毛乌素沙地不同种植密度玉米农艺性状与产量的相关性和通径分析

郭海红　屈高峰　赵帆　封琳　白成波　许晓瑞　卜凯

摘要：为寻找毛乌素沙地特殊环境中玉米种植密度和品种最佳耦合度，以5个不同玉米品种为材料，设置5个不同种植密度水平，进行农艺性状及产量的相关性和通径分析，为玉米高产和高效优质生产提供科学依据。结果表明：（1）JY308、DH182和DY606适宜种植密度为8.25万株?hm-2；（2）相关性分析表明，不同种植密度处理下，产量分别与行粒数、倒折率、穗位高呈极显著相关（P<0.01）；（3）通径分析表明，穗位高对产量的直接负向效应最大，倒折率和倒伏率对产量的直接负向效应较大。毛乌素沙地玉米种植在低密度时应注重增加玉米的行粒数，中高密度要减小倒伏率，注重合理的穗位，同时要兼顾各农艺性状的相互影响。

关键词：玉米；种植密度；农藝性状；产量；相关性分析；通径分析

中图分类号：S513 文献标志码：A

Correlation and Path Analysis of Agronomic Traits and Yield of Maize with Different Planting

Densities in Mu Us Sandy Land

GUO Haihong1， QU Gaofeng3， ZHAO Fan2， FENG Lin1， BAI Chengbo1，

XU Xiaorui3， BU Kai4

（1Agricultural Technology Promotion Station in Baijie District， Hengshan District， Yulin， Shaanxi  719100， China; 2Agricultural Technology Promotion Center in Hengshan District， Yulin， Shaanxi  719100， China; 3Agricultural Technology Promotion Station in Zhaoshipan District， Hengshan District， Yulin， Shaanxi  719100， China; 4Agricultural Technology Promotion Station in Shiwan District， Hengshan District， Yulin， Shaanxi  719100， China）

Abstract： In order to find the optimal maize planting density and coupling degree of the variety in the special environment of Mu Us Sandy Land， 5 different maize varieties were taken as materials， and 5 different planting densities were set to conduct correlation and path analysis of agronomic traits and yield， so as to provide scientific basis for high yield and efficient high-quality production of maize. The results showed that： （1） the appropriate planting density of JY308， DH182 and DY606 was 8.25×104 plants?hm-2; （2） correlation analysis showed that under different planting density treatments， yield was extremely and significantly correlated with grain number per row， broken ear rate， and ear height （P<0.01）; （3） path analysis showed that ear height had the greatest direct negative effect on yield， while broken ear rate and lodging rate had a greater direct negative effect on yield. When planting maize in the Mu Us Sandy Land， the number of maize grains per row under low density should be increased， lodging rate under medium to high density should be reduced， reasonable ear position should be maintained and the mutual influence of various agronomic traits should be considered.

Keywords： Maize; planting density; agronomic traits; yield; correlation analysis; path analysis

毛乌素沙地生态系统敏感脆弱，降雨分布不均，以丘陵山地为主，耕作层瘠薄80%的耕地为旱地，生态环境和气候复杂，季节性干旱、大风等自然灾害频发[1]。玉米是毛乌素沙地的主要栽培粮食作物[2]。随着玉米需求量的不断扩大和畜牧业的快速发展，合理密植，构建合理的群体结构，是提高毛乌素沙地玉米产量的有效途径。

前人对密度对玉米农艺性状及其产量的影响做了大量研究，但因环境、气候、品种等不同，结论也不尽相同，侧重点也不同。杨金慧等[3]认为在影响因子中占主导地位的是行粒数、穗行数和百粒重。梁晓玲等[4]发现玉米千粒质量能正向促进籽粒产量增加，提高玉米出籽率，应兼顾其他性状之间的相互关系，宜选择穗长较长、穗粗较粗的玉米新组合。李洪等[5]采用相关性和通径分析对14份玉米杂交组合9个农艺性状进行比较和评价，选出优异的杂交组合。周旭梅、赵万庆、石桂双等[6-8]对农艺性状和产量间的相关性和通径分析进行了深入的研究，也得出了不同的结论。

