鲁南地区玉米产量与主要农艺性状的灰色关联度分析

吴荣华，庄克章，张春艳，李 龙，齐孝峰

（临沂市农业科学院，山东临沂276012）

鲁南地区玉米种植面积较大，是山东省玉米主产区，对确保本地粮食安全，满足畜牧业的发展有十分重要的作用，选育适宜本地气候特征的玉米品种至关重要。玉米的产量受农艺性状不同程度的影响。笔者运用灰色关联度分析方法［1］，分析玉米产量与主要农艺性状的相关性，以期得出主要农艺性状对玉米产量影响的贡献率大小，为鲁南地区玉米育种提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为鲁南地区主要种植的金博士509（1）、郑单958（2）、鲁单9066（3）、登海605（4）、登海618（5）、鲁单818（6）、先玉047（7）、伟科702（8）、联创808（9）、迪卡517（10）、创玉358（11）、良玉99（12）、华美1号（13）、浚单20（14）、中科11（15）、屯玉808（16）、农大372（17）、MC670（18）共18个品种。

1.2 试验方法

试验在临沂市农业科学院试验地进行。前茬作物为小麦，采用随机区组排列，3次重复，每小区5行，行长6.67 m，密度为每公顷67 500株。田间管理按当地大田生产水平进行。玉米完全抽雄后随机取10株调查株高、穗位，成熟后取中间3行测产，同时调查穗粗、秃尖、穗行数、行粒数、出籽率、百粒重。

1.3 计算方法

按照灰色系统理论，将18个品种以及9个主要农艺性状视为一个整体，即灰色系统，各主要农艺性状为系统中的一个因素，其中，参考数列为每个小区中3行的平均产量（x0），比较数列为株高（x1）、穗位（x2）、穗长（x3）、穗粗（x4）、秃尖（x5）、穗行数（x6）、行粒数（x7）、出籽率（x8）、百粒重（x9）。

1.3.1 数据标准化处理

先将原始数据进行标准化处理，即用各数据列的值去除该数据列的全部数据平均值，得到标准化处理结果。

1.3.2 计算参考数列与比较数列的绝对差值

根据原始数据标准化处理结果，进一步求出玉米产量x0与主要农艺性状xi对应点的绝对差值，即Δi（k）=|x0（k）-xi（k）|。

1.3.3 计算关联系数

根据灰色理论公式求出各关联系数。

式中：min min|X0（k）-Xi（k）|为二级最小差；max max|X0（k）-Xi（k）|为二级最大差，此处为0.5。

1.3.4 计算玉米产量与主要农艺性状的关联度

2 结果与分析

2.1 玉米产量与主要农艺性状的绝对差值

通过调查和考种获得基础数据（表1），将表1中数据进行标准化处理（表2），估算出参考数列与比较数列的绝对差值（表3）。由表3得出，最小差值Δmin=0.0008，最大差值Δmax=1.6370。

表1 试验结果的参考数列和比较数列

表2 数据标准化处理

表3 参考数列与各比较数列的绝对差值

2.2 玉米产量与主要农艺性状的关联系数

根据灰色理论公式得出各关联系数（表4）。从表4可以看出，同一玉米品种不同农艺性状间的关联系数不同，同一农艺性状不同玉米品种之间的关联系数也不同。

2.3 玉米产量与主要农艺性状的关联度

产量与主要农艺性状的关联度分别为0.9003、0.9039、0.9147、0.9143、0.5359、0.9165、0.9284、0.9412、0.9309，关联度大小排序为出籽率＞百粒重＞行粒数＞穗行数＞穗长＞穗粗＞穗位＞株高＞秃尖。

表4 玉米产量与主要农艺性状的关联系数

3 讨论与结论

由于品种、土壤条件、栽培方式、气候条件等的差异，研究结果可能存在变化。如：税红霞等研究认为，株高、百粒重、穗粗、穗位、行粒数对玉米的产量影响较大［2］；倪正斌等研究认为千粒重、出籽率、行粒数、轴粗、穗粗是影响玉米产量的关键因素［3］；韩学坤等研究发现，单穗粒重、百粒重、穗长、穗行数、穗粗与玉米产量密切相关［4］；安治良试验结果表明，单穗粒重、百粒重、穗行数、出籽率、穗长对玉米产量影响较大［5］；吴丽丽研究认为，百粒重、穗长、行粒数、出籽率、穗粗对玉米的产量影响较大［6］。

本试验中，各主要农艺性状对玉米产量的关联度大小为：出籽率＞百粒重＞行粒数＞穗行数＞穗长＞穗粗＞穗位＞株高＞秃尖。这说明要提高鲁南地区玉米产量，在育种过程中要注重出籽率、穗粗、行粒数、百粒重、穗长、穗行数这几个性状的表现，以此来选择产量较高的的玉米品种，同时要兼顾选择合理的株高、穗位。有研究表明，穗高系数是玉米抗倒伏能力的重要鉴定指标［7～11］，合理的株高、穗位，可以提高玉米品种的稳产性。秃尖大小不仅与品种本身特性有关，与土壤环境、栽培管理以及气候条件有关，所以在育种选择中应以本地条件为基础，选择适合本地的玉米品种，减少秃尖的发生。