27個玉米組合的篩選鑒定

張玉紅，李方杰，孫 佩，董彥琪，劉震宇，夏彥莉，彭 東

(河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000)

玉米是我國主要的糧食作物之一，也是飼料和經(jīng)濟(jì)作物，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位[1]。玉米產(chǎn)量受到生育時期、各農(nóng)藝性狀和玉米抗逆性等不同程度的影響，而且各性狀間也存在不同程度的相關(guān)性[2]。大量研究發(fā)現(xiàn)，玉米產(chǎn)量性狀是受多基因控制和環(huán)境因素影響的數(shù)量性狀，各性狀間相互聯(lián)系又相互制約，某一性狀的改變也將會導(dǎo)致其他性狀發(fā)生改變，因此，在玉米育種中對其中一個性狀的選擇勢必影響到另一性狀的遺傳效果[3]。有關(guān)農(nóng)藝性狀與玉米品種產(chǎn)量之間的關(guān)系，許多研究者進(jìn)行了大量工作，但因研究區(qū)域、品種材料等的不同，結(jié)果也不盡相同。有研究發(fā)現(xiàn)，玉米生育時期的長短對產(chǎn)量有不同影響，生育時期過短會導(dǎo)致籽粒灌漿不足，生育時期過長導(dǎo)致積溫不足，也會影響玉米后期籽粒產(chǎn)量形成[4]。楊明華等[5]通過產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的通徑分析發(fā)現(xiàn)，生育期對單株產(chǎn)量起正向效應(yīng)。于琳[6]、高振環(huán)[7]的研究結(jié)果表明，玉米株高增加，產(chǎn)量也相應(yīng)的有所提高，呈一定的正相關(guān)趨勢。白向歷等[8]的研究結(jié)果表明，玉米生育時期出現(xiàn)倒伏對產(chǎn)量的影響最大，空稈對玉米產(chǎn)量的影響僅次于倒伏，也是影響玉米產(chǎn)量的重要因素。也有研究表明，玉米株高、穗位高不直接影響籽粒產(chǎn)量[9]。李彥麗等[10]研究發(fā)現(xiàn)，玉米生育時期內(nèi)病害的發(fā)生對玉米產(chǎn)量造成顯著的負(fù)面影響。陳華文[11]的研究表明，粒重與產(chǎn)量的直接和間接效應(yīng)均為正值。

因此，在高產(chǎn)玉米品種選育過程中，應(yīng)兼顧各個性狀間相互作用，在進(jìn)行性狀選擇時，在適當(dāng)增加玉米株高的同時，也應(yīng)該選擇低穗位的玉米品種，最后應(yīng)加強(qiáng)低空桿率、抗倒性強(qiáng)、高抗病，尤其是抗莖腐病，大小斑病和銹病等的選擇。本研究通過間比法實驗設(shè)計在河南省周口、新鄉(xiāng)和駐馬店等3個試驗點，以27個玉米組合為材料，探討各農(nóng)藝性狀的特點，以明確各性狀對產(chǎn)量的相對重要性，為優(yōu)良玉米品種的選育提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

于2020年在河南省周口、駐馬店和新鄉(xiāng)3個試驗地點進(jìn)行。

1.2 供試材料

玉米組合有27個，編號為XX 1～XX 27(見表1)，由河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供，對照(ck)品種為鄭單958。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用間比法排列4行區(qū)，行長4 m，密度75 000株/hm2，行距60 cm，株距為22 cm，每行18株，無重復(fù)。點播播種，施肥與其他田間管理過程和當(dāng)?shù)厣a(chǎn)習(xí)慣一致。

1.4 測定項目

生育期調(diào)查：吐絲期和成熟期，以月-日表示。

吐絲期選取每小區(qū)具有代表性的單株，測定其垂直株高、穗位高，然后計算穗位系數(shù)(穗位高/株高)。

抗病性調(diào)查依據(jù)《玉米抗病蟲性鑒定技術(shù)規(guī)范》(NY/T 1248)進(jìn)行調(diào)查記錄。

成熟后將小區(qū)中部2行玉米果穗全部收獲，脫粒后用谷物水分測定儀測量玉米籽粒含水量，并計算產(chǎn)量(折14%含水量)。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

利用Microsoft Excel 2019軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和繪圖。

2 結(jié)果分析

2.1 不同玉米組合生育時期

由表1可知，同一個玉米組合在不同試驗地生殖生長持續(xù)時間存在差異。其中，在周口各組合生殖生長持續(xù)時間在44～50 d之間，最大相差6 d；組合XX 12生殖生長持續(xù)時間最長，比ck多1.5 d；組合XX 7生殖生長持續(xù)時間最短，比ck少4.5 d。在駐馬店各組合生殖生長持續(xù)時間在49～55 d之間，最大相差6 d；組合XX 25生殖生長持續(xù)時間最長，比ck多4 d；組合XX 2生殖生長持續(xù)時間最短，比ck少2 d。

