18 个甜玉米品种的产量及其构成因素的灰色关联度分析

陈荣丽 李君保 周彦民 易红华

（1 重庆市农业科学院，重庆 401329；2 酉阳土家族苗族自治县农业技术推广站，重庆 409899；3 重庆科光种苗有限公司，重庆 400060）

甜玉米因其营养丰富，风味独特，深受消费者的喜爱，2022 年我国甜玉米种植面积超过34.7 万hm2，成为世界上第二大甜玉米生产国[1]。产量为评价甜玉米品种的重要指标，育种家非常重视产量与其他性状的关系。灰色系统分析是用于控制和预测的理论、技术，最早由我国学者邓聚龙[2]教授提出。关联度作为一种技术方法是用于分析系统中各因素的关联程度。灰色关联度分析已广泛应用于不同作物，郑霄等[3]利用此方法，对来自临沂蒙阴、泰安肥城、淄博沂源3 个不同地区16 个不同品种的鲜桃果实品质进行综合评价。孙晓妍等[4]对根用芥菜8 个亲本和56 个杂交组合利用灰色关联度分析法和综合模糊评判优选出了综合性状最好的杂交组合。在玉米品种评价中，李淑霞等[5]于1992 年应用此方法分析玉米杂交种；此后税红霞等[6]对西南地区玉米品种进行了相关分析；蔡成雄等[7]对糯玉米鲜穗产量进行了灰色关联度分析。本文应用灰色关联度分析法，对重庆地区18 个甜玉米杂交组合的产量及其构成因素进行分析，明确了各性状对甜玉米产量的影响程度，可以为今后重庆地区选育优质高产甜玉米杂交品种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1试验材料供试材料为2022 年国家南方（西南）甜玉米组联合体（中鲜玉北京鲜食玉米联合体）区域试验18 个甜玉米品种：久顺甜8 号、美玉甜808、碧莹808、斯达甜240、双色年华、荆恒甜19 号、享甜99、萃甜216、金银131、皇金翠7 号、国悦甜1号、粤美甜2 号、墨琦、京科甜703、华耐甜玉2020、黑甜107、京科甜909、粤甜16 号（CK）。

1.2试验设计试验地点设在重庆市铜梁区侣俸镇重庆市农业科学院玉米研究所基地，试验地势平坦、肥力中等，排灌方便。按照国家联合体鲜食甜玉米品种试验实施方案，试验采用随机区组设计，小区面积24m2，行数6 行，每窝2 株，收中间4 行计产，密度为49500 株/hm2。前茬为空茬，采取直播的播种方式，2022 年4 月3 日播种，5 月5 日定苗，采用一底一追的施肥方法，底肥为复合肥525kg/hm2、尿素112.5kg/hm2，追施尿素375kg/hm2。

1.3田间调查及测定方法田间调查的农艺性状包括：出苗—采收天数、株高、穗位高、穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数、百粒重、出籽率和鲜穗产量，其中果穗性状以计产样本穗从小到大排列，从中取代表性的10 个穗测量。测定方法如下。

