唐麗敏，錢雙宏，李正潤，蔡世昆，朱漢勇，王紹斌

（文山州農(nóng)業(yè)科學(xué)院，云南 文山 663000）

玉米是種植范圍最廣的禾本科作物，用途廣泛，已成為我國最重要的糧經(jīng)飼兼用作物，也是文山州主要糧食作物之一[1]。目前文山優(yōu)質(zhì)玉米品種覆蓋率沒有超過70%，畝產(chǎn)量僅為300 kg左右，低于全省平均水平，遠遠低于全國平均水平。高溫高濕導(dǎo)致文山玉米灰斑病多發(fā)，抗病品種選育及推廣迫在眉睫。聯(lián)合體區(qū)域試驗容量大，審定渠道寬，為小區(qū)域適宜品種特別審定開通綠色通道，推進了種業(yè)發(fā)展[2]。

近年來，采用不同的分析方法或多種統(tǒng)計方法相結(jié)合來分析和評判區(qū)域試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性和合理性。趙玉環(huán)等運用了模糊綜合評價法對新品種進行了定量的評價，鑒定出4個綜合評價較高的新品種[3]。范志霞等利用聯(lián)合方差和聚類分析將參試的10個品種分成了4個大類，同時分析了品種穩(wěn)定性[4]。陳洪梅等運用灰色綜合評判法分析云南省玉米區(qū)域試驗 (南部組 ) 的試驗精確度，結(jié)果顯示出該組區(qū)試整體水平較高，試驗誤差控制得較好，有3個品種的灰色評判為1級[5]。邵根成、鄭躍進等應(yīng)用灰色多維關(guān)聯(lián)度分析確定了各參試品種的綜合評判值，從而來提高玉米新品種的鑒定效率[6～7]。賈新文等運用方差分析和灰色關(guān)聯(lián)度分析區(qū)域試驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)與方差分析相比灰色關(guān)聯(lián)度綜合評判考察的性狀更多，標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更有利[8]。劉建新等發(fā)現(xiàn)主成分分析法是一種新渠道，能較好的鑒定與篩選玉米區(qū)域試驗的品種，并取得較可靠的分析結(jié)果[9]。孟靜嬌等聯(lián)合運用統(tǒng)計方法對玉米區(qū)域試驗結(jié)果進行綜合分析。云南省保山市2016年玉米品種聯(lián)合體區(qū)域試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，以產(chǎn)量為主的同時，玉米的穗長、穗粗、百粒重、出籽率等果穗性狀，灰斑病、倒伏率等抗性及株高、雙穗率等農(nóng)藝性狀均是玉米產(chǎn)量和品種優(yōu)劣的主要影響因子和重要評價指標(biāo)[10]。

通過方差分析和主成分分析綜合分析文山試點2019年禾樸農(nóng)業(yè)玉米品種聯(lián)合體區(qū)域試驗結(jié)果，對玉米新品種(組合)的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、適應(yīng)性、抗病性等農(nóng)藝性狀綜合評判，為玉米品種的選育改良和推廣應(yīng)用提供參考，帶動文山玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地點設(shè)在文山市追栗街鎮(zhèn)松樹坪村，海拔1 290 m，緩坡臺地，紅壤土，前茬為冬閑。

1.2 試驗材料

參試品種源于2019年禾樸農(nóng)業(yè)玉米品種聯(lián)合體區(qū)域試驗品種（組合），包括海禾2號（CK）、文單007、禾樸107、禾樸596、布單339、宣玉1536、宣玉1511、慧玉2號、慧玉6511和點谷6號。

1.3 試驗設(shè)計

采取隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，小區(qū)面積20 m2，長5 m，寬4 m，每小區(qū)設(shè)5行，等行距種植，每行種植12塘，雙株留苗為24株，每公頃保苗密度6萬株，四周設(shè)不少于4行保護行。田間管理按當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)水平進行，各項栽培管理措施一致。

1.4 測定項目與方法

出苗后及時觀察并記載苗情，定期查看田間幼苗長勢。植株生長期間，適時調(diào)查記載各生育時期及農(nóng)藝性狀（株型、株高、穗位高等）和病蟲害（灰斑病、大斑病、穗腐病、紋枯病等）發(fā)生情況。實收中間3行（面積12 m2）及時測定鮮果穗重，記錄實收果穗數(shù)和株數(shù)，取樣10穗后期室內(nèi)考種（測定穗長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粗、禿尖長、百粒重、出籽率、單株產(chǎn)量等）。將果穗樣本風(fēng)干脫粒后，以14%標(biāo)準(zhǔn)水分的籽粒干重折算出小區(qū)產(chǎn)量及每公頃產(chǎn)量。具體調(diào)查記載時間、項目、標(biāo)準(zhǔn)和方法依照區(qū)域試驗方案嚴(yán)格進行。

