黔西南喀斯特山區(qū)高產(chǎn)玉米植株性狀初探

王　清，張　滔*，耿　紅

(1.貴州省黔西南州農(nóng)業(yè)科學研究所,貴州 興義　562400；2.貴州省黔西南州民族職業(yè)技術(shù)學院,貴州 興義　562400)

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黔西南喀斯特山區(qū)高產(chǎn)玉米植株性狀初探

王清1，張?zhí)?*，耿紅2

(1.貴州省黔西南州農(nóng)業(yè)科學研究所,貴州 興義562400；2.貴州省黔西南州民族職業(yè)技術(shù)學院,貴州 興義562400)

摘要：喀斯特山區(qū)固有的地質(zhì)地貌，云南季風性氣候特征的客觀存在，造就了黔西南玉米種植性狀差異的突出性表現(xiàn)。以2009-2013年持續(xù)五年的黔西南州雜交玉米新品種多點試驗鑒定數(shù)據(jù)資料為素材研究區(qū)域環(huán)境條件下玉米植株性狀變化規(guī)律，穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，并從育種、栽培角度提出適宜黔西南州喀斯特區(qū)域種植的玉米品種特性。

關(guān)鍵詞：喀斯特山區(qū)；玉米；性狀；分析

黔西南州位于滇黔桂三省區(qū)結(jié)合部，喀斯特地質(zhì)占玉米種植面積的86.68%，立體農(nóng)業(yè)生態(tài)特征明顯；冬春干旱頻繁、雨熱同季、玉米種植為夏播、土壤保水保肥能力較差是區(qū)域耕作環(huán)境的客觀存在；穩(wěn)產(chǎn)很難，高產(chǎn)不易，品種的適應性選擇和配套栽培技術(shù)應用尤為突出，品種更新速度加快、效率降低；對喀斯特山區(qū)玉米新品種適應性鑒定和高產(chǎn)性研究，目的在于探索特殊區(qū)域環(huán)境條件下品種性狀差異對產(chǎn)量的影響，為新品種的定向選育、高產(chǎn)栽培技術(shù)體系建立提供參考依據(jù)。

1材料與方法

數(shù)據(jù)來源于2009-2013持續(xù)五年的黔西南州雜交玉米新品種多點試驗鑒定匯總資料。10個試驗點分布貴州、云南兩省結(jié)合部喀斯特同質(zhì)區(qū)域，以興義為輻射點的10個縣市，地處東經(jīng)104°21′～106°43′、北緯23°18′～27°11′，海拔710m～1600m。93個參試品種均為黔西南州新近選育(組配)的新品種。試驗設計密度為3500株/667m2(2009-2010年)和3800株/667m2(2011-2013年)，土壤肥力及物化投入水平為中等或中上等。試驗采用順序排列，小區(qū)面積5m×4m=20m2，五行區(qū)種植，單株或雙株留苗(以行株數(shù)控制密度)。試驗20%為春播，80%為夏播。利用SPSS和DPS數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件對試驗結(jié)果作逐步回歸分析、通徑分析。

2結(jié)果與分析

2.1數(shù)據(jù)統(tǒng)計

對五年試驗資料進行統(tǒng)計，算出株高(X1)、穗位(X2)、穗行數(shù)(X3)、行粒數(shù)(X4)、千粒重(X5)和產(chǎn)量(Y)的變幅、平均數(shù)、標準差和變異系數(shù)，列入表1。株高在185～325cm之間，平均株高255cm；穗位高介于71.5～165.4cm，平均穗位110.8cm；平均穗行數(shù)為15.81行；平均行粒數(shù)32.8cm，最多36.7cm，最少30.5cm；平均百粒重33.89g，最大的36.6g，最低的30.8cm；單位面積產(chǎn)量在558.05～793.02kg/667m2，平均為646.15kg。標準差以產(chǎn)量的最大、株高次之、穗行數(shù)的最小；變異系數(shù)以穗位高最大，穗行數(shù)的最小。

表1 參試品種各性狀數(shù)據(jù)統(tǒng)計

2.2典型相關(guān)分析

用SPSS數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件對5個主要性狀與產(chǎn)量作典型相關(guān)分析，結(jié)果見表2。

產(chǎn)量與穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重呈極顯著正相關(guān)，與株高、穗位高呈正相關(guān)但不顯著；株高與穗位呈極顯著正相關(guān)；穗行數(shù)與株高呈負相關(guān)，與穗位高呈顯著負相關(guān)。株高、穗位高、穗行數(shù)、行粒數(shù)、千粒重與產(chǎn)量的相關(guān)性大小為穗行數(shù)>行粒數(shù)>百粒重>株高>穗位高。

表2 各性狀數(shù)據(jù)典型相關(guān)系數(shù)

2.3多元逐步回歸分析

以株高(X1)、穗位(X2)、穗行數(shù)(X3)、行粒數(shù)(X4)、千粒重(X5)為自變量，每667m2產(chǎn)量(Y)為依變量，利用DPS數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件進行多元逐步回歸分析，得玉米產(chǎn)量與株高等5個性狀因素的多元線性方程：

