晉北高寒冷涼區(qū)青貯玉米品種性狀評價及篩選

殷建軍， 郭慶瑞， 郭鳳琴， 張小娟， 王 力

(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高寒區(qū)作物研究所， 山西 大同 037008)

玉米是重要的糧飼作物和工業(yè)原料[1]。近年來, 隨著生活水平的提高, 飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化, 肉、奶、蛋的需求量越來越大, 同時國家也提出奶業(yè)率先實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展, 進(jìn)而推進(jìn)畜牧業(yè)全面發(fā)展, 實(shí)現(xiàn)農(nóng)牧民全面增收, 在很大程度上體現(xiàn)了青貯玉米品種的重要性[2-3]。晉北高寒冷涼區(qū)位于“鐮刀彎”地區(qū)和北方農(nóng)牧交錯帶，也屬“糧改飼”試點(diǎn)區(qū)，為了推動農(nóng)業(yè)農(nóng)村部關(guān)于種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的政策，同時為了適應(yīng)晉北區(qū)畜牧業(yè)迅速發(fā)展的需求，青貯玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展已成為當(dāng)務(wù)之急[4-6]。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，晉北高寒冷涼區(qū)普遍采用的是通用型品種，缺少專用型品種和兼用型品種[7-8]，因為跟不上青貯玉米發(fā)展的需求，選用的青貯玉米品種普遍存在倒伏嚴(yán)重現(xiàn)象，影響機(jī)械收獲，造成損失[9]，且導(dǎo)致青貯玉米生物學(xué)產(chǎn)量下降，影響鮮重產(chǎn)量。

本試驗選用晉北高寒冷涼區(qū)推廣種植的30個青貯玉米品種，首先對抗倒性及青貯鮮重、干重、產(chǎn)量構(gòu)成因素、品質(zhì)進(jìn)行相關(guān)性及聚類分析，然后對篩選出的品種再進(jìn)行品質(zhì)分析，最后篩選出適宜高寒冷涼區(qū)種植的青貯玉米品種，為高產(chǎn)抗倒青貯玉米品種的篩選提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料與試驗設(shè)計

1.1.1試驗地基本情況

試驗地設(shè)在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高寒區(qū)作物研究所，地處東經(jīng)112°34′～114°33′，北緯39°03′～40°44′，海拔高度930～1 500 m，年平均氣溫5.6～7.1 ℃，≥10 ℃積溫2 300～2 700 ℃，無霜期125～130 d，安全生育期125～140 d，玉米全生育期降水345～424 mm[10]；試驗地春旱嚴(yán)重，但多數(shù)玉米分布于水澆地上，所以春旱對水澆地的播種影響不大。土壤為草原栗鈣土，有機(jī)質(zhì)含量0.85%～0.97%，全氮0.044%～0.057%，速效磷3.9～15 mg·kg-1[11-12]。

1.1.2供試品種

供試品種為晉北高寒冷涼區(qū)推廣種植面積較大的青貯玉米品種(詳見表1)。

表1 30個供試品種

1.1.3試驗設(shè)計

田間試驗于2018年、2019年進(jìn)行。采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，重復(fù)3次，行長8.0 m,行距0.5 m,每小區(qū)面積為20 m2，同時每品種種植20 m2的取樣區(qū)，用于考種。玉米乳熟后期至蠟熟期收獲，留茬高度為10 cm。施用復(fù)合肥(氮∶磷∶鉀=15∶15∶15)600 kg·hm-2,大喇叭口期追施尿素300 kg·hm-2，病蟲害防治同高產(chǎn)大田玉米。

1.2 測定指標(biāo)與方法

1.2.1株高、穗位高、莖粗

玉米灌漿期，在小區(qū)中間3行取代表性植株10株測定株高、穗位高、莖粗，取其平均值。

1.2.2倒伏率

收獲前一周測定倒伏率。

倒伏率(%)=(小區(qū)中間3行倒伏株數(shù)/3行全株數(shù))×100%。

1.2.3穗長、穗粗、穗行數(shù)、百粒重

在測產(chǎn)小區(qū)中間3行全部收獲測產(chǎn)，根據(jù)產(chǎn)量和穗數(shù)折算后選取10穗代表穗測定穗長、隨粗、穗行數(shù)、百粒重，取其平均值。

1.2.4鮮重產(chǎn)量、干重產(chǎn)量

在試驗小區(qū)中間3行，從玉米地上部10 cm處全部刈割稱鮮重，取2.0 kg鮮重裝入沙袋放入烘箱105 ℃殺青30 min,后調(diào)到75 ℃烘干至恒重，計算干物質(zhì)產(chǎn)量。

1.2.5品質(zhì)指標(biāo)

