沿江高沙土地區(qū)春玉米種質資源引進與評價

蔣建軍 吳薇 洪斌

摘要 [目的]為篩選適宜沿江高沙土地區(qū)種植的高產(chǎn)高抗玉米新品種。[方法]以焦點玉1303、浚單20、蘇玉23等8份玉米品種及蘇玉29（對照）為供試材料，研究其在沿江高沙土地區(qū)的主要農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量結構、抗逆性等生育特性。[結果]各品種全生育期均短于對照，其中浚單20的全生育期最短，為118 d;蘇玉41產(chǎn)量最高，為9 363.9 kg/hm2，焦點玉1303次之，為9 308 kg/hm2，較對照分別增產(chǎn)12.22%、11.55%;春風886、蘇玉20、蘇玉41果穗千粒重分別為375、353、313 g，均顯著高于對照，但蘇玉23的千粒重最低，僅為236 g。[結論]綜合各品種產(chǎn)量、生育期、抗逆性等品種特性，蘇玉41可在沿江高沙土地區(qū)進一步種植推廣。

關鍵詞 玉米;農(nóng)藝性狀;產(chǎn)量;抗逆性;沿江高沙土地區(qū)

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2020）03-0036-03

Abstract [Objective] To screen new spring maize varieties with high yield and resistance in high sandy areas along the river. [Method] With Jiaodianyu 1303， Jundan 20， Suyu 23， Suyu 29 （CK） and other maize cultivars as the test materials， we researched their agronomic characters， yield structure and stress resistance in high sandy areas along the river. [Result] The whole growth period of tested varieties was shorter than the control. Among them， the whole growth period of Jundan 20 was the shortest， which was 118 d. The yield of Suyu 41 was the highest， which was 9 363.9 kg/hm2， followed with Jiaodianyu 1301， which was 9 308 kg/hm2. Compared with CK， Suyu 41 and Jiaodianyu 1301 enhanced by 12.22% and 11.55%. The 1 000grain weight of Chunfeng 886， Suyu 20 and Suyu 41 were 375， 353 and 313 g， respectively， which were significantly higher than the control. But the 1 000grain weight of Suyu 23 was the lowest， which was only 236 g. [Conclusion] Considering the yield， growth period， resistance and other characters， Suyu 41 could be further cultivated and popularized in high sandy areas along the river.

Key words Maize;Agronomic characters;Yield;Stress resistance;High sandy areas along the river

玉米（Zea mays L.）是禾本科玉蜀黍屬一年生草本植物，是全世界最重要的糧食和飼料作物之一，美國、中國、巴西等國家種植規(guī)模較大。其種植面積、總產(chǎn)量常年穩(wěn)居世界第3位，種植規(guī)模僅次于水稻和小麥[1]。在當前全球氣候復雜多變及旱澇頻災害頻發(fā)等不利條件下，提高玉米產(chǎn)量對全球糧食安全、人類健康具有重要戰(zhàn)略意義[2]。據(jù)統(tǒng)計，全球玉米總產(chǎn)量從19世紀60年代的2億t增加到2016年的10億t以上，增加了4倍多，產(chǎn)量也從同時期的1 940 kg/hm2 增長到5 640 kg/hm2，增長2倍以上[3]。玉米營養(yǎng)價值很高，不但含有豐富的蛋白質、脂肪、維生素等多種營養(yǎng)元素，還具有抗氧化、抗腫瘤、抗癌物等生物學活性，能顯著抑制其對人體的副作用，增強人體腦力細胞活性與記憶力。因此，被譽為長壽食品之一[4]。我國玉米種植規(guī)模僅次于美國，穩(wěn)居世界第2位，種植面積穩(wěn)定在2 800萬hm2左右，總產(chǎn)1.5億t以上[5]。

隨著玉米育種水平和栽培技術的不斷提高，玉米單產(chǎn)出現(xiàn)逐年增高的趨勢。種質資源是玉米育種重要的物質基礎，引鑒玉米種質資源在玉米品種改良中占有重要作用[6-7]。加強對玉米種質資源的引進與鑒定，拓寬玉米種質資源的遺傳多樣性與適宜性對提高我國玉米產(chǎn)量和品質具有重大意義[8-10]。我國玉米按播種時間一般可分為春玉米和夏玉米。其中，春玉米一般播種期在4—5月份，多采用一年一熟耕作制度，黑龍江、吉林、遼寧是春玉米播種面積較大的省份[11]。江蘇省春玉米種植主要集中在沿江地區(qū)的泰州、南通等高沙土地區(qū)。其中，泰州地區(qū)春玉米種植面積穩(wěn)定在145萬hm2左右，但該地區(qū)玉米種植由于受制于當?shù)貧夂颦h(huán)境、生產(chǎn)條件等因素，春玉米品種混雜比較嚴重，種質資源更新?lián)Q代速度較慢，生產(chǎn)上缺乏大面積主推品種。因此，篩選適宜該地區(qū)種植的春玉米品種成為解決上述問題的有效途徑之一。鑒于此，筆者以最新選育推廣的玉米新品種，如焦點玉1303、浚單20、蘇玉23等為試驗材料，鑒定其在高沙土地區(qū)種植表現(xiàn)，從生育特性、豐產(chǎn)性、抗逆性等角度分析不同玉米種質資源的生長特性，為該地區(qū)今后的春玉米生產(chǎn)和推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2018年在泰興市農(nóng)業(yè)科學院試驗基地進行，地理坐標為32°26′N，120°00′E。該地區(qū)土壤質地為砂壤土，肥力水平中等。前茬作物為水稻，水稻收獲后冬擱閑田，冬前耕翻曬垡。

