玉米材料的耐密性鑒定及耐密型育種研究

廖元德 張和橋 韋鴻 蒙將昆 萬興

摘? ? 要：以廣西南寧市恒茂種業(yè)科學(xué)研究院玉米種植基地秋玉米中常見的4個基本自交系作為試驗材料，以耐密自交系130為對照組，在種植密度8.5萬～16萬株/hm2范圍內(nèi)設(shè)計了5個不同的梯度水平，以該模式開展試驗，具有很高的科學(xué)性。經(jīng)過試驗后得出了較為準(zhǔn)確的研究結(jié)果，隨著玉米材料種植密度的不斷增加，玉米材料的果穗會變短、變細(xì);當(dāng)密度超過一定數(shù)值時，玉米材料在倒伏率方面也出現(xiàn)了較為明顯的變化，倒伏率與玉米材料種植密度呈正相關(guān)的關(guān)系;經(jīng)過對玉米材料產(chǎn)量的計算，不同種植密度下，玉米材料的產(chǎn)量出現(xiàn)了先增加后減少的態(tài)勢，產(chǎn)量最高的玉米種植密度為12.5萬～13.0萬株/hm2;耐密自交系130對照組的玉米穗部沒有明顯變化，玉米倒伏率出現(xiàn)了較為明顯的降低，且產(chǎn)量呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢。經(jīng)過對試驗結(jié)果的綜合分析發(fā)現(xiàn)，玉米種植的最佳密度為13.0萬株/hm2。

關(guān)鍵詞：玉米;耐密型;鑒定方案;耐密型育種

文章編號： 1005-2690（2021）08-0007-02? ? ? ?中國圖書分類號： S513? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B

作為糧食生產(chǎn)大國，玉米在我國有著廣泛的種植，其對于我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的保障和促進(jìn)作用。在玉米種植技術(shù)及農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、機(jī)械化高速發(fā)展的背景下，我國玉米產(chǎn)量不斷增加。通過提高玉米種植密度來提高產(chǎn)量是一種有效的方式，但是玉米種植密度受其耐密性影響，因此在增加種植密度時需要充分考慮到玉米的耐密性，否則會影響玉米的正常生長和產(chǎn)量，反而造成一定的副作用[1]。

本文對玉米材料的耐密性鑒定及耐密型育種進(jìn)行了深入研究與分析，并提出一些合理的意見和建議，旨在進(jìn)一步提高我國玉米種植產(chǎn)量及質(zhì)量，推進(jìn)農(nóng)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。

1? ?玉米材料與研究方法

本試驗在廣西壯族自治區(qū)南寧市恒茂種業(yè)科學(xué)研究院試驗站內(nèi)完成。試驗場地的土壤為喀斯特地質(zhì)石灰?guī)r沙質(zhì)土，保肥水性較差，土壤肥力與南寧市其他玉米種植區(qū)域沒有明顯區(qū)別，且試驗地的地勢較為平坦，有利于進(jìn)行灌溉。廣西氣候溫暖、熱量豐富，各地年平均氣溫在16.8～23.3 ℃，降水豐沛，干濕分明，4—9月為雨季，總降水量占全年降水量的70%～85%，大部分玉米種植地區(qū)土壤較為淺薄、貧瘠，基本能夠滿足玉米生長需求，但產(chǎn)量較低。

所選擇的玉米材料為育種上常用的自交系材料昌72、6WC、鄭58和4CV，對照玉米材料為耐密自交系130。2019年6月10日種植玉米材料，每份材料的種植密度為8.5萬株/hm2、10.0萬株/hm2、11.5萬株/hm2、13.0萬株/hm2和16萬株/hm2，共計5個處理。小區(qū)按照種植密度由低到高依次排列，每區(qū)15行，玉米行長6 m、行距0.5 m。2019年6—7月降水較為集中，降水量偏高，但是與該地區(qū)歷史溫度和降水量相差不大。廣西地區(qū)6—7月降水較為集中，所以對試驗結(jié)果不會造成影響。

