超甜玉米引種栽培試驗

任仕偉

摘要[目的]篩選出適合西雙版納高溫高濕熱帶雨林地區(qū)的超甜玉米品種。[方法]采用5種引進(jìn)種和2種本地種的超甜玉米進(jìn)行栽培比較試驗，對其植株性狀、形態(tài)特征、品質(zhì)特性及經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量等項目進(jìn)行比較研究。[結(jié)果]與對照品種比較，5個引進(jìn)種中，綜合表現(xiàn)較好的品種是ZP-231和ZP-401，最差的是ZP-111。[結(jié)論] 引進(jìn)種ZP-231和ZP-401可在西雙版納進(jìn)行較大面積推廣試種。

關(guān)鍵詞超甜玉米；引種；性狀；西雙版納

中圖分類號S513文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2017）32-0009-05

Cultivated Experiment on Introducing Varieties of Super Sweet Maize

REN Shiwei

（Yunnan Forest Nature Center， Kunming， Yunan 650224）

Abstract[Objective] To screen the proper variety of super sweet maize for Xishuangbanna. [Method] Cultivated comparative experiment of 5 introducing varieties and 2 local varieties was carried out. Their plant characters， morphological characteristics， quality characters， economic yield and so on were compared. [Result] Compared with the control， ZP-231 and ZP-401 showed relatively better performance among the five introduced varieties. And ZP-111 was the worst. [Conclusion] Introduced varieties ZP-231 and ZP-401 could be promoted in Xishuangbanna in relatively large area.

Key wordsSuper sweet maize；Variety introduction；Character；Xishuangbanna

玉米具有廣泛的適應(yīng)性，因而其引種成功的可能性很大。超甜玉米是玉米（Zea mays L.）的一個類型，又叫特甜玉米，分別受bt1、bt2、sh1、sh2共4個單隱形基因團(tuán)控制。目前生產(chǎn)上應(yīng)用的主要有bt1 和sh1基因類型的超甜玉米[1]。超甜玉米蛋白質(zhì)含量高、富含維生素和氨基酸、糖分高、適口性好，主要用于加工罐頭食品、速凍食品和作為新鮮水果[2]。超甜玉米是普通玉米胚乳突變體的一種類型，其種質(zhì)資源相對貧乏[3]，且品種適應(yīng)性有限，缺乏耐熱型品種，不適應(yīng)南方高溫高濕的夏季生態(tài)條件，南方地區(qū)嚴(yán)重缺乏適合夏種的耐熱型品種[4]。云南省西雙版納正地處熱帶雨林地區(qū)，由于生態(tài)條件所限，導(dǎo)致玉米品種單一，種質(zhì)資源缺乏，尤其是超甜玉米的當(dāng)家品種更是匱乏。鑒于此，筆者采用5種引進(jìn)種和2種本地種的超甜玉米進(jìn)行栽培比較試驗，對其植株性狀、形態(tài)特征、品質(zhì)特性及經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量等項目進(jìn)行調(diào)查比較，以期篩選出適合西雙版納高溫高濕熱帶雨林地區(qū)的超甜玉米品種，增加西雙版納玉米的種質(zhì)資源，并為大面積示范推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

供試品種包括來自云南省農(nóng)科院從國外引進(jìn)的超甜玉米品種（ZP-111、ZP-504、ZP-231、ZP-311、ZP-401）；當(dāng)?shù)赝茝V的超甜玉米品種華寶1號（HB-1）及奧珍5號（AZ-5）為對照品種。

1.2處理方法

試驗于2016年4—8月在西雙版納農(nóng)家田地中進(jìn)行。供試地土壤砂質(zhì)，肥力中上等。

試驗設(shè)ZP-111、ZP-504、ZP-231、ZP-311、ZP-401共5個引進(jìn)品種及2個對照品種HB-1、AZ-5。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，共7個處理，3次重復(fù)，21個小區(qū)，小區(qū)面積8 m2。株行距為30 cm×50 cm。于4月5日播種，穴盤育苗，采用起畦移栽方式，4月26日帶土移栽，移栽時以腐熟農(nóng)家肥為基肥，定苗后進(jìn)行常規(guī)管理，處理間保持一致。

