灰色关联度分析在玉米生产试验中的应用

马俊+李清超+孙开利等

摘 要：为了研究灰色关联度分析在玉米生产试验中的应用价值，通过对2个玉米新组合的产量等11个农艺性状进行单独灰色关联度分析与联合灰色关联度分析，结果表明：3种分析方式结果具有较大的一致性，灰色关联度分析在玉米生产相关试验中具有一定的应用价值；灰色分析会受到多种因素的影响，在应用时需针对不同的因素进行具体分析，才能准确揭示特定条件下性状间的相互关系。

关键词：玉米；生产试验；灰色关联度分析

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）15-20-02

玉米生产试验是进一步鉴定品种适应性、丰产性和抗逆性的重要环节，从而为扩大品种示范、推荐审定及推广提供科学依据。灰色关联度分析是一种定量地描述事物或因素之间相互变化的情况，即变化的大小、方向与速度等的相对性[1]。该方法主要应用于常规玉米、糯玉米等玉米区域试验的产量相关因数的研究[2-4]，鲜见应用于玉米生产试验及相关研究。为此，笔者利用2个玉米新组合的产量等11个农艺性状进行单独灰色关联度分析与联合灰色关联度分析，研究灰色关联度分析针对不同的研究对象的研究结果变化，探讨其在玉米生产试验中的应用价值，为玉米育种及相关研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料 2个参试杂交种及其相关数据来源于2013年贵州省玉米新杂交种生产试验（高山组）结果，试验安排在纳雍县、威宁县、赫章县、大方县、水城县和盘县等6个试点实施。2次重复，大区随机排列，大区面积100m2，种植密度为52 500株/hm2，每小区525株，收获时全区收获计产，各个试点均按统一的试验方案实施。

1.2 分析方法 本研究采用灰色关联分析法分别对2个玉米组合的11个农艺性状进行独立及联合分析，按照灰色系统理论要求[5-7]，将产量视为参考数列产量（X0），其余性状视为一个灰色系统，分别标示为生育期（X1）、株高（X2）、穗位高（X3）、穗长（X4）、穗粗（X5）、秃尖（X6）、穗行数（X7）、行粒数（X8）、单穗重（X9）、百粒重（X10）。

由于各个性状间存在单位不一致，要进行灰色关联度分析，就必须对数据进行标准化，根据公式[Xik=Xi?k-XSi]对数据进行标准化[8]，其中[Xi?k]为各性状原始数据，[X]为同一性状平均值，[Si]为同一性状标准差，[Xik]为标准化后的处理结果。采用Office2007以及DPS7.05分析软件完成所有性状处理及分析。

2 结果与分析

2.1 数据处理 分别测量2个组合每个重复相应性状的观测值，并利用Office2007计算其平均值，见表1。

表1 2个组合11个性状平均值

[品种试点＼&生育期（d）＼&株高（cm）＼&穗位高（cm）＼&穗长（cm）＼&穗粗（cm）＼&秃尖（cm）＼&穗行数（行）＼&行粒数（粒）＼&单穗重（g）＼&百粒重（g）＼&产量（kg/hm2）＼&WWN＼&158＼&310＼&150＼&18.6＼&5.3＼&0.4＼&14＼&36.8＼&227.3＼&33.36＼&10895.05＼&WHZ＼&153＼&336＼&152＼&19.2＼&5.2＼&0.5＼&16＼&40.1＼&268＼&37＼&10931.48＼&WSC＼&150＼&290＼&135＼&17＼&5.6＼&0＼&16＼&37＼&213＼&44＼&7937.03＼&WDF＼&151＼&267＼&96＼&16.7＼&5.5＼&0.2＼&15＼&37＼&195＼&37＼&7977.51＼&WNY＼&143＼&261＼&123＼&15.1＼&5.05＼&0.94＼&15.4＼&31.3＼&191.7＼&36.7＼&9185.9＼&WPX＼&136＼&342＼&150＼&28.6＼&5.3＼&0.8＼&14＼&35＼&192.8＼&38＼&9616.19＼&BWN＼&156＼&300＼&150＼&17.6＼&5.25＼&0.4＼&18.4＼&36.5＼&205.3＼&26.83＼&10824.59＼&BHZ＼&151＼&312＼&148＼&18.9＼&5.1＼&1.3＼&17.8＼&39.2＼&227＼&33＼&10541.68＼&BSC＼&149＼&156＼&148＼&16＼&5.1＼&0＼&16＼&34＼&196＼&32＼&7472.26＼&BDF＼&153＼&265＼&110＼&16.9＼&5.2＼&2.2＼&16＼&33＼&170＼&32＼&7370.3＼&BNY＼&142＼&242＼&105＼&15.9＼&5.14＼&0.1＼&15＼&33.6＼&168＼&38.9＼&9067.46＼&BPX＼&132＼&301＼&124＼&22.3＼&5.2＼&1.4＼&17＼&39＼&200.4＼&29＼&7466.27＼&]

注：品种试点中，首字母W和B分别代表W4503和毕单17号；WN、HZ、SC、DF、NY和PX分别代表威宁、赫章、水城、纳雍和盘县。

2.2 W4503各性状与产量的灰色关联度分析 对W4503单独进行灰色关联度分析后发现（表2），与产量的关联度最大的是穗位高（0.757 5），其次是株高（0.747 2），穗粗与其关联度最小（0.550 5），其关联度大小顺序依次是穗位高、株高、单穗重、秃尖、生育期、百粒重、行粒数、穗长、穗行数和穗粗。