在玉米材料種植期間，各種植區(qū)所采用的水肥完全相同，管理方式與當(dāng)?shù)匾话愕挠衩追N植管理方式完全相同。

在玉米材料生長過程中，對玉米的出苗期、吐絲期、成熟期進(jìn)行全面調(diào)查與記錄，且全面觀察并記錄玉米材料成熟期的倒伏情況;在玉米成熟后，對種植區(qū)域的玉米產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計;在試驗站內(nèi)對玉米穗長度、粗細(xì)及禿尖長也進(jìn)行了全面的觀測和記錄。

2? ?試驗結(jié)果與分析

2.1? ?玉米種植密度對玉米生長周期的影響結(jié)果

根據(jù)同一玉米材料在不同種植密度中玉米材料的生長周期觀測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同種植密度對于玉米的出苗期、吐絲期、成熟期沒有明顯的影響，玉米生長周期與該地其他玉米種植基本相同，說明玉米種植密度對于玉米的生長發(fā)育周期沒有明顯的影響。

2.2? ?玉米種植密度對玉米穗部生長情況的影響結(jié)果

根據(jù)同一玉米材料在不同種植密度中玉米穗部生長情況的觀測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，玉米材料穗行數(shù)沒有明顯的變化，與當(dāng)?shù)仄渌衩追N植地玉米穗行數(shù)基本相同，但是8.5萬株/hm2、10.0萬株/hm2種植密度下玉米穗的長度和粗度高于11.5萬株/hm2、13.0萬株/hm2和16.0萬株/hm2，且禿尖長也處于較低水平。

試驗結(jié)果表明，玉米種植密度對于玉米穗部的性狀沒有明顯影響，但是在玉米種植密度較低的情況下，玉米穗的長度、粗細(xì)程度和禿尖長要優(yōu)于種植密度較高的玉米材料。

2.3? ?玉米種植密度對玉米倒伏率的影響結(jié)果

根據(jù)同一玉米材料在不同種植密度中對玉米倒伏率的觀測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在玉米種植密度不斷增大的情況下，玉米的倒伏率有著明顯的上升，對照品種的倒伏率較低，最高為2.2%，在玉米種植密度≤13.0萬株/hm2時，玉米的倒伏率為0;4個參加試驗的玉米材料在密度≤10.0萬株/hm2時，倒伏率為0。在種植密度超過某個數(shù)值時，玉米倒伏率有了明顯的增加，說明玉米倒伏率在種植密度超過某個數(shù)值時，與玉米種植密度呈正相關(guān)關(guān)系。

2.4? ?玉米種植密度對玉米產(chǎn)量的影響結(jié)果

玉米產(chǎn)量是本次研究最重要的內(nèi)容，也是本次研究的出發(fā)點。根據(jù)同一玉米材料在不同種植密度中對玉米產(chǎn)量的觀測發(fā)現(xiàn)，隨著玉米材料種植密度的增加，觀察組中玉米材料產(chǎn)量逐漸增加，但是當(dāng)密度達(dá)到某個數(shù)值時，玉米產(chǎn)量增加會停止并出現(xiàn)減少的情況，對照組玉米材料始終保持在產(chǎn)量穩(wěn)定增長的態(tài)勢，其中6WC、4CV和昌72這3個品種在種植密度為13.0萬株/hm2時產(chǎn)量最高，鄭58在種植密度為12.5萬株/hm2時產(chǎn)量最高。

上述變化說明，玉米種植密度與產(chǎn)量有著直接的關(guān)系，玉米產(chǎn)量會隨著玉米種植密度的增加而增加，但是在種植密度達(dá)到某個數(shù)值時，玉米產(chǎn)量會出現(xiàn)下降的情況。

3? ?結(jié)論與討論

3.1? ?結(jié)論

以廣西南寧市恒茂種業(yè)科學(xué)研究院玉米種植地秋玉米中常見的4個基本自交系作為試驗材料，玉米種植密度對于玉米的生長周期沒有明顯的影響，不同玉米種植密度內(nèi)玉米生長發(fā)育周期基本相同;在玉米種植密度不斷增加的情況下，玉米穗部的性狀會逐漸變差，表現(xiàn)較為明顯的是玉米穗變短、變細(xì)，禿尖長變長，種植密度較低時指標(biāo)性狀較為良好;玉米倒伏率會隨著玉米種植密度的增加而增加，當(dāng)超過某個種植密度數(shù)值時，玉米倒伏率會出現(xiàn)明顯升高;玉米產(chǎn)量受到玉米種植密度的影響較為明顯，總體呈現(xiàn)增長態(tài)勢，但是當(dāng)種植密度超過某個數(shù)值時，玉米產(chǎn)量會有所下降。因此得出結(jié)論，隨著玉米種植密度的不斷增加，對于玉米耐密性的要求在不斷提高。

