玉米新品種德豐717甘肅省生態(tài)適應(yīng)性分析

張有福 關(guān)天霞 張愛萍 郭成

摘要 以沈單16為對照，按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，于2013—2016年統(tǒng)計中晚熟玉米新品種德豐717在4個水地組試驗點、5個旱地組試驗點的生育期、農(nóng)藝性狀、抗病性、穗部性狀以及豐產(chǎn)性。結(jié)果表明，德豐717生育期與沈單16相當(dāng);農(nóng)藝性狀均優(yōu)于對照;抗病性綜合特性良好;穗部性狀具備高產(chǎn)的群體優(yōu)勢特征;豐產(chǎn)性優(yōu)于對照。品種效應(yīng)、地點效應(yīng)和年份效應(yīng)分析表明，與對照相比，德豐717增產(chǎn)穩(wěn)定，不受環(huán)境和種植年份影響，有較強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)性。

關(guān)鍵詞 德豐717;生態(tài)適應(yīng)性;玉米;新品種

中圖分類號 S513文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）10-0025-05

Abstract Using Shendan 16 as the control， randomized block design was adopted. The growth period， agronomic characters， disease resistance， ear characters and yielding ability of middle or latematuring maize variety Defeng 717 in four irrigation groups and five dryland groups were researched in 2013-2016. Results showed that growth period of Defeng 717 was equal to that of Shendan 16， but its agronomic characters were superior to the control. Moreover， Defeng 717 had good comprehensive characteristics of disease resistance， its ear characters had group dominance characteristics of high yield. Analysis of variety effects， site effects and year effects showed that compared with the control， Defeng 717 had stable yield increase， was not affected by the envoironment and planting years， having relatively strong ecological adaptability.

Key words Defeng 717;Ecological adaptability;Maize;New varieties

隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，我國農(nóng)產(chǎn)品正經(jīng)歷從追求產(chǎn)量向追求品質(zhì)和適應(yīng)性的方向轉(zhuǎn)變。玉米新品種的推廣利用也是在高產(chǎn)的基礎(chǔ)上，追求優(yōu)質(zhì)和廣適性。隨著種植農(nóng)戶對新品種認(rèn)識的不斷提高，對其生態(tài)適應(yīng)性也有了更高的要求[1]。豐產(chǎn)性好，抗病、抗倒伏，穩(wěn)產(chǎn)，出籽率高，可密植，適合機(jī)械化等逐漸成為生產(chǎn)追求的目標(biāo)[2-3]。中晚熟玉米新品種德豐717的選育滿足了甘肅省從東南部的北亞熱帶濕潤區(qū)到西北高寒區(qū)和中部干旱區(qū)的各種氣候類型，適合在甘肅全省推廣種植。筆者以沈單16為對照，按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，于2013—2016年統(tǒng)計中晚熟玉米新品種德豐717在4個水地組試驗點、5個旱地組試驗點的生育期、農(nóng)藝性狀、抗病性、穗部性狀以及豐產(chǎn)性。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為玉米新品種德豐717，是以高產(chǎn)、多抗、高適應(yīng)性為育種目標(biāo)，通過系譜法改良，多代自交選育而成的中晚熟玉米新品種。品種來源：WC658 × L76，2017年通過甘肅省農(nóng)作物品種審定委員會審定（甘審玉20170010）。對照品種為沈單16（CK）。

1.2 試驗設(shè)計

2013—2016年在甘肅省不同生態(tài)區(qū)按照降雨量和灌溉條件，把不同試驗地點分為水地組和旱地組，考察中晚熟玉米新品種德豐717的生育期、農(nóng)藝性狀、穗部性狀、抗倒性、抗病性和豐產(chǎn)性，了解德豐717在甘肅省的生態(tài)適應(yīng)性，試驗以沈單16為對照品種（CK）。

旱地組試驗地點設(shè)在甘肅省清水縣種子管理站、靈臺縣種子管理站、鎮(zhèn)原種子管理站、環(huán)縣種子管理站、會寧種子管理站和秦安云山良種場;水地組試驗地點設(shè)在甘肅省酒泉市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物所張掖試驗站、武威市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、臨夏州農(nóng)業(yè)科學(xué)院、甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院平?jīng)鲈囼炚?、定西市臨洮農(nóng)業(yè)學(xué)校和白銀金穗種業(yè)有限公司。因部分站點只有1年的數(shù)據(jù)，予以舍棄，選取統(tǒng)計年份多、數(shù)據(jù)整齊的秦安、靈臺、環(huán)縣、鎮(zhèn)原、清水點的數(shù)據(jù)計算旱地組數(shù)據(jù);選取張掖、武威、平?jīng)觥足y點計算水地組數(shù)據(jù)。所有試驗點種植密度均為67 500株/hm2。