表1 玉米組合生育時期

2.2 不同玉米組合株高和穗位高

如表2所示，在不同的試驗地點不同組合的株高、穗位高和穗位系數(shù)也各不相同。在周口組合株高在217～309 cm之間，其中組合XX 17最高，比ck高31.25 cm，XX 11最低，比ck低60.75 cm，二者相差92 cm；穗位高在85～128 cm之間，其中組合XX 7最高，達(dá)到128 cm，比ck低1.25 cm，組合XX 11最低，高度為85 cm，比ck低43.25 cm，二者相差43 cm；穗位系數(shù)在0.32～0.45之間，組合XX 1最高，比ck低0.02，組合XX 25最低，比ck低0.15，二者相差0.13。

表2 玉米組合株高和穗位高

新鄉(xiāng)各組合株高在245～337 cm之間，其中組合XX 25最高，比ck高41.5 cm，XX 11最低，比ck低50.5 cm，二者相差92 cm；穗位高在91～140 cm之間，其中組合XX 8最高，達(dá)到140 cm，比ck高3.75 cm，組合XX 6和XX 11最低，高度為91 cm，比ck低45.25 cm，二者相差49 cm；穗位系數(shù)在0.34～0.48之間，組合XX 1最高，比ck高0.02，組合XX 6最低，比ck低0.12，二者相差0.14。

2.3 不同玉米組合抗病性

由表3可知，在2020年，周口試驗點病害調(diào)查結(jié)果顯示，主要病害為小斑病、絲黑穗、莖腐病、銹病等，其中有8個組合抗小斑病，14個組合中抗小斑病，5個組合感小斑病；27個組合均高抗絲黑穗和莖腐?。?個組合抗銹病，7個組合中抗銹病，13個組合感銹病，1個組合高感銹病。駐馬店試驗點病害調(diào)查結(jié)果顯示，27個組合均高抗小斑病、絲黑穗和莖腐病；19個組合感銹病，8個組合高感銹病。

表3 玉米組合的抗病性

2.4 主要產(chǎn)量相關(guān)性狀的描述性統(tǒng)計分析

從表4可以看出，在周口27個玉米組合的產(chǎn)量為5 578.20～11 248.20 kg/hm2，平均產(chǎn)量為9 126.01 kg/hm2；平均收獲粒重為4.38 kg；籽粒含水量為20.50%～23.70%，籽粒平均含水量為21.63%；三個性狀變異系數(shù)在4.35%～13.93%之間，其中收獲粒重變異系數(shù)最大，產(chǎn)量次之，籽粒含水量最小。在駐馬店27個玉米組合的產(chǎn)量為3 159.57～11 528.42 kg/hm2，平均產(chǎn)量為8 463.69 kg/hm2；平均收獲粒重為4.06 kg；籽粒含水量為21.90%～26.80%，籽粒平均含水量為25.10%；三個性狀變異系數(shù)在4.30%～25.62%之間，其中收獲粒重變異系數(shù)最大，產(chǎn)量次之，籽粒含水量最小。在新鄉(xiāng)市試驗地27個玉米組合的產(chǎn)量為7 038.95～13 710.59 kg/hm2，平均產(chǎn)量為11 346.80 kg/hm2；平均收獲粒重為5.40 kg；籽粒含水量為24.90%～31.10%，籽粒平均含水量為28.60%；三個性狀變異系數(shù)在4.55%～17.21%之間，其中產(chǎn)量變異系數(shù)最大，收獲粒重次之，籽粒含水量最小。

表4 27個玉米組合產(chǎn)量相關(guān)性狀描述性統(tǒng)計結(jié)果

2.5 不同玉米組合產(chǎn)量

如表5所示，周口27個組合的產(chǎn)量為5 578.2～11 248.2 kg/hm2，其中比相鄰對照(相鄰兩個對照的平均值，下同)增產(chǎn)的玉米組合有23個，增產(chǎn)幅度在1.49%～38.74%之間，組合XX 13、XX 7和XX 5位列前三；減產(chǎn)的有4個組合，減產(chǎn)幅度在3.22%～31.20%之間，分別是XX 20、XX 24、XX 12和XX 11。駐馬店27個組合的產(chǎn)量為3 159.57～11 528.42 kg/hm2，其中比相鄰對照增產(chǎn)的玉米組合有6個，增產(chǎn)幅度在1.51%～13.20%之間，分別為組合XX 7、XX 17、XX 9、XX 12、XX 23和XX 8；減產(chǎn)的有21個組合，減產(chǎn)幅度在1.01%～68.97%之間，組合XX 2、XX 3和XX 11減產(chǎn)幅度位列前三。新鄉(xiāng)27個組合的產(chǎn)量為7 038.95～13 710.59 kg/hm2，并且27個組合均比相鄰對照增產(chǎn)，增產(chǎn)幅度在0.51%～91.64%之間，組合XX 1、XX 14和XX 9位列前三。

