劉江

（甘肅省定西市安定區(qū)西鞏驛鎮(zhèn)人民政府農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，甘肅定西 743000）

玉米穗三葉與其他主要性狀的相關(guān)研究

劉江

（甘肅省定西市安定區(qū)西鞏驛鎮(zhèn)人民政府農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，甘肅定西 743000）

以定西地區(qū)的4個(gè)玉米主栽品種為試驗(yàn)材料，通過相關(guān)分析，研究了該地區(qū)玉米穗三葉對(duì)穗長、穗粗、穗粒數(shù)、千粒重、禿頂、株高、莖粗、穗位高八個(gè)主要性狀的影響。結(jié)果表明，穗三葉的葉面積與穗長、穗粗、穗粒數(shù)、千粒重、株高、莖粗、穗位高度成正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)均在+0.8925以上，其中穗位葉面積與千粒重的相關(guān)性最為密切；穗上葉面積與穗粗的相關(guān)性最強(qiáng)；穗下葉面積對(duì)穂長的影響程度最大；而與禿頂成負(fù)相關(guān)，其中穗上葉面積與禿頂?shù)南嚓P(guān)程度最為密切，相關(guān)系數(shù)為-0.9628。此外，葉形值與千粒重、穗位高的相關(guān)系數(shù)達(dá)顯著正相關(guān)，與禿頂達(dá)顯著負(fù)相關(guān)；莖粗系數(shù)和穗高系數(shù)是評(píng)價(jià)抗倒伏性的主要指標(biāo)。

玉米；穗三葉；經(jīng)濟(jì)性狀；農(nóng)藝性狀；相關(guān)系數(shù)

定西位于甘肅中部黃土地區(qū)，屬于典型的旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，對(duì)農(nóng)作物的抗旱性要求較高。由于玉米的抗旱性強(qiáng)，成為當(dāng)?shù)氐闹饕Z食作物，種植面積僅次于小麥，單產(chǎn)和總產(chǎn)居糧食作物之首。因此，選擇種植高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的玉米品種成為當(dāng)?shù)厝藗冏铌P(guān)注的問題之一。

玉米群體產(chǎn)量的高低取決于單株的生產(chǎn)能力，單株產(chǎn)量在一定程度上決定了群體的產(chǎn)量水平，二者具有密不可分的關(guān)系。單株產(chǎn)量與多種因素有關(guān)，從生理生化特性和形態(tài)特征來分析，光合作用是產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，光合作用的主要場所在葉片中，而葉片以穗位及其上下兩葉（穗三葉）的作用最大，同時(shí)穗三葉與其它性狀之間相互影響，相互制約［1］。

目前，玉米穗三葉對(duì)產(chǎn)量的影響研究較多，但對(duì)旱地玉米穗三葉和主要經(jīng)濟(jì)性狀及主要農(nóng)藝性狀關(guān)系的研究較少，尤其是對(duì)甘肅中部黃土地區(qū)的研究較少。因此，開展干旱地區(qū)玉米穗三葉的研究，揭示其內(nèi)在規(guī)律，尋找穗三葉與其它主要性狀特別是單株產(chǎn)量及群體產(chǎn)量之間的關(guān)系，為育種及栽培措施的應(yīng)用提供科學(xué)的依據(jù)。

一、材料與方法

（一）試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在具有代表性的定西市安定區(qū)西鞏驛鎮(zhèn)。氣候?qū)僦袦貛Ц珊?、半干旱區(qū)，正常年降水量400 mm左右，多集中在秋季，蒸發(fā)量高達(dá)1 500多毫米，是一個(gè)干旱、冰雹、霜凍、低溫等自然災(zāi)害頻繁的農(nóng)業(yè)區(qū)。大陸性季候風(fēng)氣候顯著，無霜期141天。采用全膜雙壟覆蓋種植的栽培方式。

（二）試驗(yàn)材料

選取當(dāng)?shù)厍八奈坏闹髟云贩N為供試材料，分別為A：豫玉22；B：臨單230；C：承單20號(hào)；D：沈單16號(hào)。

（三）試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，4行區(qū)，行長8米，行距0.6米，小區(qū)面積19.2平方米。

（四）試驗(yàn)的觀測方法及指標(biāo)

1.每個(gè)小區(qū)的第1、4行為保護(hù)行，第2、3行為取樣行，五葉期在各小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取20株進(jìn)行標(biāo)記。

2.抽雄期進(jìn)行測定各標(biāo)記植株穗三葉的葉長、葉寬和葉面積。

3.乳熟期測定各小區(qū)內(nèi)所標(biāo)記植株的株高、莖粗、穗位高度。

4.果穗完全成熟時(shí)，收獲所有標(biāo)記植株的果穗，進(jìn)行室內(nèi)考種,測定玉米果穗的穗粗、穗長、穗粒數(shù)及千粒重。

5.采用統(tǒng)計(jì)分析及相關(guān)系數(shù)法，探究玉米穗三葉性狀和主要農(nóng)藝性狀及經(jīng)濟(jì)性狀之間的關(guān)系。