表2 W4503各性状与产量的关联度及位序

[关联矩阵 ＼&生育期 ＼&株高 ＼&穗位高 ＼&穗长 ＼&穗粗 ＼&秃尖 ＼&穗行数 ＼&行粒数 ＼&单穗重 ＼&百粒重 ＼&产量 ＼&0.6708 ＼&0.7472 ＼&0.7575 ＼&0.6302 ＼&0.5505 ＼&0.6819 ＼&0.6171 ＼&0.6464 ＼&0.7011 ＼&0.6498 ＼&位序＼&5＼&2＼&1＼&8＼&10＼&4＼&9＼&7＼&3＼&6＼&]

2.3 毕单17号各性状与产量的灰色关联度分析 对毕单17号单独进行灰色关联度分析后发现（表3），与产量的关联度最大的是穗行数（0.754 0），其次是行粒数（0.720 6），秃尖与其关联度最小（0.566 8），其关联度大小顺序依次为穗行数、行粒数、穗位高、单穗重、株高、穗粗、穗长、生育期、百粒重和秃尖。

表3 毕单17号各性状与产量的关联度及位序

[关联矩阵 ＼&生育期 ＼&株高 ＼&穗位高 ＼&穗长 ＼&穗粗 ＼&秃尖 ＼&穗行数 ＼&行粒数 ＼&单穗重 ＼&百粒重 ＼&产量 ＼&0.6353 ＼&0.6537 ＼&0.7108 ＼&0.6376 ＼&0.6441 ＼&0.5668 ＼&0.7540 ＼&0.7206 ＼&0.6638 ＼&0.6018 ＼&位序＼&8＼&5＼&3＼&7＼&6＼&10＼&1＼&2＼&4＼&9＼&]

2.4 2个参试组合各性状与产量的灰色关联度分析 对2个参试组合进行联合灰色关联度分析后发现（表4），与产量的关联度最大的是穗位高（0.749 0），其次是单穗重（0.727 3），穗粗与其关联度最小（0.635 6），其关联度大小顺序依次为穗位高、单穗重、秃尖、株高、行粒数、生育期、百粒重、穗长、穗行数和穗粗。

表4 2个参试组合各性状与产量的联合关联度分析及位序

[关联矩阵 ＼&生育期 ＼&株高 ＼&穗位高 ＼&穗长 ＼&穗粗 ＼&秃尖 ＼&穗行数 ＼&行粒数 ＼&单穗重 ＼&百粒重 ＼&产量 ＼&0.6922 ＼&0.7097 ＼&0.7490 ＼&0.6549 ＼&0.6356 ＼&0.7149 ＼&0.6540 ＼&0.7008 ＼&0.7273 ＼&0.6639 ＼&位序＼&6＼&4＼&1＼&8＼&10＼&3＼&9＼&5＼&2＼&7＼&]

3 结论与讨论

由独立灰色分析及联合分析可知（表5），与产量关联度较大的前4个性状中，三者共有的性状分别是穗位高和单穗重，而株高和秃尖为W4503及联合分析共有，可见，对W4503的独立分析及联合分析前4位性状一致，仅位序存在差异；而对毕单17号的独立分析除了穗位高和单穗重外，还发现穗行数和行粒数与其关联度较大。因此，三者间分析结果具有较大的一致性，灰色关联度分析在玉米生产相关试验中具有一定的应用价值。

表5 独立与联合关联度分析及位序

[位序＼&1＼&2＼&3＼&4＼&5＼&6＼&7＼&8＼&9＼&10＼&W4503＼&穗位高 ＼&株高 ＼&单穗重 ＼&秃尖 ＼&生育期 ＼&百粒重 ＼&行粒数 ＼&穗长 ＼&穗行数 ＼&穗粗 ＼&毕单17＼&穗行数 ＼&行粒数 ＼&穗位高 ＼&单穗重 ＼&株高 ＼&穗粗 ＼&穗长 ＼&生育期 ＼&百粒重 ＼&秃尖 ＼&联合＼&穗位高 ＼&单穗重 ＼&秃尖 ＼&株高 ＼&行粒数 ＼&生育期 ＼&百粒重 ＼&穗长 ＼&穗行数 ＼&穗粗 ＼&]

在独立分析与联合分析中，同时存在不同的研究结果，例如三者分析的关联度位序不一致等，说明灰色关联度分析在实际应用中会受到基因型、气候、管理方式及栽培条件等多个外界因素的影响，因而在应用中需针对不同的因素对其进行分析研究，才能准确揭示特定条件下性状间的相互关系。

参考文献

[1]孙芳芳.浅议灰色关联度分析方法及其应用[J].科技信息，2010，17.

[2]刘唐兴，屠乃美.糯玉米主要农艺性状与产量的灰色关联度分析[J].玉米科学，2006，14（4）：70-73.

[3]李北齐，赵苏维，王贵强，等.玉米杂交组合产量相关因素的灰色关联度评价[J].玉米科学，2006，14（2）：44-46.

[4]张健，张兴端，晏庆九，等.灰色关联度分析在玉米品种评价中的应用[J].玉米科学，2006，14（5）：52-55.

[5]邓聚龙.农业系统灰色理论与方法[M].济南：山东科学技术出版社，1988.

[6]雷铁拴.灰色系统理论在农业上的应用[M].郑州：河南科学技术出版社，1996.

[7]郭瑞林.作物灰色育种学[M].北京：农业科技出版社，1985.

[8]武兰芳.玉米主要农艺性状的灰色关联度分析[J].玉米科学，1997（5）：72-75. （责编：张宏民）