艾振光 趙連峰 常建智 王昌亮 侯現(xiàn)軍 王芬霞
(鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 河南鶴壁 458031)
玉米是集糧食、飼料、工業(yè)原料為一體的多元化作物,在國(guó)家糧食安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要作用,隨著畜牧業(yè)、玉米加工業(yè)及能源生產(chǎn)等方面需求的上升,玉米的需求量也日益增加[1-3]。 而品種審定制度是我國(guó)特有的市場(chǎng)準(zhǔn)入制度, 據(jù)統(tǒng)計(jì)1972-2013 年40 年間,國(guó)家和各省、直轄市、自治區(qū)審定的玉米品種總數(shù)為6 291 個(gè)[4-5],自2016 年新出臺(tái)的品種審定聯(lián)合體制度,僅2018 年國(guó)家和各省審定玉米新品種有1 800 多個(gè),大量的玉米新品種充斥市場(chǎng),市場(chǎng)新舊品種良莠不齊[6]。 隨著玉米商業(yè)化育種進(jìn)程的不斷推進(jìn)和耕作制度的不斷優(yōu)化, 農(nóng)業(yè)技術(shù)和機(jī)械化發(fā)展的需求及適宜機(jī)械化籽粒收獲的玉米新品種的需求越來(lái)越迫切[7-8]。 因此,對(duì)新品種適應(yīng)性進(jìn)行篩選是品種應(yīng)用與推廣的必要步驟[9]。 通過(guò)多性狀綜合分析篩選出適宜本區(qū)域的玉米新品種, 對(duì)了解玉米新品種綜合表現(xiàn),指導(dǎo)當(dāng)?shù)赜衩咨a(chǎn)具有重要的意義。 國(guó)內(nèi)玉米新品種適應(yīng)性分析在不同生態(tài)區(qū)域均有較廣泛的應(yīng)用,如鄭飛等[10]通過(guò)多性狀分析了7 個(gè)黃淮南部地區(qū)種植的玉米品種,李洪等[11]綜合評(píng)價(jià)了11 個(gè)不同品種在晉北地區(qū)的適應(yīng)性,任仰濤[12]等利用高溫脅迫分析了29 個(gè)玉米新品種在江蘇淮北地區(qū)的適應(yīng)性,劉秀菊等[13]在高密度下對(duì)19 個(gè)在魯西地區(qū)種植的玉米新品種進(jìn)行了綜合分析,不同生態(tài)區(qū)通過(guò)多品種、多性狀綜合分析,均篩選出適宜本區(qū)域生產(chǎn)的玉米新品種。 同時(shí)近年來(lái)玉米籽粒收獲、宜機(jī)收品種篩選的研究也逐漸增多,如曹亞娟等[14]、王向鵬等[15]分別對(duì)玉米新品種、 新組合的籽粒收獲時(shí)含水量等性狀進(jìn)行研究, 為籽粒收獲玉米新品選擇提供了科學(xué)依據(jù)。
當(dāng)前的研究均基于本區(qū)域的玉米品種篩選試驗(yàn), 豫北區(qū)域玉米新品種適應(yīng)性及機(jī)收性狀的研究較少。 本研究通過(guò)對(duì)31 個(gè)新審定玉米品種在豫北區(qū)域的產(chǎn)量、 產(chǎn)量構(gòu)成因子及主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行綜合性狀對(duì)比,并對(duì)籽粒收獲性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),篩選出最適合豫北區(qū)域種植推廣的玉米品種, 旨在為當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)民增收提供依據(jù)。
試驗(yàn)于2020 年在鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)園區(qū)(北緯35°43′、東經(jīng)114°19′)進(jìn)行。 該區(qū)屬溫帶大陸性半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候, 土壤為黏質(zhì)潮土, 地下水資源豐富, 灌溉條件良好。 試驗(yàn)地0~25 cm 土層的有機(jī)質(zhì)含量為15.60 g/kg, 堿解氮68.20 mg/kg, 速效磷11.50 mg/kg,速效鉀135.00 mg/kg。
以近年來(lái)新審定的優(yōu)良苗頭組合為供試材料,以鄭單958 為對(duì)照(CK), 供試種子由各育種單位提供。 具體信息見(jiàn)表1。
表1 31 個(gè)供試品種信息
試驗(yàn)于2020 年在河南省鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)園區(qū)進(jìn)行,試驗(yàn)采用隨機(jī)排列設(shè)計(jì),3 個(gè)重復(fù),每重復(fù)小區(qū)面積20 m2,5 行區(qū),行長(zhǎng)6.67 m、行距0.6 m,四周設(shè)保護(hù)行,種植密度均為7.5 萬(wàn)株/hm2。 2020 年6 月11 日人工點(diǎn)播, 6 月27 日定苗。 播種時(shí)施尿素150 kg/hm2,7 月3 日追施撒可富復(fù)合肥(22∶8∶10)750 kg/hm2。 其他管理措施與當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)相同。 成熟后于10 月4 日收獲。
一般性狀指標(biāo):抽絲期、散粉期、成熟期、株高、穗位高、倒伏率、莖腐病發(fā)病率。