1.3 測定項目與方法

試驗調(diào)查根據(jù)甘肅省區(qū)域試驗要求進(jìn)行：在覆膜條件下實施，采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，5行區(qū)，行長7～10 m，行距0.6 m，種植密度67 500株/hm2，收獲時每小區(qū)取中間3行，兩頭除去2株，按實收面積計產(chǎn)，每點實收面積≥20 m2，以含水量 14%計產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016繪圖，采用SPSS 22.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 德豐717的豐產(chǎn)性

2.1.1 豐產(chǎn)性的品種效應(yīng)。

水、旱地組分別比較沈單16和德豐717的產(chǎn)量，并進(jìn)行t測驗。從表1可以看出，水地組和旱地組德豐717產(chǎn)量都顯著高于沈單16（P分別為0.000和0.011）;其中，水地組產(chǎn)量達(dá)到了極顯著差異。

與對照沈單16相比，德豐717無論在有灌溉條件的水地組，還是在無灌溉條件的旱地組都表現(xiàn)出顯著的增產(chǎn)優(yōu)勢。由平均值計算得到，德豐717在水地組比沈單16增產(chǎn)7.21%;在旱地組比沈單16增產(chǎn)8.01%。增產(chǎn)幅度均超過5.0%，增產(chǎn)效果顯著。

2.1.2 豐產(chǎn)性的地點效應(yīng)。

為了比較德豐717和沈單16在不同地點間的產(chǎn)量差異，確定二者在不同試驗地間的產(chǎn)量變化情況，以及對水地、旱地條件的適應(yīng)能力，筆者在張掖、武威、平?jīng)?、白銀4個試驗點進(jìn)行水地組試驗，在秦安、靈臺、環(huán)縣、鎮(zhèn)原、清水5個點進(jìn)行旱地組試驗，并分別對2個品種在水、旱地組不同試驗地點的豐產(chǎn)性進(jìn)行了方差分析。

不同地點間水地組的德豐717和沈單16產(chǎn)量都有極顯著差異（P=0.000，P=0.000，均小于0.01），而旱地組的產(chǎn)量差異均不顯著（P=0.063，P=0.158，均大于0.05）。這說明水地組各試驗點由于水肥條件和種植習(xí)慣的差異均造成了2個品種產(chǎn)量間的顯著差異。通過優(yōu)化水地組各試驗地的栽培條件，可進(jìn)一步增加2個品種低產(chǎn)地域的產(chǎn)量。旱地組由于受降雨量所限，各試驗地2個品種產(chǎn)量均無差異，旱地組進(jìn)一步增產(chǎn)潛力均有限。

圖1是不同試驗地點水地組產(chǎn)量變化趨勢圖。從圖1可以看出，沈單16和德豐717的產(chǎn)量變化趨勢相同，均是從白銀、張掖、武威、平?jīng)鲆来谓档?，說明德豐717和沈單16在不同的水肥條件下產(chǎn)量表現(xiàn)出相似的變化趨勢。多重比較結(jié)果亦相似，都是白銀的產(chǎn)量極顯著高于其他試驗地，不同的是沈單16張掖的產(chǎn)量顯著高于武威和平?jīng)觯仑S717的產(chǎn)量在張掖、武威和平?jīng)鲩g沒有差異。這說明在灌溉條件下二者對不同水肥條件的適應(yīng)能力相似，均屬于喜高水肥的高產(chǎn)品種，而德豐717對不同環(huán)境的適應(yīng)能力比沈單16強(qiáng)。同一試驗地點德豐717產(chǎn)量均高于沈單16，說明德豐717產(chǎn)量高于沈單16不是環(huán)境差異造成的，而是由產(chǎn)量優(yōu)良等位基因的顯性、上位性、加性等效應(yīng)引起[4-5]，是可遺傳性狀。

