鳳陽(yáng)地區(qū)玉米雜交種產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析

沈慶榮

摘 要：為明確鳳陽(yáng)地區(qū)夏玉米農(nóng)藝性狀對(duì)籽粒產(chǎn)量影響的主次關(guān)系，應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論中的關(guān)聯(lián)度分析法，對(duì)15個(gè)玉米雜交種的農(nóng)藝性狀和穗部性狀進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：玉米性狀對(duì)產(chǎn)量的作用從大到小依次為禿尖度>出籽率>穗長(zhǎng)>行粒數(shù)>總?cè)~數(shù)>株高>穗上葉數(shù)>穗位高>粒行數(shù)>穗粗。因此，在鳳陽(yáng)地區(qū)夏玉米生產(chǎn)中，應(yīng)選擇禿尖長(zhǎng)度小、出籽率較高、穗長(zhǎng)適中的品種，這是提高夏玉米產(chǎn)量的有效途徑。

關(guān)鍵詞：玉米;雜交種;關(guān)聯(lián)度;農(nóng)業(yè)性狀;產(chǎn)量

中圖分類(lèi)號(hào) S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2019）23-0084-04

玉米雜交種的許多重要經(jīng)濟(jì)性狀和農(nóng)藝性狀均為數(shù)量性狀，其產(chǎn)量是由環(huán)境因素、栽培管理水平、品種（組合）等多個(gè)因素共同作用決定的[1]。而各因素對(duì)產(chǎn)量影響的主次關(guān)系對(duì)品種豐產(chǎn)鑒定尤為重要。研究玉米雜交種主要農(nóng)藝性狀對(duì)產(chǎn)量影響的大小，對(duì)于玉米生產(chǎn)中選擇適宜品種（組合）、提高玉米產(chǎn)量具有重要的意義。目前，評(píng)價(jià)玉米產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀關(guān)系的方法有方差分析、決定系數(shù)分析、回歸分析、通徑分析等，由于這些方法需要大量的原始數(shù)據(jù)，計(jì)算工作量大，要求數(shù)據(jù)有一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律且服從典型的概率分布，使得其應(yīng)用受到了一定的限制。灰色系統(tǒng)理論是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一門(mén)統(tǒng)計(jì)科學(xué)，所需樣本小、方式簡(jiǎn)便，在數(shù)據(jù)計(jì)算分析過(guò)程中，不受數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)理論的限制[2]，近幾年來(lái)廣泛應(yīng)用于作物育種、品種鑒定和篩選等方面，在分析玉米產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀關(guān)系上的報(bào)道較多。綜合前人研究結(jié)果，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法評(píng)價(jià)玉米產(chǎn)量與性狀關(guān)系時(shí)，因其試驗(yàn)區(qū)域生態(tài)條件、生產(chǎn)水平以及選用品種（組合）不同，分析結(jié)論差異較大，表明在不同生態(tài)類(lèi)型區(qū)雜交玉米品種（組合）的產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度不同[3]。為此，本研究運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)鳳陽(yáng)地區(qū)夏播雜交玉米產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)程度，為鳳陽(yáng)地區(qū)夏播雜交玉米引種及高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料 供試組合共15個(gè)，分別為：A036×鄭030（y1），HA4×鄭030（y2），HA4×A036（y3），A036×鄭030（y4），系A(chǔ)015（1）-1-4×A036（y5），系a015（1）-1-4×HA4（y6），沈137，-30×鄭030（y7），沈137K14-30×A036（y8），沈137K14-30×HA4（y9），沈137K14-30×系a015（1）-1-4（y10），LFC167×鄭030（y11），LFC167×A036（y12），LFC167×HA4（y13），LFC167×系a015（1）-1-4（y14），LFC167×沈137K14-30（y15）。