出苗—采收天数 计算玉米从出苗期到采收期的总天数，取整数用d 表示。

株高 乳熟期连续取小区内生育正常的植株10 株，测量由地表到雄穗顶端的高度，求其平均值，取整数用cm 表示。

穗位高 乳熟期连续取小区内生育正常的植株10 株，测量由地表到第一果穗柄着生节的高度，求其平均值，取整数用cm 表示。

穗长 测量穗基部至穗顶端的长度，求其平均值，保留1 位小数，用cm 表示。

穗粗 将取样玉米的果穗头、尾相间排成一行，测量果穗中间的直径，求其平均值，保留1 位小数，用cm 表示。

秃尖长 测量玉米果穗顶端不结实部分的长度，求其平均值，保留1 位小数，用cm 表示。

穗行数 计数玉米果穗中部的籽粒行数，求其平均值，保留1 位小数，用行表示。

行粒数 对玉米果穗每穗对称数2 行再除以2，为每行粒数，然后求其平均值，保留1 位小数，用粒表示。

百粒重 取玉米鲜籽粒100 粒称重，重复2 次，求其平均数，保留1 位小数，用g 表示。

出籽率 用取回样本调查，计算公式为：出籽率（%）=（籽粒重/果穗重）×100，保留1 位小数，用百分率（%）表示。

产量 将玉米样品剥去苞叶后称得鲜棒重，然后折算成小区鲜棒重，小区产量折算成每hm2产量，保留1 位小数，用kg/hm2表示。

1.4计算方法按照邓聚龙[2]灰色系统理论，将18 个甜玉米杂交种组合的产量和10 个农艺性状视为一个系统，产量作为参考数列X0，其余10 个性状作为比较数列记作Xi（i=1，2，3…10），即出苗—采收天数（X1）、株高（X2）、穗位高（X3）、穗长（X4）、穗粗（X5）、秃尖长（X6）、穗行数（X7）、行粒数（X8）、百粒重（X9）、出籽率（X10）。统计分析参照税红霞等[6]、蔡成雄等[7]的方法。

1.4.1数据标准化将数据进行标准化（无量纲化）处理，按照公式：X′i（k）=[Xi（k）-X i]/Si（1）进行。X′i（k）为第i个性状的第k个品种的标准化均值，Xi（k）为第i个性状第k个品种的平均值，X i为第i个性状的平均数。Si为第i个性状值的标准差。

1.4.2估算参考数列和比较数列的绝对差值对参考数列和比较数列的绝对差值的估算按以下公式：Δi=X′0（k）-X′i（k）（2）进行。Δi为第k个组合的参考数列与第i个性状第k个组合差的绝对值，即参考数列与比较序列的差序列。

1.4.3计算各性状与产量的灰色关联系数灰色关联系数的计算按照公式：ξi（k）=（Δmin+ρΔmax）/（Δi（k）+ρΔmax）（3）进行，Δmin 为绝对差值Δi（k）的最小值，Δmax 为绝对差值Δi（k）的最大值。ρ为分辨系数，0＜ρ＜1，一般取ρ=0.5。

1.4.4计算各性状与产量的灰色关联度灰色关联度计算按照公式：ri=1/ξi（k）（4）进行。

2 结果与分析

2.1各组合主要农艺性状及产量由表1 可知，18个甜玉米组合的出苗—采收天数变幅为79～88d，最长的是久顺甜8 号，最短的是华耐甜玉2020；株高为185～285cm，最高的是墨琦和京科甜909，最低的是碧莹808；穗位高变幅为55～130cm，最高的是墨琦，最低的是碧莹808；穗长变幅为16.0～20.8cm，最长的是享甜99 和京科甜909，最短的是华耐甜玉2020；穗粗变幅为4.7～5.1cm，最粗的是斯达甜240、荆恒甜19 号、皇金翠7 号，最细的是美玉甜808、碧莹808；秃尖长变幅为0.2～5.5cm，最长的是美玉甜808，最短的是皇金翠7 号；穗行数变幅为13.6～17.6行，最多的是斯达甜240、粤美甜2 号、京科甜703，最少的是美玉甜808；行粒数变幅为21.4～40.4 粒，最多的是皇金翠7 号，最少的是久顺甜8 号；百粒重变幅为23.3～43.3g，最高的是双色年华和皇金翠7 号，最低的是黑甜107；出籽率变幅为51.8%～60.8%，最高的是碧莹808，最低的是皇金翠7 号和黑甜107；产量变幅在9036.0～14919.0kg/hm2，较对照粤甜16 号增产的组合有11 个，减产的组合有6 个，产量最高的是皇金翠7 号，最低的是华耐甜玉2020。

表1 18 个甜玉米品种的农艺性状及产量表现

2.2产量与主要农艺性状的绝对差值按公式（1）将表1 中数据进行标准化（表2）。依据公式（2）估算出平均产量与10 个主要农艺性状的绝对差值（表3），得出最小差值Δmin=0.0142，最大差值Δmax=3.3514。