本次試驗結(jié)果為2019年試驗數(shù)據(jù)，該年6—7月降水量有一定的增加，且8月氣溫較高，但是根據(jù)試驗人員對當(dāng)?shù)貧v史平均降水量及氣溫的數(shù)據(jù)調(diào)查了解發(fā)現(xiàn)，此次環(huán)境變化因素對試驗結(jié)果不會造成決定性的影響，因此本次試驗結(jié)果和結(jié)論具有一定科學(xué)性和合理性。

3.2? ?玉米耐密性育種策略

根據(jù)本次玉米材料種植密度的試驗研究可以得出以下結(jié)論，種植密度對于玉米產(chǎn)量有著明顯的影響，但是對于玉米耐密性的要求也在不斷提高。如果耐密性達(dá)不到一定的標(biāo)準(zhǔn)，會對玉米的倒伏率、產(chǎn)量及穗部性狀等方面造成影響，因此需要進(jìn)一步加強(qiáng)玉米耐密性育種工作。

第一，如果需要通過提高種植密度方法來提高玉米產(chǎn)量，則需要選用耐密性較好的玉米品種。根據(jù)實際種植情況采用自然淘汰病株、淘汰株型不好材料的方法，最終確定最為適合本地實際種植環(huán)境情況的耐密性玉米品種。

第二，影響單位面積內(nèi)玉米產(chǎn)量的因素有多種，例如有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗粒重等，而增加玉米種植密度，就是增加了玉米種植單位面積內(nèi)的有效穗數(shù)，但是穗粒數(shù)和穗粒重兩項指標(biāo)無法得到保證，因此需要對這兩項因素特別注意，盡量將穗粒數(shù)與穗粒重控制在一定范圍內(nèi)。

所以，想要實現(xiàn)玉米種植單位面積內(nèi)產(chǎn)量最高，必須選擇耐密性較好的玉米品種，才能夠在增加玉米有效穗數(shù)的基礎(chǔ)上，保證穗粒數(shù)和穗粒重不變或提高，從而有效提高玉米產(chǎn)量，對于我國玉米種植行業(yè)具有重要的作用[2]。

第三，我國玉米耐密型育種研究工作雖然取得了一定的進(jìn)步，但是還有很大的發(fā)展空間，需要研究人員進(jìn)一步加強(qiáng)研究。對于玉米觀測應(yīng)該設(shè)立一年多點異位鑒定方式，在一年內(nèi)不同種植區(qū)域進(jìn)行種植，從而有效提高觀測的全面性，且應(yīng)該在合理范圍內(nèi)適當(dāng)加大種植密度，能夠?qū)哂袃?yōu)良耐密性的玉米品種進(jìn)行更好的研究，從中篩選出耐密性最強(qiáng)、適應(yīng)范圍最廣的玉米品種[3]。

玉米耐密性研究對我國玉米種植產(chǎn)業(yè)及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的作用，因此需要加強(qiáng)對玉米耐密性的相關(guān)研究，并拓寬研究范圍，對可能影響玉米耐密性的因素進(jìn)行全面試驗，從而幫助技術(shù)人員更好地掌握玉米耐密性的影響因素，對于提高我國糧食產(chǎn)量、保障糧食安全具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] 楊錦越，羅英艦，宋碧，等.不同玉米品種耐密性分析及其鑒定指標(biāo)的篩選[J].種子，2019（5）：32.

[ 2 ] HONG De-feng，MA Jun-feng，MA Yi，等.高密度條件下不同基因型玉米高產(chǎn)特性及耐密性研究[J].玉米科學(xué)，2019，

27（3）：41-47.

[ 3 ] 馬興林，徐安波，楊久臣，等.關(guān)于玉米種植密度的思考與討論[J].玉米科學(xué)，2020，28（2）：100-103.