1.3測定項目

生育期每10 d定株測定株高（從基部到最高處）和莖高（從基部到心葉）；苗期、生長中期及抽穗期分別測定葉面積、葉綠素、根、莖、葉的干、鮮重；收獲期取樣測定總棒重（帶苞葉棒重）、棒重（去苞葉棒重）、棒粗、棒長、千粒重、行粒數(shù)、棒重、子粒產(chǎn)量等，成熟時測定蛋白質(zhì)、可溶性糖含量、淀粉含量。其中，葉綠素含量用SPAD-502型葉綠素含量測定儀測定；

蛋白質(zhì)含量用考馬斯亮藍(lán)G-250法[5]測定；

可溶性糖含量用蒽酮硫酸法[5]測定；

淀粉含量用旋光法[6]測定。

1.4試驗數(shù)據(jù)分析

采用Excel常用的函數(shù)分析法，并利用DPS軟件進(jìn)行方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同玉米品種植株生長態(tài)比較

由圖1、2可知，各參試品種在移栽緩苗后5 d（5月1日）株高和莖高呈增長趨勢。在生長前期，株高生長較快，莖高生長緩慢；在生長中期（5月11日始），株高和莖高的生長速度均提高，而莖高增加較明顯；在生長后期（6月10日始），除對照品種外，其他參試品種株高和莖高的增長速度均明顯下降，其中ZP-111的下降最快。在5個引進(jìn)種中，ZP-231植株生長動態(tài)一直保持較高的生長優(yōu)勢，ZP-401次之，ZP-311在生長前期長勢較差，而后期ZP-111長勢最差；2個對照品種植株生長動態(tài)與5個引進(jìn)種形成鮮明對比，表現(xiàn)為苗期和生長中期增長速度緩慢，后期進(jìn)入旺盛生長階段，且兩者的生長動態(tài)基本保持一致。

2.2不同玉米品種干物質(zhì)積累的比較

由表1可知，從苗期至抽穗期，不同品種植株各部分積累的干物質(zhì)重一直增加，到抽穗期達(dá)最高；含水率呈低—高—低的變化趨勢，到抽穗期最低；根冠比呈直線下降趨勢，在苗期由于根系生長相對較快，根冠比較大，隨著冠部葉片的展開，干物質(zhì)的積累量也逐漸增加，因此根冠比越來越小，到抽穗期根冠比降到最低。從苗期至生長中期，葉片的干物質(zhì)增長速率最快，其次是莖部，而根部的干物質(zhì)增長速率最慢；ZP-311植株各部分干物重的增長量最低，ZP-111的根、莖部分增長量最高，ZP-231則葉部增長量最高；從生長中期至抽穗期，各品種植株干物質(zhì)均明顯增加，其中莖部增長速率最快，葉片次之；2個對照品種植株各部分干物質(zhì)重增長量明顯比5個引進(jìn)種的高，其中HB-1的地上部增長量最多，其增長率為86.8%，ZP-111的最少，其增長率比HB-1低21.5%。AZ-5的地上部增長量最多，增長率為76.1%；ZP-504的最少，增長率比AZ-5低23.8%。

2.3不同玉米品種植株葉部生長狀況比較

由表2可知，從苗期至抽穗期各品種葉片的長度、寬度、單片葉面積及單株葉面積均呈直線增長趨勢；葉綠素含量呈先上升后保持穩(wěn)定的趨勢。在苗期，ZP-111單片面積最小，ZP-311的單株葉面積最小，而HB-1的單片葉面積和單株葉面積均最大；在生長中期，ZP-231的單片葉面積及單株葉面積均達(dá)到最大，ZP-401次之，ZP-311最小；在抽穗期，各品種的單片葉面積及單株葉面積均達(dá)到最大，且2個對照品種比5個引進(jìn)品種明顯大，其中HB-1的最大，其單株葉面積比ZP-111高68.9%，其葉片最寬、最長。在5個引進(jìn)種中，除ZP-231的單葉面積及單株葉面積最大，ZP-111的最小，其他單株葉面積變化幅度為1 999.58～2 177.80 cm2 /株。方差分析結(jié)果表明，苗期ZP-504的葉綠素含量與ZP-401、HB-1達(dá)極顯著水平，其他品種間無顯著差異；在生長中期，除AZ-5和ZP-231間無顯著差異外，其他品種間葉綠素含量均達(dá)極顯著水平；抽穗期ZP-504葉綠素含量最小，與ZP-111、AZ-5、HB-1間達(dá)極顯著水平。