表5 玉米組合產(chǎn)量

3 討 論

有研究表明，玉米的生殖生長進(jìn)程決定了光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)量的潛力[12]，不同的品種在不同的地域，生育時期的長短各不相同，這與本研究的結(jié)果一致，本研究發(fā)現(xiàn)，在周口、駐馬店不同玉米組合在2個試驗地點中后期生殖生長時長均不一致。株高和穗位高是玉米重要的農(nóng)藝性狀，直接影響植株的抗倒伏能力和養(yǎng)分利用效率，進(jìn)而影響到玉米產(chǎn)量，對提高玉米的高產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、耐密性也有重要影響[13]。玉米種類繁多，其對不同寄主和環(huán)境因子的侵害能力和程度不同，玉米病害的發(fā)生除受耕作措施影響外，還與土壤的溫度、濕度有著密切關(guān)系，因此，不同地區(qū)玉米病害的種類和病害發(fā)生程度也不同[14]。本研究發(fā)現(xiàn)，在2020年周口試驗點27個組合中發(fā)生了四種病害，其中有5個組合感小斑病，13個組合感銹病，1個組合高感銹??；在駐馬店市27個組合均高抗小斑病、絲黑穗和莖腐病，銹病發(fā)病程度高于周口試驗點，19個組合感銹病，8個組合高感銹病。不同玉米組合在不同區(qū)域，不同時間播種都能對玉米產(chǎn)量產(chǎn)生顯著影響[15]，本試驗研究發(fā)現(xiàn)，27個不同組合在周口、駐馬店和新鄉(xiāng)收獲的粒重、籽粒含水量和產(chǎn)量上均表現(xiàn)出不同的特性，這與前人研究結(jié)果表現(xiàn)一致。

4 結(jié) 論

在周口，增產(chǎn)10%以上的組合有18個，其中組合XX 13產(chǎn)量居第一位，達(dá)到了11 248.2 kg/hm2，生殖生長天數(shù)為48 d，株高和穗位高中等，穗位系數(shù)中等偏上，抗小斑病，高抗絲黑穗和莖腐病，感銹病；組合XX 7產(chǎn)量居第二位，達(dá)到了10 397.70 kg/hm2，生殖生長天數(shù)最低，為44 d，株高、穗位高和穗位系數(shù)在27個組合中位于前列，中抗小斑病和銹病，高抗絲黑穗和莖腐病；組合XX 5產(chǎn)量居第三位，達(dá)到了10 358.55 kg/hm2，生殖生長天數(shù)為47 d，株高較高，穗位高中等，穗位系數(shù)中等偏下，中抗小斑病，高抗絲黑穗和莖腐病，抗銹病。

在駐馬店，增產(chǎn)10%以上僅有組合XX 7，達(dá)到了11 528.42 kg/hm2，生殖生長天數(shù)為50 d，時間中等偏下，高抗小斑病、絲黑穗和莖腐病，感銹病；組合XX 17增產(chǎn)僅8.50%，居第二位，達(dá)到了11 206.98 kg/hm2，生殖生長天數(shù)為52 d，時間居中等，高抗小斑病、絲黑穗和莖腐病，感銹病；組合XX 9增產(chǎn)僅6.08%，居第三位，達(dá)到了10 802.86 kg/hm2，生殖生長天數(shù)為51 d，時間中等偏下，高抗小斑病、絲黑穗和莖腐病，感銹病。

在新鄉(xiāng)，增產(chǎn)10%以上的組合有24個，其中組合XX 1產(chǎn)量居第一位，達(dá)到了13 710.59 kg/hm2，株高、穗位高位于前列，穗位系數(shù)在27個組合中位于第一；組合XX 14產(chǎn)量居第二位，達(dá)到了13 291.17 kg/hm2，株高較高，穗位高中等，穗位系數(shù)中等偏下；組合XX 9產(chǎn)量居第三位，達(dá)到了13 211.13 kg/hm2，株高和穗位高中等偏上，穗位系數(shù)中等偏下。

綜合三地分析，XX 7為最優(yōu)組合，在三地相比對照均增產(chǎn)10%以上，分別在周口比對照增產(chǎn)30.19%，在駐馬店增產(chǎn)13.20%，在新鄉(xiāng)市增產(chǎn)67.82%；XX 17次之，在周口和新鄉(xiāng)比對照增產(chǎn)10%以上，分別是周口比對照增產(chǎn)20.67%，在新鄉(xiāng)增產(chǎn)67.36%，在駐馬店市比對照增產(chǎn)5%以上，達(dá)到8.50%。