2.1.3 豐產(chǎn)性的年份效應(yīng)。

在不同年份間，水地組2個品種的產(chǎn)量均達(dá)到顯著差異（二者在不同年份間的P分別為0.018和0.031，均小于0.05），說明在2013—2016年間，水地組德豐717和沈單16產(chǎn)量隨年際間灌溉等栽培技術(shù)的差異而產(chǎn)生了顯著差異，通過改善灌溉水平和栽培技術(shù)，2個品種的產(chǎn)量均能進(jìn)一步提高。德豐717平均產(chǎn)量高于沈單16（14 637.6>13 760.3），但P小于沈單16（0.018< 0.031），說明德豐717的產(chǎn)量提升空間更大。

在2013—2016年間，旱地組德豐717產(chǎn)量也高于沈單16（11 652.8>10 788.6），但2個品種產(chǎn)量在年際間均沒有達(dá)到顯著差異（沈單16和德豐717不同年份間P值為0.735和0.891，均大于0.05）。這說明在沒有灌溉的旱作情況下，2個品種的產(chǎn)量在不同年份間均沒有差異，水分對2個品種的增產(chǎn)貢獻(xiàn)巨大。但德豐717的標(biāo)準(zhǔn)差更?。?23.5<865.0），說明德豐717在不同年際間產(chǎn)量波動更小，在均產(chǎn)高于沈單16（11 652.8>10 788.6）的情況下，穩(wěn)產(chǎn)效果更顯著。

從圖3可以看出，2013—2016年水地組德豐717和沈單16的產(chǎn)量變化曲線趨勢相似，都呈反“S”型;年際間方差分析的結(jié)果也基本相似。但每年度均是德豐717產(chǎn)量高于沈單16，不因年際間的環(huán)境差異而有例外。這說明德豐717產(chǎn)量高于沈單16不受環(huán)境變化的影響，是基因決定的結(jié)果。

在2014—2016年，旱地組德豐717和沈單16產(chǎn)量變化趨勢也基本相似（圖4）。每年度產(chǎn)量均是德豐717高于沈單16。這說明德豐717較對照沈單16增產(chǎn)在水地組和旱地組均能體現(xiàn)，可作為甘肅省沈單16種植區(qū)域的候選替代品種。

2.2 德豐717的農(nóng)藝性狀

在現(xiàn)代玉米品種中，追求高產(chǎn)的同時，還要求玉米具有適當(dāng)?shù)闹旮摺⑾鄬^低的穗位高、低穗高系數(shù)（穗高系數(shù)=穗位高/株高）、低空稈率和倒伏率。從表2可以看出，與對照沈單16相比，德豐717株高較高，但穗位高與沈單16相差不大，穗高系數(shù)小于沈單16，空稈率和倒伏率也均小于沈單16。

從株高來看，德豐717的株高均超過沈單16約30 cm，表現(xiàn)植株高大;但穗位高與對照相差不大，德豐717僅比沈單16高約2 cm。穗高系數(shù)德豐717低于對照0.038，因此，相對沈單16，德豐717具有更理想的株型，能更好地抵御大風(fēng)、暴雨等惡劣天氣，防止倒伏，有利于高產(chǎn)的形成。在67 500株/hm2的播量下，德豐717沒有空稈發(fā)生，空稈率為0;而沈單16的空稈率為0.37%，說明67 500株/hm2已達(dá)到沈單16的最佳播量，而德豐717尚可繼續(xù)加大密度。密度試驗發(fā)現(xiàn)，在水肥充分、管理精細(xì)的條件下，德豐717可耐112 500株/hm2的密度，這說明和對照沈單16相比，德豐717的株型更緊湊、增產(chǎn)潛力更大。倒伏性是一個品種穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性的重要指標(biāo)。暴風(fēng)雨天氣、品種抗倒性、穗高系數(shù)、種植密度、病蟲害等是玉米倒伏的主要原因[6]。通過比較德豐717和對照沈單16在3年內(nèi)的倒伏率發(fā)現(xiàn)，德豐717平均倒伏率為0.4%，低于沈單16的1.6%，說明德豐717的穩(wěn)產(chǎn)性能優(yōu)于對照。

較高的株高可以形成較多的生物學(xué)產(chǎn)量，為農(nóng)村圈養(yǎng)牛羊提供豐富的飼料;同時，株高較高，其光合面積也較大，能為高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)奠定堅持的基礎(chǔ)。低穗位高可以大大降低植株的重心，增加抗倒伏的能力。較低的穗高系數(shù)是玉米抗倒伏及合理株型性的一個重要參數(shù)，也是產(chǎn)量的一個重要影響因子。對穗高系數(shù)和產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果顯示相關(guān)系數(shù)r=-0.829*，二者顯著負(fù)相關(guān)，說明穗高系數(shù)低，相對產(chǎn)量高。因此，較小的穗高系數(shù)說明德豐717比對照有更高的增產(chǎn)潛力。

