玉米自交系去雄所帶葉片數(shù)對(duì)產(chǎn)量影響的研究

， ， (山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 山東 泰安 271018)

·種子生產(chǎn)·

玉米自交系去雄所帶葉片數(shù)對(duì)產(chǎn)量影響的研究

張春慶，李巖，吳承來(lái)
(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 山東 泰安 271018)

去雄是玉米雜交制種的重要環(huán)節(jié)，研究明確去雄葉片數(shù)對(duì)制種產(chǎn)量的影響，對(duì)于指導(dǎo)機(jī)械化去雄具有重要意義。以鄭58、昌7-2、Lx 9801三個(gè)自交系為材料，研究去雄帶1～5片頂葉對(duì)產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，去雄帶1片葉產(chǎn)量最高，隨著去葉片數(shù)的增多產(chǎn)量開始明顯降低，不同材料對(duì)去葉片數(shù)產(chǎn)量反應(yīng)不同。去掉葉片數(shù)大于1片葉時(shí)，去掉葉片數(shù)每增加1片，在新疆單位面積產(chǎn)量減少5.52%，在甘肅減少6.77%。去葉片數(shù)(x)與單位面積產(chǎn)量(y)的關(guān)系方程，在新疆為：y=-51.161x2-175.77x+9 545.9(R2=0.978 7**)；在甘肅為：y=-124.55x2+228.48x+7 935.5(R2=0.954 9**)。機(jī)械化去雄時(shí)，適當(dāng)增加密度是減少機(jī)械去雄對(duì)產(chǎn)量影響的有效措施。

玉米； 自交系； 去雄； 葉片； 產(chǎn)量

隨著人工去雄成本的提高，機(jī)械去雄將成為未來(lái)玉米機(jī)械化制種的重要環(huán)節(jié)，明確去雄葉片數(shù)對(duì)制種產(chǎn)量的影響，對(duì)于指導(dǎo)人工去雄和機(jī)械化去雄都具有重要意義，特別是對(duì)機(jī)械去雄更有指導(dǎo)價(jià)值。摸苞帶葉去雄自20世紀(jì)90年代我國(guó)就做了大量研究。去掉雄穗及帶1、2片葉，相對(duì)僅去雄穗能夠增產(chǎn)，去掉3、4片葉減產(chǎn)[1-3]；但也有研究表明，去掉1、2片葉穗重差異不顯著，去3片葉穗重顯著降低[4-5]；Wilhelm等1991—1992年試驗(yàn)得出，去掉雄穗和1片葉減產(chǎn)約2%，去掉雄穗和4片葉，粒重減產(chǎn)10%左右，去除葉片基本與減產(chǎn)呈直線關(guān)系[6]。莫恩博等研究表明，不帶葉去雄產(chǎn)量最高，且與帶1片葉去雄無(wú)顯著差異，但與帶2片葉、3片葉、4片葉有顯著差異[7]。李玉等的研究結(jié)果表明，帶2片葉去雄產(chǎn)量最高，比不帶葉去雄(ck)增產(chǎn)12.4%，帶3片和4片葉去雄比ck顯著減產(chǎn)[8]。

綜上得出，在正常密度下去雄穗帶1～2片葉對(duì)制種產(chǎn)量有一定的提高作用或減產(chǎn)不顯著，去雄穗及帶3片葉以上對(duì)產(chǎn)量將有顯著影響，但在較高密度下，規(guī)律有所不同。目前還沒(méi)有明確去雄穗和帶不同的葉片對(duì)產(chǎn)量影響的規(guī)律，以及不同制種地區(qū)和自交系變化規(guī)律是否一致。隨著技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械去雄將是重要的發(fā)展方向，美國(guó)1981年研制出基本代替人工的去雄機(jī)械。機(jī)械去雄對(duì)葉片的損傷將遠(yuǎn)大于人工，因此，進(jìn)一步明確去雄及所帶葉片數(shù)對(duì)產(chǎn)量的影響規(guī)律，對(duì)指導(dǎo)機(jī)械去雄期間的操作和改進(jìn)農(nóng)藝措施都具有實(shí)踐意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選用3個(gè)不同株型的玉米自交系鄭58、昌7-2、Lx 9801，2013年在新疆昌吉和甘肅張掖兩地春播。