前人的研究对同一密度研究的较多，对不同密度和农艺性状结合研究的较少，对毛乌素沙区研究的更少。为此，本研究选用毛乌素沙地5个玉米品种，研究其在当地气候条件下的适宜种植密度，并明确各农艺性状对玉米籽粒产量形成的相对重要性，为毛乌素沙区玉米高产高效调控提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2022年在陕西省榆林市横山区党岔镇银湾（109°82'39"E，37°98'61"N）进行，海拔916 m，年日照时数为2593.5～2914.4 h；当地干旱少雨，雨季主要集中在7—9月份，近年来降雨量逐年减少；昼夜温差较大，无霜期约150 d，典型的旱作农业种植区。试验地土壤类型为沙壤土，排灌方便，pH值为8.52、有机质20.9 g/kg，全氮0.92 g/kg，有效磷50.3 mg/kg，速效钾152 mg/kg。

1.2 试验设计

试验采用裂区设计，品种为主处理，密度为副处理。品种为5个，分别为延科288（YK288）、金韵308（JY308）、登海182（DH182）、敦玉606（DY606），对照为均隆1217（JL1217）；密度设置5个梯度水平，密度等级分别为6.0万株?hm-2（D1）、6.75万株?hm-2（D2）、7.5万株?hm-2（D3）、8.25万株?hm-2（D4）、9.0万株?hm-2（D5），共25组处理，南北行向，行距0.6 m，4行区，小区面积19.2 m2（2.4 m×8 m），3次重复，人工点播。试验田施肥、灌溉、杀虫、除草等田间管理水平与当地农民大田管理水平基本一致。

1.3 栽培管理

秋整地，用大型农业机械灭茬、旋耕。农家肥45000 kg?hm-2，混合均匀随整地施入，5月15日人工点播，当天播完，播后封闭除草。5月27日陆续出苗，玉米3叶期间苗。试验配套安装水肥一体化设施，分别在小喇叭口期、8～9展叶、12～14展叶、吐丝散粉时、吐丝后15 d滴水冲肥。10月中旬收获。

1.4 测定指标与方法

在玉米的生长发育过程中，对玉米的生长状态观察记录。乳熟期，连续取小区内10株正常植株，测量株高和穗位高。计算穗位系數（穗位系数=穗位高/株高）。

乳熟后期，调查倒伏株数、倒折株数、空杆数。计算倒伏率（植株倾斜度大于45度但未折断的植株占该总株数的百分率）、倒折率（果穗以下部位折断的植株占总株数的百分率，收获前调查）、空秆率（收获时，调查不结果穗和果穗结实20粒以下的植株占总株数的百分率）。

成熟收获时，每个小区取代表性植株20株，进行室内考种，自然晾晒后测定穗行数、行粒数、百粒重等相关产量指标。

1.5 数据分析

利用Microsoft Excel 2013软件进行数据处理，并利用SPSS 17.0软件分析。

2 结果与分析

2.1 种植密度对不同玉米品种穗位系数的影响

穗位系数受玉米密度影响较大。由表1可知，不同品种的穗位系数具有很大差异，随着密度的增大，穗位系数也不同程度的增大。过大的穗位系数会使玉米植株重心垂直向上偏移，导致玉米倒伏率上升，因而降低穗位系数能够有效减少倒伏发生。6 万株?hm-2时、7.5 万株?hm-2时、8.25 万株?hm-2和9 万株?hm-2时YK288穗位系数在各品种玉米同一密度水平最低，6.75 万株?hm-2时JY308穗位系数最低。YK288的穗位系数在不同密度明显低于其他4个玉米品种。DH182在各种植密度中的穗位系数较高。合理的穗位系数能增大光能截获量，增强光合效率。

