玉溪地区甜玉米主要农艺性状与鲜穗产量的灰色关联度分析

来源:用户上传      作者:胡新洲 安正云 杨进成 沈祥宏 张钟 李红彦 李艳兰 张翠萍 林姣姣 刘坚坚 易丽华

　　摘要  [目的]探索甜玉米主要农艺性状对鲜穗产量的影响，为玉溪市优质高产甜玉米的选育和栽培提供理论依据。[方法]通过灰色关联度分析法分析甜玉米 11 个农艺性状与产量的关系。[结果]甜玉米农艺性状与鲜穗产量的关联度由大到小依次为单穗鲜重、行粒数、穗长、穗行数、株高、全株叶片数、穗粗、生育期、穗位高、雄穗分枝数、百粒重。其中，单穗鲜重、行粒数、穗长及穗行数是影响甜玉米鲜穗产量的主要因素，而百粒重对产量的影响较小。[结论]在鲜食甜玉米育种中，应注重对单穗鲜重、行粒数、穗长及穗行数的选择，以提高鲜食甜玉米的产量。
　　关键词  甜玉米;农艺性状;鲜穗产量;灰色关联度
　　中图分类号  S  513文献标识码  A文章编号  0517-6611（2020）04-0034-03
　　doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.04.010
　　开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
　　Grey Relational Analysis for Agronomic Traits and Fresh Ear Yield of Sweet Corn in Yuxi City
　　HU Xin-zhou， AN Zheng-yun， YANG Jin-cheng et al
　　（Yuxi Academy of Agricultural Sciences， Yuxi， Yunnan 653100）
　　Abstract  [Objective]To explore the influence of main agronomic characters on fresh ear yield of sweet corn， and to provide theoretical basis for breeding and cultivation of good quality and high yield sweet corn in Yuxi City. [Method]We analyzed the relationships between 11 agronomic traits and fresh ear yield of sweet corn by grey relational analysis. [Result] Fresh ear yield was closely related to fresh weigh per ear， kernel per row， spike length and rows per ear， and the next were plant height， leaf number of whole plant， ear diameter， growth period， ear height， tassel branch number and 100-grain weight. Among them， fresh weight per ear， kernel per row， spike length and rows per ear were the main factors affecting fresh ear yield of sweet corn ， while 100-grain weight had less effect on yield.[Conclusion]In the breeding of fresh sweet corn， we should pay attention to the selection of fresh weigh per ear， kernel per row and spike length and rows per ear， so as to improve the yield of fresh sweet corn.
　　Key words  Sweet corn;Agronomic trait;Fresh ear yield;Grey relation grade
　　甜玉米又稱水果玉米、水果型菜玉米，果穗在乳熟期采收，口感鲜甜嫩脆，营养丰富，深受广大消费者喜爱。近年来，随着农业供给侧结构改革力度的加大，我国鲜食甜玉米种植面积不断扩大，其蔬菜、水果、粮食及饲料（果穗采摘后茎秆可作青贮饲料）“四位一体”的多功能价值对促进农业种植结构调整、增加农民收入、满足消费者需求具有重大意义，市场前景极其广阔。
　　灰色关联度分析法是研究作物多元性状相对重要性的良好方法，可以针对某个因素与其他多个因素进行灰色关联分析，找出其中的主要因素[1-2]。作为一种十分简便易学易用的新方法，灰色关联度分析具有十分广阔的应用领域，许多研究人员将灰色关联度分析法应用在棉花[3]、油菜[4-5]、花生[6]、水稻[7]、大豆[8]、茄子[9]等农作物上。自赵元增等[10]和赵守光等[11]将灰色关联度分析法运用到甜玉米后，多地的甜玉米工作者陆续对甜玉米产量与农艺性状进行了灰色关联度分析。
　　作为玉溪市重要的高原特色作物之一，甜玉米经过多年的持续发展成为玉溪市的优势特色作物，甜玉米在改善膳食结构和帮助该地区农民致富方面发挥了极其重要的作用。为了探寻玉溪地区影响甜玉米产量的主要因素，明确主要农艺性状在产量构成中的相对重要性，笔者采用灰色关联度分析法分析甜玉米 11 个农艺性状与产量的关系，旨在为玉溪市优质高产鲜食甜玉米的选育及栽培品种提供理论依据。
　　1  材料与方法
