程中也需注意大斑病和锈病的防治。

2.4.5 粗缩病和鲜穗产量的效应关系粗缩病对鲜穗产量的直接效应为-0.0119，通过小斑病（-0.0069）、青枯病（-0.1336）和弯孢菌叶斑病（-0.0209）为负效应，而通过大斑病（0.0069）、锈病（0.0099）和黑粉病（0.0223）为正效应，综合各效应后相关系数为r=-0.3314*。生产中粗缩病对鲜穗产量的影响较大，在防治过程中也需注意小斑病、青枯病和弯孢菌叶斑病的病情。

2.4.6 黑粉病和鲜穗产量的效应关系黑粉病对鲜穗产量的直接效应为-0.3561，通过大斑病（-0.0407）为负效应，而通过锈病（0.0278）、小斑病（0.1305）、青枯病（0.0875）、弯孢菌叶斑病（0.0424）和粗缩病（0.0007）均为正效应，综合各效应后相关系数为r=-0.1082。生产中黑粉病对鲜穗产量的直接影响较大，通过锈病、小斑病、青枯病、弯孢菌叶斑病和粗缩病的间接关系，对鲜穗产量的影响减小，但要注意大斑病的影响。

2.4.7 锈病和鲜穗产量的效应关系锈病对鲜穗产量的直接效应为-0.2443，通过大斑病（-0.1378）和青枯病（-0.1251）为负效应，且效应值较大，而通过黑粉病（0.0406）、小斑病（0.0748）、弯孢菌叶斑病（0.0698）和粗缩病（0.0004）均为正效应，综合各效应后相关系数r=-0.3211*。生产中锈病对鲜穗产量的直接和综合影响均较大，在防治锈病的同时特别注意对大斑病和青枯病的预防。

3 讨论与结论

3.1 2006—2015年山东省鲜食糯玉米区域试验参试品种和审定品种共有145个（次）品种或组合，其中21个作为鲜食型专用玉米通过审定。

3.2 2006—2015年参试品种间的鲜穗产量差异不明显，但大斑病、小斑病、弯孢菌叶斑病、青枯病、粗缩病、黑粉病和锈病的变异均有明显差异。21个审定品种病害的变异系数为23.17%～170.58%，其中青枯病、粗缩病和黑粉病的变异系数较大，分别为170.58%、68.39%和97.82%，这与王桂跃等[16]的结论有所差异，可能由于试验环境和品种之间的差别造成。

3.3 对不同年份参试与审定品种的鲜穗产量统计分析显示，各品种在各年份间产量不稳定，这与田耀加等[17]的结论基本相同。参试品种的鲜穗产量在各年份中总的趋势是增长的，但增长趋势不大。审定品种在各年份中的鲜穗产量均比参试品种多，也有增长趋势，但增幅小于参试品种。

3.4 对参试品种病害状况进行描述统计和回归分析后看出，各品种对病害的抗性在年份间差异明显，变异系数为16.97%～132.62%，弯孢菌叶斑病变异系数最小，为16.97%，青枯病最大，为132.62%，10年间参加区试的鲜食糯玉米抗性明显增加，大斑病、青枯病、粗缩病和黑粉病发生率显著下降，小斑病、弯孢菌叶斑病发生率基本没有变化。

3.5 对审定糯玉米品种鲜穗產量和病害进行相关和通径分析，结果表明，鲜穗产量与粗缩病（r=-0.3314*）、锈病（r=-0.3211*）呈显著负相关，大斑病和小斑病（r=0.6894**）、大斑病和锈病（r=0.4821**）、小斑病和黑粉病（r=0.3608*）、锈病和青枯病（r=0.3466*）呈极显著或显著正相关。各病害对鲜穗产量的直接影响系数从大到小依次为青枯病>黑粉病>大斑病>锈病>粗缩病>弯孢菌叶斑病>小斑病。

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