陳曉龍, 朱正梅

(浙江省農(nóng)業(yè)科學院玉米與特色旱糧研究所， 浙江 東陽 322100)

浙中地區(qū)屬于亞熱帶季風氣候，春季陰冷多雨，時常有大風，天氣晴雨不定，一定程度上抑制了很多優(yōu)質(zhì)玉米品種的收成，因此需要引入適應(yīng)本地種植的新玉米品種。

主成分分析是指通過重組多個性狀相關(guān)的指標成相關(guān)度較低的新因子，再篩選出可以代表整體遺傳信息作用的少數(shù)因子進行數(shù)據(jù)分析的方法[1]。目前，該分析方法已被廣泛應(yīng)用，例如,魏常敏等[2]以13份甜玉米為試驗材料，通過主成分分析將10個性狀降維為3個主成分，這3個主成分能解釋表型變異的85.20%，并篩選到2個優(yōu)質(zhì)甜玉米品種。潘天遵等[3]對21份雜交組合的21個指標進行主成分分析，降維得到7個主成分，這7個主成分能解釋表型變異的89.90%，并篩選到9個優(yōu)良雜交組合。本研究在分析主要農(nóng)藝性狀、果穗性狀、玉米產(chǎn)量指標的基礎(chǔ)上，采用主成分分析方法對引入的11個玉米品種進行綜合適應(yīng)性評價，進而篩選出更適宜在本地種植的品種，為在浙中地區(qū)評價引入玉米品種的適應(yīng)性提供依據(jù)，并為農(nóng)民提供選種指導(dǎo)，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟收益。

1 材料與方法

1.1 材 料

引入品種11個：蘇玉29(ck)、鳳玉716、薈玉8237、廬玉4129、明天695、寧單19號、通玉201、薈玉246、閩玉683、廬玉818、安科985和康農(nóng)玉528。

1.2 處理設(shè)計

實驗地為浙江省金華市東陽市城東街道塘西村，該地區(qū)平均海拔91 m。小區(qū)面積為20 m2，行數(shù)5行，行長6.2 m，密度為60 000株·hm-2。冬閑無前茬作物，采用直接播種，播種期設(shè)定為3月26日，定苗期為4月28日。施加有機肥(有機質(zhì)≥45%，N、P、K≥5%)1 200 kg·hm-2作為基肥，4月20日施加復(fù)合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)600 kg·hm-2，5月18日施加尿素262.5 kg·hm-2并同時中耕除草，期間不進行灌溉。

1.3 測定指標和方法

生育期以出苗期至成熟期的實際天數(shù)為標準進行測試。株高、穗位高和穗長均用米尺進行測量，通過截面慣性矩和抗彎截面系的計算得到倒伏率，截面慣性矩Iy=πd4/64;抗彎截面系數(shù)Wy=Iy/d[4]。每個玉米品種在每個小區(qū)分別收獲72株長勢相近植株的果穗進行果穗鮮重、百粒重以及小區(qū)標準面積產(chǎn)量的測定。選擇浙中地區(qū)玉米常見病害大斑病、紋枯病、小斑病、南方銹病和玉米螟進行品種區(qū)試抗性試驗。

2 結(jié)果分析

2.1 主要農(nóng)藝性狀分析

由表1可知，11個玉米品種的生育期相近，在100～104 d之間，株高在238～304 cm之間，穗位高在88～127 cm之間，株高大于ck的有9個品種，其中寧單19號最高。而穗位高只有寧單19號和康農(nóng)玉528超過ck。在穗位/株高值上，所有品種都不超過ck。通過倒伏率指標可以發(fā)現(xiàn)，除了閩玉683，其余10個玉米品種的倒伏率都遠遠低于ck，說明這些品種的抗倒伏性能力都強于ck，綜合農(nóng)藝性狀好,可以較好地適應(yīng)浙中地區(qū)獨特的地理條件。

表1 不同玉米品種的主要農(nóng)藝性狀分析

2.2 果穗性狀及其抗病性分析

從表2可以看出，11個玉米品種的穗行數(shù)在15.0～19.4行之間，除了明天695外，其他玉米品種的穗行數(shù)都大于ck，其中康農(nóng)玉528最多；穗長在14.5～19.4 cm之間，有5個玉米品種高于ck，其中寧單19號最高；果穗鮮重在10.77～13.93 kg之間，有5個品種的果穗鮮重高于ck，其中寧單19號的果穗鮮重最高；百粒重在20.6～34.1 g之間，有7個品種的百粒重超過ck，其中明天695的百粒重最高。