密度增大容易导致植株空秆、倒伏和倒折增加。如表1所示，随着种植密度的增加，空秆率、倒伏率和倒折率也不断增加，在6万株?hm-2和6.75万株?hm-2空秆率、倒伏率和倒折率均为0，说明在这两个密度水平下不同玉米品种的群体协调能力较好。较大的空秆率、倒伏率和倒折率也是种植密度为9万株?hm-2时较7.5万株?hm-2产量低的原因之一。当植株密度低时，光照和通风良好，玉米营养充足，生长环境良好，空秆较少，然而，随着玉米密度的增加，各植株营养面积变小，空秆、倒伏和倒折也随之增加。

表1 不同种植密度不同玉米品种农艺性状比较

Table 1 Agronomic traits comparison of different planting densities and maize varieties

[密度

Density 品种

Variety 株高/cm

Plant height 穗位高/cm

Ear height 穗位系数/cm

Ear position coefficient 倒伏率/%

Lodging rate 倒折率/%

Broken ear rate 空秆率/%

Empty stem rate D1 YK288 279.67±14.15 b 98.00±5.00 c 0.35±0.01 c 0 0 0 JY308 288.00±14.18 b 108.67±4.62 b 0.38±0.01 b 0 0 0 DH182 312.33±14.43 ab 129.67±1.15 a 0.42±0.01 a 0 0 0 DY606 286.67±13.43 b 109.00±9.00 b 0.38±0.01 b 0 0 0 JL1217 302.33±4.73 b 129.00±4.36 a 0.43±0.01 a 0 0 0 D2 YK288 291.67±15.31 ab 119.67±25.38 b 0.41±0.07 a 0 0 0 JY308 295.33±10.07 ab 112.33±5.69 b 0.38±0.03 ab 0 0 0 DH182 311.00±17.52 a 138.67±18.56 a 0.44±0.04 a 0 0 0 DY606 283.67±4.04 b 118.33±1.15 b 0.41±0.01 a 0 0 0 JL1217 308.00±7.81 b 135.00±7.94 a 0.44±0.02 a 0 0 0 D3 YK288 281.00±10.58 ab 97.67±6.81 c 0.35±0.02 b 0 0.60±0.20 b 0 JY308 292.00±16.64 ab 115.00±9.64 bc 0.39±0.01 ab 0 1.47±0.46 a 0.20±0.10 b DH182 305.00±8.54 a 138.67±14.5 a 0.45±0.04 a 0.67±0.06 b 0.83±0.76 b 1.37±0.45 a DY606 276.00±9.17 b 125.67±15.01 ab 0.46±0.06 a 0.63±0.35 b 1.37±0.45 a 1.70±1.06 a JL1217 295.67±15.04 ab 134.33±6.51 ab 0.46±0.01 a 1.20±0.20 a 1.90±0.50 a 0.65±0.87 b D4 YK288 281.00±16.46 ab 107.67±8.08 b 0.38±0.02 b 1.20±0.44 b 1.73±1.04 c 1.67±0.32 b JY308 298.00±7.94 ab 117.00±2.65 b 0.39±0.01 b 2.33±0.25 a 1.67±0.32 c 2.27±0.84 a DH182 307.67±2.31 a 139.00±7.94 a 0.45±0.02 a 3.17±0.59 a 2.10±0.69 b 1.67±0.40 b DY606 282.33±17.62 ab 114.00±4.36 b 0.41±0.02 b 1.30±0.1 b 2.33±0.25 b 2.03±0.67 a JL1217 301.00±19.67 ab 135.00±6.93 a 0.45±0.01 a 2.30±0.52 a 3.70±0.10 a 1.71±0.66 b D5 YK288 266.67±22.28 b 104.33±6.66 b 0.39±0.03 b 3.50±0.10 b 4.57±0.58 a 2.37±0.25 ab JY308 294.00±9.54 ab 121.00±7.55 ab 0.41±0.02 ab 4.10±0.62 b 3.20±0.17 bc 2.60±0.56 ab DH182 301.33±30.44 ab 140.00±10.58 a 0.46±0.01 a 5.03±1.95 ab 2.70±0.50 c 3.77±0.9 ab DY606 279.00±15.87 ab 122.67±15.37 ab 0.44±0.06 ab 6.77±0.85 b 3.87±0.10 b 4.30±2.56 a JL1217 310.00±19.05 a 136.00±8.19 a 0.44±0.01 ab 7.50±0.40 a 4.37±2.46 a 2.72±1.7 ab ]

