隴東旱塬區(qū)宜機(jī)收玉米品種的性狀指標(biāo)綜合評價(jià)

張鎧鵬 趙海燕 續(xù)創(chuàng)業(yè) 王騰飛 趙剛 黨翼 李尚中 周剛 王磊 張建軍 樊廷錄

摘要：目前玉米生產(chǎn)機(jī)械化程度越來越高，玉米籽粒機(jī)收將是大勢所趨，因此人們對玉米品種的選擇也趨向于耐密植、抗倒伏和籽粒脫水快等優(yōu)良性狀。為了篩選出隴東旱塬區(qū)適宜的籽粒機(jī)收玉米品種，通過灰色關(guān)聯(lián)度分析法對引進(jìn)的17個(gè)玉米品種表型性狀和籽粒機(jī)收適宜性進(jìn)行綜合評價(jià)。結(jié)果表明，和恒5266產(chǎn)量高，但是機(jī)收表現(xiàn)不理想；迪卡159、先豐9號、先玉1483、五谷737和新農(nóng)育6003等5個(gè)品種綜合表現(xiàn)良好，可以作為隴東旱塬區(qū)籽粒機(jī)收玉米品種貯備品種加以推廣，尤其是五谷737產(chǎn)量高、抗性好、機(jī)收表現(xiàn)好，宜大力推廣種植。

關(guān)鍵詞：玉米；品種；農(nóng)藝性狀；籽粒機(jī)收指標(biāo)；灰色關(guān)聯(lián)度

中圖分類號：S513? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2097-2172（2024）03-0281-06

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.03.017

Comprehensive Evaluation of Maize Varieties Suitable for Mechanical Harvesting in the Dryland Area of Longdong

ZHANG Kaipeng 1， ZHAO Haiyan 1， XU Chuangye 1， WANG Tengfei 1， ZHAO Gang 2， DANG Yi 2，

LI Shangzhong 2， ZHOU Gang 2， WANG Lei 2， ZHANG Jianjun 2， FAN Tinglu 3

（1. Pingliang Academy of Agricultural Sciences， Pingliang Gansu 744000， China; 2. Institute of Dryland Agriculture， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China; 3. Gansu Academy of Agricultural Sciences，

Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract： As the degree of mechanization in maize production increases， mechanical harvesting of maize grains is becoming a major trend. Consequently， the selection of maize varieties tends toward those that are resistant to dense planting， lodging， and have quick grain dehydration characteristics. To select suitable grain maize varieties for mechanical harvesting in the dryland area of Longdong， a comprehensive evaluation was conducted on the phenotypic traits and mechanical harvesting suitability of 17 introduced maize varieties using the grey correlation analysis method. The results showed that， although Heheng 5266 had high yield， its mechanical harvesting performance was not ideal. Dika 159， Xianfeng 9， Xianyu 1483， Wugu 737， and Xinnongyu 6003 performed well overall and could be promoted as reserve varieties for grain mechanical harvesting in the dryland area of Longdong， especially Wugu 737， which had a high yield， good resistance， and excellent mechanical harvesting performance， and should be vigorously promoted for planting.

Key words： Maize; Variety; Agronomic trait; Grain mechanical harvesting index; Grey correlation

玉米是甘肅省發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)的重要作物之一，近年來玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速［1 ］，在保障糧食安全中發(fā)揮著重要作用［2 ］。由于國家城鎮(zhèn)化的推進(jìn)、務(wù)農(nóng)勞動(dòng)力短缺、土地流轉(zhuǎn)等因素，玉米生產(chǎn)越來越機(jī)械化，玉米品種的選擇也趨向于籽粒脫水快、耐密植和抗倒伏等有利于籽粒機(jī)收的性狀［3 ］。優(yōu)良新品種的推廣和應(yīng)用對玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用［4 ］，但玉米品種更新?lián)Q代提速、良種數(shù)量繁多［5 ］，導(dǎo)致農(nóng)戶在種植上存在品種可選擇范圍廣、選擇難度高的問題，且在某種程度上增加了不適應(yīng)本地區(qū)種植的品種流入的風(fēng)險(xiǎn)?；疑P(guān)聯(lián)分析是通過研究對象與理想對象因素間的相似度衡量研究對象的優(yōu)劣［6 ］，根據(jù)曲線幾何形狀的相似程度來判別各因素與目標(biāo)因素關(guān)系的密切程度，在有效排除特殊值干擾的情況下，曲線越接近，相應(yīng)序列之間的關(guān)聯(lián)度就越大，兩者關(guān)系就越緊密［7 ］，目前已被廣泛用于社會科學(xué)及自然科學(xué)領(lǐng)域的研究［8 ］。在玉米品種評價(jià)中，陳榮麗等［9 ］運(yùn)用此方法對18個(gè)甜玉米品種的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素進(jìn)行了分析，明確了各性狀對甜玉米產(chǎn)量的影響程度。我們采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對引進(jìn)的17個(gè)玉米品種的表型和籽粒機(jī)收適宜性進(jìn)行綜合評價(jià)，以期為隴東旱塬區(qū)選擇適宜籽粒機(jī)收的玉米品種提供依據(jù)。