2.4不同玉米品種生長比較

由表3可知，從苗期至抽穗期，各參試品種植株的葉干重（LWR），比葉面積（SLA），葉面積比（LAR），相對生長率（R）均呈下降趨勢，除HB-1葉干重比和相對生長率上升外；比葉重（SLW）、凈同化率（NAR）均呈直線上升的趨勢。從苗期至生長中期，各參試品種生長分析的各項指標(biāo)均無明顯差異，LWRZP-111最小，HB-1次之，其他品種的變化幅度為568.5～592.7 mg/g，而HB-1的SLW、NAR和R均比其他品種低；在抽穗期，除SLA和NAR外，2個對照品種和其他生長分析指標(biāo)均明顯高于5個引進(jìn)種，且HB-1比AZ-5大；5個引進(jìn)種生長分析各項指標(biāo)變化無規(guī)律。

2.5不同玉米品種果穗外觀性狀比較

由表4可知，各參試品種穗長的差異不大，ZP-111最小，ZP-311次之，其他的變化幅度為35～38 cm；5個引進(jìn)種的穗位高、棒長、棒粗、軸粗、每棒總粒數(shù)、行粒數(shù)皆比2個對照品種的明顯低，且各品種的穗位高、每棒總粒數(shù)、行粒數(shù)品種間變化較大；在5個引進(jìn)種中，ZP-231的穗位高、總棒長、每棒總粒數(shù)、每棒行數(shù)、粒數(shù)比其他4個品種都高，ZP-401的穗長和棒長最長，而ZP-111所有性狀（除軸粗外）在5個引進(jìn)種中最低，其他品種居中；HB-1的棒長、棒粗、軸粗、每棒總粒數(shù)、行粒數(shù)、每棒行數(shù)均比其他品種高。

2.6不同玉米品種果穗質(zhì)量和產(chǎn)量性狀比較

由表5可知，5個引進(jìn)品種的每棒總重、每棒重、單位面積鮮粒重、單位面積干粒重均比2個對照品種低，其中單位面積棒重與HB-1的差異均達(dá)極顯著；ZP-401的千粒重比所有參試品種均高，而HB-1的千粒重最低，ZP-311的鮮粒重最低。在5個引進(jìn)種中，ZP-401的果穗質(zhì)量和產(chǎn)量性狀最高，ZP-231次之。與ZP-111的相比，ZP-401單位面積棒重高出43.9%，差異達(dá)極顯著水平，單位面積干粒重高出54.2%。

2.7不同玉米品種品質(zhì)性狀、禿尖率、含水率比較

由表6可知，5個引進(jìn)種的品質(zhì)性狀（可溶性糖含量、淀粉、蛋白質(zhì)）及籽粒含水量和禿尖率明顯比2個對照品種高，差異達(dá)極顯著水平（除ZP-504蛋白質(zhì)與對照品種無顯著差異外），且可溶性糖含量和淀粉含量均在20%以上。其中，ZP-231糖含量最大，可溶性糖含量比對照品種HB-1高45.4%；在5個引進(jìn)種中，品種間可溶性糖含量差異均達(dá)極顯著水平，其中ZP-231比ZP-504高19.6%；ZP-401、ZP-231的蛋白質(zhì)比ZP-111高11%，存在極顯著差異，且ZP-111的禿尖率最大，比ZP-231的約高出3倍；ZP-504和ZP-401的淀粉含量與ZP-311差異達(dá)顯著水平，其他品種間無顯著差異；2個對照品種間品質(zhì)性狀和含水量差異不顯著，但HB-1的禿尖率較大。