表2 数据标准化

表3 产量与主要农艺性状的绝对差值

2.3产量与主要农艺性状的关联系数根据公式（3）计算出玉米杂交组合的产量与主要农艺性状的关联系数，如表4 所示。可以看出，同一组合不同农艺性状的关联系数是有差异的，而不同组合同一农艺性状的关联系数也存在差异。

表4 产量与主要农艺性状的关联系数

2.4产量与主要农艺性状的关联度按公式（4）得出产量与主要农艺性状的关联度及排序。由表5 可知，关联度从大到小排序为：穗长＞行粒数＞穗粗＞株高＞出苗—采收天数＞穗位高＞百粒重＞出籽率＞穗行数＞秃尖长。其中穗长的关联度最大，为0.7870，说明与玉米杂交组合产量的关系最密切，即穗长对产量的影响最大；其次是行粒数（r=0.7760），再次是穗粗（r=0.7425）；秃尖长（r=0.6265）与产量的关联度最小，说明秃尖长与产量的关系最远，对产量的影响相对较小。

表5 产量与主要农艺性状的关联度（ri）和排序（R）

穗长、行粒数和穗粗是影响产量的主要因素，而秃尖长、穗行数和出籽率对产量的作用较小。因此，在重庆地区，要培育出高产的甜玉米杂交种品种，应着重对穗长、行粒数和穗粗等性状进行选择。

3 小结与讨论

本研究中玉米产量与农艺性状的关联度排序前3 位的是穗长、行粒数及穗粗，由此可见，要提高重庆地区玉米的产量，在品种选育时应重视穗长、行粒数和穗粗的选择，挑选穗长较长、行粒数较多、穗粗较粗的品种用于生产较易获得最大生物量，其他性状虽然与产量的关系相对较远，但在品种选育时也要考虑，兼顾各性状的综合表现。黄晓琴[8]对46个鲜食糯玉米杂交种产量的关联分析得出，穗长、百粒重、穗位高是影响玉米杂交种产量的主要因素，而穗行数对产量的影响最小。吴兰芳等[9]对百色地区种植的12 个玉米品种主要农艺性状与产量的灰色关联度分析结果显示，出籽率、百粒重是影响玉米产量的主要因素，茎粗、绿叶率对玉米产量的影响较小。龙舟等[10]在黑龙江省对80 个玉米杂交组合的10 个农艺性状和产量进行了灰色关联分析，结果表明穗粗、百粒重和出籽率对产量的影响最大。马兴业等[11]在河南省以115 个杂交组合为研究对象，对玉米的11 个性状进行了灰色关联度分析，认为穗长、单穗轴质量和穗位高对单株产量的影响最大。程芳丽等[12]在桂林，对15 个糯玉米品种的10 个主要农艺性状与鲜穗产量进行灰色关联度分析，得出行粒数、穗粗和穗长是影响糯玉米鲜穗产量的主要因素。导致对玉米产量主要影响因素不同的原因可能是研究地域不同，并且各主要农艺性状均为数量性状，所以结论不完全一致。

本研究的18 个甜玉米品种中，11 个品种的产量超过对照，相对适宜在重庆地区种植，皇金翠7号、黑甜107 和荆恒甜19 号产量为前3 名，皇金翠7 号在18 个品种中行粒数最大、穗粗最粗；黑甜107 在18 个品种中穗粗排第2 名、行粒数排第3名；荆恒甜19 号穗长排第3 名、穗粗排第1 名。综合来说，灰色关联度分析法在18 个甜玉米品种的产量及其构成因素的分析上效果较好，穗长、行粒数和穗粗对甜玉米杂交种的产量贡献最大，穗行数对产量的影响较小，这与前人的研究结果大致相同[13-14]。当然，在优良品种的选择上不能只根据某一种分析方法进行筛选，品种推广与比较分析时还可结合诸如主成分分析、多样性分析等手段综合考量和评价。