夏播粮饲通用型青贮玉米品种农艺性状与生物学产量的相关性分析

郭 莉，马现斌，胡 飞，李新彦，王喜照，李有明

（1.襄阳市农业科学院，湖北 襄阳 441057；2.襄州区黄集镇农业技术推广服务中心，湖北 襄阳 441123）

玉米（Zea mays L.）是世界上主要的粮饲兼用作物，素有“饲料之王”之称［1］。近年来，随着国家、省、市对玉米种植结构的调整［2，3］，因地制宜扩大发展青贮玉米是发展趋势。青贮玉米品种主要3 种类型为专用青贮型、粮饲兼用型、粮饲通用型［4，5］。在青贮玉米品种的选育过程中，应注重市场化、商业化、实用性、适用性和用户导向的需求，粮饲通用型玉米可降低风险，提高收益［4-7］。粮饲通用型青贮玉米杂交种不仅具有子粒产量高、生物产量高和植株饲用品质好等优点，而且在生产上具有重要意义，主要表现在弹性大、风险小，可根据当年的市场行情进行调整。例如，当畜牧业对青贮玉米需求量较大时，收获青贮玉米的比重可适当加大；当畜牧业对青贮玉米需求量较小时，收获青贮玉米的比重可适当减少，收获粒用玉米的比重相应增加。

湖北省襄阳市主要玉米种植模式为麦茬后玉米夏播，并且夏播玉米面积较大，已达16.7 万hm2，但面临夏播普通玉米品种选育难度大（品种耐高温性功能、抗逆性能要求高等）、夏播生育期气候恶劣、自然灾害较多等诸多不利因素。合理利用夏播玉米面积，种植粮饲通用型青贮玉米是一种很好的选择。本研究通过2018 年襄阳市引进的28 个粮饲通用型玉米新优品种的农艺性状与生物学产量的相关分析及通径分析，客观评价各构成因素对粮饲通用型玉米生物产量的相对重要性，探讨在该生态条件下粮饲通用型玉米各主要农艺性状对生物学产量构成的重要性，为襄阳市夏播粮饲通用型玉米品种的选育和推广提供参考和依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料28 个，为湖北、河南、山东等地种业科研院所和企业选育的粮饲通用型玉米品种。

1.2 试验设计

试验地点为襄阳市襄州区黄集镇，6 月7 日夏播。采取随机区组设计，密度60 000 株/hm2，行距0.67 m，株距0.25 m，行长6 m，每个参试品种种植3行，小区面积为12 m2，3 次重复。人工开沟播种，每公顷施底肥复合肥750 kg（N、P2O5、K2O 的含量为15%、15%、15%），整个生育期灌水3 次，化学除草杀虫1 次，试验田管理水平略高于大田生产管理。

1.3 测量性状和方法

测定夏播粮饲通用型青贮玉米的株高、穗位高、茎粗、绿叶数、果穗重、全株重与果穗重比值、总鲜重7 个性状。株高、穗位高、茎粗、绿叶数在乳熟期连续取每小区中间行生育正常的植株10 株，求其平均数，蜡熟期每小区中间行连续收获10 株测产，以小区总鲜重为生物学产量指标。

1.4 统计分析

采用Excel 和DPS 6.55 软件对试验数据进行汇总和分析，首先对自变量株高（X1）、穗位高（X2）、茎粗（X3）、绿叶数（X4）、果穗重（X5）、全株重与果穗重比值（X6）、总鲜重（Y）进行线性分析，然后再进行逐步回归分析、相关分析和通径分析。

2 结果与分析

2.1 夏播粮饲通用型青贮玉米的生物学产量与农艺性状

由表1 可知，在28 个青贮玉米品种中，御科361 总鲜重最低，为4.90 kg，其果穗重1.50 kg；正大719 总鲜重最重，达到11.30 kg，其果穗重也是1.50 kg。正昊235 果穗重最低，为0.40 kg，其总鲜重为6.95 kg，并不是参试品种中生物学产量最低的；正大471 果穗重最重，达到3.10 kg，其总鲜重为7.75 kg，并不是参试品种中生物学产量最高的。

2.2 多元线性回归关系的显著性检验

对夏播粮饲通用型青贮玉米各性状及生物产量数据进行多元线性回归关系显著性检验，方差分析见表2。由表2 可知，F 值极显著，说明青贮玉米各性状及生物产量直线回归关系极显著，可以进行多元回归分析。

2.3 相关性分析

夏播粮饲通用型青贮玉米各性状的相关性分析见表3。由表3 可知，青贮玉米总鲜重（Y）与株高（X1）（r=0.607 3）、穗位高（X2）（r=0.643 7）、茎粗（X3）（r=0.703 7）、绿叶数（X4）（r=0.588 6）均呈极显著正相关，其中，总鲜重（Y）与茎粗（X3）（r=0.703 7）的相关系数为正值且最大；总鲜重（Y）与果穗重（X5）（r=0.210 0）、全株重与果穗重比值（X6）（r=0.243 1）相关系数不显著，说明生物学总鲜重在性状选择上并不能只看果穗重。

农艺性状间的相关分析结果表明，青贮玉米的穗位高（X2）与株高（X1）（r=0.719 3）、绿叶数（X4）与株高（X1）（r=0.537 0）均呈极显著正相关；绿叶数（X4）与穗位高（X2）（r=0.404 0）、茎粗（X3）（r=0.381 8）均呈显著正相关；茎粗（X3）与穗位高（X2）（r=0.428 6）呈显著正相关；全株重与果穗重比值（X6）与绿叶数（X4）（r=0.546 8）呈显著正相关，与果穗重（X5）（r=0.708 0）呈极显著负相关。