1.2 試驗(yàn)方法 田間試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，3行區(qū)，行長(zhǎng)5m，行距80cm，小區(qū)面積20m2，密度為52500株/hm2。田間觀察并測(cè)量株高、穗位高、總?cè)~數(shù)、穗上葉數(shù)，室內(nèi)考種包括穗長(zhǎng)、穗粗、禿頂度、行粒數(shù)、粒行數(shù)、出籽率等性狀。應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法將參試組分別作為1個(gè)灰色系統(tǒng)，各性狀為系統(tǒng)中的1個(gè)因素，計(jì)算系統(tǒng)中各因素的關(guān)聯(lián)度，關(guān)聯(lián)度越大，則因素的相似度就越高，反之越低。根據(jù)玉米雜交種選育的目標(biāo)和試驗(yàn)結(jié)果，先設(shè)想1個(gè)“理想組合”，以其各性狀值為參考數(shù)列y0，15個(gè)參試組合的性狀值構(gòu)成比較數(shù)列。即：

y0（k）=〔y0（1），y0（2），…y0（n）〕

&（k）=[minmin|y0（k）-yi（k）|+ ρ.maxmax|y0（k）-yi（k）|y0（k）-yi（k）- yi（k） |+ρ.maxmax|y0（k）-yi（k）]

其中：|y0（k）-yi（k）|表示y0數(shù)列在點(diǎn)的絕對(duì)差值用△1〔k〕表示。Minmin|y0（k）-yi（k）|表示y0數(shù)列與yi數(shù)列在對(duì)應(yīng)點(diǎn)差值中的最小值。maxmax|y0（k）-yi（k）︱表示y0數(shù)列與yi數(shù)列在對(duì)應(yīng)k點(diǎn)差值中的最大值。為分辨系數(shù)，一般ρ取0.5。

比較數(shù)列對(duì)參考數(shù)列的等權(quán)關(guān)聯(lián)度ri=Σ&（k）/n。

1.3 計(jì)算方法

1.3.1 參試組合主要性狀的平均值 根據(jù)育種目標(biāo)對(duì)玉米的雜交組合的綜合性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，先假設(shè)一個(gè)理想組合，要求其主要性狀優(yōu)于供試組合。15個(gè)供試組合與理想組合的10個(gè)主要性狀平均值見(jiàn)表1。

1.3.2 各組合性狀平均標(biāo)準(zhǔn)化處理 由于同一品種的不同性狀的單位不同[6]，為保證各性狀因素具有等效性和同序性，需對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理。即將原始數(shù)據(jù)按公式x′i（k）=xi（k）/x0（k）將原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，式中xi（k）為原始數(shù)據(jù)，為x0（k）為對(duì)照的各個(gè)性狀值，x′i（k）為原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果，其無(wú)量綱化處理結(jié)果見(jiàn)表2。

1.3.3 計(jì)算△1〔k〕和&（k） 根據(jù)表2計(jì)算出△1〔k〕=|y0（k）-yi（k）|（i=1，2，3，…15）（k=1，2，…11）。即y0與yi各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的絕對(duì)差值，結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，minmin|y0（k）-yi（k）|=0.0029，maxmax|y0（k）-yi（k）|=0.7，并取ρ=0.5，則：[&（k）=0.0029+ 0.5×0.7△i〔k〕+0.5×0.7]

結(jié)果列于表4。

1.3.4 關(guān)聯(lián)度計(jì)算 先根據(jù)公式ri=Σ&（k）/n求出各個(gè)因素與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度[4]，然后將10性狀的關(guān)聯(lián)度平均，得到的平均數(shù)就是這一組合的關(guān)聯(lián)度，各個(gè)性狀作用及關(guān)聯(lián)度用計(jì)算結(jié)果列于表5。

