張 正，楊 睿，董春林，常建忠，張彥琴

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西有機旱作農(nóng)業(yè)研究院，山西太原030031；2.黃土高原東部旱作節(jié)水技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室，山西太原030031；3.有機旱作山西省重點實驗室，山西太原030031）

山西地勢復(fù)雜，南北長，東西窄，地跨6個緯度，玉米種植生態(tài)區(qū)豐富，品種選擇性大。前人對山西玉米種植區(qū)劃已有很多研究。羅守德等[1]在1984年對山西省玉米栽培氣候區(qū)劃進行了研究，將全省劃分為5個種植農(nóng)業(yè)氣候大區(qū)13個氣候區(qū)和22個農(nóng)業(yè)氣候亞區(qū)；徐桂玲等[2]將山西省玉米種植生態(tài)區(qū)域劃分為3個大區(qū)和8個亞區(qū)；賈明進等[3]將山西省春玉米種植區(qū)劃分為4個生態(tài)區(qū)和10個亞區(qū)；郝建平在2002年又綜合提出4大區(qū)8個亞區(qū)的區(qū)劃方案；2015年張彥良[4]將山西玉米種植區(qū)劃分為6個生態(tài)區(qū)；田彩梅[5]研究發(fā)現(xiàn)，山西玉米種植區(qū)劃呈現(xiàn)多樣性且差異明顯；楊志躍[6]依據(jù)山西省各地區(qū)的熱量資源將全省玉米種植生態(tài)區(qū)劃分為6個大的種植生態(tài)區(qū)；閆會平[7]采用衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）與溫度自動記錄儀將全省玉米劃分為7個一級生態(tài)種植區(qū)?，F(xiàn)行的山西玉米種植區(qū)域劃分按照山西省玉米品種試驗方案可分為春播特早熟Ⅰ區(qū)、春播特早熟Ⅱ區(qū)、春播早熟區(qū)、春播中晚熟區(qū)和南部復(fù)播區(qū)。山西省玉米春播特早熟Ⅱ區(qū)，積溫在2 100～2 550℃，同東北第三、四積溫帶相同；山西省玉米春播特早熟Ⅱ區(qū)種植面積較小，但全國種植面積相對較大，約177萬hm2?！吨腥A人民共和國種子法》規(guī)定，同一適宜生態(tài)區(qū)玉米品種可實行引種備案制度，對山西省玉米春播特早熟Ⅱ區(qū)玉米的研究可以為全國同一適宜生態(tài)區(qū)的相關(guān)研究提供理論依據(jù)。

玉米產(chǎn)量是一種數(shù)量性狀，由基因和環(huán)境因素共同影響[8]。宗憲春等[9]研究發(fā)現(xiàn)，玉米田養(yǎng)鵝處理會對穗粒質(zhì)量與穗行數(shù)、百粒質(zhì)量之間的相關(guān)關(guān)系產(chǎn)生明顯影響。劉華濤等[10]研究表明，抽雄期的株高及穗期增長量與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)。王懷鵬等[11]研究表明，葉面噴施硅肥對玉米株高、穗位高影響不明顯，但可顯著降低植株重心高度。衛(wèi)勇強等[12]研究表明，種植密度是影響玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，其中密度對株高的影響最大。祁麗婷等[13]研究表明，相同種植密度下，不同行距對玉米產(chǎn)量具有一定影響。關(guān)于產(chǎn)量的表型構(gòu)成因素，前人研究結(jié)果表明，玉米株高是形成產(chǎn)量的基礎(chǔ)[14]，玉米穗高系數(shù)與產(chǎn)量呈正相關(guān)、與抗倒性呈負相關(guān)[15]，玉米果穗的穗長、穗行數(shù)和百粒質(zhì)量性狀對玉米單株產(chǎn)量起決定作用，且與品種適應(yīng)性呈正相關(guān)[16]。賈亞濤等[17]研究發(fā)現(xiàn)，行粒數(shù)、出籽率與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，禿尖長、穗行數(shù)與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)。肖俊夫等[18]研究表明，葉面積與產(chǎn)量呈正相關(guān)。翟廣謙等[19]研究表明，株高整齊度與穗長、行粒數(shù)、穗粒數(shù)、單穗質(zhì)量和穗粒質(zhì)量均呈極顯著正相關(guān)，與禿尖長呈極顯著負相關(guān)。相關(guān)系數(shù)是用以反映變量之間相關(guān)關(guān)系密切程度的統(tǒng)計指標[20]，通過研究不同指標間的相關(guān)關(guān)系，選擇某一指標時，可以預(yù)測該指標對其他指標的影響[21]。