2.4 通径分析

通径系数可表明相关性状的因果关系及其对产量作用贡献的大小［8］。为了进一步明确所选择的农艺性状对青贮玉米生物学产量所产生的直接和间接影响，客观评价各农艺性状对生物学产量的实际贡献，在相关性分析的基础上进行通径分析，通径分析结果见表4。由表4 可知，各性状对生物学产量，即总鲜重（Y）的直接作用从大到小依次是茎粗（X3）＞果穗重（X5）＞穗位高（X2）＞绿叶数（X4）＞株高（X1）＞全株重与果穗重比值（X6）。显著性检验表明，茎粗（X3）对生物学产量（Y）的直接作用达极显著水平，果穗重（X5）对生物学产量（Y）的直接作用达显著水平。

表1 夏播粮饲通用型青贮玉米的生物学产量与农艺性状

表2 方差分析结果

茎粗（X3）对总鲜重（Y）的直接通径系数为0.450 2，正向效应较大，直接作用达极显著水平，通过株高（X1）、穗位高（X2）、绿叶数（X4）、全株重与果穗重比值（X6）所起的间接效应为正值，正向效应较大，而通过果穗重（X5）所起的间接效应为负值，负向效应较小。因此，要获得较高的青贮玉米总鲜重，可以选择茎粗较粗的品种。

果穗重（X5）对总鲜重（Y）的直接通径系数为0.406 8，正向效应较大，直接作用达显著水平，而通过株高（X1）、穗位高（X2）、茎粗（X3）、绿叶数（X4）、全株重与果穗重比值（X6）所起的间接效应均为负值，这可以解释果穗重（X5）与总鲜重（Y）相关系数（r=0.210 0）不显著的原因，直接正向效应值较大，但通过其他性状作用Y 效应值为负值，抵消了部分正向效应。通径分析表明，生物学产量增加，可以适当考虑增加果穗重（X5），选择果穗较重的品种，通径正向效应较大，但也应考虑果穗重与其他性状的相互作用，通过其他性状作用于生物学产量的负向效应。

表3 夏播粮饲通用型青贮玉米各性状的相关性分析

表4 通径分析结果

株高（X1）、穗位高（X2）、绿叶数（X4）、全株重与果穗重比值（X6）对生物学产量总鲜重（Y）的直接通径系数均为正值，但各正向效应较小，间接通径方面这些性状除了X5作用Y 为负向效应外，其他间接效应均为正值。因此，要获得较高的青贮玉米总鲜重，可以适当考虑选择株穗位高较高、绿叶数较多、全株重与果穗重比值较大的品种。

3 小结与讨论

在青贮玉米农艺性状与生物产量相关性研究方面，青贮玉米生物产量受多个农艺性状影响，大多研究都调查10 个性状。研究结果表明，要提高青贮玉米产量，需对茎粗、株数、株高、茎秆重和绿叶数等主要农艺性状进行重点正向选择［9］。襄阳市科研院校对青贮玉米的选育起步较晚，易有常规普通玉米选育惯性思维，对需调查的性状以及性状选择相关选育内容存在盲目性，本研究有针对性地选择了在大田易测量、可操作性较好的性状，对株高、穗位高、茎粗、绿叶数、果穗重、全株重与果穗重比值、总鲜重进行了相关研究，为本区域粮饲通用型青贮玉米品种选育及引种在性状选择和关注方面提供参考。

相关分析和通径分析结果表明，与青贮玉米总鲜重相关系数较大且呈极显著正相关的主要农艺性状有株高、穗位高、茎粗、绿叶数，其中茎粗（r=0.703 7）相关系数值最大；全株重与果穗重比值、果穗重与总鲜重的相关系数为正值但不显著。各性状对生物学产量总鲜重的直接通径作用从大到小依次是茎粗＞果穗重＞穗位高＞绿叶数＞株高＞全株重与果穗重比值，且茎粗、果穗重对总鲜重的直接作用达极显著水平，茎粗对总鲜重的直接通径系数为0.450 2，直接正向效应也最大，因此获得较高的总鲜重，可重点正向选择茎粗较粗，适当考虑选择株高、穗位高较高的、绿叶数较多的、全株重与果穗重比值较大的品种，这些与前人研究结果是一致的［10-12］。

青贮玉米品种选育的过程中，在追求生物学产量的同时，还要考虑如抗倒、抗病虫性及品质营养成分等性状，特别是抗倒伏方面，因青贮玉米较一般普通玉米植株株高较高、穗位高较高，有研究表明，穗位高与倒伏率呈极显著正相关，表明穗位高的升高将增加倒伏的风险，育种中应控制穗位高；茎粗与倒伏率呈极显著负相关，增加茎粗可以有效地防止倒伏发生［11］。

果穗重直接通径系数为0.406 8，直接正向效应值较大，但通过其他性状作用效应值均为负值，表明营养生长与生殖生长相互制约，因此，青贮玉米生物学产量总鲜重在性状选择上并不能只看果穗重，但可以适当考虑增加果穗重，特别是在市场化、商业化、实用性和用户导向背景下，目前粮饲通用类型青贮玉米品种选育需求，适当考虑果穗重较重的品种具有一定实际经济意义。另外，本研究的剩余通径系数（0.432 3）略大，表明还有影响生物学产量总鲜重的相关因子未考虑到，有待进一步研究。