2011—2020年黑龙江省审定玉米品种的主要农艺性状分析

张春娇 陶冬妍 张宝顺

（齐齐哈尔市农业技术推广中心 黑龙江齐齐哈尔 161000）

玉米（Zea maysL.）属于禾本科玉蜀黍族玉蜀黍属。我国最早在文字记载中出现“玉米”是在1551年，东北地区对于玉米的最早文字记载时间是在1736年，吉林、黑龙江地区是在光绪年间才有记载。黑龙江省位于我国玉米带最北部，属高寒高纬度地区，玉米种植从南至北、从东到西跨度大，生态类型复杂，对玉米品种的要求与其他省份相比更有其特殊性。因玉米产量是多基因控制的数量性状，受许多农艺性状的影响[1]，因此研究各农艺性状对产量的影响，能够对品种审定、选育提供一定的理论基础。

1 材料与方法

以2011年—2020年10年间黑龙江省审定的419 个（2020 联合体试验审定的品种未统计在内）普通玉米品种作为分析对象，数据来源于黑龙江省农业委员会通告。对其生育期、百粒重、株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、产量这8 个指标进行统计，采用简单分析（Excel）、灰色关联度分析（DPS 7.05）、相关分析及通径分析（SPSS 23.0）相结合的方法进行综合分析。

2 结果与分析

2.1 主要农艺性状的简单分析

对2011年—2020年10年间419 个品种的数据进行统计，生育期、百粒重、株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、产量8 个指标，变异系数依次为5.02、9.91、7.23、11.83、7.33、6.37、7.62、12.35。产量的变异系数较大，说明近10年审定品种的产量具有多样性。其他各性状按变异系数从大到小依次为穗位高＞百粒重＞穗行数＞穗长＞株高＞穗粗＞生育期，说明穗位高在玉米品种选育过程中的变异程度较大，变异程度越大，该性状稳定性就越差，选择的范围较广；生育期的变异系数最小，说明该性状较稳定。

2.2 灰色关联度分析

目前，灰色关联分析是指导玉米新品种选育、评价和应用的一个重要方法。该方法打破了以往只能对某个优良品种的产量性状进行常规评估的限制，消除了其他性状单位不同、数值大小不同，难以相互比较的弊端，能综合比较多种性状，有利于优良品种的选育，这在育种中是非常重要的[2]。从表1灰色关联度分析结果可以看出，玉米的主要农艺性状按与产量的关联度大小顺序为穗行数＞穗粗＞百粒重＞株高＞生育期＞穗位高＞穗长，因此在玉米品种选育的选择中，应首先着重考虑玉米的穗行数、穗粗、百粒重，其次是株高、生育期、穗位高，穗长的关联度最弱，要协调好其与其他因素的关系。

表1 各农艺性状与产量的关联度

2.3 主要农艺性状与产量的相关分析

2.3.1 主要农艺性状与产量的相关分析由表2可知，产量与生育期、百粒重、株高、穗位高、穗粗、穗行数在0.01 水平下呈显著正相关，说明这6 个农艺性状对玉米产量有明显影响，在玉米品种筛选和育种中具有重要意义。产量与穗长呈负相关，但未达到显著水平，与灰色关联度分析中产量与穗长的关联度最小相一致，说明穗长过长对产量有不利影响，因此在育种中应适当把握穗长这一性状。