由表3可知，旱地組試驗結(jié)果和水地組的結(jié)論相似。與對照沈單16相比，在不同的生態(tài)區(qū)，德豐717無論在水肥充足的水地條件下，還是在相對土壤貧瘠、水分有限的旱地條件下，都表現(xiàn)出了高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高適應(yīng)性的特征。與對照相比，德豐717完全適應(yīng)甘肅省各地復(fù)雜的氣候條件，在水肥充足時高產(chǎn)，在干旱脅迫時穩(wěn)產(chǎn)，具有較高的綜合優(yōu)勢，適應(yīng)甘肅省的不同氣候條件和生態(tài)條件。

2.3 德豐717的穗部性狀

穗部性狀是現(xiàn)代高產(chǎn)育種的重要衡量指標(biāo)[7]?，F(xiàn)代玉米雜交種的育種要求是追求群體優(yōu)勢，即追求產(chǎn)量而不是單株產(chǎn)量。高產(chǎn)量的主要目標(biāo)是株型緊湊耐密植;穗型適中、筒型;軸芯細(xì)，粒長;禿頂少;出籽率高;千粒重大等。

2.3.1 水地組穗部性狀。

表4是水地組德豐717穗部性狀的表現(xiàn)。從中可以看出，和對照沈單16相比，德豐717的穗長稍短（短0.9 cm），穗直徑稍?。ㄐ?.2 cm），穗軸較細(xì)（小0.64 cm），禿頂較短（短0.6 cm），穗行數(shù)較多（多0.5行），行粒數(shù)較多（多8.4粒），出籽率高（高5.4%），千粒重較高（高5 g）。

2.3.2 旱地組穗部性狀。

德豐717的旱地組穗部性狀數(shù)據(jù)表明（表5），與對照沈單16相比，德豐717穗長短0.3 cm，穗直徑小0.1 cm，穗軸直徑小0.45 cm，禿頂小0.9 cm，穗行數(shù)多0.05行，行粒數(shù)多2.4粒，千粒重多3.55 g，出籽率高6.65%。因此，旱地組的德豐717穗部各項性狀都優(yōu)于對照沈單16，具有更大的高產(chǎn)潛力。

從水地組和旱地組的穗部性狀比較可以得出，與對照沈單16相比，德豐717的單穗外形雖然減小了，但是單穗的出籽率、穗行數(shù)、行粒數(shù)、千粒重都有了提高，因此，德豐717的穗粒數(shù)、籽粒大小、籽粒容重、籽粒集中度以及單穗的收獲指數(shù)和對照相比都有了提高。而更小的穗部外形有利于增加株行距，適合密植，增加群體優(yōu)勢。籽粒集中度的增加提高了營養(yǎng)輸送效率，有利于碳水化合物的運(yùn)輸，按照庫源流理論來講，是庫大;植株高大，營養(yǎng)輸送的管道更大，是流暢;在葉片數(shù)相同的情況下（德豐717和沈單16均為18片葉），德豐717株高大于沈單16，說明德豐717具有更大的光合面積，是源足;穗高系數(shù)小，重心更低，抗倒伏能力增強(qiáng)。

2.4 德豐717的抗病性

2.4.1 水地組抗病性分析。

病蟲害是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最難解決的問題[8]。農(nóng)藥防治易造成藥害，與無公害或綠色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的目標(biāo)相左[9-10];生物防治需要群防群治，在目前家庭為主的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件下很難實現(xiàn)。因此，選用抗病品種成為生產(chǎn)上較受歡迎的抗病措施。

從表6可以看出，德豐717青枯病、紅葉病的發(fā)病情況優(yōu)于沈單16，只有大斑病發(fā)病高于沈單16，其他病害的發(fā)病程度與沈單16相同。大多數(shù)病害的發(fā)病程度都保持最低的1級，說明德豐717的總體抗病性較好。在大斑病高發(fā)區(qū)種植德豐717需要做好預(yù)防工作?？傮w來看，德豐717抗病性優(yōu)于或與沈單16相當(dāng)，典型的某病害高感的情形沒有出現(xiàn)。從抗病性來看，德豐717可以在甘肅省境內(nèi)推廣種植。在局部大斑病高發(fā)的地方種植德豐717，需要事先做好預(yù)防工作。