1.2 試驗(yàn)方法

密度為79 500株/hm2(行距50 cm，株距25 cm)。每個(gè)處理小區(qū)面積100 m2，3次重復(fù)。共6個(gè)處理：僅去雄穗、去雄穗帶1片葉、去雄穗帶2片葉、去雄穗帶3片葉、去雄穗帶4片葉、去雄穗帶5片葉，分別記為T 0、T 1、T 2、T 3、T 4、T 5。在抽雄時(shí)人工去葉片，收獲時(shí)測(cè)定小區(qū)產(chǎn)量。收獲后取20穗測(cè)定穗粒數(shù)、穗粒重、千粒重。

2 結(jié)果與分析

3個(gè)自交系(鄭58、昌7-2、Lx 9801)，6個(gè)不同的處理：僅去雄穗、去雄穗的同時(shí)去掉1片、2片、3片、4片、5片葉，在新疆和甘肅的試驗(yàn)結(jié)果見表1、表2和圖1。

由表1可知，新疆試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量高于甘肅張掖試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量，在不同實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)去葉片數(shù)量影響不同的產(chǎn)量相關(guān)性狀。在新疆，去葉片的數(shù)量顯著影響穗粒數(shù)、穗粒重和單位面積產(chǎn)量，但對(duì)千粒重沒(méi)有顯著影響；在甘肅，去葉片的數(shù)量則對(duì)千粒重和單位面積產(chǎn)量有顯著影響，而對(duì)穗粒數(shù)和穗粒重沒(méi)有顯著影響。

表1 去不同葉片數(shù)對(duì)3個(gè)自交系不同單產(chǎn)性狀的平均影響

處理 新 疆 甘 肅 穗粒數(shù)穗粒重(g)千粒重(g)單產(chǎn)(kg/hm2)穗粒數(shù)穗粒重(g)千粒重(g)單產(chǎn)(kg/hm2)T0485abA109aA230aA9435．0aA329aA82aA274abA7785．0abAT1490aA110aA229aA9540．0aA327aA82aA279aA8280．0aAT2459abcAB103abAB231aA8940．0abAB320aA84aA277aA7995．0aABT3452bcAB98bcABC225aA8490．0bcABC328aA81aA276abA7260．0bcBCT4426cdBC92cdBC227aA7980．0cdBC324aA85aA272abA6825．0cCDT5391dC86dC229aA7440．0dC307aA76aA268bA6045．0dD

表2 去不同葉片數(shù)對(duì)不同自交系單產(chǎn)性狀的影響

自交系處理 新 疆 甘 肅 穗粒數(shù)穗粒重(g)千粒重(g)單產(chǎn)(kg/hm2)穗粒數(shù)穗粒重(g)千粒重(g)單產(chǎn)(kg/hm2)鄭58T0414abAB109abAB267bA9465．0abAB287abA86bcA346aA8925．0abABCT1443aA120aA268bA10425．0aA294aA96abcA351aA9585．0aAT2398abAB115abA291aA9990．0abA281abA101aA352aA9210．0aABT3356bcABC94bcABC265bA8115．0bcABC268abA89abcA357aA8115．0bcBCT4314cdBC84cdBC273abA7290．0cdBC280abA99abA352aA7800．0cCDT5269dC70dc264bA6060．0dC254bA85cA349aA6705．0dD昌7?2T0550aA103aA191aA8910．0aA368aA75bA237abA7590．0aABT1541aA100aA184aA8700．0aA395aA87abA245aA8010．0aAT2536aA98aA182aA8550．0aA380aA85abA240abA7770．0aABT3543aA99aA185aA8580．0aA391aA83abA237abA7065．0abABCT4544aA102aA192aA8865．0aA392aA90aA236abA6585．0bBCT5474aA88aA190aA7635．0aA376aA79abA233bA6165．0bCLx9801T0491aA115aA233aA9945．0aA332aA86aA238abAB6840．0abAT1486aA110abA234aA9510．0abA291bA64bB242aA7260．0aAT2443aA95abA221aA8280．0abA299abA65bB239abA7020．0abAT3456aA101abA224aA8760．0abA325abA72abAB234abAB6600．0abAT4420aA90bA215aA7785．0bA299abA67bB227bcAB6105．0bcABT5430aA100abA232aA8610．0abA291bA65bB223cB5250．0cB