本試驗對2014—2019年山西玉米特早熟Ⅱ區(qū)陽曲試驗點區(qū)域試驗數(shù)據(jù)進行分析，旨在研究相同種植密度下影響產(chǎn)量構(gòu)成因素之間的相關(guān)性，為玉米新組合篩選提供一定理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于山西省陽曲縣東凌井鎮(zhèn)河村，海拔1 274 m，年有效積溫2 350℃。

1.2 試驗材料

供試材料為參加2014—2019年山西省玉米特早熟Ⅱ區(qū)區(qū)域試驗的玉米新組合，共97個。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，小區(qū)面積20 m2，5行區(qū)，行長8 m，行距0.5 m，保苗密度為6.75萬株/hm2，四周設(shè)有4行保護行。后期管理同大田。

1.4 測定項目及方法

在玉米植株生理成熟后，分別在每小區(qū)內(nèi)取中間1行連續(xù)10株測定株高與穗位高；玉米收獲時，取中間3行稱質(zhì)量，從收獲穗中選取10穗進行考種，測定穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒質(zhì)量。所選考種穗單穗平均質(zhì)量與3行收獲行單穗平均質(zhì)量相同。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007進行數(shù)據(jù)處理，利用SPSS軟件對測定數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米主要農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析

以玉米植株性狀為因變量、穗部性狀為自變量進行相關(guān)分析，結(jié)果表明（表1），株高與穗位高、穗高系數(shù)、穗長、穗行數(shù)、百粒質(zhì)量呈正相關(guān)，其中，與穗位高呈極顯著正相關(guān)，與穗高系數(shù)和百粒質(zhì)量呈顯著正相關(guān)；與穗粗、穗大小、行粒數(shù)和穗粒數(shù)呈負相關(guān)，但均不顯著。

表1 產(chǎn)量構(gòu)成因素間的相關(guān)性分析

穗位高與穗高系數(shù)、穗長、穗大小、穗行數(shù)、百粒質(zhì)量和穗粒數(shù)呈正相關(guān)，其中，與穗高系數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與百粒質(zhì)量呈顯著正相關(guān)；與穗粗和行粒數(shù)呈負相關(guān)，但均不顯著。

穗高系數(shù)與穗長、穗行數(shù)、百粒質(zhì)量、穗粗、穗大小、行粒數(shù)和穗粒數(shù)呈正相關(guān)，其中，與百粒質(zhì)量呈顯著正相關(guān)。

穗部性狀中，穗行數(shù)與百粒質(zhì)量呈負相關(guān)，但不顯著；其余性狀間均呈正相關(guān)，其中，穗長與穗粗、穗大小呈極顯著正相關(guān)，穗粗與穗大小呈極顯著正相關(guān)。

2.2 玉米主要農(nóng)藝性狀偏相關(guān)性分析

2.2.1 株高、穗位高與穗部性狀的偏相關(guān)性分析以穗高系數(shù)為控制變量，株高、穗位高與穗部性狀的偏相關(guān)性分析結(jié)果表明（表2），穗位高與百粒質(zhì)量呈正相關(guān)，與其余穗部性狀均呈負相關(guān)，但均不顯著；株高與百粒質(zhì)量呈正相關(guān)，與其余穗部性狀均呈負相關(guān)，但均不顯著。穗部性狀中，百粒質(zhì)量與穗粗、穗行數(shù)和穗粒數(shù)呈負相關(guān)，但均不顯著。