3結(jié)論與討論

3.1玉米品種特性與生長的關(guān)系

超甜玉米的種子秕癟，發(fā)芽出苗率低，可采用育苗移栽技術(shù)實現(xiàn)苗齊、苗全、苗壯；超甜玉米的生育特性有生育期短、植株矮小、抗性弱、果穗小、籽粒小等；與普通玉米相比，甜玉米一般表現(xiàn)出早熟或及早熟的特征[1]。試驗結(jié)果表明，采用穴盤育苗移栽方式，各參試品種種子的出苗率均達(dá)90%以上，且在移栽前苗高整齊、粗壯。其原因可能是穴盤育苗利于苗期的水肥管理，養(yǎng)分水分集中在微小的土壤環(huán)境中，使幼苗根系能充足且迅速地吸收水肥；5個引進(jìn)種從出苗到采收鮮穗需61～66 d，屬早熟品種，2個對照品種需73～75 d，屬早熟品種，且5個引進(jìn)種的株高、莖高均比2個對照品種低，對大、小斑病及銹病的抗性也比對照品種弱。決定這些性狀的主要因素是品種遺傳特性，不同品種的基因型有差異，表現(xiàn)性狀也就不同。5個引進(jìn)種的生育期短、植株矮小、抗病性弱的原因可能是由其品種的遺傳特性決定，也可能是對該地區(qū)高溫高濕的生態(tài)條件不適應(yīng)的結(jié)果。

3.2玉米品種特性與產(chǎn)量的關(guān)系

光合作用是玉米植株體形和產(chǎn)量形成的物資基礎(chǔ)。在相同的環(huán)境條件下，單位葉面積的干重（稱為比葉重）與光和強(qiáng)度成正相關(guān)，葉面積比重高的品種，其光和強(qiáng)度也高。單位葉面積與單位干重成正比關(guān)系，干物質(zhì)增長的主導(dǎo)因素是葉面積增加。研究證明，玉米葉片的光和強(qiáng)度屬于遺傳學(xué)性狀，由累加性基因所控制[7]。張培英[8]認(rèn)為提高玉米后期的葉綠素含量，增強(qiáng)光和效率對提高產(chǎn)量具有重要作用。玉米植株50%左右的干物質(zhì)是在抽穗以后積累起來的[7]，從抽穗到成熟期間形成光合產(chǎn)物的多少，是決定籽粒和粒重的關(guān)鍵因素[4]。玉米產(chǎn)量的高低，決定單位面積地上葉片光合作用的高低，積累干物質(zhì)的多少，以及這些干物質(zhì)分配到籽粒中去的多少，和籽粒容納儲藏光合產(chǎn)物能力的大小[9]。研究表明，葉片的光合強(qiáng)度與有機(jī)物的輸送效率呈高度正相關(guān)，光合強(qiáng)度高的植物，有機(jī)物輸出速度和輸出百分率也高[7]。有些甜玉米具有多分蘗除去，如果除蘗及時，將影響主莖生長，造成降低產(chǎn)量或果穗太小[1]。該試驗結(jié)果表明，2個對照品種植株各部分干物重、單株葉面積、葉綠素含量、比葉重均比5個引進(jìn)種高，因此其光合強(qiáng)度及產(chǎn)量也比5個引進(jìn)種高，且差異達(dá)極顯著水平。但5個引進(jìn)種的分蘗數(shù)及禿尖率比2個對照品種高。出現(xiàn)這些性狀的原因可能是：①5個超甜品種體內(nèi)存在某些基因控制著其低光合作用，低葉綠素含量及多分蘗特性，導(dǎo)致其單株葉面積小，干物質(zhì)積累少，向籽粒輸送的效率低；②由于多分蘗的存在，與主莖競爭養(yǎng)分，使籽粒得不到充足的養(yǎng)分而造成果穗產(chǎn)量低；③5個引進(jìn)種的生育期比2個對照品種短，在散粉、吐絲期遇到高溫多雨的天氣，使授粉不良，出現(xiàn)嚴(yán)重的禿尖缺?，F(xiàn)象，造成低產(chǎn)。

