玉溪中高海拔玉米主要农艺性状与产量的灰色关联度分析

秦永云，郭凤鸣，胡新洲，沈祥宏，陈克龙，郑 悦

（1. 玉溪市红塔区洛河乡农业农村综合服务中心，云南红塔 653100；2. 玉溪市红塔区农业农村综合开发服务中心，云南 红塔 653100；3. 玉溪市农业科学院，云南 红塔 653100；4. 玉溪市红塔区种植业发展服务中心，云南 红塔 653100；5. 通海县植保植检站，云南 通海 652700）

玉米是云南省第一大粮食作物，对保障云南省乃至全国粮食安全发展具有极其重要的作用。全省净作夏玉米近200 万hm2左右，从海拔200 多m 的滇东南红河沿岸到2600 多m 的滇西北高山均有分布，充分利用夏季中高海拔山区丰富的光热雨水资源发展夏玉米种植，是促进粮食增产、农民增收的一项重要措施。玉米产量的形成是多个性状相互作用、相互影响的结果[1]，其产量性状的表现既取决于基因型，又受外界影响较大，通常用生物统计方法难以评价其多个性状与产量的关系[2]。因此，本研究参考孟静娇等进行的玉米杂交种主要农艺性状与产量的灰色关联度分析研究[3]、税红霞等进行的11 个春玉米新品种主要农艺性状与产量的灰色关联度分析研究[4]等情况，运用1982年邓聚龙教授提出的灰色关联度分析法[5]，对玉溪中高海拔区域14 个玉米新品种（系）产量与10 个主要农艺性状进行分析，综合评价玉米主要农艺性状在产量构成中的相对重要性，为本地区玉米选育种和栽培提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验品种分别为华兴单7 号、华兴单88、罗单297、北玉1521、秋庆1 号、农华711、亲瑞189、兴玉3号、兴玉9 号、明玉9686、良禾367、垦玉1505、中垦玉77、秋庆88 号（CK）共14 个品种（系）。

1.2 试验方法

试验地面积1000 m2，位于云南省玉溪市红塔区洛河乡法冲一组李存寿农户山地中，海拔1793.9 m，土壤类型为红壤土，肥力中等，前作油菜。田间试验于2022年5—10月进行，随机区组排列，3 次重复，小区面积20 m2，密度6 万株·hm-2，对照品种为秋庆88，田间调查和室内考种按区试方案进行。

1.3 数据统计与分析

按照邓聚龙灰色系统理论，将14 个玉米新品种（系）的产量和10 个主要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），即生育期（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）、出籽率（X9）、百粒重（X10）。

1.3.1 数据标准化

数据按公式1 进行标准化处理：Xi′（k）=[Xi（k）-Xi]/Si，式中Xi′（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

1.3.3 各性状与产量的灰色关联系数计算公式

1.3.4 各性状灰色关联度计算公式

2 结果与分析

2.1 参试品种（系）主要性状与产量表现

由表1 可见，14 个玉米品种（系）的产量变幅为9465.5～14010.0 kg·hm-2，12 个品种（系）较对照增产，1 个较对照减产，变异系数为8.99%，参试品种（系）之间产量差异明显。与产量相关的10 个主要农艺性状的变异系数从大到小依次是秃尖长、穗粗、穗位高、百粒重、穗行数、行粒数、穗长、株高、出籽率、生育期。秃尖长、穗粗的变异系数均超过10%，远大于其他性状，故进行遗传改良的潜力很大；对生育期、出籽率进行遗传改良相对效应不明显。

2.2 产量与主要性状的关联系数

按照公式2 计算出产量与主要农艺性状的绝对差值，其中：Δmin=0.0158，Δmax=3.6180。将绝对差值结果带入公式3，算出产量与主要农艺性状的灰色关联系数。由表2 可见，同一品种（系）不同农艺性状的关联系数不同，而不同品种（系）相同农艺性状的关联系数也存在较大差异。

表2 产量与主要农艺性状的灰色关联系数

2.3 产量与主要农艺性状的关联度

按照公式4 计算出玉米产量与主要农艺性状的灰色关联度。由表3 可见，产量和主要农艺性状的关联度排序为株高>穗位高>生育期>秃尖长>穗粗>出籽率>穗长>穗行数>行粒数>百粒重。按照灰色关联分析原则，关联度越大的关系越密切，关联度越小的关系越疏远。因此，在10 个农艺性状中，株高（r=0.7625）对玉米产量的影响最大；其次是穗位高（r=0.7246）；再次是生育期（r=0.7162）；百粒重（r=0.6660）与产量的关联度最小，说明其对产量的影响较小。

表3 产量与主要农艺性状的灰色关联度

3 讨论与结论

很多学者对玉米相关农艺性状与产量的关系进行了研究。孟静娇等[3]对保山玉米联合体试验的研究结果表明，穗长、株高和百粒重对产量的贡献最大，出籽率和秃尖长的影响较小；税红霞等[4]研究认为，农艺性状对产量的影响程度由高到低依次为百粒重>生育期>秃尖长>穗位高>穗粗>穗行数>空秆率>出籽率>株高>穗长>倒折率>倒伏率，百粒重、生育期和秃尖长对产量的影响排在前3 位，而倒折率和倒伏率对产量的影响相对较小。本研究结果表明，玉溪市中高海拔山区玉米农艺性状对产量的影响程度由高到低依次为株高>穗位高>生育期>秃尖长>穗粗>出籽率>穗长>穗行数>行粒数>百粒重，与前人的研究结果相比较，部分结果一致，但由于地域和品种不同，存在一定差异。

同时，在此基础上，对14 个玉米新品种（系）的产量与10 个主要农艺性状进行变异系数及灰色关联度分析，变异系数分析结果表明，农艺性状变异系数由大到小依次为秃尖长、穗粗、穗位高、百粒重、穗行数、行粒数、穗长、株高、出籽率、生育期。其中秃尖长、穗粗的变异系数均超过10%，说明从栽培角度上讲，受环境条件影响较大的秃尖长、穗粗，通过栽培措施较易改变，可以通过良种选配和改善栽培措施等方法使这些性状得到较大程度的提高。

因此，在玉溪中高海拔地区，株高、穗位高、生育期、秃尖长及穗粗是影响玉米产量的重要因素，百粒重对产量的影响最小。建议在该区域玉米育种选育过程中，应注重对株高、穗位高、生育期、秃尖长及穗粗5 个重要农艺性状进行选择，筛选最适宜的玉米优质高产品种进行大面积推广应用。同时，在玉米栽培过程中，选用优质良种的基础上，通过加强田间水肥及中耕管理，改善玉米秃尖度和穗粗等指标，有效提高玉米产量及经济效益。