注：同列数据后小写字母不同表示差异显著（P<0.05）。

Note： Different lowercase letters in the same column indicated significant difference （P<0.05）.

2.2 不同种植密度对不同品种玉米产量及产量构成因素的影响

由表2可知，不同密度对不同玉米品种的穗粒数的影响显著。随着密度的增加，所有品种穗粒数随密度的增加出现不同程度的减少；低密度时，YK288和DH182可以获得最大的穗粒数，YK288在中密度、高密度播种情况下穗粒数最大。

百粒重随着种植密度的增加呈现下降的趋势，主要原因是高密度条件下玉米生长受到抑制，引起玉米结实率下降，但下降幅度存在显著差异。在6 万株?hm-2、7.5 万株?hm-2种植密度下JY308的百粒重相对较高，6.75 万株?hm-2、8.25 万株?hm-2、9 万株?hm-2 DY606百粒重相对较高。不同密度对不同玉米品种的产量影响各不相同。5个玉米品种不同密度所收获的产量介于12566～17002.5 kg?hm-2。YK288和JL1217产量随着种植密度总体呈上升的趋势，在9万株?hm-2密度时，产量达到最高值，分别为15568.72 kg?hm-2和12912.53 kg?hm-2。JY308、DH182和DY606在8.25万株?hm-2密度达到最高产量。较高的种植密度导致玉米根系受到抑制，穗粒数减少、粒重变轻，从而降低了单株玉米的产量潜力，玉米根系发育受到限制。密度增高会导致植株茎粗减小，茎秆纤细，支撑作用减弱，易发生弯折，造成减产。JY308产量优势明显，分别在6万株?hm-2、6.75万株?hm-2、7.5万株?hm-2、8.25万株?hm-2密度水平相较其他品种获得最高的产量，其中，JY308在8.25万株?hm-2下产量最高，为17002.51 kg?hm-2，与其它处理均达到显著或极显著水平。

表2 不同种植密度和品种对玉米籽粒产量及其构成因素的影响

Table 2 Effects of different planting densities and varieties on maize grain yield and yield components