二、試驗(yàn)結(jié)果與分析

（一）穗三葉葉面積與主要性狀的相關(guān)分析

一般情況下，計(jì)算葉面積的矯正系數(shù)為0.72或0.75，但應(yīng)用頻率較高的矯正系數(shù)是0.75，所以，穗三葉葉面積=葉長×葉寬×0.75［2］。穗三葉葉面積與株高、莖粗、穗位高、穗長、穗粗、穗粒數(shù)、千粒重都成正相關(guān)，與禿頂成負(fù)相關(guān)且都達(dá)顯著水平（尤其與穗上葉面積的相關(guān)性最強(qiáng)相關(guān)系數(shù)為-0.9628），即穗三葉葉面積越大，其對(duì)應(yīng)植株的禿頂程度越小，有利于增加穗粒數(shù)。因?yàn)槿~片是玉米光合作用的主要器官，綠葉面積是決定產(chǎn)物的一個(gè)指標(biāo)［3,4］，穗三葉的葉面積最大，光合作用最強(qiáng)，對(duì)植株主要性狀的影響較大，尤其是穗位葉的面積對(duì)植株主要性狀的影響最大。

1.穗位葉面積與主要性狀的關(guān)系。穗位葉面積與穗粗、千粒重、禿頂、株高、莖粗、穗位高的相關(guān)系數(shù)分別達(dá)顯著水平（表1），其中與千粒重的相關(guān)性最為密切，其相關(guān)系數(shù)為+0.9776；其次與穗粗的相關(guān)程度也較為密切，相關(guān)系數(shù)為+0.9752。穗位葉的葉面積最大，光合作用合成的有機(jī)物質(zhì)最多，植株生長旺盛，農(nóng)藝性狀良好；功能期最長，且與籽粒形成相吻合，具有高光效的內(nèi)在基礎(chǔ)（如葉綠素的含量高），距果穗最近，光合產(chǎn)物就近運(yùn)輸?shù)焦肜铮瑢?duì)雌穗的貢獻(xiàn)率最高，有利于改良經(jīng)濟(jì)性狀，對(duì)禿頂、千粒重、穗粗的影響較大。

表1 玉米穗三葉葉面積與主要性狀的相關(guān)分析

2.穗上葉面積與主要性狀的關(guān)系。穗上葉面積與穗長、穗粗、禿頂、株高、莖粗的相關(guān)系數(shù)達(dá)顯著水平，其中與穗粗的相關(guān)系數(shù)為+0.9670，居第一位，說明在一定的范圍內(nèi)，隨著穗上葉面積的增大，穗粗有顯著增大的趨勢(shì)；與株高的相關(guān)系數(shù)是+0.9635，居第二位，即對(duì)株高的影響程度較其它農(nóng)藝性狀更為明顯，因?yàn)樗肷先~面積越大，透光率越大，并且能夠接受光照的時(shí)間較長，進(jìn)而產(chǎn)生較多的有機(jī)物質(zhì)，植株莖稈伸長。

3.穗下葉面積與主要性狀的關(guān)系。穗下葉面積與穗長、禿頂、莖粗的相關(guān)系數(shù)達(dá)顯著水平（表1），說明穗下葉面積對(duì)穗長、禿頂、莖粗的影響較為明顯，即在一定的范圍內(nèi)，隨著穗下葉面積的增大，穗長、莖粗將有顯著地增大，禿頂程度將會(huì)顯著地減小。其中與穂長的相關(guān)性最強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)為+0.9672，與莖粗的相關(guān)性較穂長弱，其相關(guān)系數(shù)為+0.9569，由于穗下葉被其他葉片遮蔽嚴(yán)重，其光照條件不及穗位葉和穗上葉優(yōu)越。因此，在玉米生育期內(nèi)，穗下葉面積對(duì)主要性狀的影響程度較小（相對(duì)于穗位葉和穗上葉），但對(duì)穂長的影響最大。

（二）葉形值與主要性狀的相關(guān)研究

葉片長與寬的比值即為葉形值［5,6］。穗三葉葉形值的平均值與主要性狀的相互關(guān)系見表2。

沈單16號(hào)的葉形值最大，達(dá)到7.10，其次為豫玉22和承單20號(hào)，臨單230的葉形值最小，其值為6.55。就當(dāng)?shù)氐?個(gè)主栽品種而言，當(dāng)葉形值在6.55～7.10的范圍之內(nèi)，隨著葉形值的增加，穗位高、穗粗、千粒重也逐漸增大；葉形值與千粒重、禿頂、穗位高的相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到顯著水平，其中與千粒重的相關(guān)系數(shù)為+0.9727，相關(guān)程度最為密切。因此，當(dāng)葉形值在一定范圍內(nèi)，隨著葉形值的不斷的變大，葉片的光合面積也隨之增大，能夠接受充足的光照，提高光合效率，形成較多的光合產(chǎn)物。

