李永軍,崔雪艷,張健,陳巖
(遼寧省沙地治理與利用研究所,遼寧阜新123000)
隨著科技與經(jīng)濟的高速發(fā)展,我國對玉米的需求量也在逐年增加,單產(chǎn)仍然是玉米育種者追求的重要目標。在玉米育種中,有必要研究主要農(nóng)藝性狀及其與產(chǎn)量的相關(guān)性,明確影響產(chǎn)量的主要因素,并為選擇優(yōu)良雜交種提供依據(jù)。遼寧省是我國春季玉米的主產(chǎn)區(qū),不僅是商品糧生產(chǎn)基地,還是玉米雜交育種和種子生產(chǎn)的重要中心。遼寧省遼闊的地區(qū)以及遼河平原和遼東半島復(fù)雜的氣候造就了當?shù)刂惺?、中晚熟玉米品種大面積種植的格局。筆者對2019年遼寧省玉米試驗區(qū)中熟組玉米雜交種主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量間的相關(guān)性進行分析,為玉米農(nóng)藝性狀的選擇提供參考。
試驗材料為2019年參加遼寧省中熟玉米區(qū)域試驗種植的9個玉米新品種:阜1315、撫801、SKW-66、KY815、佳昌610、BS932、丹6121、鐵164、鐵409。
玉米種植密度為60 000~67 500株/hm2。各試點按2019年遼寧省玉米區(qū)試方案執(zhí)行,采用隨機區(qū)組排列,3次重復(fù),5行區(qū),6 m行長,每小區(qū)實收中間3行計算產(chǎn)量。根據(jù)各點上報數(shù)據(jù)進行試驗綜合評價合格后,求各品種主要性狀的算術(shù)平均值。研究選取的8個主要農(nóng)藝性狀分別為穗長(cm)、穗粗(cm)、禿尖長(cm)、行粒數(shù)(粒/行)、百粒重(g)、空稈率(%)、倒折率(%)和出籽率(%)。
按多元線性回歸理論要求,將9個玉米雜交組合的產(chǎn)量與8個相關(guān)農(nóng)藝性狀進行回歸分析,并采用t檢驗進行顯著性檢驗。數(shù)據(jù)分析采用Excel和R version 3.5.0軟件處理。
由于考察指標的量綱不一致,需對原始數(shù)據(jù)做初始化處理,使之無量綱化,標準化處理后的結(jié)果見表1。
表1 原始數(shù)據(jù)標準化結(jié)果
2.2.1 模型建立。為考察不同玉米雜交品種產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀間的依存關(guān)系,需要建立多元線性回歸模型。
其中,y代表產(chǎn)量,X1代表百粒重,X2代表行粒數(shù),X3代表出籽率,X4代表空稈率,X5代表穗長,X6代表禿尖長,X7代表穗粗,X8代表倒折率,當?shù)玫絥組觀測數(shù)據(jù)(X1,X2,…,X8,yi)(i=1,2,…,n),可將線性回歸模型表示為:
將其寫成矩陣形式為:Y=Xβ+ε,通常X稱為設(shè)計陣,β為回歸系數(shù)向量。
2.2.2 模型求解。利用表1數(shù)據(jù)求參考因素,結(jié)果見表2。從表2可見,在所選取的8個主要農(nóng)藝性狀中,百粒重、行粒數(shù)、出籽率、空稈率、穗長等因素對產(chǎn)量有顯著影響,與產(chǎn)量的關(guān)系較密切。
表2 多元線性回歸參數(shù)估計結(jié)果
2.2.3 相關(guān)分析。通過計算產(chǎn)量以及8個主要農(nóng)藝性狀兩兩變量間的相關(guān)系數(shù)發(fā)現(xiàn),不同性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度大小為:百粒重>行粒數(shù)>出籽率>空稈率>穗長>禿尖長>穗粗>倒折率。首先是百粒重,其與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度在0.9以上;其次是行粒數(shù)和出籽率,這2個性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度在0.8~0.9;再次是空稈率和穗長,這2個性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度在0.8左右;最后是禿尖長、穗粗和倒折率,其與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度均小于0.8(表3)。
表3 各品種玉米產(chǎn)量與不同性狀的相關(guān)系數(shù)
該研究選取2019年參加遼寧省中熟玉米區(qū)域試驗的9個雜交組合進行主要農(nóng)藝性狀的多元線性回歸分析,結(jié)果表明,遼寧省中熟玉米品種與產(chǎn)量密切相關(guān)的農(nóng)藝性狀是百粒重、行粒數(shù)、出籽率、空稈率和穗長等;百粒重和行粒數(shù)是遼寧省中熟玉米雜交種選育的主要影響因素。說明在選育中熟玉米品種時,要在保證適當百粒重和果穗長度的前提下,注重選育出籽率高、空稈率低的品種。在高產(chǎn)玉米品種選育中應(yīng)增強抗倒性、降低空稈率、提高出籽率,適當增加百粒重和穗粗,降低穗位高。