Y=-1316.22-0.22X1+0.25X2+38.83X3+21.27X4+20.02X5(R=0.9992﹡﹡，F(xiàn)=826.29)

方程式中，5個主要性狀在本試驗的取值區(qū)間內(nèi)，當其它4個因數(shù)保持平均水平時，株高每增減1cm，穗位高增減1cm，行數(shù)增減1行，行粒數(shù)增減1粒，百粒重增減1g，分別可使每畝產(chǎn)量減0.22kg、增0.25kg、38.83kg、21.27kg、20.02kg，從中可以看出，株高增高對產(chǎn)量提高起負作用。

2.4通徑分析

通過典型相關(guān)和多元逐步回歸分析，可以看出5個自變量都以自己不同的方式影響依變量Y。為了進一步了解5個性狀與產(chǎn)量之間的因果關(guān)系，將各個變量進行通徑分析(見表3)。

從表3可以看出，決定系數(shù)R2=0.99952，剩余通徑系數(shù)Pe=0.022，說明試驗中產(chǎn)量變異99.95%是由5個主要性狀決定的，其中行粒數(shù)對產(chǎn)量的直接貢獻最大(Py4=0.5794)，其次是百粒重(Py5=0.5262)，再其次是穗行數(shù)(Py3=0.2282)。P4→1→Y=-0.0735、P5→1→Y=-0.0873呈負值，表明株高對行粒數(shù)、百粒重有影響，對產(chǎn)量有一定的負效應。P1→3→Y=-0.1476、P2→1→Y=-0.1266、P2→3→Y=-0.1823、P3→2→Y=-0.0716，表明株高、穗位與穗行數(shù)三者之間是矛盾體，任一方增加通過另外兩方間接制約產(chǎn)量增加。

表3不同性狀對產(chǎn)量的通徑系數(shù)

R2=0.99952，Pe=0.02200。

3討論

3.1試驗分析了影響黔西南玉米品種產(chǎn)量的幾個主要性狀，對產(chǎn)量貢獻較大的性狀有穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重，在密度控制統(tǒng)一、有效穗相對一致的情況下，它們與產(chǎn)量的相關(guān)大小為穗行數(shù)>行粒數(shù)>百粒重，但動搖和打亂相關(guān)度排序的主要因子是株高和穗位。

3.2玉米株高超過300cm、穗位高越過150cm，則田間倒伏的機率增加，倒伏一旦形成，行粒數(shù)減少較大，禿尖增加、百粒重降低明顯；這與喀斯特地質(zhì)(保水保肥能力較差)地貌(槽子風、山地季風環(huán)流)及植株支持根形成受抑有關(guān)；植株低于200cm，穗位低于80cm，雨熱同季的田間濕度、群聚的低位葉片，易導致紋枯、葉銹病發(fā)生，加重灰斑病、絲黑穗病的蔓延。

3.3黔西南海拔1000～1450米是玉米高產(chǎn)種植區(qū)，單產(chǎn)700kg/667 m2和800kg/667m2的高產(chǎn)超高產(chǎn)試驗示范屢見不鮮，但土壤承載力、品種選擇的條件尤為嚴格。

3.4栽培上及育種家定位培育方向及品種性狀要求為：植株半緊湊型，株高265～275cm、穗位105cm，穗位占株高的比例39～41%；有效穗3800～4000穗/667m2、穗行數(shù)穗長18～22cm、穗粗5.5～6.2cm、穗行數(shù)14～16行、行粒數(shù)35～38粒、百粒重30～38g，禿尖不大于1.2cm、單株產(chǎn)量185～200g，種植密度3600～3800株/667m2；功能葉厚實盛綠不早衰，抗大小斑病及葉銹病。

Preliminary Study on High-yielding Maize Plant Traits Suitable for the Karst Mountainous Area in Southwest of Guizhou

WANG Qing1,ZHANG Tao1*,GENG Hong2

(1.QianxinanAgriculturalScienceResearchInstitute,Xingyi,Guizhou562400,China;2.QianxinanNationalVocationalandTechnicalCollege,Xingyi,Guizhou562400,China)

Key words:karst mountainous area; maize; traits; analysis

Abstract:For the karst mountainous area inherent geological features and influence by the objective existence of the monsoon climate characteristics of yunnan, so the difference of corn character planting in Qianxinan is outstanding performance. Thus, the statistics data of Qianxinan hybrid corn varieties that collected from 2009-2013 was took as the analysis material to clear the change of maize traits, it was indicated that the ear rows, grain number per row and the hundred-grain weight was very significant correlation with yield, then from the perspective of breeding and cultivation to put forward the maize breeding goal of karst mountainous area in Qianxinan.

收稿日期：2016-02-23

基金項目：貴州省重大專項項目“玉米種質(zhì)改良創(chuàng)新和新品種選育及產(chǎn)業(yè)化應用”(黔科合重大專項字[2013]6022號)

通訊作者：張?zhí)?1966-)，男，高級農(nóng)藝師，從事植物育種及農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。

第一作者：王清(1987-)，女，農(nóng)藝師，從事植保技術(shù)推廣工作。