2.4.2 旱地組抗病性分析。

旱地組抗病情況（表7）進(jìn)一步說明，德豐717大斑病和青枯病偶有發(fā)生，但病情指數(shù)低于沈單16;其他病害在旱地組基本不發(fā)生。德豐717的綜合抗病性在旱地組依然良好。這說明在旱地組降雨量較大、空氣濕度較大的情況下，德豐717同樣表現(xiàn)出了顯著的抗病性，其生態(tài)適應(yīng)能力較優(yōu)秀。

2.5 德豐717生育期

從圖5～6可以看出，德豐717和對照沈單16在生育期上相差不大，水地組沈單16生育期137 d，德豐717生育期138 d;旱地組沈單16生育期138 d，德豐717生育期139 d;德豐717平均比沈單16晚熟1 d;2個品種的水、旱地組生育期都相差1 d，生育期沒有波動。這說明2個品種對水、旱地環(huán)境的適應(yīng)能力都較強(qiáng)。在甘肅及西北地區(qū)以一熟為主的耕作區(qū)，137～139 d的生育期能夠保證玉米完全充分成熟，說明新選中晚熟玉米新品種德豐717能適應(yīng)甘肅省的主要水、旱地氣候環(huán)境，生育期適當(dāng)。

3 結(jié)論

在2013—2016年，比較德豐717和沈單16 在張掖、武威、平?jīng)?、白銀4個水地組試驗點和秦安、靈臺、環(huán)縣、鎮(zhèn)原、清水5個旱地組試驗點的生育期、農(nóng)藝性狀、抗病性、穗部性狀以及豐產(chǎn)性，得到以下結(jié)果：

（1）從品種效應(yīng)、地點效應(yīng)、年份效應(yīng)來看，德豐717的豐產(chǎn)性均優(yōu)于對照沈單16，且表現(xiàn)出了較好的穩(wěn)產(chǎn)性和增產(chǎn)性。

（2）德豐717株高超過沈單16約30 cm;穗位高卻相差不大;穗高系數(shù)低于對照0.038;在67 500株/hm2的播量下，德豐717沒有空稈發(fā)生，空稈率為0;而沈單16的空稈率為0.37%;德豐717平均倒伏率為0.4%，低于沈單16的1.6%，說明德豐717具有更理想的株型、更利于高產(chǎn)的形成;67 500株/hm2已達(dá)到沈單16的最佳播量，而德豐717尚可

繼續(xù)加大密度;德豐717具有更好的株型，能更好地抵御大風(fēng)、暴雨等惡劣天氣，更利于高產(chǎn)的形成。

（3）德豐717具有更細(xì)的穗軸，更小的禿頂，更多的穗行數(shù)和行粒數(shù)，更高的出籽率和千粒重，穗長和穗粗更適合密植。

（4）德豐717在大斑病抗性上略遜于沈單16;青枯、銹病、瘤黑粉偶有發(fā)生，但病情指數(shù)均不高，且低于沈單16;其他病害基本不發(fā)生。綜合抗病性良好。

（5）德豐717生育期和對照沈單16相當(dāng)，水地組生育期138 d，旱地組生育期139 d，均比對照多1 d;但在甘肅省玉米一熟作區(qū)均能正常成熟。

試驗結(jié)果表明，德豐717生育期和沈單16相當(dāng);農(nóng)藝性狀優(yōu)于對照;抗病性綜合特性良好;穗部性狀具備高產(chǎn)的群體優(yōu)勢特征;豐產(chǎn)性優(yōu)于對照，品種效應(yīng)、地點效應(yīng)和年份效應(yīng)分析表明，德豐717比對照增產(chǎn)是穩(wěn)定的，不受環(huán)境和種植年份影響。德豐717在水肥充足的水地組地區(qū)可以顯著增產(chǎn);在水肥受限的旱地組地區(qū)能夠保證穩(wěn)產(chǎn)。與對照沈單16相比，德豐717在產(chǎn)量、抗病性、倒伏性、抗逆性、群體優(yōu)勢上均有更高的生態(tài)適應(yīng)性，更適合在生態(tài)多樣、氣候復(fù)雜的甘肅省進(jìn)行推廣種植。

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