表2 不同品種穗三葉葉形值與主要性狀的相關(guān)系數(shù)

（三）不同品種間植株抗倒伏性的差異

倒伏是影響玉米生長發(fā)育的重要因素之一［7,8］，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用莖粗系數(shù)和穗高系數(shù)來綜合評(píng)價(jià)玉米植株抗倒伏性的強(qiáng)弱。玉米的莖粗系數(shù)，是指莖粗與株高的比率［9］；穗高系數(shù)，是指果穗在莖稈上著生的相對(duì)位置，其數(shù)值等于穗位高與株高的比率［10］，該比率決定莖稈上葉片的著生部位和配置狀況，因而對(duì)產(chǎn)量性狀具有一定的影響。

具體分析見下表：

表3 不同品種間莖粗系數(shù)、穗高系數(shù)的測定

莖粗系數(shù)的大小順序依次為：臨單230＞豫玉22＞承單20號(hào)＞沈單16號(hào)，穗高系數(shù)的大小順序依次為：臨單230＜豫玉22＜承單20號(hào)＜沈單16號(hào)（表3）。在品種的抗倒伏性選擇中，矮稈、粗莖、穗位低的品種，莖粗系數(shù)較大，穗高系數(shù)較小，重心降低，重力距離小，抗倒伏性能較好。即莖粗系數(shù)越大，穗高系數(shù)越小的植株抗倒伏性能越強(qiáng)。因此以上四個(gè)品種的抗倒伏性強(qiáng)弱的關(guān)系為：臨單230＞豫玉22＞承單20號(hào)＞沈單16號(hào)。

三、結(jié)論和討論

（一）結(jié)論

1.玉米穗三葉和主要性狀關(guān)系的差異。穗位葉面積與千粒重的相關(guān)性最為密切；穗上葉面積與穗粗、禿頂?shù)南嚓P(guān)程度最為密切，穗下葉面積對(duì)穗長的影響程度最大。

2.葉形值與千粒重、穗位高的相關(guān)系數(shù)達(dá)顯著正相關(guān)，與禿頂達(dá)顯著負(fù)相關(guān)。

3.莖粗系數(shù)和穗高系數(shù)是評(píng)價(jià)抗倒伏性的主要指標(biāo)，莖粗系數(shù)越大，穗高系數(shù)越小的植株抗倒伏性能越強(qiáng)。

（二）討論

在當(dāng)?shù)赜衩自耘嘀?，要注重葉面積對(duì)性狀的影響，把葉面積作為旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)栽培措施的主要指標(biāo)之一加以考慮，合理安排旱地玉米的品種選育、高產(chǎn)栽培及品種布局。在今后的相關(guān)研究中，要深入開展穗三葉的葉形值與主要性狀的相關(guān)性分析及莖粗系數(shù)、穗高系數(shù)在評(píng)價(jià)植株抗倒伏性中的應(yīng)用。

[1]陳嶺,崔紹平,孫耀邦.玉米穗部性狀的基因效應(yīng)分析[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào),1996,11(2):28-32.

[2]薛珠政，林建新.群體結(jié)構(gòu)對(duì)玉米光合特性及產(chǎn)量的影響[J].雜糧作物，1998,18（6）：27-29.

[3]胡寅華.夏玉米去葉對(duì)果穗性狀和產(chǎn)量的影響[J].玉米科學(xué)，1996,4（1）：46-50.

[4]馮海俠，閆貴，胡希義.影響玉米果穗發(fā)育的幾個(gè)主要因素[J],中國種業(yè),2011,8(2)：67-68.

[5]胡昌浩，董舒亭，岳壽松，等.玉米栽培生理[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社,1995.

[6]陳彥惠，等.玉米遺傳育種學(xué)[M].鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，1996.

[7]王忠孝，等.山東玉米[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1999:78-81.

[8]豐光，李妍妍，等.玉米莖稈性狀與倒伏性的相關(guān)和通徑分析[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2010,259(4)：72-74.

[9]賈志森，白永新.玉米自交系抗倒伏性鑒定[J].作物品種資源，1992,（3）：30-32.

[10]王永學(xué)，劉宗華.玉米抗倒伏性配合力及通徑分析[J],河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011:45（1）：1-6.

(編輯：劉國華)

S513

A

1673-9019(2016)19-0030-03

2016-07-19

劉江（1989-），男，甘肅定西人，助理農(nóng)牧師，主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。