張 野 李繼竹, 谷 巖 胡文河 欒 奕 于 維 于 鐵 李磊鑫
(1 吉林云天化種業(yè)科技有限公司,長春130000;2 吉林農(nóng)業(yè)大學,長春130118;3 吉林省種子管理總站,長春130000;4 遼寧省種業(yè)發(fā)展中心,沈陽110000)
吉林省是玉米種植大省,玉米播種面積占全國播種面積10%左右,吉林省玉米總產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量11%左右。在種植結構調整玉米種植面積調減的形勢下,提高玉米單位面積產(chǎn)量,是保證玉米總產(chǎn)量的關鍵[1]。有研究表明,40%~43%的增產(chǎn)潛力是通過新品種選育和推廣實現(xiàn),遺傳改良是提高玉米產(chǎn)量的關鍵途徑。近年來,極端天氣發(fā)生、玉米病蟲害發(fā)生、生物入侵對農(nóng)作物及生態(tài)環(huán)境影響較大,因此加快高產(chǎn)、抗病、抗倒伏、抗旱、優(yōu)質、耐密植和適宜機收的玉米新品種選育,對吉林省玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關重要[2-4]。
天育108 在2017 年3 月通過吉林省農(nóng)作物品種審定委員會審定,審定編號為吉審玉20170052[5]。天育108 雜交種在2022 年被授予植物新品種權(品種權號:CNA20160600.2)。2018-2023 年連續(xù)6 年被吉林省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳推薦為吉林省中熟區(qū)主推糧食作物品種。吉林省中熟、中晚熟2600~2800℃積溫帶占玉米種植面積的54%左右,是全省重要的玉米種植區(qū)域,優(yōu)良品種的選擇對糧食安全起著至關重要的作用[6]。天育108 經(jīng)過多年的推廣種植與科研試驗,表現(xiàn)出廣泛的適應性、較好的穩(wěn)定性和豐產(chǎn)性,且具有較強的增產(chǎn)潛力,對保障糧食安全,推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級,促進農(nóng)民增收,推動科技創(chuàng)新與應用等方面有重要的意義[7-8]。本研究主要就天育108審定推廣以來的產(chǎn)量表現(xiàn)進行分析,以期在推廣種植和科研實踐中獲得較高的種植收益和進行優(yōu)良種質改良。
1.1 試驗材料天育108 和先玉335(CK)玉米雜交種。
1.2 試驗設計
1.2.1 天育108的審定與備案試驗天育108 的審定按照2015 年、2016 年吉林省玉米新品種試驗方案進行,天育108 在相同生態(tài)適應區(qū)引種備案按照遼寧省、河北省、山西省、黑龍江省、內蒙古自治區(qū)相關試驗方案進行。
1.2.2 天育108多年多點試驗采用多年多點品比試驗方法。吉林省供試地點為:吉林市(E1)、農(nóng)安縣(E2)、長嶺縣(E3)、公主嶺市(E4)、德惠市(E5)、雙陽區(qū)(E6)、榆樹市(E7)及東豐市(E8);試驗年份2018 年(Y1)、2019 年(Y2)、2020 年(Y3)、2021年(Y4)、2022 年(Y5),供試品種天育108,先玉335(CK)玉米雜交種,種植密度為75000 株/hm2。試驗小區(qū)為5m 行長,壟距0.65m,4 行區(qū),3 次重復,收獲中間2 行,測量收獲籽粒重量及水分,按14%水分折合產(chǎn)量,田間管理同大田。
1.2.3 天育108耐密植試驗耐密植(小區(qū))分析試驗 2022 年在農(nóng)安試驗基地與雙陽試驗基地,設置52500 株/hm2、60000 株/hm2、67500 株/hm2、75000 株/hm24 個種植密度對天育108 進行密度試驗。試驗小區(qū)為10m 行長,壟距0.65m,10 行區(qū),2次重復,收獲中間6 行,測量收獲籽粒重量及水分,按14%水分折合產(chǎn)量,田間管理同大田。
耐密植(大壟雙行、水肥一體化)分析試驗2022 年在吉林省松原進行大壟雙行、水肥一體化密度試驗,設置67500 株/hm2、75000 株/hm2、82500株/hm2、90000 株/hm24 個種植密度對天育108 進行密度試驗。試驗小區(qū)為20m 行長,0.5m+0.8m 寬窄行配置,小區(qū)面積200m2,收獲中間156m2果穗,測量收獲籽粒重量及水分,按14%水分折合產(chǎn)量。田間管理參照吉林省主推技術——半干旱區(qū)玉米秸稈深翻還田水肥一體化高產(chǎn)高效栽培技術進行。
