劉世敏 王同芹 劉兆麗

摘要 選用2014—2019年參加黃淮海夏玉米區(qū)域試驗75 000株/hm2密度的426個品種為研究對象，對株高、穗位高、穗長、穗行數(shù)、禿頂長、百粒重 6個玉米農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量表現(xiàn)進行了統(tǒng)計分析。相關分析結果表明，產(chǎn)量與穗位高、穗長、株高、穗行數(shù)呈極顯著正相關關系，與禿頂長呈極顯著負相關關系。通徑分析表明，穗長、穗位高和穗行數(shù)的直接通徑系數(shù)較大，是影響產(chǎn)量的關鍵性狀，在選育玉米品種時，要注意對穗長、穗位高和穗行數(shù)的選擇。

關鍵詞 玉米品種;產(chǎn)量;農(nóng)藝性狀;相關分析;通徑分析

中圖分類號 S513 ?文獻標識碼 A ?文章編號 0517-6611（2020）21-0030-03

Abstract In order to analyze the relationship between agronomic characters and yield， we selected 426 maize varieties in HuangHuaiHai regional trial from 2014 to 2019 as the research material.The agronomic characters， including plant height， ear height， ear length， ear rows， the bald length and 100kernel weight were measured at post grainfilling stages.The correlation analysis showed that the yield showed extremely significant positive correlation with plant height， ear height， ear length and ear rows， had extremely significant negative correlation with bald length. Path analysis showed that ear length， ear height and ear rows had greater direct path coefficient with yield. Ear length， ear height and ear rows were the key characters affected the yield of maize， so that particular attention should be paid to the characters in the maize breeding.

Key words Maize varieties;Yield;Agronomic characters;Correlation analysis;Path analysis

基金項目 國家玉米產(chǎn)業(yè)技術體系濰坊試驗站（CARS-02-65）。

作者簡介 劉世敏（1989—），男，山東昌邑人，助理研究員，碩士，從事玉米育種與栽培研究。*通信作者，高級農(nóng)藝師，碩士，從事玉米育種與栽培研究。

收稿日期 2020-03-18

玉米是我國第一大作物，是糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的主力軍。近年來，我國玉米單產(chǎn)水平顯著提高，但與美國還有較大差距[1-3]。黃淮海夏玉米區(qū)是我國最大的玉米集中產(chǎn)區(qū)之一，該地區(qū)氣候復雜多變，玉米生育期較短，對品種提出了特殊的要求[4-5]。因此，培育高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)玉米品種、繼續(xù)提高玉米單產(chǎn)水平、筑牢糧食安全屏障意義重大[6]。

鑒于此，筆者利用2014—2019年黃淮海夏玉米區(qū)域試驗濰坊試驗點75 000株/hm2品種的試驗數(shù)據(jù)，分析玉米產(chǎn)量與部分農(nóng)藝性狀間的關系，以期為玉米品種選育提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

該試驗以2014—2019年黃淮海夏玉米區(qū)試濰坊試驗點75 000株/hm2密度的426個品種為試驗材料。

1.2 試驗設計

根據(jù)黃淮海夏玉米區(qū)域試驗的種植要求，采用隨機區(qū)組設計，每個品種3次重復，小區(qū)面積20 m2，行長6.67 m，行距0.60 m，5行區(qū)，試驗地周圍設立不少于4行寬度的保護區(qū)（行）。

1.3 測定項目及方法

測定項目為玉米株高、穗位高、穗長、穗行數(shù)、禿頂長、百粒重和產(chǎn)量。產(chǎn)量為實收小區(qū)中間3行，轉化為14%含水量的1 hm2面積的產(chǎn)量。

1.4 試驗數(shù)據(jù)和分析方法

數(shù)據(jù)來源于2014—2019年國家黃淮海夏玉米品種區(qū)域數(shù)據(jù)年終報告濰坊試驗點數(shù)據(jù)，統(tǒng)計分析軟件為Excel和IBM SPSS Statistics 23.0，SPSS分析方法參考杜家菊等[7]的方法。

2 結果與分析

2.1 國家黃淮海夏玉米區(qū)域試驗濰坊試驗點情況

對2014—2019年國家黃淮海夏玉米區(qū)域試驗濰坊試驗點參試組合進行描述統(tǒng)計。結果顯示，2014—2019年共有426個品種參加75 000株/hm2密度的試驗，各年參試品種數(shù)量分別為53、61、103、87、64和58個。

2.2 參試品種農(nóng)藝性狀的描述統(tǒng)計

對2014—2019年參試品種的農(nóng)藝性狀進行統(tǒng)計分析，結果如表1所示。由表1可知，所有性狀中，禿頂長的變異系數(shù)最大（73.04%），穗位高次之（15.26%），株高、穗長、穗行數(shù)、百粒重的變異系數(shù)都較小。由此可知，在所有農(nóng)藝性狀中，禿頂長的穩(wěn)定性較差，易受環(huán)境影響，但同時該性狀選擇潛力大;株高、穗長、穗行數(shù)、百粒重等性狀較穩(wěn)定，受環(huán)境影響較小。