1.2 供試品種

春玉米參試品種共9份，分別為焦點玉1303、浚單20、蘇玉23、蘇玉20、蘇玉27、蘇玉41、濟單7號、春風886、蘇玉29（CK）。其中，焦點玉1303由江蘇焦點農(nóng)業(yè)科技有限公司選育;浚單20由河南省?？h農(nóng)業(yè)科學研究所所選育;蘇玉系列均由江蘇省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所選育;濟單7號由濟源豐樂玉米科技開發(fā)有限公司選育;春風886由江蘇江蘇神農(nóng)大豐種業(yè)科技有限公司選育。

1.3 試驗設計

試驗采取隨機區(qū)組設計，共設3次重復，小區(qū)面積12 m2，4行區(qū)，大小行種植，大行距0.8 m，小行距0.4 m，株距0.25 m，種植密度72 000株/hm2，小區(qū)四周設同品種玉米作保護行，對照品種為蘇玉29。于3月26日施用有機肥、尿素、復合肥、辛硫磷顆粒劑全田撒施后耕翻，用量分別為16 000、320、400、80 kg/hm2，3月29日耙田整地設置小區(qū)，播前曬種1 d，3月31日開溝播種，播后噴金都爾進行苗前化除，用量為16 00 mL/hm2。4月11日各品種開始陸續(xù)出苗，4月14日以地虎絕殺灌根防治地下害蟲，4月15日移苗補缺，4月22日間苗，4月28日定苗，5月18、30日先后2次以吡蚜酮和康寬防治蚜蟲、飛虱，同時兼治玉米螟。于4月26日、5月10日、6月3日3次追施尿素，用量分別為320、400、480 kg/hm2。8月2日收獲。

1.4 指標測定

1.4.1

生育期調查。記載各參試品種出苗期、抽雄期、成熟期、全生育期。

1.4.2

產(chǎn)量及成熟期植株性狀測定。于玉米收獲時對各小區(qū)進行測產(chǎn)，并選擇各小區(qū)10株長勢較為一致的植株，調查其株高、穗位高、果穗等相關農(nóng)藝性狀。

1.4.3 抗性鑒定。按國家農(nóng)作物種質資源平臺國家作物科學數(shù)據(jù)中心《玉米種質資源描述規(guī)范》，對玉米大斑病、小斑病、紋枯病等病蟲害及倒伏率作抗性鑒定。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2003和SPSS 16.0軟件進行數(shù)據(jù)整理和分析，用GraphPad Prism 5軟件繪圖。

2 結果與分析

2.1 品種生育期差異性分析

生育期調查結果表明（表1），各品種3月30日播種，除浚單20、蘇玉23品種于4月11日出苗外，其余各品種均于4月12日出苗?？?0抽雄最早，為6月1日，早于其他各品種12 d以上，其他品種抽雄期較集中，分布于6月13日（濟單7號、春風886、蘇玉23、蘇玉41）—6月16日（蘇玉29）?？?0成熟期也早于其他各品種，為7月26日;蘇玉23次之，為7月27日;濟單7號和蘇玉29成熟期最晚，為8月2日。全生育期以浚單20最短，為118 d;蘇玉23次之，為119 d;蘇玉20和蘇玉41生育期均為121 d;濟單7號、蘇玉29生育期最長，均為125 d。

2.2 品種產(chǎn)量差異性分析

不同春玉米品種產(chǎn)量結果表明（圖1）。各品種產(chǎn)量變幅為7 389 kg/hm2（蘇玉27）～9 363.9 kg/hm2（蘇玉41）。其中，蘇玉41、焦點玉1303、春風886產(chǎn)量顯著高于對照品種蘇玉29（P<0.05），增產(chǎn)幅度分別為12.22%、11.55%、8.12%。其余品種產(chǎn)量均顯著低于對照品種蘇玉29，其中蘇玉27產(chǎn)量最低，為7 389 kg/hm2，其次為浚單20，產(chǎn)量為7 711 kg/hm2。