1.3 統(tǒng)計分析采用Excel 與浙大DPS9.05 數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行整理與分析。
圖5為端橫梁錨固塊縱向應力云圖,從圖中可以看出,在橫梁與底板交界處出現(xiàn)了10.0 MPa拉應力,其余區(qū)域均處于受壓狀態(tài),壓應力最大值為29.4 MPa,出現(xiàn)在錨墊板下方。
2.1 天育108 的審定與備案試驗分析
2.1.1 審定試驗產(chǎn)量分析天育108 在2017 年3月通過吉林省農(nóng)作物品種審定委員會審定,審定組別為高密組(試驗種植密度75000 株/hm2),審定編號為吉審玉20170052。2015-2016 年天育108 在吉林省區(qū)域試驗及生產(chǎn)試驗中的產(chǎn)量結果見表1~表3。由表1、表2 可知,2015 年天育108 在6 個區(qū)域試驗地點平均產(chǎn)量為12533.32kg/hm2,比對照先玉335增產(chǎn)8.76%,6 個試點全部增產(chǎn);2016 年天育108在7 個區(qū)域試驗地點平均產(chǎn)量為14446.26kg/hm2,比對照先玉335 增產(chǎn)8.38%,7 個試點全部增產(chǎn)。2年區(qū)域試驗平均產(chǎn)量13563.36kg/hm2,比對照先玉335 增產(chǎn)8.54%。由表3 可知,2016 年天育108 在7 個生產(chǎn)試驗地點平均產(chǎn)量為13080.46kg/hm2,比對照先玉335 增產(chǎn)7.66%,7 個試點全部增產(chǎn)。
表1 2015 年天育108 在吉林省區(qū)域試驗中的產(chǎn)量表現(xiàn) (kg/hm2)
表2 2016 年天育108 在吉林省區(qū)域試驗中的產(chǎn)量表現(xiàn) (kg/hm2)
表3 2016 年天育108 在吉林省生產(chǎn)試驗中產(chǎn)量表現(xiàn) (kg/hm2)
2.1.2 相同生態(tài)適應區(qū)引種備案試驗產(chǎn)量分析2017 年天育108 在遼寧省[(遼)引玉[2017]第125號]、河北省[(冀)引種[2022]第1 號]、山西省[晉引種[2017]第4 號]、黑龍江省[(黑)引玉[2017]第64 號]、內蒙古自治區(qū)[(蒙)引種[2018]第1 號]進行引種備案,天育108 在引種備案適應性試驗中產(chǎn)量表現(xiàn)見表4。由表4 可知,在遼寧省天育108 在5 個適應性試驗地點平均產(chǎn)量為12434.10kg/hm2,比對照先玉335 增產(chǎn)7.87%,所有試驗點均增產(chǎn);在河北省天育108 在5 個適應性試驗地點平均產(chǎn)量為10875.30kg/hm2,比對照先玉335 增產(chǎn)9.22%,所有試驗點均增產(chǎn);在山西省天育108 在5 個適應性試驗地點平均產(chǎn)量為12412.80kg/hm2,比對照先玉335 增產(chǎn)7.48%,所有試驗點均增產(chǎn);在黑龍江省天育108 在5個適應性試驗地點平均產(chǎn)量為12997.80kg/hm2,比對照先玉335 增產(chǎn)7.84%,所有試驗點均增產(chǎn);在內蒙古自治區(qū)天育108 在5 個適應性試驗地點平均產(chǎn)量為13157.40kg/hm2,比對照先玉335 增產(chǎn)8.02%,所有試驗點均增產(chǎn)。
表4 2017 年天育108 在引種備案適應性試驗中產(chǎn)量表現(xiàn) (kg/hm2)
2.2 天育108 多年多點試驗分析
2.2.1 方差分析運用DPS9.05 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對2018-2022 年8 個試驗點的多年多點數(shù)據(jù)進行分析,多年多點試驗方差分析詳見表5。由表5 可知,天育108 及對照品種在多年多點試驗中年份間、地點間、品種間、地點×年份互作間對產(chǎn)量的影響達到了極顯著的差異。需對品種的適應性及穩(wěn)定性進行分析,地點×品種×年份間的顯著差異說明品種與地點互作在年份反應不一致。