2 結(jié)果與分析

2.1 參試組合的關(guān)聯(lián)度 根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度原理[5]，關(guān)聯(lián)度越大的數(shù)列，它與對(duì)照數(shù)列越接近。品種各性狀的優(yōu)劣，表現(xiàn)為關(guān)聯(lián)系數(shù)的大小，即關(guān)聯(lián)系數(shù)大，其對(duì)應(yīng)雜交組合的綜合性狀好，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量高，關(guān)聯(lián)系數(shù)小，對(duì)應(yīng)綜合性狀差，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量低。由關(guān)聯(lián)度排序可知：沈137K14-30×A036（y8）的關(guān)聯(lián)度最大為0.7798，與理想組合最為接近，其綜合性狀好，產(chǎn)量高;其次是LFC167×系a015（1）-1-4（y14）的關(guān)聯(lián)度為0.7469，其余組合依次為：沈137K14-30×系a015（1）-1-4（y10）>LFC167×鄭030（y11）>LFC167×沈137K14-30（y15）>系A(chǔ)015（1）-1-4×A036（y5）>沈137，-30×鄭030（y7）>LFC167×A036（y12）>LFC167×HA4（y13）>沈137K14-30×HA4（y9）>A036×鄭030（y1）>HA4×鄭030（y2）>HA4×A036（y3）>A036×鄭030（y4）>系a015（1）-1-4×HA4（y6）。由表5可知，關(guān)聯(lián)序?qū)φ障礎(chǔ)015（1）-1-4×A036（y5）列第6位，前5位有：沈137K14-30×A036（y8）、LFC167>×系a015（1）-1-4（y14）、沈137K14-30×系a015（1）-1-4（y10）、LFC167×鄭030（y11）、LFC167×沈137K14-30（y15），說(shuō)明這5個(gè)組合的綜合性狀好、產(chǎn)量高。關(guān)聯(lián)系數(shù)越大，說(shuō)明該性狀越接近目標(biāo)產(chǎn)量，反之，關(guān)聯(lián)系數(shù)越小，說(shuō)明該性狀對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)就越小。

2.2 各性狀對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn) 從表6可以看出，玉米性狀對(duì)產(chǎn)量的作用從大到小依次為禿尖度>出籽率>穗長(zhǎng)>行粒數(shù)>總?cè)~數(shù)>株高>穗上葉數(shù)>穗位高>粒行數(shù)>穗粗。這說(shuō)明，在玉米籽粒產(chǎn)量的10個(gè)構(gòu)成因素中，禿尖度、出籽率、穗長(zhǎng)、行粒數(shù)等因素與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度高，其中以禿尖度最大，對(duì)產(chǎn)量的影響最大。禿尖是參考品種穗長(zhǎng)與禿尖的差，所以應(yīng)選擇禿尖長(zhǎng)度短的品種，其次為出籽率和穗長(zhǎng)，穗粗對(duì)產(chǎn)量的作用最小。

3 結(jié)論與討論

（1）灰色關(guān)聯(lián)度分析[6]是對(duì)一個(gè)發(fā)展變化系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)展動(dòng)態(tài)量化的比較。在變化的灰色系統(tǒng)中，某一因素對(duì)其他因素的影響會(huì)隨著時(shí)間、環(huán)境、品種等的變化而變化，因此，在應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法[12]時(shí)，應(yīng)對(duì)不同環(huán)境條件和品種類(lèi)型做具體的分析。本研究結(jié)果顯示，在不同的年度和品種間，對(duì)鳳陽(yáng)地區(qū)夏玉米產(chǎn)量影響較大且較穩(wěn)定的農(nóng)藝性狀如下：禿尖度、出籽率、穗長(zhǎng)、行粒數(shù)、株高、總?cè)~數(shù)、穗上葉數(shù)、穗位高、粒行數(shù)、穗粗。由此可見(jiàn)，在鳳陽(yáng)地區(qū)夏玉米育種過(guò)程中，選擇禿尖長(zhǎng)度小的，可達(dá)到高產(chǎn)的目的。另外，實(shí)踐也證明，保持一定的株高是獲得高產(chǎn)的基礎(chǔ)，但過(guò)高又容易造成植株間葉片相互遮蔽，進(jìn)而影響到光合作用，今后應(yīng)當(dāng)加以注意。此外，還應(yīng)加強(qiáng)出籽率、穗長(zhǎng)、行粒數(shù)的選擇。

（2）用灰色關(guān)聯(lián)度分析玉米產(chǎn)量的構(gòu)成因素，其結(jié)果顯示影響產(chǎn)量的因素是可行的。

（3）灰色關(guān)聯(lián)度分析是建立在多性狀定量分析基礎(chǔ)上的，有著較強(qiáng)的可比性、可靠性，且計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)潔明了，結(jié)果直觀，為高產(chǎn)品種選育主要性狀指明了方向。

（4）本研究是假設(shè)各供試組合與理想組合在各性狀同等重要的情況下，計(jì)算出關(guān)聯(lián)度來(lái)評(píng)價(jià)各個(gè)組合產(chǎn)量的表現(xiàn)，有關(guān)這一結(jié)論今后仍需作進(jìn)一步的研究。

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（責(zé)編：張宏民）