收獲時期，在取樣區(qū)從每個小區(qū)中隨機(jī)選取10株，全株粉碎。然后隨機(jī)取樣1.0 kg左右，委托烏蘭察布易馬農(nóng)牧科技有限公司測定淀粉、粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種倒伏率和各性狀相關(guān)性分析

從表2可以看出，不同品種倒伏率與莖粗、穗長、鮮重、百粒重、穗粗呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.827、-0.747、-0.594、-0.417和-0.374；說明植株莖稈粗大的品種有利于提高植株的抗倒性，抗倒性強(qiáng)的品種有利于增加穗長、穗粗、鮮重產(chǎn)量和百粒重。不同品種倒伏率與穗位高呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.425,說明穗位高的品種抗倒性差，倒伏率高,不同品種倒伏率和株高、穗行數(shù)無顯著差異。倒伏率與干重呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.248，說明倒伏率低的品種干重產(chǎn)量高。

表2 不同品種倒伏率和各性狀相關(guān)性分析

2.2 不同品種的聚類分析

采用SPSS軟件對玉米品種進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，結(jié)果(圖1)表明，Ⅰ類群為倒伏率較低的品種，包括1、2、7、10、12、16、18、20、24、27、30號品種；Ⅱ類群為倒伏率較高的品種，包括3、4、5、6、8、9、11、13、14、15、17、19、21、22、23、25、26、28、29號品種。

圖1 不同品種的聚類分析

2.3 不同倒伏率品種間各性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)

從表3可以看出，倒伏率低的品種莖稈粗大、鮮重產(chǎn)量較高、穗位較低、穗長、百粒重大，其中莖粗較倒伏率高的品種增加了16.15%，鮮重增加了19.23%，穗長增加了8.90%，百粒重增加了10.64%，穗位降低了9.73%。

表3 不同倒伏率品種間各性狀及產(chǎn)量分析

株高、穗粗、穗行數(shù)、干重在不同品種間無顯著差異。說明株高、穗粗、穗行數(shù)、干重對玉米植株倒伏率影響不大。

2.4 倒伏率低、鮮重產(chǎn)量高青貯品種品質(zhì)分析

按照國家青貯玉米品種品質(zhì)分級標(biāo)準(zhǔn)[13]，對倒伏率低、鮮重產(chǎn)量高的11個品種進(jìn)行品質(zhì)分析，結(jié)果(表4)表明，符合國家青貯一級標(biāo)準(zhǔn)的有3個品種：豫青貯23、強(qiáng)盛10號、文玉3號；符合國家青貯二級標(biāo)準(zhǔn)的有3個品種：強(qiáng)盛30、伊單131、先玉698；符合國家青貯三級標(biāo)準(zhǔn)的有5個品種：潞玉6號、大豐26、晉單65、大豐1409、禾玉9566。

表4 青貯品種鮮重及品質(zhì)分析

3 結(jié)果與討論

優(yōu)良的青貯玉米品種具有抗倒性強(qiáng)，鮮重產(chǎn)量高，青貯品質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn)，但不同的學(xué)者根據(jù)具體情況往往采用不同的評價方式。蘭洪亮等[14]采用熟期、綠葉片數(shù)、生物產(chǎn)量作為評價指標(biāo)；田宏等[15]，趙祥等[16]采用物候期、生物產(chǎn)量和粗蛋白作為評價指標(biāo)；吳海忠等[17]采用株高、莖粗、蛋白質(zhì)含量、中性洗滌纖維含量和酸性洗滌纖維含量為評價指標(biāo)；葉瑞卿等[18]用鮮物質(zhì)產(chǎn)量、干物質(zhì)產(chǎn)量、粗蛋白產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量、粗纖維含量、中性洗滌纖維含量、酸性洗滌纖維含量和酸性洗滌木質(zhì)素含量為評價指標(biāo)；郝林風(fēng)等[19]利用鮮草和干草產(chǎn)量評價玉米品種；莊克章等[20]用干草、鮮草產(chǎn)量、粗蛋白、銹病評價青貯玉米品種。晉北高寒冷涼區(qū)病蟲害發(fā)生較少，影響青貯玉米產(chǎn)量的主要因素是倒伏。本研究結(jié)果表明，倒伏率低的品種鮮重產(chǎn)量明顯高于倒伏率高的品種且差異顯著，植株莖稈粗大的品種有利于提高植株的抗倒性，抗倒性強(qiáng)的品種有利于增加穗長、穗粗、鮮重產(chǎn)量和百粒重。綜合倒伏率、鮮重產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因素、品質(zhì)等方面，最后篩選出豫青貯23、強(qiáng)盛10號、文玉3號適宜在晉北高寒冷涼區(qū)作為主推品種，其余品種仍有待進(jìn)一步研究。