[種植密度

Planting

density 品种

Variety 穗行数

Ear row number 行粒数

Grain number per row 穗粒数

Number of grains per ear 百粒重/g

100-grain weight 产量/（kg?hm-2）

Yield D1 YK288 18.07±0.70 a 39.73±2.02 a 716.99±17.17 a 37.64±5.32 b 15431.32±1884.83 a JY308 16.87±1.10 b 37.23±1.70 c 626.93±21.89 b 42.51±3.00 a 15982.9±888.87 a DH182 13.60±3.17 c 38.70±5.94 b 538.60±195.70 c 41.38±2.68 ab 14829.2±3918.96 b DY606 15.67±0.76 bc 37.17±2.80 c 582.12±50.29 c 42.03±2.40 a 13904.87±1167.43 c JL1217 15.47±3.30 bc 32.83±2.21 d 511.89±134.06 cd 37.37±2.70 b 11486.04±2633.24 d D2 YK288 16.90±1.14 ab 36.13±1.72 b 610.27±42.08 a 37.18±2.61 b 14427.78±710.89 ab JY308 17.00±0.72 a 35.47±1.01 bc 602.46±9.47 a 40.55±1.44 ab 15858.79±163.06 a DH182 15.73±0.76 b 39.63±4.63 a 624.58±88.66 a 38.26±1.09 b 13914.33±2110.78 c DY606 16.47±1.36 ab 34.43±5.25 bc 562.46±44.14 ab 41.36±2.21 a 14698.32±1222.49 b JL1217 17.17±0.47 a 31.27±1.55 c 536.97±36.00 ab 36.54±3.22 c 12340.46±820.65 d D3 YK288 16.47±2.44 b 36.10±1.06 ab 595.09±94.67 a 35.16±2.82 c 15092±480.57 ab JY308 15.93±0.58 c 34.37±2.21 ab 547.39±35.57 a 40.64±1.96 a 15633.59±584.27 a DH182 14.27±0.64 bc 39.57±1.31 a 563.93±6.56 a 37.79±0.86 b 14445.76±581.41 ab DY606 14.80±1.06 bc 31.43±3.62 b 465.41±67.47 ab 39.01±1.05 ab 13405.14±1267.73 b JL1217 17.27±0.76 a 34.27±2.00 ab 592.45±56.38 a 25.37±15.50 d 12566±1791.88 b D4 YK288 16.33±1.40 ab 36.40±0.82 ab 594.07±44.56 a 35.00±0.88 c 15212.64±1227.09 c JY308 16.27±0.42 ab 35.23±1.98 ab 572.63±20.07 a 40.64±2.26 a 17002.51±390.06 a DH182 13.93±0.12 c 38.43±3.76 a 535.79±56.54 ab 37.47±2.14 ab 15503.15±872.77 c DY606 14.73±0.12 bc 33.53±2.73 ab 493.91±37.57 ab 41.93±2.03 a 16341.5±507.25 b JL1217 16.67±0.31 a 28.77±5.22 b 478.55±80.63 b 38.01±1.09 ab 12229.2±2019.99 d D5 YK288 16.6±0.35 ab 34.77±0.9 a 577.03±14.13 a 34.11±0.72 c 15568.72±150.63 a JY308 16.33±0.5 ab 33.33±1.46 ab 544.13±18.78 ab 35.17±0.45 b 14211.79±462.02 b DH182 14.67±1.15 bc 33.63±4.72 ab 490.33±43.40 bc 37.97±3.57 ab 15041.63±895.43 ab DY606 14.97±0.32 bc 29.60±3.04 b 442.44±37.10 c 38.70±1.47 a 15898.01±1072.66 a JL1217 17.20±0.92 a 26.57±2 ab 456.17±26.82 c 37.38±4.33 ab 12912.53±683.49 c ]

注：同列數据后小写字母不同表示差异显著（P<0.05）。

Note： Different lowercase letters in the same column indicated significant difference （P<0.05）.

2.3 不同种植密度下玉米产量与农艺性状相关性分析

对不同种植密度下玉米的产量与农艺性状的相关性进行分析，结果见表3。

6万株?hm-2密度水平下对产量影响最大性状是行粒数，产量与行粒数（r＝0.980）呈极显著正相关（P<0.01），与百粒重（r＝0.548）和株高（r＝0.537）呈显著正相关，与穗位高（r＝-0.526）呈显著负相关，相关程度百粒重＞株高＞穗位高；

6.75万株?hm-2密度下产量与穗位高（r＝-0.814）具有极显著负相关关系，与百粒重（r＝0.756）具有极显著正相关关系，贡献大小为穗位高＞百粒重，与株高呈显著正相关（r＝0.615）；

7.5万株?hm-2密度下产量与倒折率、倒伏率、空秆率呈极显著负相关，与百粒重呈极显著正相关，相关系数分别为0.952、0.943、0.921、0.709；与穗位高（r＝-0.614）呈显著负相关。

8.25万株?hm-2密度下产量与行粒数呈极显著正相关（r＝0.931），与倒折率呈极显著负相关（r＝-0.855）；与穗行数（r＝0.550）呈显著正相关，与穗位高（r＝-0.521）呈显著负相关，对其贡献的大小为穗行数＞穗位高；

