黄淮海玉米区试品种农艺性状与产量的相关性及通径分析

刘世敏 王同芹 刘兆丽

摘要 选用2014—2019年参加黄淮海夏玉米区域试验75 000株/hm2密度的426个品种为研究对象，对株高、穗位高、穗长、穗行数、秃顶长、百粒重 6个玉米农艺性状和产量表现进行了统计分析。相关分析结果表明，产量与穗位高、穗长、株高、穗行数呈极显著正相关关系，与秃顶长呈极显著负相关关系。通径分析表明，穗長、穗位高和穗行数的直接通径系数较大，是影响产量的关键性状，在选育玉米品种时，要注意对穗长、穗位高和穗行数的选择。

关键词 玉米品种;产量;农艺性状;相关分析;通径分析

中图分类号 S513  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2020）21-0030-03

Abstract In order to analyze the relationship between agronomic characters and yield， we selected 426 maize varieties in HuangHuaiHai regional trial from 2014 to 2019 as the research material.The agronomic characters， including plant height， ear height， ear length， ear rows， the bald length and 100kernel weight were measured at post grainfilling stages.The correlation analysis showed that the yield showed extremely significant positive correlation with plant height， ear height， ear length and ear rows， had extremely significant negative correlation with bald length. Path analysis showed that ear length， ear height and ear rows had greater direct path coefficient with yield. Ear length， ear height and ear rows were the key characters affected the yield of maize， so that particular attention should be paid to the characters in the maize breeding.

Key words Maize varieties;Yield;Agronomic characters;Correlation analysis;Path analysis

基金项目 国家玉米产业技术体系潍坊试验站（CARS-02-65）。

作者简介 刘世敏（1989—），男，山东昌邑人，助理研究员，硕士，从事玉米育种与栽培研究。*通信作者，高级农艺师，硕士，从事玉米育种与栽培研究。

收稿日期 2020-03-18

玉米是我国第一大作物，是粮食稳产增产的主力军。近年来，我国玉米单产水平显著提高，但与美国还有较大差距[1-3]。黄淮海夏玉米区是我国最大的玉米集中产区之一，该地区气候复杂多变，玉米生育期较短，对品种提出了特殊的要求[4-5]。因此，培育高产稳产玉米品种、继续提高玉米单产水平、筑牢粮食安全屏障意义重大[6]。

鉴于此，笔者利用2014—2019年黄淮海夏玉米区域试验潍坊试验点75 000株/hm2品种的试验数据，分析玉米产量与部分农艺性状间的关系，以期为玉米品种选育提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

该试验以2014—2019年黄淮海夏玉米区试潍坊试验点75 000株/hm2密度的426个品种为试验材料。

1.2 试验设计

根据黄淮海夏玉米区域试验的种植要求，采用随机区组设计，每个品种3次重复，小区面积20 m2，行长6.67 m，行距0.60 m，5行区，试验地周围设立不少于4行宽度的保护区（行）。

1.3 测定项目及方法

测定项目为玉米株高、穗位高、穗长、穗行数、秃顶长、百粒重和产量。产量为实收小区中间3行，转化为14%含水量的1 hm2面积的产量。

1.4 试验数据和分析方法

数据来源于2014—2019年国家黄淮海夏玉米品种区域数据年终报告潍坊试验点数据，统计分析软件为Excel和IBM SPSS Statistics 23.0，SPSS分析方法参考杜家菊等[7]的方法。

2 结果与分析

2.1 国家黄淮海夏玉米区域试验潍坊试验点情况

对2014—2019年国家黄淮海夏玉米区域试验潍坊试验点参试组合进行描述统计。结果显示，2014—2019年共有426个品种参加75 000株/hm2密度的试验，各年参试品种数量分别为53、61、103、87、64和58个。

2.2 参试品种农艺性状的描述统计

对2014—2019年参试品种的农艺性状进行统计分析，结果如表1所示。由表1可知，所有性状中，秃顶长的变异系数最大（73.04%），穗位高次之（15.26%），株高、穗长、穗行数、百粒重的变异系数都较小。由此可知，在所有农艺性状中，秃顶长的稳定性较差，易受环境影响，但同时该性状选择潜力大;株高、穗长、穗行数、百粒重等性状较稳定，受环境影响较小。

2.3 参试品种农艺性状与产量的相关分析

为了解各农艺性状与产量的关系，将各性状与产量进行相关分析，结果如表2所示。

由表2可知，各农艺性状与产量的相关系数由大到小依次排列为穗位高、穗长、株高、穗行数、百粒重、秃顶长。产量与穗位高（r=0.305**）、穗长（r=0.257**）、株高（r=0219**）、穗行數（r=0.130**）呈极显著正相关，与秃顶长（r=-0.155**）呈极显著负相关。各性状中，株高与穗位高（r=0.511**）、穗长（r=0.288**）、穗行数（r=0.192**）、秃顶长（r=0.172**）、百粒重（r=0.143**）均呈极显著正相关;穗位高与秃顶长（r=-0.121*）呈显著负相关，与其他性状相关性不显著;穗长与秃顶长（r=0.294**）、百粒重（r=0210**）呈极显著正相关;穗行数与秃顶长（r=0.283**）呈极显著正相关，与百粒重（r=-0.387**）呈极显著负相关。