2.3 品種果穗性狀差異性分析

玉米果穗性狀是形成玉米產(chǎn)量指標的重要基礎。由表2可知，不同玉米品種間的穗長、穗粗、禿尖長等果穗性狀表現(xiàn)出顯著差異（P<0.05）。其中，蘇玉23、蘇玉27玉米品種平均穗長分別為21.3 cm、20.6 cm，顯著高于蘇玉29的19.6 cm，春風886、蘇玉20、焦點玉1303玉米品種穗長與蘇玉29品種差異不顯著，濟單7號穗長最低，平均為17 cm;蘇玉23穗粗最低，為4.66 cm，顯著低于其他各品種，其他各品種穗粗差異均不顯著，變幅為4.83 cm（蘇玉27）～5.5 cm（濟單7號）;各玉米品種禿尖長差異性較大，以蘇玉27最長，平均為3.0 cm，焦點玉1303最短，平均為0.5 cm;蘇玉23平均行粒數(shù)最高，為41.6粒，焦點玉1303其次，為39.6粒，春風886最低，僅為31.3粒;千粒重方面，蘇玉23千粒重僅為236 g，顯著低于蘇玉29，而春風886、蘇玉20、焦點玉1303、濟單7號、蘇玉41千粒重顯著高于蘇玉29。

2.4 品種抗逆性差異性分析

表3為各品種抗逆性比較結果。由于受到7月21、22日受臺風“安比”影響，部分玉米發(fā)生一定程度倒伏，并引起后期相關病害發(fā)生。由表3可知，焦點玉1303抗倒伏能力最強，未出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象，其他各品種倒伏率變幅為5%（濟單7號、春風886、蘇玉23、蘇玉27）～15%（蘇玉41），蘇玉29抗倒伏能力最差，倒伏率高達80%。抗病性方面，各品種病害發(fā)生總體上較輕。其中，除蘇玉20對小斑病抗性表現(xiàn)為抗性，病情指數(shù)為3，其余各品種對大斑病、小斑病抗性表現(xiàn)均為高抗;各品種對紋枯病均表現(xiàn)出中抗（病情指數(shù)為5）以上，焦點玉1303、蘇玉27、蘇玉41、蘇玉29紋枯病抗性略高于其他各品種;2018年由于飛虱發(fā)生量不大，粗縮病無發(fā)生（對照除外），各品種均表現(xiàn)出較強的抗性;各品種對玉米螟抗性一致，病情指數(shù)均為3;蘇玉41莖腐病發(fā)病最輕，表現(xiàn)出高抗特性，其他各品種對莖腐病均在中抗以上。

3 結論與討論

玉米種質資源的收集和利用是擴大玉米遺傳多樣性的有效途徑之一，對促進玉米優(yōu)質目標性狀遺傳育種工作具有重要意義。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和物質水平不斷提升，人們對玉米優(yōu)良品種需求提出了更高的要求，加強玉米優(yōu)異品種的鑒定與利用是滿足市場對玉米優(yōu)異品種需求的策略之一 。長期以來，產(chǎn)量和抗性是衡量農(nóng)作物生產(chǎn)的重要目標性狀。該研究結果表明，各春玉米品種間產(chǎn)量差異達到顯著水平（P<0.05），產(chǎn)量表現(xiàn)較高的品種有蘇玉41、焦點玉1303、春風886等品種。其中，蘇玉41產(chǎn)量最高，比對照增產(chǎn)12.22%，該品種田間出苗整齊，苗勢旺盛，抗病性較好，但收獲期受臺風影響有一定倒伏率，在種植過程中如能采取有效措施抵御不良環(huán)境影響，其產(chǎn)量表現(xiàn)還應有更大潛力發(fā)掘。鄭飛等[12]于2013—2015年在蘇中、蘇北地區(qū)對蘇玉41、鄭單 958等7份玉米品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性進行了長期試驗[12]，結果表明不同年份各參試點蘇玉41產(chǎn)量平均為10 222 kg/hm2，高于該研究產(chǎn)量結果，這可能是由于該研究地點位于泰興地區(qū)，其所處緯度遠低于大豐、睢寧、沭陽等地，而緯度是影響其產(chǎn)量的重要因素之一，霍仕平等[13]研究表明，緯度每降低1°，千粒重至少降低9.7 g。而浚單20、蘇玉27產(chǎn)量處于所有參試品種倒數(shù)2位，比對照品種減產(chǎn)7.59%以上，浚單20?產(chǎn)量較低的主要原因可能是全生育期較短，僅為118 d，比對照早熟7 d，蘇玉27產(chǎn)量較低的主要原因可能是出籽率最低，僅為85.36%。但該試驗結果僅局限于1年鑒定，各品種性狀年度間差異穩(wěn)定性還缺乏進一步調查。因此，應根據(jù)各參試品種產(chǎn)量、抗逆性、生育期等表現(xiàn)，進一步鑒定各品種在不同年度間種植表現(xiàn)，以期為生產(chǎn)上指導農(nóng)民選擇適宜春玉米品種。

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