3.3玉米品種特性與品質(zhì)的關(guān)系

甜玉米籽粒中碳水化合物的組成和含量是決定其品質(zhì)的重要因素。乳熟期甜玉米籽粒中主要成分為可溶性糖（蔗糖、葡萄糖、果糖）、水溶性多糖和淀粉等[3]。籽粒的可溶性糖含量主要取決于蔗糖的含量[1]。甜玉米在授粉后20～25 d含糖量最高，鮮重含糖量為10%～12%，干重含糖量達(dá)25%～30%[10]。突變基因控制著甜玉米胚乳碳水化合物代謝，因此不同基因型甜玉米碳水化合物有差異。甜玉米糖分積累的差異與一系列因素有關(guān)，但其中最重要的還是由基因型決定糖分和積累含量的變化[11]。含糖量性狀的遺傳屬于數(shù)量性狀遺傳[3]。甜玉米乳熟期的環(huán)境條件會影響到籽粒營養(yǎng)品質(zhì)的積累。環(huán)境條件影響甜玉米籽粒中還原糖和蔗糖的含量，暖年還原糖含量低，蔗糖含量較高；而冷涼年份則導(dǎo)致較高的還原糖含量和較低的蔗糖含量，但總糖量并不受影響。甜玉米籽粒中糖分（蔗糖、葡萄糖、果糖）的積累并不受干旱脅迫的影響[3]，當(dāng)灌水量不低于最大灌水量的50%時，甜玉米便可獲得較高的產(chǎn)量和較好的品質(zhì)。該試驗結(jié)果表明，5個引進(jìn)種的可溶性糖含量和淀粉含量均比2個對照品種明顯高，且均占籽粒干重20%以上，差異達(dá)極顯著水平。5個引進(jìn)種的糖含量明顯比2個對照品種高，其原因可能是5個引進(jìn)種中決定其糖分積累含量變化的基因與2個對照品種有差異，也可能是西雙版納夏季的高溫使籽粒中蔗糖含量升高，因此可溶性含量也升高，而2個對照品種對本地的生態(tài)條件適應(yīng)性較高，高溫條件則對其糖含量變化的影響不大。

該試驗結(jié)果顯示，與對照品種比較，5個引進(jìn)種中綜合表現(xiàn)較好的品種是ZP-231和ZP-401，最差的是ZP-111。因此引進(jìn)種ZP-231和ZP-401可在西雙版納進(jìn)行較大面積推廣試種，同時需摸索與之配套的栽培方法。

參考文獻(xiàn)

[1] 騰文軍.特種玉米的栽培與加工技術(shù)[M].北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2001：2-15.

[2] 程偉東，覃蘭秋，謝太理.不同來源的超甜玉米雜交種比較鑒定[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001（2）：64-66.

[3] 王州飛，胡晉.甜玉米籽粒主要營養(yǎng)品質(zhì)研究現(xiàn)狀與展望[J].種子，2004，23（11）：48-50.

[4] 李小琴，吳景強(qiáng)，葉翠玉，等.我國甜玉米育種概況及面臨的挑戰(zhàn)[J].作物雜志，2002（5）：45-46.

[5] 張憲政.作物生理研究法[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1992.

[6] 李合生.植物生理生化實驗原理和技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2003.

[7] 山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所.玉米生理[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1987：97-200.

[8] 張培英，張志雙，焦光純，等.植物生長調(diào)節(jié)劑對玉米生理指標(biāo)及產(chǎn)量的影響[J].玉米科學(xué)，1996，4（2）：71-73.

[9] 崔彥宏，周海，李伯航.甜玉米籽粒的營養(yǎng)品質(zhì)及影響因素[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1996，19（4）：99-103.

[10] 黃發(fā)松，孫宗修，胡培松，等.食用稻米品質(zhì)形成研究的現(xiàn)狀與展望[J].中國水稻科學(xué)，1998，12（3）：172-176.

[11] 石德權(quán).玉米高產(chǎn)新技術(shù)[M].2版.北京：金盾出版社，1998：90-93.