1.5 統(tǒng)計分析

采用Excel 2010進行數(shù)據(jù)處理，利用SPSS20.0進行方差分析和主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 抗逆性分析（表1）

表1 各參試品種抗逆性比較表

除點谷6號與海禾2號（CK）外，其余品種抗倒伏性均為優(yōu)良。除海禾2號（CK）外，其他參試品種對小斑病、穗腐病、莖腐病、絲黑穗病及螟蟲為害等均達到高抗水平。布單339、宣玉1536、慧玉2號和文單007綜合抗病性均達到1級，禾樸596、慧玉6511、點谷6號也達到抗病水平，海禾2號（CK）和宣玉1511抗病性一般。

2.2 各品種產(chǎn)量比較（表2）

除文單007外，各參試品種產(chǎn)量均顯著或極顯著高于海禾2號（CK），每公頃產(chǎn)量10 272.71～14 025.26 kg。產(chǎn)量由高至低依次為布單339＞禾樸596＞宣玉1536＞點谷6號＞慧玉2號＞慧玉6511＞宣玉1511＞文單007＞海禾2號（CK），各處理比海禾2號（CK）分別增產(chǎn)5.36%～36.53%。

方差分析結(jié)果顯示，品種間產(chǎn)量差異極顯著，區(qū)組間差異顯著。各品種平均數(shù)多重比較，布單339產(chǎn)量極顯著高于除禾樸596以外的其他品種；禾樸596產(chǎn)量極顯著高于慧玉6511、宣玉1511、文單007和海禾2號（CK），顯著高于宣玉1536、點谷6號和慧玉2號。而文單007和海禾2號（CK）產(chǎn)量最低，極顯著低于其他品種。

2.3 各品種農(nóng)藝性狀比較（表3）

表3 各參試品種農(nóng)藝性狀比較表

各性狀變異系數(shù)0.73%～222.2%，其中變異系數(shù)＞60%的性狀有倒伏率、禿尖長、穗腐病和灰斑?。黄溆嘈誀钭儺愊禂?shù)均未超過10%。變異程度較大的性狀在不同生態(tài)區(qū)域、氣候環(huán)境和栽培條件下受壞境變化的影響較大，可以通過改進品種和栽培措施而進行改良；變異系數(shù)較小的性狀如百粒重、穗行數(shù)、單穗粒重、穗位高、穗長和株高等，也可以通過改變基因連鎖關(guān)系進行遺傳改良。這些改良指標(biāo)是影響玉米品種果穗品質(zhì)、產(chǎn)量、抗倒伏性及抗病蟲性的關(guān)鍵性因素，是玉米品種在相似生態(tài)區(qū)域內(nèi)種植改良后續(xù)工作中應(yīng)注意的重點。

2.4 主成分分析

主成分分析法是在很少損失或不損失原有信息內(nèi)容的前提條件下，把原來個數(shù)特別多并且相關(guān)性較大的指標(biāo)進行適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)處理，轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌膫€數(shù)少而且相互獨立或不相關(guān)的綜合性指標(biāo)，從中選取影響較大的幾個指標(biāo)，逐步進行分析的方法。

2.4.1 KMO 和 Bartlett 的檢驗（表4）

表4 KMO 和 Bartlett 的檢驗

Bartlett球形度檢驗結(jié)果顯示，顯著水平小于0.05，說明該數(shù)據(jù)可以進行主成分分析。

2.4.2 主成分累計貢獻率比較（表5）

表5 各品種農(nóng)藝性狀相關(guān)矩陣特征值、貢獻率比較表

根據(jù)主成分對應(yīng)的特征值大于 1 且主成分累計貢獻率≥ 85%的原則，提取前3個主成分，其方差貢獻率分別為46.229%、36.945%和10.473%，累計貢獻率達93.647%，因此說明這3個主成分包含了玉米農(nóng)藝性狀大部分信息。