9万株?hm-2密度下产量与倒折率、株高、行粒数相关性较高，相关系数分别为0.914、0.808、0.647，产量与其它性状相关性不显著。

结果表明，低密度增加产量的关键首先是增加行粒数，控制穗位高；在中高密度条件下增加产量的关键要着重减少倒折率，增加行粒数，同时要兼顾百粒重等性状的影响。

表3 不同密度下产量与农艺性状的相关性分析

Table 3 Correlation analysis between yield and agronomic traits under different densities

[性状

Trait 6.00万株?hm-2

6×104 plants?hm-2 6.75万株?hm-2

6.75×104 plants?hm-2 7.50万株?hm-2

7.5×104 plants?hm-2 8.25万株?hm-2

8.25×104 plants?hm-2 9.00万株?hm-2

9×104 plants?hm-2 株高 0.537* 0.615* 0.002 0.264 0.808** 穗位高 -0.526* -0.814** -0.614* -0.521* -0.488 倒伏率 0 0 -0.943** -0.473 -0.42 倒折率 0 0 -0.952** -0.855** -0.914** 空秆率 0 0 -0.921** -0.175 -0.388 穗行数 0.257 0.146 0.064 0.550* 0.513 行粒数 0.980** 0.35 0.468 0.931** 0.647** 百粒重 0.548* 0.756** 0.709** 0.441 0.007 ]

注：“**”极显著差异（P<0.01）；“*”显著差异（P<0.05）。

Note： "**" indicated extremely significant difference （P<0.01）; "*" indicated significant difference （P<0.05）.

2.4 不同种植密度不同品种经济性状及效益分析

由表4可知，8.25万株?hm-2处理的产值最高为1246.85元/hm2；以玉米市场价1.1元/hm2计算，整地、用工、肥料等费用按1200元/667m2计算，在投入相同的情况下扣除相应的成本后，JY308品种在8.25万株?hm-2密度的经济效益最好，达到15327.76元/hm2；其次是DY606在8.25万株?hm-2，经济效益为14300.65元/hm2；JY308在6万株?hm-2的经济效益位居第三。产投比随着密度的增加而有所变化，JY308比较突出。

表4 不同种植密度不同品种玉米组合经济效益比较

Table 4 Comparison of economic benefits of different planting densities and varieties

[密度

Density 品种

Variety 产值/（元/hm2）

Output/（yuan/hm2） 投入/（元/hm2）

Input/（yuan/hm2） 纯收入/（元/hm2）

Net income/（yuan/hm2） 产投比

Production-investment ratio D1 YK288 1131.63 3525 13449.46 4.82 JY308 1172.08 3375 14206.19 5.21 DH182 1087.47 4035 12277.12 4.04 DY606 1019.69 3675 11620.35 4.16 JL1217 842.31 3135 9499.64 4.03 D2 YK288 1058.04 3525 12345.56 4.50 JY308 1162.98 3375 14069.67 5.17 DH182 1020.38 4035 11270.77 3.79 DY606 1077.88 3675 12493.15 4.40 JL1217 904.97 3135 10439.50 4.33 D3 YK288 1106.75 3525 13076.20 4.71 JY308 1146.46 3375 13821.95 5.10 DH182 1059.36 4035 11855.34 3.94 DY606 983.04 3675 11070.65 4.01 JL1217 921.51 3135 10687.60 4.41 D4 YK288 1115.59 3525 13208.90 4.75 JY308 1246.85 3375 15327.76 5.54 DH182 1136.90 4035 13018.46 4.23 DY606 1198.38 3675 14300.65 4.89 JL1217 896.81 3135 10317.12 4.29 D5 YK288 1141.71 3525 13600.59 4.86 JY308 1042.20 3375 12257.97 4.63 DH182 1103.05 4035 12510.79 4.10 DY606 1165.85 3675 13812.81 4.76 JL1217 946.92 3135 11068.78 4.53 ]

注：玉米价格按1.1元/kg计算。

Note： Maize was calculated at 1.1 yuan/kg.