2.4 参试品种农艺性状的通径分析

为进一步厘清各性状与产量的直接和间接关系，需要进行通径分析。模型摘要输出结果显示，R=0.484，R2=0.234，调整后R2=0.223，标准估算的误差为934.702 68。其中，决定系数R2=0.234，则剩余因子e=1-R2=0.875 2，该值较大，说明对产量有影响的自变量除百粒重、穗位高、秃顶长、穗长、穗行数、株高这6个因素外，还有很多。

表3列出了各自变量的偏回归系数、截距、标准化系数（即通径系数）以及显著性结果，可以得出线性回归方程：y=2 881.555+1.194x1+17.188x2+256 537x3+129.331x4-346591x5-23.106x6

从通径系数可以看出，自变量对y的直接作用分别是：

P1y=0.022;P2y=0.24;

P3y=0.336;P4y=0.173;

P5y=-0.274;P6y=-0.059。

计算间接通径系数，由表3的相关性输出结果可知自变量与因变量、各自变量之间的相关系数。

x1通过x2对y的间接通径系数为：r12×P2y=0.511×0.24=0.122 64;

x1通过x3对y的间接通径系数为：r13×P3y=0.288×0.336=0.096 8;

x1通过x4对y的间接通径系数为：r14×P4y=0.192×0.173=0.033 2;

x1通过x5对y的间接通径系数为：r14×P5y=0.172×（-0.274）=-0.047 1;

x1通过x6对y的间接通径系数为：r16×P6y=0.143×（-0.059）=-0.008 4。

用同样的方法可以计算x2、x3、x4、x5、x6对y的间接通径系数，结果如表4所示。

由表4可知，各性状的直接通径系数从大到小依次为穗长、穗位高、穗行数、株高、百粒重、秃顶长。进一步分析各性状间与产量的间接关系如下：

（1）穗长对产量的效应。穗长和产量的直接通径系数为0.336 0，间接通径系数为正效应的性状有株高0.006 3，穗位高0.008 4，有负效应的性状分别为穗行数-0.000 9，秃顶长-0.080 6，百粒重-0.012 4，负效应大于正效应，穗长对产量的综合效应为r=0.257**。穗长对产量所起的作用较大，在选育品种时，要选择穗长较长的品种，但同时要考虑穗行数、秃顶长和百粒重等性状。

（2）穗位高对产量的效应。穗位高和产量的直接通径系数为0.240 0，所有性状的间接通径系数均为正值，都为正效应，说明在穗位高增加的同时，其他性状都会起正作用。穗位高对产量的综合效应为r=0.305**。穗位高对产量的作用非常大，选育品种时在满足抗倒伏、倒折的前提下，可选择穗位尽量高的组合。

（3）穗行数对产量的效应。穗行数和产量的直接通径系数为0.173 0，间接通径系数为正效应的性状有株高0.004 2，穗位高0.009 8、百粒重0.022 8，为负效应的性状有穗长-0.001 7、秃顶长-0.077 5，负效应大于正效应。穗行数对产量的综合效应为r=0.130**，说明在选择穗行数多的品种时，要同时注意对穗长和秃顶长等性状的选择。

（4）株高对产量的效应。株高和产量的直接通径系数为0.022 0，间接通径系数为正效应的性状有穗位高0.122 6、穗长0.096 8、穗行数0.033 2，为负效应的性状有秃顶长-0.047 1、百粒重-0.008 4，正向效应大于负向效应，综合效应为r=0.219**，株高对产量的影响较大，在选育品种时，在满足抗倒伏、倒折的前提下，可选择株高尽量高的组合。

（5）秃顶长对产量的效应。秃顶长和产量的直接通径系数为-0.274 0，间接通径系数为正效应的性状有株高0.003 8、穗长0.098 8、穗行数0.049 0，为负效应的性状有穗位高-0.029 0、百粒重-0.004 3，综合效应为r=-0.155**，说明秃顶长对产量的影响很大，在育种过程中要选择封顶性好的品种。

（6）百粒重对产量的影响。百粒重和产量的直接通径系数为-0.059 0，间接通径系数为正效应的性状有株高0.003 1、穗长0.070 6，为负效应的性状有穗位高-0.006 5、穗行数-0.067 0、秃顶长-0.020 0，正负效应相互抵消，百粒重对产量的综合效应为-0.078，为不显著负相关。

3 结论与讨论

参加试验的6个农艺性状的变异系数由大到小依次为秃顶长、穗位高、穗行数、穗长、百粒重、株高，这与吕莹莹等[8]、许卫猛等[9]、李新娜等[10]的研究结果基本一致。秃顶长的变异系数最大，说明性状稳定性差。

各农艺性状与产量的相关性由大到小依次为穗位高、穗长、株高、穗行数、百粒重、秃顶长，这与王楠等[11]、鲁珊等[12]、贾亚涛等[13]的研究结果基本一致。在玉米新品种选育时，要注重对穗长和穗位高的选择，同时要特别注意选择封顶性好的品种。

各农艺性状与产量的通径系数由大到小排列为穗长、穗位高、穗行数、株高、百粒重、秃顶长。穗长、穗位高和穗行数对产量正效应明显，秃顶长对产量负效应影响较大，这与时成俏等[14]、李光发等[15]的研究结果基本一致。

综上可知，玉米品种要获得高产，应具备适宜的株高和穗位高、较多的穗行数和较长的穗长。在育种中，要注意对某些关键性状的选择，同时要协调各性状之间的关系[16]。

参考文献

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[16]李永祥，石云素，宋燕春，等.中国玉米品种改良及其种质基础分析[J].中国农业科技导报，2013，15（3）：30-35.