2.4.3 各性狀主成分分析結(jié)果（表6）

表6 參試玉米品種各性狀主成分分析結(jié)果

根據(jù)特向量≥0.1的原則，主成分分析結(jié)果顯示，第1主成分貢獻率為 46.229%，第1主成分中，通過對各個主成分的特征向量和載荷因子分析，決定第1主成分大小的主要是出籽率、生育期、行粒數(shù)、穗粗、穗長、百粒重、穗行數(shù)、灰斑病和穗腐病因子，載荷因子分別為0.981、0.959、0.796、0.796、0.787、0.762、0.761、0.754、0.754，綜合反映品種的經(jīng)濟性狀、抗逆性和適應(yīng)性，因而第1主成分可以作為高產(chǎn)玉米各性狀的綜合指標(biāo)。

第2主成分貢獻率為36.945%，其中特征向量值最大的是株高、單穗粒重和穗位高，載荷因子分別為0.968、0.922、0.920，其次是行粒數(shù)、穗粗、穗長、百粒重和穗行數(shù)，直接影響單穗粒重的大小而間接影響整體產(chǎn)量，都屬于間接產(chǎn)量的組成因子，由此第2主成分主要指向玉米品種的經(jīng)濟性狀。

第3主成分的方差貢獻率為10.473%，倒伏率的特征向量值最大，載荷因子為0.850，反映的是抗倒性，指向玉米品種的抗逆性。

由此可知，出籽率、生育期、行粒數(shù)、穗粗、穗長、穗行數(shù)、百粒重、株高、穗位高、灰斑病、穗腐病和倒伏率依次是參試品種綜合評價及產(chǎn)量影響最大的主要性狀指標(biāo)。

3 討論與結(jié)論

（1）高產(chǎn)仍是當(dāng)今育種的核心目標(biāo)，一個品種優(yōu)劣的重要指標(biāo)仍然是以作物高產(chǎn)與否來衡量[5]，但隨全球氣候變化及人民生活習(xí)慣的改變，對玉米抗逆性、品質(zhì)和產(chǎn)量的要求越來越高。因此品種區(qū)域試驗結(jié)果在以經(jīng)濟性狀分析為主的同時還需要結(jié)合適應(yīng)性、抗倒伏及抗病蟲性等綜合性評價才更為合理。此次研究深入的分析2019年禾樸玉米品種聯(lián)合體區(qū)域試驗結(jié)果，通過產(chǎn)量及性狀主成分分析更加真實可靠地評價各參試品種，為文山及類似生態(tài)區(qū)玉米主要農(nóng)藝性狀的選擇及品種選育提供科學(xué)參考。

（2）試驗結(jié)合經(jīng)濟性狀、適應(yīng)性、抗倒伏性及抗病蟲性來評價玉米品種的優(yōu)劣，其中經(jīng)濟性狀是最主要的影響因素，通過主成分分析發(fā)現(xiàn)出籽率、行粒數(shù)、穗粗、穗長、穗行數(shù)、百粒重直接影響玉米產(chǎn)量，這與韓學(xué)坤等研究的提高玉米產(chǎn)量主要因素的結(jié)果沒有太大差異[11]；同時結(jié)果還表明，株高、生育期和倒伏率與產(chǎn)量的高低有相互聯(lián)系，這與之前的研究結(jié)果大體相似[12～14]。文山州玉米灰斑病多發(fā)，對抗倒伏性及抗病蟲性分析也發(fā)現(xiàn)灰斑病和銹病對玉米產(chǎn)量和品種綜合評判的影響最大，然后才是大斑病和穗腐病，與陳洪梅等的研究結(jié)果較為相似[5]。

田間調(diào)查

（3）運用方差分析和主成分分析對試驗結(jié)果綜合評價更為合理，品種評判更加可靠。研究發(fā)現(xiàn)，影響玉米產(chǎn)量和品種優(yōu)劣的重要指標(biāo)是果穗性狀（行粒數(shù)、百粒重、出籽率）、抗性（灰斑病、倒伏率）和形態(tài)性狀（穗位高、株高）。各參試品種中布單339、禾樸596和宣玉1536綜合性狀最好，可在文山及其他相似區(qū)域內(nèi)擴大示范種植；點谷6號表現(xiàn)出倒伏，建議改良后可繼續(xù)試驗觀察；宣玉1511禿尖較長有提高產(chǎn)量的潛力，建議改良后繼續(xù)試種觀察；慧玉6511中抗銹病，建議對銹病重點改良；文單007與對照海禾2號試驗中豐產(chǎn)性、抗性較其他參試品種差，不適宜在文山種植和推廣。