十八个玉米杂交组合产量及其构成因素的灰色关联度分析

周彦民，易红华，胡 伟，阎应红*，陈荣丽

（1.重庆科光种苗有限公司，重庆 400060；2.重庆市农业科学院，重庆 401329）

玉米（Zea maysL.）为全球主要谷物，是我国种植面积最大的粮食作物，是粮食、饲料、工业原料、能源的重要来源。产量作为评价玉米品种的重要指标，产量与其他性状的关系倍受育种家的重视。灰色关联度分析广泛应用于各行业中，农业中承私良等最早将灰色关联分析方法应用在棉花育种上[1]；李淑霞于1992 年应用此方法分析玉米杂交种[2]；随后玉米工作者相继应用此方法对玉米产量与农艺性状进行了灰色关联度分析[3-7]。本文应用灰色关联度分析法，对重庆地区18个玉米杂交组合的产量及其构成因素进行分析，探究各性状对玉米产量的影响程度，为重庆地区选育优质高产玉米杂交品种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验玉米杂交组合有：西大36、科大211、陵2113、桂科1833、艾禾玉088、鑫瑞普999、长陵19号、渝单909、蜀丰9929、科大213、西大569、劲单328、渝单3822、锦玉288、锦润919、西大66、科大215、中玉335(CK)，共计18个。

1.2 试验方法

田间设计按随机区组排列，不设重复，小区面积20 m2，行数5 行，平均行距0.8 m(1 m+0.6 m 宽窄行)，窝距0.556 m，每窝2 株，收中间3 行计产，密度为45 000株·hm-2。

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、秃尖长度、穗行数、行粒数、百粒重、出籽率和产量。

测定方法：

出苗—采收天数X1：计算玉米从出苗期到成熟期的总天数，取整数用d表示。

株高X2：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，取平均值，用cm表示。

穗位高X3：植株从地表到第一果穗柄着生节的高度，取平均值，用cm表示。

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。

穗长X4：测量穗基部至穗顶端长度，求其平均值，留1位小数，用cm表示。

穗粗X5：将取样玉米果穗头、尾相间排成一行，测量果穗中间的直径，求其平均值，留1 位小数，用cm表示。

秃尖长X6：测量玉米果穗顶端不结实部分的长度，求其平均值，留1位小数，用cm表示。

穗行数X7：计数玉米果穗中部的籽粒行数，求其平均值，留1位小数，用行表示。

行粒数X8：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，留整数，用粒表示。

百粒重X9：随机测量300个完整风干籽粒的重量。测定风干籽粒的含水率，然后统一按籽粒含水率14%进行折算，重复3次，二者误差在1%以内时，求其平均数，用g表示。

出籽率X10：用取回样本调查，以百分率（%）表示，计算公式为：出籽率=（籽粒干重/果穗干重）×100%。

产量X0：将小区计产样本果穗风干至恒重，称其籽粒干重，按标准水分（14%）折算，即为小区产量，保留两位小数，再由小区产量折成每公倾产量，留1位小数，用kg·hm-2表示。

1.4 数据处理分析

按照邓聚龙灰色系统理论，将18个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)[8]，即出苗至采收天数(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)。统计分析方法参照陈荣丽等、蔡成雄等的方法[9-10]。

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 个玉米组合的出苗至采收天数变幅为113～124 d，最长的是蜀丰9929、劲单328、锦润919，最短的是科大213；株高为280～329 cm，最高的是渝单909，最低的是桂科1833；穗位变幅为109～152 cm，最高的是渝单909，最低的是科大213；穗长变幅为14.0～19.9 cm，最长的是长陵19号，最短的是艾禾玉088；穗粗变幅为4.8～6.3 cm，最粗的是渝单3822，最细的是西大36、科大213；秃尖长变幅为0.4～3.0 cm，最长的是艾禾玉088，最短的是鑫瑞普999；穗行数变幅为14.8～22.4 行，最多的是渝单3822，最少的是蜀丰9929；行粒数变幅为32.3～44.1粒，最多的是长陵19 号，最少的是艾禾玉088；百粒重变幅为25.1～37.5 g，最高的是科大215，最低的是西大36；出籽率变幅为83.2%～88.9%，最高的是锦玉288，最低的是中玉335；产量变幅在7 051.5～10 285.5 kg·hm-2，较对照中玉335增产的组合有12个，减产的组合有5个，产量最高的是渝单909，最低的是西大36。

表1 十八个玉米杂交组合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

将表1中数据进行标准化（见表2），估算出平均产量与10 个主要农艺性状的绝对差值（见表3），得出：最小差值Δmin=0.040 59，最大差值Δmax=4.017 49[11]。

表2 数据标准化

2.3 产量与主要农艺性状的关联系数

根据公式ξi(k)=(Δmin+ρΔmax)/[Δi(k)+ρΔmax]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r=1/ξi(k)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：百粒重＞穗长＞穗粗＞行粒数＞穗位高＞株高＞出籽率＞秃尖长＞出苗—采收＞穗行数。其中百粒重的关联度最大，为0.763 97，说明与玉米杂交组合产量的关系最密切，即百粒重对产量的影响最大；其次是穗长(r=0.749 66)，再次是穗粗(r=0.748 02)；穗行数r=0.673 74，与产量的关联度最小，说明穗行数与产量的关系最远，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)

百粒重、穗长和穗粗是影响产量的主要因素，而秃尖、出苗—采收天数和穗行数对产量的作用较小。因此，在重庆地区，要培育出高产的玉米杂交种品种，应着重对百粒重、穗长和穗粗等性状的选择。

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依次为：百粒重＞穗长＞穗粗＞行粒数＞穗位高＞株高＞出籽率＞秃尖长＞出苗—采收＞穗行数。由此可见，要提高玉米的产量，在品种选育时应重视百粒重、穗长和穗粗的选择，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。

杨锦越等对玉米杂交种产量的关联研究认为株高、穗长和生育期是影响玉米杂交种产量的主要因素，而双穗率对产量的影响最小[12]。连晓荣等对高密植下玉米杂交种主要农艺性状与产量的灰色关联度分析结果为穗粒重、百粒重、生育期对产量影响最大，秃尖长对产量影响较小[13]。陈荣丽等对11个甜玉米杂交种产量与主要农艺性状进行了灰色关联分析，结果为穗粗、穗长和行粒数对产量的影响大；出苗—采收对产量的影响较小[9]。陈春艳等对玉米新组合产量与主要农艺性状的灰色关联分析认为：穗行数、穗粗和百粒重对产量的影响最大；行粒数、穗位高和秃尖的影响最小[14]。本研究表明，百粒重、穗长和穗粗对玉米杂交种的产量贡献最大，穗行数对产量的影响最小，这与前人的研究结果大致相同[15-18]，因此在重庆地区要选育出高产玉米杂交品种，应在育种中着重考虑百粒重、穗长和穗粗三个性状的选择。