表2 株高、穗位高與穗部性狀的偏相關(guān)性分析

2.2.2 株高、穗高系數(shù)與穗部性狀的偏相關(guān)性分析

以穗位高為控制變量，株高、穗高系數(shù)與穗部性狀的偏相關(guān)性分析結(jié)果表明（表3），株高與除百粒質(zhì)量外的其余穗部性狀均呈負相關(guān)，但均不顯著；穗高系數(shù)與所有穗部性狀均呈正相關(guān)，但均不顯著；百粒質(zhì)量與穗行數(shù)呈負相關(guān)，但不顯著。

表3 株高、穗高系數(shù)與穗部性狀的偏相關(guān)性分析

2.2.3 穗高系數(shù)、穗位高與穗部性狀的偏相關(guān)性分析 以株高為控制變量，穗高系數(shù)、穗位高與穗部性狀的相關(guān)性分析結(jié)果表明（表4），穗位高與百粒質(zhì)量呈負相關(guān)，但不顯著；穗行數(shù)與百粒質(zhì)量呈負相關(guān)，但不顯著；穗高系數(shù)、穗位高與其余穗部性狀（百粒質(zhì)量除外）均呈正相關(guān)，但不顯著。

表4 穗高系數(shù)、穗位高與穗部性狀的偏相關(guān)性分析

3 結(jié)論與討論

玉米生產(chǎn)中除產(chǎn)量因素外，抗倒性是品種優(yōu)劣的主要考察因素，而玉米穗高系數(shù)可以合理評價抗倒性的強弱。本研究河村試驗點6 a間玉米穗高系數(shù)在0.30～0.38，玉米倒伏在試驗點中極少發(fā)生，倒伏較嚴重的一次發(fā)生時穗高系數(shù)為0.38，與前人研究結(jié)果一致[10]。

玉米育種技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展，玉米單倍體育種技術(shù)已經(jīng)成熟，基因編輯技術(shù)在玉米育種上愈加完善，但玉米新品種的初步選擇還是通過育種家對新組合的田間直觀表現(xiàn)來評價。植株性狀與穗部性狀均是第一手判定資料，但單個個體間穗部差異通過肉眼很難判斷。本試驗發(fā)現(xiàn)，玉米株高與百粒質(zhì)量呈正相關(guān)，與穗大小和穗粒數(shù)呈負相關(guān)，這與前人研究結(jié)果存在差異[12]，可能是受籽粒種植深淺因素的影響，其還有待進一步研究。玉米穗位高與穗粗、行粒數(shù)呈負相關(guān)。玉米穗高系數(shù)與所有穗部性狀均呈正相關(guān)，與前人研究結(jié)果相同[10]，可以作為判定豐產(chǎn)性的指標，但玉米穗高系數(shù)與抗倒行呈負相關(guān)，品種選擇時要根據(jù)當?shù)貧夂蛱攸c及種植習(xí)慣合理利用穗高系數(shù)。在降低玉米株高的情況下，可以多使用硬粒材料來增加百粒質(zhì)量以抵消對產(chǎn)量的影響。本研究沒有研究禿尖長、收獲籽粒含水量及出籽率等影響產(chǎn)量的因素。

隨著農(nóng)業(yè)機械化的進一步推廣，玉米籽粒機收在生產(chǎn)中的應(yīng)用成為一種必然。未來的育種過程中除了考慮產(chǎn)量因素外，籽粒灌漿速率和后期脫水速率也是需要研究的重點。研究玉米表觀性狀、灌漿、脫水和產(chǎn)量間的關(guān)系，可以更完善地評價玉米新品種的優(yōu)劣，更好地選擇適應(yīng)生產(chǎn)上需要的玉米新品種。