2.3 參試品種農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關分析

為了解各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關系，將各性狀與產(chǎn)量進行相關分析，結果如表2所示。

由表2可知，各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關系數(shù)由大到小依次排列為穗位高、穗長、株高、穗行數(shù)、百粒重、禿頂長。產(chǎn)量與穗位高（r=0.305**）、穗長（r=0.257**）、株高（r=0219**）、穗行數(shù)（r=0.130**）呈極顯著正相關，與禿頂長（r=-0.155**）呈極顯著負相關。各性狀中，株高與穗位高（r=0.511**）、穗長（r=0.288**）、穗行數(shù)（r=0.192**）、禿頂長（r=0.172**）、百粒重（r=0.143**）均呈極顯著正相關;穗位高與禿頂長（r=-0.121*）呈顯著負相關，與其他性狀相關性不顯著;穗長與禿頂長（r=0.294**）、百粒重（r=0210**）呈極顯著正相關;穗行數(shù)與禿頂長（r=0.283**）呈極顯著正相關，與百粒重（r=-0.387**）呈極顯著負相關。

2.4 參試品種農(nóng)藝性狀的通徑分析

為進一步厘清各性狀與產(chǎn)量的直接和間接關系，需要進行通徑分析。模型摘要輸出結果顯示，R=0.484，R2=0.234，調(diào)整后R2=0.223，標準估算的誤差為934.702 68。其中，決定系數(shù)R2=0.234，則剩余因子e=1-R2=0.875 2，該值較大，說明對產(chǎn)量有影響的自變量除百粒重、穗位高、禿頂長、穗長、穗行數(shù)、株高這6個因素外，還有很多。

表3列出了各自變量的偏回歸系數(shù)、截距、標準化系數(shù)（即通徑系數(shù)）以及顯著性結果，可以得出線性回歸方程：y=2 881.555+1.194x1+17.188x2+256 537x3+129.331x4-346591x5-23.106x6

從通徑系數(shù)可以看出，自變量對y的直接作用分別是：

P1y=0.022;P2y=0.24;

P3y=0.336;P4y=0.173;

P5y=-0.274;P6y=-0.059。

計算間接通徑系數(shù)，由表3的相關性輸出結果可知自變量與因變量、各自變量之間的相關系數(shù)。

x1通過x2對y的間接通徑系數(shù)為：r12×P2y=0.511×0.24=0.122 64;

x1通過x3對y的間接通徑系數(shù)為：r13×P3y=0.288×0.336=0.096 8;

x1通過x4對y的間接通徑系數(shù)為：r14×P4y=0.192×0.173=0.033 2;

x1通過x5對y的間接通徑系數(shù)為：r14×P5y=0.172×（-0.274）=-0.047 1;

x1通過x6對y的間接通徑系數(shù)為：r16×P6y=0.143×（-0.059）=-0.008 4。

用同樣的方法可以計算x2、x3、x4、x5、x6對y的間接通徑系數(shù)，結果如表4所示。

由表4可知，各性狀的直接通徑系數(shù)從大到小依次為穗長、穗位高、穗行數(shù)、株高、百粒重、禿頂長。進一步分析各性狀間與產(chǎn)量的間接關系如下：

（1）穗長對產(chǎn)量的效應。穗長和產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.336 0，間接通徑系數(shù)為正效應的性狀有株高0.006 3，穗位高0.008 4，有負效應的性狀分別為穗行數(shù)-0.000 9，禿頂長-0.080 6，百粒重-0.012 4，負效應大于正效應，穗長對產(chǎn)量的綜合效應為r=0.257**。穗長對產(chǎn)量所起的作用較大，在選育品種時，要選擇穗長較長的品種，但同時要考慮穗行數(shù)、禿頂長和百粒重等性狀。

（2）穗位高對產(chǎn)量的效應。穗位高和產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.240 0，所有性狀的間接通徑系數(shù)均為正值，都為正效應，說明在穗位高增加的同時，其他性狀都會起正作用。穗位高對產(chǎn)量的綜合效應為r=0.305**。穗位高對產(chǎn)量的作用非常大，選育品種時在滿足抗倒伏、倒折的前提下，可選擇穗位盡量高的組合。

（3）穗行數(shù)對產(chǎn)量的效應。穗行數(shù)和產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.173 0，間接通徑系數(shù)為正效應的性狀有株高0.004 2，穗位高0.009 8、百粒重0.022 8，為負效應的性狀有穗長-0.001 7、禿頂長-0.077 5，負效應大于正效應。穗行數(shù)對產(chǎn)量的綜合效應為r=0.130**，說明在選擇穗行數(shù)多的品種時，要同時注意對穗長和禿頂長等性狀的選擇。

（4）株高對產(chǎn)量的效應。株高和產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.022 0，間接通徑系數(shù)為正效應的性狀有穗位高0.122 6、穗長0.096 8、穗行數(shù)0.033 2，為負效應的性狀有禿頂長-0.047 1、百粒重-0.008 4，正向效應大于負向效應，綜合效應為r=0.219**，株高對產(chǎn)量的影響較大，在選育品種時，在滿足抗倒伏、倒折的前提下，可選擇株高盡量高的組合。