表5 多年多點試驗方差分析
2.2.2 Duncan多重比較因品種間、試驗地點間及年份間存在極顯著互作,因此對天育108 及對照在多年多點試驗品種間、試驗地點間平均產(chǎn)量進行Duncan 多重比較(表6、表7)。由表6 可知,天育108 與先玉335(CK)在平均產(chǎn)量上存在極顯著差異,天育108 在多年多點試驗中的平均產(chǎn)量在13407.73kg/hm2,比對照增產(chǎn)5.08%。
表6 多年多點試驗品種間Duncan 多重比較
表7 多年多點試驗地點間Duncan 多重比較
由表7 可知,E1 與E4 間平均產(chǎn)量無極顯著差異,產(chǎn)量較高,E6、E8、E2、E7、E3、E5 間平均產(chǎn)量無極顯著差異。E6 與E3、E5 之間存在顯著差異。結果表明,在吉林市(E1)和公主嶺市(E4)地區(qū)的品種試驗平均產(chǎn)量較高。
2.2.3 豐產(chǎn)性及其穩(wěn)定性分析對天育108 及先玉335 進行豐產(chǎn)性及穩(wěn)定性分析。由表8 可知,天育108 平均產(chǎn)量為13407.73kg/hm2,變異度為0.389,先玉335(CK)平均產(chǎn)量為12760.12kg/hm2,變異度為0.409,天育108 比先玉335(CK)在各個試驗地點均有更好的產(chǎn)量表現(xiàn)。
表8 天育108 豐產(chǎn)性及穩(wěn)定性分析
2.3 天育108 耐密植試驗結果與分析
圖1 天育108 在農(nóng)安基地和雙陽基地不同密度下產(chǎn)量表現(xiàn)
2.3.2 耐密植(大壟雙行、水肥一體化)分析試驗
對松原基地不同密度下天育108 平均產(chǎn)量進行折線圖分析,并進行平均產(chǎn)量趨勢線擬合(圖2),結果表明,天育108 在松原試驗點產(chǎn)量趨勢線方程為y=-240.66x2+1029.5x+13028,R2=0.9782,在 達 到14000kg/hm2產(chǎn)量時,松原試驗點的播種密度應在70600~81500 株/hm2。
圖2 天育108 在松原基地不同密度下產(chǎn)量表現(xiàn)
3.1 天育108 雜交種子生產(chǎn)玉米群體植株性狀的整齊度,是評價群體生產(chǎn)力的重要指標[9],因此種子自身所具有的特性是能否獲得群體性狀整齊和群體產(chǎn)量提高的關鍵。天育108 制種基地位于西北黃金玉米制種帶甘肅,光照、灌溉條件優(yōu)越,全生育期精細嚴謹管理,制種種子質量好,芽率好、芽勢強、純度高,籽粒飽滿,保證了天育108 在生產(chǎn)中具有較高的一致性表現(xiàn)。
3.2 天育108 適應種植區(qū)域廣天育108 屬于中熟品種,出苗至成熟126d,適應種植區(qū)域廣,品種對自然條件具有較好的適應性,且具有較高的產(chǎn)量表現(xiàn)。適宜在吉林省中熟地區(qū);遼寧省東部山區(qū)和遼北部分地區(qū);河北張家口市、承德市的適宜區(qū)域;黑龍江省第一積溫帶;山西省北部大同市、朔州市盆地區(qū)和中部及東南部丘陵區(qū);內蒙古興安盟、赤峰市、通遼市、巴彥淖爾市、鄂爾多斯市≥10℃活動積溫2750℃以上地區(qū)種植。
3.3 天育108 在審定及備案試驗中產(chǎn)量表現(xiàn)天育108 在玉米新品種審定及相同生態(tài)適應區(qū)引種備案試驗中表現(xiàn)出較高的產(chǎn)量,具有較高的增產(chǎn)潛力。通過2015-2017 年審定及主要省份引種適應性試驗數(shù)據(jù)可以看出,2015 年區(qū)域試驗中,在吉林省吉林市平均產(chǎn)量最高,為14289.80kg/hm2,在吉林省遼源市(13190.60kg/hm2)和吉林省扶余市(13095.10kg/hm2)的平均產(chǎn)量次之,各試驗地點平均產(chǎn)量為12533.32kg/hm2,各試驗地點全部增產(chǎn);2016 年區(qū)域試驗中,在吉林省長春市平均產(chǎn)量最高,為16344.80kg/hm2,在吉林省四平市(15726.80kg/hm2)、吉林省遼源市(14921.80kg/hm2)和吉林省長春市(14852.10kg/hm2)的平均產(chǎn)量次之,各試驗地點平均產(chǎn)量為14446.26kg/hm2,各試驗地點全部增產(chǎn);2016 