表2 不同玉米品種的果穗性狀及其抗病性分析

由表2可知，11個玉米品種對大斑病、小斑病、紋枯病、南方銹病、玉米螟都有不同等級的抗性：相比于ck，所有品種對大斑病和玉米螟的抗性等級一樣，但薈玉8237、廬玉4129、明天695、閩玉683、安科985、康農(nóng)玉528對紋枯病具有更高的抗性，薈玉246對小斑病具有更高抗性，薈玉8237、寧單19號、通玉201對南方銹病具有更高的抗性。綜合結(jié)果表明，引入品種的綜合抗病性都較強，其中薈玉8237和薈玉246表現(xiàn)出更強的綜合抗病性。明確這些引入品種對浙中地區(qū)常見病害的抗性，有助于篩選出更適宜當?shù)胤N植的玉米品種。

2.3 產(chǎn)量分析

由表3可知，11個引入的玉米品種的產(chǎn)量在5 719.5～8 275.5 kg·hm-2之間，閩玉683產(chǎn)量最高，比ck增產(chǎn)19.2%，其次是通玉201，比ck增產(chǎn)18.2%，寧單19號比ck增產(chǎn)17.6%，薈玉246比ck增產(chǎn)17.2%，薈玉8237比ck增產(chǎn)15.8%，這5個品種較ck增產(chǎn)極顯著；鳳玉716、明天695顯著高于ck；康農(nóng)玉528較ck減產(chǎn)極顯著；廬玉818、廬玉4129、安科985顯著低于ck。

表3 不同玉米品種的產(chǎn)量分析

參試的11個玉米品種在產(chǎn)量的新復(fù)極差比較下差異顯著性較大，閩玉683、通玉201、寧單19號、薈玉246、薈玉8237、鳳玉716和明天695與其他玉米品種存在極顯著差異，但它們之間差異不顯著；鳳玉716、明天695、蘇玉29與廬玉818、廬玉4129、安科985、康農(nóng)玉528存在極顯著差異，但它們之間不存在顯著差異；明天695、蘇玉29、廬玉818與廬玉4129、安科985、康農(nóng)玉528存在極顯著差異，但它們之間不存在顯著差異；蘇玉29、廬玉818、廬玉4129、安科985與康農(nóng)玉528存在極顯著差異，但它們之間差異不顯著?？缔r(nóng)玉528產(chǎn)量最低，與其他品種存在極顯著差異。

2.4 綜合性狀分析

由表4可知，通過11個玉米品種的7個農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)在7.31%～13.82%之間，其中百粒重、穗位高、穗行數(shù)的變異系數(shù)較大。通過表5可知，株高與穗位高、穗行數(shù)、穗長、全生育期葉數(shù)、果穗鮮重及百粒重均成正相關(guān)，其中與果穗鮮重極顯著正相關(guān)，與穗位高、穗行數(shù)以及穗長顯著正相關(guān)；穗位高與全生育期葉數(shù)極顯著正相關(guān)，與果穗鮮重顯著正相關(guān)；穗行數(shù)與百粒重顯著負相關(guān)；穗長與果穗鮮重極顯著正相關(guān)，與全生育期葉數(shù)顯著正相關(guān)。7個參數(shù)之間的相關(guān)性都出現(xiàn)了顯著或極顯著差異。通過表6可知，7個性狀中篩選出的3個主成分的累積貢獻率為86.67%，可以滿足對玉米品種適應(yīng)性的評價。其中株高、穗位高和果穗鮮重這三個性狀是數(shù)值最大的第一主成分特征向量；百粒重、穗長這兩個性狀是數(shù)值最大的第二主成分特征向量；全生育期葉數(shù)是數(shù)值最大的第三主成分特征向量。

表4 不同玉米品種農(nóng)藝性狀

表5 不同玉米農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析

表6 不同玉米農(nóng)藝性狀的主成分分析

3 小結(jié)與討論

在玉米的引種過程中，產(chǎn)量受到各個農(nóng)藝性狀的影響，通過對種質(zhì)資源綜合性狀的評價，篩選出對試驗區(qū)域適應(yīng)性較強的優(yōu)質(zhì)品種至關(guān)重要[5]。與ck相比，引入的玉米品種都具有較好的農(nóng)藝性狀和品質(zhì)，綜合抗病性都較強，其中薈玉8237和薈玉246表現(xiàn)出更強的綜合抗病性。相比于ck，閩玉683、通玉201、寧單19號、薈玉246、薈玉8237極顯著增產(chǎn)，康農(nóng)玉528極顯著減產(chǎn)?？紤]到目前引入的玉米品種本身都具有較好的農(nóng)藝性狀和品質(zhì)，因此在浙中地區(qū)推廣種植的品種對產(chǎn)量和抗病性上有更高的要求，因此篩選出薈玉8237、薈玉246作為優(yōu)先主推品種，閩玉683、通玉201、寧單19號作為候選品種進行推廣播種。綜合性狀分析，百粒重、穗位高、穗行數(shù)的變異系數(shù)較大，分別為13.82%、10.60%和10.00%。株高與果穗鮮重極顯著正相關(guān)(p<0.01)，與穗位高、穗行數(shù)以及穗長顯著正相關(guān)(p<0.05)，主成分分析中，3個主成分的累積貢獻率為86.67%，可以滿足對玉米品種適應(yīng)性的評價。