單位面積產(chǎn)量上新疆、甘肅兩地的變化趨勢(shì)是一致的(圖1)，去掉雄穗和1片葉對(duì)提高產(chǎn)量是有利的，去雄帶1片葉產(chǎn)量最高，但與去雄帶2片葉產(chǎn)量差異不顯著，隨著去葉片數(shù)的增多產(chǎn)量開始明顯降低。去掉葉片數(shù)大于1片葉時(shí)，每增加1片，在新疆單位面積產(chǎn)量減少5.52%，在甘肅減少6.77%，不同地區(qū)對(duì)產(chǎn)量影響程度有一定差異。在新疆，去葉片數(shù)(x)與產(chǎn)量(y)的關(guān)系方程為y=-51.161x2-175.77x+9 545.9(R2=0.978 7**)；在甘肅，去葉片數(shù)與產(chǎn)量的關(guān)系方程為y=-124.55x2+228.48x+7 935.5(R2=0.954 9**)。

由表2可看出，不同自交系反應(yīng)規(guī)律不一致。去葉片對(duì)鄭58和Lx 9801產(chǎn)量的影響相對(duì)較較大，對(duì)昌7-2的影響相對(duì)較小，即不同材料對(duì)去葉片的反應(yīng)不同。昌7-2在新疆的各產(chǎn)量均變化不大，但在甘肅相對(duì)較大，說(shuō)明不同地區(qū)材料的反應(yīng)也不一樣。

圖1 去不同葉片數(shù)對(duì)產(chǎn)量的影響

3 討論與結(jié)論

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，自交系去雄帶葉片數(shù)對(duì)制種產(chǎn)量的影響與雜交種去葉片對(duì)產(chǎn)量的影響相似，即在通常密度(小于75 000株/hm2)下，去雄帶1片葉產(chǎn)量最高，去雄帶1～2片葉對(duì)產(chǎn)量沒(méi)有明顯影響，去雄帶3片葉以上，產(chǎn)量明顯降低；高密度(大于90 000株/hm2)下，去雄帶2片葉產(chǎn)量最高。李玉等[8]認(rèn)為，在高密度(90 000株/hm2)的制種條件下，去雄帶2片葉制種產(chǎn)量較僅去雄穗增產(chǎn)12.4%。黃錄煥等[9]研究表明，在90 000株/hm2密度下，與不去雄對(duì)照相比，去雄不帶頂葉、去雄帶1頂葉、去雄帶2頂葉、去雄帶3頂葉單位面積的玉米產(chǎn)量分別增加了4.07%、5.09%、2.49%和0.43%，其中去雄帶1頂葉顯著高于對(duì)照。劉鐵寧等[10]研究表明，在105 000株/hm2密度的條件下，去雄帶2片葉2品種分別較對(duì)照(不去雄)增產(chǎn)12.5%和23.4%，半緊湊型較緊湊型品種增產(chǎn)幅度大。去除植株頂部2片葉較對(duì)照可顯著改善玉米生育后期群體透光率(LT)，并延長(zhǎng)LAI高值持續(xù)期，形成較高的籽粒產(chǎn)量，除去頂部4片葉和6片葉，顯著降低了LAI，增加了生育后期的漏光損失，不利于光能利用率的提高，顯著降低產(chǎn)量。

不同生態(tài)區(qū)、不同地塊以及不同播期，形成的群體大小不同，去除葉片對(duì)產(chǎn)量的影響程度不同。在較小群體條件下葉片“源”是影響產(chǎn)量主要矛盾，去除葉片會(huì)對(duì)產(chǎn)量影響較大。在密度較高、群體較大情況下，去除一定數(shù)量的葉片有利于改善群體的透光率，延長(zhǎng)葉片壽命，有利于提高制種產(chǎn)量，但去除葉片不能過(guò)度。在機(jī)械去雄時(shí)，為了防止過(guò)度去除葉片對(duì)產(chǎn)量的影響，適當(dāng)增加群體密度，株小、緊湊型母本可以采用90 000～105 000株/hm2，高大、松散型母本可以采用75 000～82 500株/hm2。

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Effect of Detasseling with Different Numbers of Leaves on the Yield of Maize Inbred Lines

ZHANGChunqing,LIYan,WUChenglai

2016-03-27

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科技專項(xiàng)(編號(hào)：201203052，201303005)和山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)玉米技術(shù)體系(編號(hào)：SDAIT-01-022-02)資助。

張春慶(1963—)，男，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：種子科學(xué)與技術(shù)，玉米遺傳育種；E-mail:cqzhang@sdau.edu.cn。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.08.118

S 513

A

1001-4705(2016)08-0118-03