夏玉米主要农艺性状与抗旱性的灰色关联度分析

胥少东

摘要 运用灰色关联度分析方法，对与夏玉米抗旱性相关的各主要农艺性状进行关联分析。结果表明，与夏玉米抗旱性关系最密切的是株高整齐度，其与抗旱性的关联度高达0.789 0，其次是穗行数，关联度为0.786 5，穗位高的影响相对较小。因此，在夏玉米抗旱品种育种过程中，应注重对株高整齐度及穗行数的选择，从而缩短育种进程。

关键词 玉米；抗旱性；农艺性状；灰色关联度；抗旱指数

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）15-046-01

The Grey Correlation Analysis of Summer Corn Main Agronomic Traits and Drought Resistance

XU Shaodong

（Hebi Academy of Agricultural Sciences， Hebi， Henan 458031）

Abstract Using grey correlation degree analysis method， the main agronomic traits related with summer corn drought resistance were analyzed. The results showed that the most close relationship is plant height uniformity， and its correlation with drought resistance as high as 0789 0， followed by ear rows， correlation degree is 0.786 5， ear position high impact is relatively small. Therefore， in the process of summer maize droughtresistance varieties breeding， should pay attention to the choice of plant height uniformity， ear rows， so as to shorten the breeding process.

Key words Corn； Drought resistance； Agronomic traits； The grey correlation degree； Drought resistance index

夏玉米是對水分敏感且种植面积较大的农作物之一。大量研究表明，在播下玉米50 d后，每干旱1 d，平均产量减少3%，在抽雄期、抽丝期，每干旱1 d，平均产量减少6%～7%，有时甚至高达13%[1-2]。可见，限制我国夏玉米生产发展及产量增加的首要因素是干旱，因此，培育抗旱、高产品种是抵御干旱胁迫最便捷的方法之一。

夏玉米的抗旱性是个通过自身多个基因控制的数量性状，因遗传度非常低，所以在实际生产中直接选择的效果较差，若对与抗旱性紧密联系且还是高遗传性的其他农艺性状进行间接选择可能会更有效。因此，笔者通过运用灰色关联度分析法对夏玉米抗旱性及其农艺性状之间进行大量数据分析，从而判断出各农艺性状影响抗旱性的主次和依赖关系，旨在为选育抗旱型夏玉米提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在河南省鹤壁市农业科学院干旱棚及试验田内，该地区的气候条件：太阳年辐射总量110.8 kJ/cm2，年日照时数2 300.8 h，日照平均百分率55%，≥0 ℃积温高达5 160.2 ℃·d，多年降水量630.3 mm。1年2熟，地下水资源丰富，灌溉条件好。小麦、玉米两茬秸秆全部还田，经过多年来的培肥管理，土壤基础肥力显著高于相邻高产田地块。

1.2 试验材料

试验所用的96个夏玉米材料选自安徽、河北、河南、山东等省份。

1.3 试验设计

干旱棚内，小区面积设计为8 m2×3 m2，所有玉米材料设置为5行，株距、行距分别为0.25 、0.65 m，行长为6.00 m，设3个重复，整个生育期内不浇水，播种前，对各个小区浇水0.26 m3，待播种后25 d左右，通过水分测定仪测出1.5 m深的土壤含水量为15%。在田间自然条件下，设置对照试验，每个小区同样设计为5行，株距、行距分别为025 、0.65 m，行长为6.00 m，重复2次，整个生育期间不浇水，仅仅利用自然降水，播种时土壤含水量为19%，其生育期总降水量为200 mm，基本上可以满足夏玉米正常生长的需水量。均设有保护行。

1.4 试验原理

运用灰色关联度分析法研究影响夏玉米抗旱性的各主要农艺性状的主次关系。夏玉米的株高整齐度、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、穗位高、生育期、百粒重以及出籽率等性状均可用于抗旱性的鉴定识别[3]。