　　1.1  试验材料 　　试验材料选取玉溪地区4个主栽甜玉米品种与广州仲恺农业工程学院提供的4个适合玉溪地区栽种的品种及组合，8个参试品种（组合）分别为：①仲鲜甜3号、②仲甜1号、③M5×M55、④M114×M5、⑤5号黄甜玉米、⑥改良库普拉、⑦先甜90、⑧双色先蜜（CK）。
　　1.2  试验方法
　　试验于2018年5月—9月在玉溪市红塔区研和街道贾井村委会玉溪市农业科学院研究基地进行。采取田间随机区组排列，3次重复，每小区20 m2，密度为6万株/hm2，调查8个品种（组合）的生育期、株高、穗位高 、雄穗分支数、全株叶片数、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、单穗鲜重、百粒重及鲜穗产量。
　　1.3  数据分析方法
　　按照邓聚龙灰色系统理论[1]，将8个甜玉米品种（组合）的鲜穗产量和11个农艺性状视为1个系统，鲜穗产量作为参考数列 X0，其余11个性状作为比较数列记作 Xi（i=1，2，3，…，11），即生育期（X1）、株高（X2）、穗位高（X3）、雄穗分支数（X4）、全株叶片数（X5）、穗长（X6）、穗粗（X7）、穗行数（X8）、行粒数（X9）、单穗鲜重（X10）、百粒重（X11）。
　　1.3.1  数据标准化。将数据进行标准化处理：X′i（k）=[Xi（k）-Xi]/Si，X′i（k）为第 i 个性状的第 k 个品种的标准化均值;Xi（k）为各原始数据;Xi为同一性状的平均值;Si为同一性状值的标准差。
　　1.3.2  计算参考数列和比较数列的绝对差值。参考数列和比较数列的绝对差值为：Δ i（k）= | X′0（k）- X′i（k）|，Δi（k）为第 k 个品种的参考数列与第 i 个性状第 k 个品种差的绝对值，即参考数列与比较序列的差序列。
　　1.3.3  各性状与产量的灰色关联系数计算公式。灰色关联系数计算公式：ξ i（k）=（Δmin+ρΔmax）/[Δ i（k）+ ρ Δ max]，Δmin 为绝对差值 Δi（k）的最小值;Δmax 为绝对差值Δi（k）的最大值;ρ为分辨系数，0<ρ<1，一般取 ρ=0.5。
　　1.3.4  各性状与产量的灰色关联度计算公式。灰色关联度计算公式为ri =1/ξ i（k）。
　　2  结果与分析
　　2.1  参试品种主要性状与鲜穗产量比较
　　由表1 可知，8 个甜玉米品种（组合）的平均鲜穗产量为9 025.50～19 000.95 kg/hm2，其中6 个品种较对照增产，1 个品种较对照减产。變异系数为22.04%，表明参试品种之间差异明显。与鲜穗产量相关的11 个主要性状的变异系数由大到小的顺序依次是雄穗分支数、穗位高、单穗鲜重、全株叶片数、株高、行粒数、穗长、穗行数、生育期、百粒重、穗粗。变异系数越大，则选择潜力就越大，雄穗分支数、穗位高的变异系数远远大于其他性状（表2）。由此可见，雄穗分支数、穗位高的遗传改良潜力很大，而对穗粗进行遗传改良相对效应不明显。
　　2.2  鲜穗产量与主要性状的关联系数
　　按照公式算出鲜穗产量与各主要性状的绝对差值（表3）。由表 3 可得Δmin=0.003 1，Δmax=2.659 9。将绝对差值结果带入公式，算出甜玉米鲜穗产量与主要农艺性状的关联系数（表 4）。研究结果表明，同一品种不同农艺性状的关联系数不同，而不同组合同一农艺性状的关联系数也存在差异。
　　2.3  鲜穗产量与主要性状的关联度
　　由表5 可知，鲜穗产量和主要农艺性状的关联度排序为单穗鲜重> 行粒数> 穗长>穗行数>株高>全株叶片数> 穗粗> 生育期> 穗位高>雄穗分支数>百粒重。按照灰色关联分析原则，关联度越大的关系越密切，关联度小的关系越疏远。在11 个性状中，单穗鲜重（r=0.936 9）对甜玉米鲜穗产量的影响最大;其次是行粒数（r=0.902 8）;再次是穗长（r=0.845 7）;百粒重（r=0.656 9）与鲜穗产量的关联度最小，说明其对鲜穗产量的影响较小。因此，在甜玉米选育过程中应选择单穗鲜重较重、行粒数较多、穗长较长及穗行数较多的品种。
　　3  结论与讨论
　　在不同地域气候条件下，甜玉米鲜穗产量与主要农艺性状的关联度大小有较大差异，王俊花等[12]对甜玉米主要农艺性状与产量的灰色关联度分析结果表明，穗粗、穗长和穗位叶宽对产量影响最大，秃尖长对产量影响较小;陈静等[13]对甜玉米鲜穗产量的关联研究表明，株高、穗长和行粒数是影响甜玉米鲜穗产量的主要因素，而穗行数对产量的影响最小;陈荣丽等[14]研究认为，穗粗、穗长和行粒数对甜玉米鲜穗产量的贡献最大，出苗—采收对产量的影响最小;张姿丽等[15]研究表明，行粒数、穗粗和穗长对甜玉米鲜质量的影响最大，秃尖长对产量影响较小;蒋晓芳等[16]研究认为，穗长、生育期、穗粗、秃尖长是影响鲜穗产量的主要因素，出籽率对产量的影响较小。灰色关联度分析是描述系统发展过程中因素间变化大小、方向和速度等指标的相对性，其目的是找出系统因素间影响最大的因素，不同时间、地点、环境和品种等因素都可能造成主要因素的改变，应对不同环境条件和不同品种作具体分析，确定紧密关联性状，可以选定育种主要目标性状。
　　该研究与前人的研究结果部分吻合，但由于地域和品种不同又存在一定差异。研究结果表明，单穗鲜重、行粒数、穗长及穗行数是影响甜玉米鲜穗产量的主要因素，百粒重对鲜穗产量的影响最小。因此，在玉溪地区进行甜玉米选择时，应重视单穗鲜重、行粒数、穗长及穗行数的选择。在提高产量的同时，还应将甜玉米的风味、适口性、抗病性及抗逆性等重要指标考虑在内，实现产量与品质、抗性的同步改进，选育适合本地的高产优质及抗性强的甜玉米品种。 　　参考文献
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