（5）禿頂長對產(chǎn)量的效應。禿頂長和產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為-0.274 0，間接通徑系數(shù)為正效應的性狀有株高0.003 8、穗長0.098 8、穗行數(shù)0.049 0，為負效應的性狀有穗位高-0.029 0、百粒重-0.004 3，綜合效應為r=-0.155**，說明禿頂長對產(chǎn)量的影響很大，在育種過程中要選擇封頂性好的品種。

（6）百粒重對產(chǎn)量的影響。百粒重和產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為-0.059 0，間接通徑系數(shù)為正效應的性狀有株高0.003 1、穗長0.070 6，為負效應的性狀有穗位高-0.006 5、穗行數(shù)-0.067 0、禿頂長-0.020 0，正負效應相互抵消，百粒重對產(chǎn)量的綜合效應為-0.078，為不顯著負相關。

3 結論與討論

參加試驗的6個農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)由大到小依次為禿頂長、穗位高、穗行數(shù)、穗長、百粒重、株高，這與呂瑩瑩等[8]、許衛(wèi)猛等[9]、李新娜等[10]的研究結果基本一致。禿頂長的變異系數(shù)最大，說明性狀穩(wěn)定性差。

各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關性由大到小依次為穗位高、穗長、株高、穗行數(shù)、百粒重、禿頂長，這與王楠等[11]、魯珊等[12]、賈亞濤等[13]的研究結果基本一致。在玉米新品種選育時，要注重對穗長和穗位高的選擇，同時要特別注意選擇封頂性好的品種。

各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的通徑系數(shù)由大到小排列為穗長、穗位高、穗行數(shù)、株高、百粒重、禿頂長。穗長、穗位高和穗行數(shù)對產(chǎn)量正效應明顯，禿頂長對產(chǎn)量負效應影響較大，這與時成俏等[14]、李光發(fā)等[15]的研究結果基本一致。

綜上可知，玉米品種要獲得高產(chǎn)，應具備適宜的株高和穗位高、較多的穗行數(shù)和較長的穗長。在育種中，要注意對某些關鍵性狀的選擇，同時要協(xié)調(diào)各性狀之間的關系[16]。

參考文獻

[1]趙久然，王帥，李明，等.玉米育種行業(yè)創(chuàng)新現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].植物遺傳資源學報，2018，19（3）：435-446.

[2]趙久然.打破“一刀切” ?瞄準“多樣化”[J].種子科技，2017，35（11）：2.

[3]李永祥，石云素，宋燕春，等.中國玉米品種改良及其種質(zhì)基礎分析[J].中國農(nóng)業(yè)科技導報，2013，15（3）：30-35.

[4]岳堯海，周小輝，周旭東，等.提高黃淮海夏玉米區(qū)單產(chǎn)的幾項關鍵措施[J].農(nóng)業(yè)與技術，2008（4）：38-40.

[5]劉強，劉鐵山，董瑞，等.2006～2010年山東河南審定普通夏玉米品種對比分析[J].山東農(nóng)業(yè)科學，2012，44（6）：70-71.

[6]伍振軍.新中國成立以來我國糧食生產(chǎn)回顧和展望[J].黑龍江糧食，2015（10）：9-10.

[7]杜家菊，陳志偉.使用SPSS線性回歸實現(xiàn)通徑分析的方法[J].生物學通報，2010，45（2）：4-6.

[8]呂瑩瑩，張萌，沈丹丹，等.玉米區(qū)域試驗品種產(chǎn)量與穗部性狀的相關與通徑分析[J].華北農(nóng)學報，2017，32（S1）：160-165.

[9]許衛(wèi)猛，魏常敏，李桂芝，等.黃淮海糯玉米新品種主要農(nóng)藝和產(chǎn)量性狀的通徑分析[J].中國種業(yè)，2017（2）：50-52.

[10]李新娜，陳俊霞，蘇文勇.不同玉米組合穗部性狀與產(chǎn)量的相關及通徑分析[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2016（4）：37-40.

[11]王楠，王樹星，張樂，等.玉米產(chǎn)量性狀與產(chǎn)量的相關性及通徑分析[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學，2019（1）：23-27.

[12]魯珊，毛彩云，陸建章，等.玉米雜交種主要農(nóng)藝性狀的相關和通徑分析[J].天津農(nóng)業(yè)科學，2018，24（5）：55-57.

[13]賈亞濤，杜偉建，邢國芳.玉米主要農(nóng)藝性狀間相關性和主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關通徑分析[J].山西農(nóng)業(yè)科學，2015，43（9）：1080-1083.

[14]時成俏，覃永嬡，黃安霞，等.秋玉米雜交種產(chǎn)量性狀與產(chǎn)量的相關性分析[J].作物雜志，2007（6）：57-59.

[15]李光發(fā)，李忠南，王越人，等.玉米PH6WC組合與產(chǎn)量相關性狀的灰色關聯(lián)分析[J].玉米科學，2013，21（6）：45-48.

[16]李永祥，石云素，宋燕春，等.中國玉米品種改良及其種質(zhì)基礎分析[J].中國農(nóng)業(yè)科技導報，2013，15（3）：30-35.