1.5 测定的性状与分析方法

1.5.1 测定的性状与方法。参照玉米田间及考种标准，分别测定株高整齐度、穗行数、穗粗、行粒数、穗长、百粒重、生育期、出籽率及穗位高9个农艺性状数值，最后取平均值。

1.5.2 分析方法。

采用邓聚龙[4]提出的灰色系统理论和孔祥丽[5]的统计分析方法，将上述9个性状与夏玉米的抗旱指数整体地作为一个有关联的灰色系统，那么该系统的灰因素就是各个性状的表现值，其中抗旱指数设为参考数列x0，9个性状量化为比较数列xi；根据下列公式运算得出夏玉米表现出的抗旱指数与该试验选择的9个农艺性状之间的灰色关联度，最后通过归一化的处理，计算各个性状的权重。

关联系数计算公式：

数列的绝对差值；其中ρ是分辨系数，其取值区间常常为0～1，该试验取常数0.5。

由加权关联度从大到小排列得到的数列称为关联序列，根据排序位次即可确定各比较数列对参考数列影响的主次关系。对于夏玉米各个主要性状，其相对重要程度不同，在评价各品种优劣方面应当还给予关联系数不一样的权重值，这里设为Wi，求得各个农艺性状的加权关联度的大小，对各

个试验品种进行研究分析，加权关联度计算公式：

所有的数学运算均用DPSv7.55完成。

2 结果与分析

由表1可知，选择的9个主要农艺性状，株高整齐度、穗行数、穗粗、行粒数、穗长以及百粒重在玉米的抗旱性中发挥着主要作用，对夏玉米的抗干旱能力影响相对较大。其中与抗旱性最密切的是株高整齐度，其关联度达0.789 0，其次是穗行数，关联度为0.786 5，穗位高在玉米抗旱性中所起的作用是次要的，相对所选取的其他性状而言其影响较小。

3 结论与讨论

研究结果表明，夏玉米株高整齐度及穗行数与抗旱性的关系最紧密，影响抗旱性的能力最大；穗位高与抗旱性的关系较远，对抗旱性影响最小。因此，未来在选育抗旱夏玉米品种时，应注意选择合适的株高整齐度及穗行数，同时也需综合考虑其他性状，从而缩短抗旱新品种的選育进程。

灰色关联度分析方法弥补了常规统计方法的单一性及进行定量分析的不足之处，该研究所选用的灰色关联度法辅以DPS软件运算，解析了各主要农艺性状与夏玉米抗旱性间的紧密关系程度，简单可行，直观地显示出参试品种试验中各个性状与抗旱性的关联程度，而且对试验样本数量的多少及是否存在规律性也同样适合，因此，该方法较其他分析法更具有合理性与科学性，可为今后育种过程中更快地选育出抗旱夏玉米新品种提供依据[6]。

大量研究数据表明，夏玉米的各个生物学性状之间不同程度地存在着灰色关联性，使用灰色系统理论研究它们之间的关系不但理论依据合理、科学，而且在育种过程中也是符合实际的，有很强的操作性。但夏玉米的性状还有很多，笔者仅选取了9个农艺性状进行了初步探讨，其他与抗旱性有关的性状，诸如秃尖长、茎粗等尚待进行下一步研究。

参考文献

[1] 吴子恺.玉米抗旱育种[J].玉米科学，1994，2（1）：6-9.

[2] 胡瑞法，ERIKA C H M，张世煌，等.采用参与式方法评估中国玉米研究的优先序[J].中国农业科学，2004，37（6）：781-787.

[3] 郭瑞林.作物灰色育种学[M].北京：中国农业科技出版社，1995.

[4] 邓聚龙.灰色预测与决策[M].武汉：华中工学院出版社，1986.

[5] 孔祥丽.用灰色关联度分析评价红花区试品种[J].种子，2002（4）：35-36.

[6] KUMER P J.Influence of different leaf water potentials on photosynthetical carbon metabolism in Sorghum[J].Photosynthetica，1986，20：391-396.