2.5 玉米主要农艺性状与产量的回归分析

2.5.1 玉米产量与主要农艺性状的多元线性回归分析

把产量作为因变量（y），其它性状作为自变量（xi），进行F检验，F=6.782，P<0.01，具有统计学意义。R=0.896，决定系数R2=0.803，各主要农艺性状与产量y之间的线性相关程度较密切。因为R2=0.803，剩余因子e对产量的通径系数为Pye=1-R2=0.443846，说明玉米产量的影响因素不仅这8个性状，还有其他影响较大的因素还没考虑到。产量与8个主要农艺性状多元性回归分析结果如表5，由此得出线性回归方程：

[y=1387.3+2.413x1-7.093x2-53.224x3-61.145x4-50.773x5+38.403x6+6.222x7+2.942x8]

通过显著性检验，剔除差异不显著的，保留偏回归系数的差异显著性小于0.05的3个性状（穗位高x2、倒折率x4、穗行数x6），回归方程优化为：

[y=1387.3-7.093x2-61.145x4+38.403x6]

由此说明，穗位高x2、倒折率x4、穗行数x6对产量的影响极显著。

表5 玉米产量与主要农艺性状的回归分析

Table 5 Regression analysis of yield and main agronomic traits of maize

[性状

Trait 非标准化系数

Non-standardized coefficient 标准化系数

Standardized coefficient B SE Beta T Sig. 常量 1387.3 429.631 3.229 0.006 株高x1 2.413 1.642 0.343 1.469 0.162 穗位高x2 -7.093 2.084 -0.969 -3.403 0.004 倒伏率x3 -53.224 42.197 -0.418 -1.261 0.226 倒折率x4 -61.145 26.659 -0.509 -2.294 0.037 空秆率x5 -50.773 58.076 -0.23 -0.874 0.396 穗行数x6 38.403 16.724 0.414 2.296 0.036 行粒数x7 6.222 3.39 0.261 1.835 0.086 百粒重x8 2.942 3.858 0.103 0.762 0.458 ]

2.5.2 主要农艺性状与产量的通径分析

直接效应反映出性状对产量形成的相对重要程度，从表6可看出，直接通径系数大小依次为：穗位高>倒折率>倒伏率>穗行数>株高>行粒数>空秆率>百粒重。

间接效应反映出各性状间相互制约和促进的关系。间接通径系数=相关系数（rij）×直接通径系数（Pjy）。表6的通径分析表明，穗位高通过株高（P=-0.529）对产量的间接负向效应较大；倒折率通过倒伏率（P=0.406）对产量的正向效应较大；倒伏率通过空秆率（P=0.370）对产量的间接正向效應较大；穗行数通过百粒重对产量（P=-0.362）的间接负向效应较大。株高通过穗位高（P=0.272）对产量的间接正向效应较大；行粒数通过倒折率（P=-0.168）对产量有间接的负向作用，空秆率通过倒伏率（P=0.204）对产量有间接的正向作用，百粒重通过倒折率（P=-0.034）对产量有间接的负向作用。

在生产实践中，适当地调节穗位，降低倒折率和倒伏率，增加穗行数有利于玉米产量的提高。

表6 产量与主要农艺性状的通径分析

Table 6 Path analysis of yield and main agronomic traits

[性状

Trait 简单相关系数

Simple correlation coefficient 直接通径系数

Direct path coefficient 间接通径系数

Indirect path coefficient x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 合计