產(chǎn)量性狀指標(biāo):穗行數(shù)、行粒數(shù)、收獲時(shí)籽粒含水量、百粒重、出籽率、籽粒產(chǎn)量。
在田間記錄抽絲期、散粉期、成熟期;雌雄間隔天數(shù)=抽絲期-散粉期,生育期=成熟期-播種期+1;在散粉后每小區(qū)內(nèi)隨機(jī)調(diào)查10 株,測(cè)量株高、穗位高,計(jì)算穗位高與株高的比值; 在收獲前調(diào)查小區(qū)倒伏率、莖腐病發(fā)病率;在收獲時(shí)測(cè)定籽粒含水量;在室內(nèi)每個(gè)小區(qū)隨機(jī)抽取10 株果穗考察穗行數(shù)、 行粒數(shù)、百粒重、出籽率;小區(qū)全區(qū)收獲后測(cè)定籽粒產(chǎn)量(折算14%的含水量)。
采用Microsoft Excel 2010 軟件對(duì)所有性狀進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
對(duì)31 個(gè)參試品種和對(duì)照的7 個(gè)一般性狀抽絲期、雌雄間隔、生育期、株高、穗位高、穗位高與株高比值、 倒伏率、 莖腐病發(fā)病率進(jìn)行了基本統(tǒng)計(jì)分析(表2),結(jié)果表明,參試品種抽絲期變幅為49~54 d,生育期變幅為109~112 d, 雌雄間隔變幅為-2~2 d;株高變幅為255~331 cm, 穗位高與株高的比率變幅為32.51%~48.74%;7 個(gè)性狀的眾數(shù)分別為51 d、0 d、110 d、291 cm、41.57%、0、0。 綜合分析7 個(gè)性狀可以看出,參試品種集中吐絲天數(shù)為播種第51 d,生育期為110 d, 多數(shù)品種抽絲日期與散粉日期相同;倒伏眾數(shù)為0,而極大值為41.57%,說(shuō)明試驗(yàn)品種整體倒伏較輕,部分品種倒伏嚴(yán)重,數(shù)據(jù)顯示鄭單958倒伏為極大值75%,漯玉18 倒伏率達(dá)61.80%,其余品種未倒伏或倒伏較輕;受基因型影響,32 個(gè)品種雌雄間隔、倒伏率、莖腐病發(fā)病率差異比較大,變異系數(shù)較大,分別為118.32%、245.87%、199.26%,而抽絲期、生育期、株高、穗位高/株高4 個(gè)性狀差異較小,變異均在10.00%以下, 分別為2.15%、0.81%、5.98%、9.00%。
表2 參試品種一般性狀的基本統(tǒng)計(jì)量分析
不同品種產(chǎn)量性狀數(shù)據(jù)分析見(jiàn)表3、附圖。
附圖 參試品種收獲時(shí)水分與增產(chǎn)比例雙重比較
表3 參試品種產(chǎn)量性狀的基本統(tǒng)計(jì)量分析
玉米雜交種在不同區(qū)域表現(xiàn)性狀與環(huán)境存在互作效應(yīng),品種間適應(yīng)性、抗逆性也存在顯著差異[16-17]。新品種生產(chǎn)過(guò)程中,對(duì)其進(jìn)行適應(yīng)性綜合評(píng)價(jià),對(duì)新品種的推廣具有積極作用。 本研究31 個(gè)參試品種生育期109~112 d, 在豫北區(qū)域生育期適中且偏早,說(shuō)明近年審定品種生育期整體有提前趨勢(shì), 為宜籽粒收獲品種選育及推廣奠定了基礎(chǔ); 參試品種多數(shù)抗倒伏能力較強(qiáng), 穗位高/株高比值較低, 為32.51%~48.74%,莖腐病發(fā)病率均為0~2.50%,整體抗病、抗倒伏能力較好,說(shuō)明本區(qū)域病害較輕,品種適應(yīng)性較好。 通過(guò)對(duì)參試品種7 個(gè)一般性狀進(jìn)行綜合分析,進(jìn)一步說(shuō)明了31 個(gè)參試品種在豫北區(qū)域生育期、花期適宜,抗倒伏、抗病性等抗逆性較好,適宜在本區(qū)域生長(zhǎng)。 玉米產(chǎn)量的高低也是衡量我國(guó)玉米產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)水平的重要指標(biāo)之一, 而高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是玉米新品種選育的最基本要求[18-19],在玉米育種領(lǐng)域和栽培領(lǐng)域,我國(guó)科研工作者一直沒(méi)有停止過(guò)對(duì)高產(chǎn)的追求[20]。 隨著經(jīng)營(yíng)模式的優(yōu)化及玉米全程機(jī)械化種植方式的廣泛應(yīng)用,一批生育期短、脫水速度快、宜機(jī)械化籽粒收獲品種相繼審定, 對(duì)宜籽粒直接收獲的玉米新品種的篩選, 本研究注重豐產(chǎn)性的同時(shí)結(jié)合籽粒收獲時(shí)的含水量進(jìn)行綜合分析,從31 個(gè)新供試品種中篩選出4 個(gè)新品種中單153、浚單1668、豫單138 和秋樂(lè)618,豐產(chǎn)性突出、收獲時(shí)籽粒含水量低、穗位高與株高的比值較低、抗倒伏抗病性較好,可作為機(jī)械化收獲籽粒新品種進(jìn)行下一步試驗(yàn)。
綜上所述, 本研究通過(guò)對(duì)31 個(gè)玉米新品種適應(yīng)性進(jìn)行分析評(píng)價(jià)表明, 參試品種多數(shù)在豫北地區(qū)能正常成熟, 雌雄花期能夠正常相遇, 抗逆性較好; 通過(guò)產(chǎn)量及籽粒性狀進(jìn)行綜合分析中單153、浚單1668、 豫單138 和秋樂(lè)618 在豫北區(qū)域具備機(jī)械化籽粒收獲性狀, 且豫北區(qū)域當(dāng)前品種生育期整體有提前趨勢(shì), 抗病性、 抗倒伏能力較以前品種有所提高。