豫南地区夏玉米产量和农艺性状的灰色关联度分析

安治良

(河南金苑种业股份有限公司，河南郑州 450001)

玉米新品种选育过程复杂，选育过程中的品种评价均以产量为基础，辅以其他一些性状指标进行综合评估。目前，评价作物产量与性状关系主要采用方差分析、决定系数分析、回归分析、通径分析等方法。这些方法各有利弊，其中灰色系统理论中的关联度分析法计算简单易行，评价全面合理，能够使品种(系)所有改善指标得到综合评价，由定性描述变为定量分析，最终确定优劣，结果更可信，依据性更强[1-3]。因具有所需样本小、方法简便、信息量大等优点[4]，灰色失联度分析在作物育种、品种鉴定和筛选等方面得到较广泛的探索和应用[5-6]。鉴于此，笔者采用灰色关联度分析法，对豫南地区玉米筛选试验中主要参试品种的产量与穗长、秃尖长、穗行数、单穗粒重、百粒重、出籽率、株高、穗位高、倒伏率等农艺性状进行分析，以期为豫南地区玉米新品种的评估与筛选提供理论参考。

1 材料与方法

1.1材料供试材料为JY01、JY02、JY03、JY04、JY05、JY06、JY07、JY08和JY09共9个玉米新品种和对照品种郑单958(CK)。

1.2试验设计试验按完全随机区组设计，3次重复，小区面积12 m2，4行区，收获中间2行测产，行长5.0 m，行距0.6 m，种植密度为7.5×104株/hm2。底肥均为复合肥(N∶P∶K=26∶8∶8)600 kg/hm2。试验于 2016 年在西华试验点、宁陵试验点、遂平试验点同时进行，前茬作物均为小麦。

1.3调查项目调查穗长、秃尖长、穗行数、单穗粒重、百粒重、株高、穗位高、出籽率、倒伏率、产量共10个性状。

1.4数据处理由于各评价指标的量化值所在区间不完全相同，因此对各评价值分别依据公式(1)进行标准化处理。

得到标准化值后，分别依据公式(2)求关联系数。

式中，ξi为关联系数，Δmin为最小绝对差，Δmax为最大绝对差，|x0(k)-xi(k)|为各点绝对差，一般分辨系数ρ取0.5。

式中，γi为关联度。

2 结果与分析

2.1评价矩阵的构建通过统计、抽样等方法对9个待评价组合的穗长、秃尖长、穗行数等10个性状的指标数据进行测定，得到各试验点的原始评价值。由表1可知，在西华试验点表现较好的有JY01、JY02、JY09，倒伏严重的有JY04、JY06；在宁陵试验点表现较好的有JY02、JY05、JY08；在遂平试验点表现较好的有JY02、JY03和JY08，倒伏严重的有JY04和JY06。3个试验点的试验结果显示，JY02和JY08直接入选下一年的试验，JY04和JY06存在严重的倒伏风险，可以淘汰。

2.2关联系数计算根据公式(1)对各评价值进行标准化处理，依据数据计算参考量与比较量的绝对差值，根据公式(2)求得不同试验点各品种性状的关联系数。由表2可知，西华试验点JY07的穗长与产量之间的关联系数最大，为0.998；JY04的倒伏率与产量之间的关联系数最小，为0.339。宁陵试验点JY09的单穗粒重与产量之间的关联系数最大，为1.000；JY06的秃尖长与产量之间的关联系数最小，为0.335。遂平试验点JY05的穗行数与产量之间的关联系数最大，为0.996；JY06的倒伏率与产量之间的关联系数最小，为0.337。3个试验点的试验结果显示，各品种的不同性状在不同试验点与产量之间的关联系数各不相同。

2.3各性状与产量关联度由表2和公式(3)计算产量与各性状的灰色关联度，并将3个试验点的结果汇总，详见表3。

表1 不同试验点夏玉米产量与农艺性状比较

表2 不同试验点夏玉米各性状的关联系数

接下表

由表3可知，西华试验点各农艺性状对产量的贡献从大到小依次为单穗粒重、百粒重、穗行数、出籽率、穗长、穗位高、株高、秃尖长、倒伏率；宁陵试验点各农艺性状对产量的贡献从大到小依次为单穗粒重、百粒重、穗行数、出籽率、穗长、穗位高、秃尖长、倒伏率、株高；遂平试验点各农艺性状对产量的贡献从大到小依次为单穗粒重、百粒重、穗行数、出籽率、穗长、穗位高、秃尖长、株高、倒伏率；3个试验点中，前6项农艺性状(单穗粒重、百粒重、穗行数、出籽率、穗长、穗位高)对产量的贡献一致，而后3项(株高、秃尖长、倒伏率)的贡献略有差异。

表3 不同试验点夏玉米产量和农艺性状的灰色关联度

3 结论与讨论

试验结果显示，在豫南地区3个试验点中对夏玉米产量贡献较大的均为单穗粒重、百粒重、穗行数、出籽率、穗长、穗位高共6个穗部相关性状，而株高、秃尖长、倒伏率3个性状在不同试验点对产量的影响各不相同。综合来看，在豫南地区穗部性状对夏玉米产量的贡献较大，从高到低依次为单穗粒重>百粒重>穗行数>出籽率>穗长>穗位高，株高、秃尖长、倒伏率等对产量的贡献可能因地区环境或品种的不同而有所差异。因此，在品种选育过程中要注意选择单穗粒重和百粒重较高、穗行数较多的品种。

该试验中单穗粒重、百粒重、穗行数、出籽率、穗长对产量的贡献较大，而穗位高、株高、秃尖长、倒伏率对夏玉米产量的贡献较小。李清超等[7]研究表明，8个性状与产量的关联度大小依次为单穗粒重、株高、穗位高、穗行数、百粒重、秃尖、生育期、穗长；王丽华等[8]的研究认为，主要农艺性状与产量的关联度由高到低依次为百粒重、穗长、行粒数、叶片数、雄穗分枝数、穗柄长度、穗粗、秃尖、穗位高、行粒数、株高；这些研究均表明穗部性状对玉米产量的贡献较大，穗位高、株高等其他农艺性状对玉米产量的贡献较小，与该试验研究结果相符。伊丽侠等[9]认为行粒数、单位面积穗数、株高、出籽率与夏玉米产量关联度较大；孙峰成等[10]指出与产量密切相关的农艺性状有出籽率、行粒数、穗粗、百粒质量、株高等；与粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉和赖氨酸含量等营养品质密切相关的农艺性状是穗粒数、百粒质量、行粒数、出籽率、穗行数；周得宝等[11]认为淮北地区夏玉米产量与各农艺性状的灰色关联度由大到小依次为秃尖长、株高、穗行数、穗长、行粒数、穗位高、百粒重、倒伏倒折率、出籽率、穗粗。该试验研究结果与以上结论有所差异，这可能是由试验品种、试验区域以及当年气象条件的差异引起的，具体原因还有待进一步考证。