Total 株高x1 0.419* 0.343 - 0.272 0.033 0.038 0.044 -0.028 -0.043 0.027 0.269 穗位高x2 -0.546** -0.969** -0.529 - 0.275 0.142 0.266 -0.352 -0.230 0.001 -0.429 倒伏率x3 -0.103 -0.418* 0.041 0.119 - 0.334 0.370 -0.055 -0.167 -0.044 0.477 倒折率x4 -0.297 -0.509** 0.056 0.075 0.406 - 0.357 0.090 -0.177 -0.054 0.671 空秆率x5 -0.035 -0.23 0.030 0.063 0.204 -0.025 - -0.036 -0.093 0.003 0.065 穗行数x6 0.324* 0.414* -0.034 -0.150 -0.054 -0.057 -0.065 - -0.092 -0.128 -0.362 行粒数x7 0.483** 0.261 -0.033 -0.062 -0.104 -0.168 -0.105 -0.058 - 0.041 -0.423 百粒重x8 0.321* 0.103 0.008 0.000 -0.011 -0.034 0.001 -0.032 0.016 - -0.047 ]

3 讨论与结论

通过对不同种植密度条件下不同玉米品种性状和产量进行观察测定分析，主要得到以下结论：

（1）综合分析表明：穗位系数以YK288在4个密度水平下较低；倒伏率随密度的增加而增加；穗粒数以YK288在高密度水平最大；百粒重以JY308在较低密度的相对较高；产量以JY308在8.25万株?hm-2密度下最高，且在6万株?hm-2、6.75 万株?hm-2、7.5万株?hm-2、8.25万株?hm-2密度水平均获得最高的产量。根据毛乌素沙地特殊的环境条件，结合农艺性状，品种特性分析，JY308、DH182和DY606适宜种植密度为8.25万株?hm-2。YK288和JL1217在9万株?hm-2产量高，增加密度，产量是否会增加还有待于进一步验证。

（2）相关分析表明：6万株?hm-2密度产量与行粒数呈显著正相关；6.75万株?hm-2密度下产量与穗位高呈显著负相关；7.5万株?hm-2密度下产量与倒折率、倒伏率、空秆率、百粒重相关系数较高；8.25万株?hm-2密度下产量与行粒数呈极显著正相关；9万株?hm-2下产量与倒折率、株高、行粒数相关性较高；这说明低密度影响产量的主导因子是行粒数。随着密度增加，增加产量的关键要着重减少倒伏率、倒折率，同时要兼顾行粒数等性状的影响。这与白东升等[9]和崔淑娜等[10]别海等[11]的研究结果一致。

（3）通径分析表明：穗位高、倒折率、穗行数对产量产生了极显著的影响。直接通径系数大小依次为：穗位高>倒折率>倒伏率>穗行数>株高>行粒数>空秆率>百粒重。穗位高对产量的直接负向效应最大，倒折率和倒伏率对产量的直接正向效应较大。因此，在相同的气象条件和栽培条件下，选择玉米品种的最适宜密度时应兼顾各性状的相互作用。这与王绍斌等[12]和李彦丽等[13]研究认为在高产玉米品种选育过程中，在适当增加株高，降低穗位的同时，应加强抗空秆性、抗倒性，与本文所得结论基本一致。

本研究对毛乌素沙地不同品种不同密度玉米农艺性状及产量进行相关和通径分析，为毛乌素沙地玉米品种的种植提供理论参考。研究结果表明在毛乌素沙地特殊的环境条件下，玉米合理的种植密度可构建良好的植株群体结构。玉米产量性状比较复杂，要对某些关键性状的选择，同时要协调各性状之间的关系。毛乌素沙地在低密度时应注重增加玉米的行粒数，中高密度要减小倒伏率，注重合理的穗位，同时要兼顾各农艺性状的相互影响。因此，在育种时候，行粒数可作为重点选择指标，减小倒伏率，保持合理的穗位，在毛乌素沙地较容易得到理想的结果。

本试验只研究了密度对产量及其构成因素的影响，对不同玉米不同密度植株品质、病害与种植密度的关系有待于进一步研究，气象因子、施肥水平等产量影响因素也有待进行研究。

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责任编辑：李菊馨

第一作者：郭海红（1983—），女，硕士，农艺师，主要从事农业技术推广工作。

收稿日期：2023-10-12