王美霞，陈保国，张之奇，王创云

(山西农业大学农学院,山西 太原 030031)

近年来，玉米播种面积和总产量增加明显，但单产提高幅度较缓[1-2]。决定玉米产量的因素很多，如环境、栽培技术、管理水平、品种等[3-4]，在玉米育种工作中需要弄清楚各种性状因子对产量影响的主次关系，为选育新品种提供科学依据[5-6]。

灰色系统理论能够较好地应用于育种工作的数据分析[7]。李清超等[8]研究认为，玉米产量与单穗粒重、株高和穗位高关联度较大；闵丽等[9]研究认为，玉米产量与株高、出籽率和穗位关联度较大；李光发等[10]研究认为，玉米产量与百粒重，穗长和秃尖长度关联度较大。

本研究应用灰色系统理论分析法，对山西省春播早熟区玉米杂交组合的产量和主要农艺性状进行灰色关联度分析，找出对山西省春播早熟区玉米品种产量影响较大的农艺性状，为玉米育种工作提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

19个杂交组合及相关数据来源于2018年山西省区域试验(春播早熟区)汇总结果，19个杂交组合分别为：DF 880、HY 7733、JK 1403、JKY 305、丰硕599、华玉1号、辉玉7381、吉川809、君实668、科腾2号、利玉228、龙玉3号、青卓2号、日茂8号、赛博160、威卡738、忻玉1034、中德999和大丰30(ck)。

1.2 方 法

1.2.1试验设计

试验在山西共设8个试验点，分别为大同2点、朔州2点、忻州1点、晋中1点、太原1点、吕梁1点。试验采用随机区组设计，3 次重复，小区面积20 m2，5 行区，实收中间3 行(面积12 m2)计产。试验周边设4行以上保护行。

田间记载项目、标准和品种抗性评价，按照《农作物品种试验技术操作规程 玉米》的相关要求执行。

田间及室内测量相关性状：生育期、株高、穗位高、倒伏率、倒折率、穗长、穗粗、秃尖、穗行、行粒、百粒重、出籽率、含水率、产量。

1.2.2分析方法

采用灰色关联度分析法对14个性状进行分析。将产量视为参考数列(X0)，其余性状视为比较数列，分别为生育期(X1)、株高(X2)、穗位高(X3)、倒伏率(X4)、倒折率(X5)、穗长(X6)、穗粗(X7)、秃尖(X8)、穗行(X9)、行粒(X10)、百粒重(X11)、出籽率(X12)、含水率(X13)。各农艺性状的平均值见表1。

1.2.3数据标准处理方法

应用Excel软件和DPS软件进行数据处理和灰色关联度分析[11]。由于各性状因素量纲不一致，为保证各性状具有等效性和同序性[12]，用以下公式进行无量纲化处理：

2 结果与分析

2.1 玉米杂交组合产量与各性状的基本表现

由表1可以看出，19份组合14个性状表现各不相同。部分产量高的组合，其株高、倒折率、出籽率、含水率等性状表现却不理想。所以要综合分析，才能较好的确定组合的优劣。

2.2 玉米产量与主要农艺性状的关联度

由表2和表3可以看出，山西省春播早熟区玉米杂交组合的产量与主要农艺性状的关联度大小排序为：株高>生育期>倒折率>穗行>行粒>秃尖>含水量>百粒重>穗位高>倒伏率>穗长>出籽率>穗粗。按照灰色系统理论关联分析原则，关联度大的数列与参考数列关系最密切，关联度小的数列与参考数列关系较远，表明山西省春播早熟区影响玉米杂交组合产量的关键因素是株高、生育期和倒折率，出籽率和穗粗对产量的影响程度相对较小。因此，在综合考虑相关因素的前提下，选育和筛选玉米杂交组合时，应注重对倒折率低的、株高适宜、生育期短的品种的选择。

表2 各品种(组合)主要农艺性状标准化值Table 2 Standardized values of main agronomic traits of each variety (combination)

表3 产量与各性状关联度及排序Table 3 Correlation degree and order between yield and each trait

2.3 玉米主要性状间的关系

根据灰度理论分析法，将不同性状分别作为参考数列，其他性状为比较数列，获得不同农艺性状间的关联矩阵(表4)。由表4可知，与生育期最密切的性状是倒折率，其次是倒伏率和出籽率；与株高最密切的性状是倒伏率，其次是倒折率和产量；与穗位高最密切的性状是穗粗，其次是倒伏率和株高；与倒伏率最密切的性状是倒折率，其次是生育期和穗粗；与倒折率最密切的性状是倒伏率，其次是生育期和穗粗；与穗长最密切的性状是秃尖，其次是穗粗和行粒；与穗粗最密切的性状是倒折率，其次是产量和倒伏率；与秃尖最密切的性状是穗长，其次是倒伏率和穗位高；与穗行最密切的性状是穗粗，其次是产量和出籽率；与行粒最密切的性状是倒折率，其次是倒伏率和穗粗；与百粒重最密切的性状是穗粗，其次是倒折率和产量；与出籽率最密切的性状是穗行，其次是生育期和倒伏率；与含水量最密切的性状是产量，其次是倒折率和倒伏率。

表4 各性状间关联矩阵Table 4 Correlation matrix among traits

可以看出，倒伏率、穗粗、倒折率与大部分性状的关联度较大，说明三者是与多个性状相互影响的重要农艺性状，这与《主要农作物品种审定标准(国家级)》中对玉米抗倒伏的要求相符。

3 结论与讨论

灰色关联度分析方法能将分散信息综合考虑，评价客观，分析结果与试验表现一般比较吻合，能综合判别品种的优劣，广泛的应用于作物科学研究中,为筛选适宜优良品种提供了可靠的依据[2,4,7-10,12-19]。

本研究表明，影响山西省春播早熟区玉米杂交组合产量的关键因素是株高、生育期和倒折率，出籽率和穗粗对产量的影响程度相对较小。魏常敏等[20]研究认为，产量与出籽率、生育期关联度最大；陈荣丽等[21]认为，穗粗是影响甜玉米鲜穗产量的主要因素。可见，不同品种，不同区域及不同年份都有可能改变影响玉米产量的主导因素。

玉米产量的形成受多种因素影响，本研究结果表明在山西省玉米育种过程中，选育春播早熟区品种，应该注重对株高、生育期和倒折率的选择。各个性状间的相互关系也不同，它们不能独立存在，而是相互影响，相互作用，所以还要综合考虑各个性状之间的相互关系，才能更有效地培育出高产，综合性状好的品种。