年生產(chǎn)試驗中,在吉林省吉林市平均產(chǎn)量最高,為14689.00kg/hm2,在吉林省伊通滿族自治縣(13752.40kg/hm2)的平均產(chǎn)量次之,各試驗地點平均產(chǎn)量為13080.46kg/hm2,各試驗地點全部增產(chǎn);通過2017 年天育108 在相同生態(tài)適應區(qū)引種備案試驗數(shù)據(jù)可以看出,遼寧省天育108的平均產(chǎn)量為12434.10kg/hm2,河北省天育108 的平均產(chǎn)量為10875.30kg/hm2,山西省的平均產(chǎn)量為12412.80kg/hm2,黑龍江省天育108 的平均產(chǎn)量為12997.80kg/hm2,內蒙古自治區(qū)天育108 的平均產(chǎn)量為13157.40kg/hm2。
3.4 天育108 在吉林省的豐產(chǎn)性及穩(wěn)定性通過2018-2022 年多年多點數(shù)據(jù)分析,可以看出試驗年份間、地點間、品種間、地點×年份互作間對產(chǎn)量的影響達到了極顯著的差異,試驗年份間吉林省各地點遭遇過臺風暴雨、大風等極端氣象災害,對產(chǎn)量影響較大。天育108 在多年多點試驗中的平均產(chǎn)量為13407.73kg/hm2,變異度為0.389,先玉335平均產(chǎn)量為12760.12kg/hm2,變異度為0.409,比對照平均增產(chǎn)5.08%,天育108 比先玉335 在各個試驗地點均有更好的豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性和適應性表現(xiàn)。其中吉林市E1(14353.25kg/hm2)與公主嶺市E4(14214.41kg/hm2)的平均產(chǎn)量較高,長嶺縣E3(12404.70kg/hm2)試驗點多年降雨偏少,多干旱氣候,德惠市E5(12347.10kg/hm2)試驗點多遇大風、冰雹、大雨等天氣,自然氣象環(huán)境對試驗影響較大,產(chǎn)量較低。
3.5 天育108 的耐密植性隨著土地經(jīng)營權有序流轉,種植養(yǎng)殖專業(yè)戶、家庭農(nóng)場、農(nóng)民合作社、農(nóng)業(yè)企業(yè)等規(guī)模經(jīng)營主體自主創(chuàng)新和擴大再生產(chǎn)能力不斷加強,已經(jīng)形成了多種形式的農(nóng)業(yè)適度規(guī)模經(jīng)營。堅持穩(wěn)糧優(yōu)先,穩(wěn)定糧食播種面積,確保糧食持續(xù)穩(wěn)定增長[10]。天育108 作為吉林省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳推薦為吉林省中熟區(qū)主推糧食作物品種,具有較高的增產(chǎn)潛力和有較好的耐密植性,因此對天育108 進行耐密性試驗分析,以期在生產(chǎn)中為種植者和規(guī)模種植經(jīng)營主體提供參考。
通過天育108 耐密植(小區(qū))分析試驗可以得出,雙陽試驗點的播種密度應在54800~69600株/hm2,農(nóng)安試驗點的播種密度應在58600~70300株/hm2。不同種植地點具有相對高產(chǎn)的栽培種植密度,推薦生產(chǎn)種植密度為60000~67500 株/hm2。通過天育108 耐密植(大壟雙行、水肥一體化)分析試驗可以得出,在75000 株/hm2時產(chǎn)量達到最大值,在達到14000kg/hm2產(chǎn)量時,松原試驗點的播種密度應在70600~81500 株/hm2。但隨著種植密度的增加,群體莖稈質量下降,易發(fā)生倒伏和莖折,籽粒品質下降,禿尖率增加,綜合抗性下降,應在考慮水肥等物資投入,合理設置種植密度,以期獲得較高的經(jīng)濟收益[11-12]。
3.6 天育108 主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)近年來,東北地區(qū)的氣候復雜多變,春旱秋雨、低溫寡照、高溫多濕,臺風等極端天氣頻發(fā),但天育108 的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)比較穩(wěn)定。品種春播早發(fā)性好,出苗整齊,中抗大斑病、彎孢菌葉斑病,抗絲黑穗病,高抗莖腐病,多年多點田間觀察絲裂病發(fā)病率極低,收獲期果穗脫水速度快,播期彈性大,出籽率可達85%以上,容重777g/L,糧質優(yōu)。