2.3.2 各性状之间的相关分析

由表2可知，生育期与百粒重（r=0.430）、株高（r=0.508）、穗位高（r=0.563）、穗长（r=0.283）、穗粗（r=0.514）、穗行数（r=0.481）在0.01 水平下均呈显著正相关；百粒重与株高（r=0.230）、穗位高（r=0.290）、穗粗（r=0.293）在 0.01 水平下均呈显著正相关，与穗长（r=0.105）在 0.05 水平下呈显著正相关，与穗行数（r=0.046）呈正相关但未达到显著水平；株高与穗位高（r=0.749）、穗粗（r=0.261）、穗行数（r=0.324）在0.01 水平下均呈显著正相关，与穗长（r=0.054）呈正相关但未达到显著水平；穗位高与穗粗（r=0.282）、穗行数（r=0.352）在0.01 水平下均呈显著正相关，与穗长（r=-0.038）呈负相关但未达到显著水平；穗长与穗粗（r=0.221）在0.01 水平下呈显著正相关，与穗行数（r=-0.011）呈负相关但未达到显著水平；穗粗与穗行数（r=0.228）在0.01 水平下呈显著正相关。选育品种时要兼顾多种农艺性状，不能顾此失彼。

表2 主要农艺性状与产量的相关系数（r）

2.4 主要农艺性状的通径分析

由表2可知，各农艺性状与产量的相关系数大小顺序依次为生育期、百粒重、穗行数、穗位高、株高、穗粗、穗长。由于各性状之间存在相互作用，相关系数的大小不能充分反映各性状对产量造成的影响大小，因此需要进一步分析各性状对产量构成的具体影响。对主要农艺性状与产量进行通径分析，研究各性状对产量的影响效应[3]。首先对因变量产量（Y）进行正态分布检验，得出Kolmogorov-Smirnov 统计量为0.166（p＞0.05）的检验结果，说明产量服从正态分布，可以进行回归分析。选取生育期（x1）、百粒重（x2）、株高（x3）、穗位高（x4）、穗长（x5）、穗粗（x6）、穗行数（x7）为自变量，进行逐步回归分析，得最优回归方程如下。

Y=595.719+34.964x1+89.262x2+142.284x7

本研究中，由表3中的直接通径系数可知，表中各性状对产量的直接作用大小顺序为百粒重＞生育期＞穗行数；间接作用中，生育期通过百粒重（通径系数为0.108）对产量作用较大，穗行数通过生育期（通径系数为0.08）对产量的作用次之，说明间接作用中百粒重对产量的贡献大，生育期次之。因此，在选育品种时应注重选择百粒重大、生育期长、穗行数多的品种。

表3 主要农艺性状的通径系数

3 结论与讨论

本研究中，灰色关联度分析表明与产量关联较密切的是穗行数、穗粗、百粒重。这与李永洪等（2007）[4]研究产量与各穗部性状的关联度时得到的穗粗、穗行数、百粒重的关联度较高的结论基本相同；与税红霞等（2020）[5]研究所得百粒重、生育期和秃尖长对产量的影响较密切这一结论不同。灰色关联度分析是对一个发展变化的系统进行动态量化比较的一种分析方法，在这个变化的系统中，某一性状对于玉米产量影响的重要地位也是在不断变化的，因此由于土壤条件、气候因素、栽培方式的不同，得到的结果也不尽相同[6]。在实际应用过程中，特定条件下性状间的相互关系要视具体情况进行具体分析研究。本研究中，通径分析表明百粒重对产量的直接影响较大，生育期、穗行数影响次之。这与鲁珊等（2017）[3]研究农艺性状对产量的直接作用时所得千粒重影响较大这一结论相同；与李彦丽等（2020）[7]研究主要农艺性状与产量的通径分析所得株高对产量的直接正向效应最大这一结论有所不同。

本研究中对于统计数据的简单分析、灰色关联度分析、相关分析、通径分析结果并不完全相同，各分析结果中对产量影响最大的前三位因素都包括百粒重，灰色关联度分析和相关分析中对产量影响最弱的因素都是穗长。因此，在对玉米品种的筛选、选育过程中应当着重选择百粒重大的品种，并协调好穗长这一影响弱的性状。在玉米育种的过程中，了解各农艺性状与产量间的相互关系有利于提高育种效率，同时也应协调好各农艺性状间的关系，有针对性地进行选育，以便能发挥好每种农艺性状在提高玉米产量方面的潜能。