1? ?材料與方法

1.1? ?供試材料

供試玉米品種共17個(gè)，分別為中單111、平選育1號、博奧521、先豐9號、隴單10號、新農(nóng)育6003、九玉W03、先玉335、聯(lián)創(chuàng)825、MC703、先玉1483、五谷737、和恒5266、迪卡159、隴單636、敦玉812、陜單650，均由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。

1.2? ?試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)設(shè)在位于涇川縣高平鎮(zhèn)上灣村的平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)科學(xué)院高平試驗(yàn)站（北緯 35° 17′、東經(jīng)107°30′）。當(dāng)?shù)貫榈湫偷奈鞅焙弟珔^(qū)，溫帶大陸性氣候。海拔1 320 m，年均氣溫9.3 ℃，日照時(shí)數(shù)? ? ?2 201.4 h。≥10 ℃活動(dòng)積溫為2 800 ℃，持續(xù)150 d；年均降水量583.5 mm，年均蒸發(fā)量1 384.0 mm。試驗(yàn)地土壤類型為中覆蓋黑壚土，質(zhì)地中壤，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，耕作層25 cm。

1.3? ?試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用簡單大田對比設(shè)計(jì)，每個(gè)品種為1大區(qū)，面積為4 667 m2。覆膜前基施尿素396 kg/hm2、磷酸二銨 261 kg/hm2。旋耕覆膜后于2023年4月30日雙壟溝播種植，播種密度70 000株/hm2。大喇叭口期追施尿素225 kg/hm2，中耕鋤草2次。

1.4? ?測定指標(biāo)

在玉米生育期田間調(diào)查記載各參試玉米品種的大斑病發(fā)病率、根腐病發(fā)病率、倒伏率、空稈率、雙穗率。參照王寶玲等［5 ］的標(biāo)準(zhǔn)，成熟期每品種隨機(jī)選取50株測定株高、穗位高、莖粗等植株性狀；收獲前每個(gè)品種隨機(jī)選取100個(gè)果穗，測定穗長、穗粗、禿尖長、穗粒數(shù)、百粒重、出籽率等產(chǎn)量性狀。每品種隨機(jī)選擇3個(gè)有代表性的方塊（3 m×3 m）計(jì)產(chǎn)（按照籽粒含水率為14%折算）。機(jī)收指標(biāo)測定參照劉亞楠等［10 ］的方法進(jìn)行。

1.5? ?數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel10和SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析。運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對17個(gè)玉米品種進(jìn)行綜合評價(jià)。

灰色關(guān)聯(lián)度分析時(shí)，首先建立參考品種X0（株高280 cm，穗位高110 cm，莖粗25 mm，穗長24 cm，穗粗57 mm，穗粒數(shù)721粒，百粒重52.02 g，籽粒含水率14%，雜質(zhì)率0.08%，破損率2%，損失率1%，產(chǎn)量17 595 kg/hm2），然后將各參試玉米品種的性狀構(gòu)成比較數(shù)列，記為Xi（i=1，2，3…17），各項(xiàng)性狀指標(biāo)用k（k=1，2，3...12）表示，用Xi除以X0對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理。

關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算公式為：

式中，εi? （k）=X0（k）-Xi（k）；miniminkΔi（k）是二級最小差，即在Δi（k）中按選擇最小值；maximaxkΔi（k）二級最大差，即Δi（k）在中選擇最大值；ρ為分辨系數(shù)，取值范圍0～1，這里取值ρ=0.5。

由于各個(gè)性狀指標(biāo)對玉米品種的程度不同，需根據(jù)重要程度來賦予權(quán)重ωk，并以加權(quán)關(guān)聯(lián)度來評價(jià)參試材料的優(yōu)劣。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?田間表現(xiàn)

從表1可以看出，五谷737未感染大斑病，其他品種均有不同程度的感染。大斑病感染率達(dá)到100%的玉米品種有5個(gè)，分別為中單111、平選育1號、九玉W03、先玉335、聯(lián)創(chuàng)825，占比達(dá)29.41%。所有參試玉米品種均未發(fā)現(xiàn)根腐病。田間無倒伏發(fā)生的玉米品種有8個(gè)，分別為中單111、先豐9號、隴單10號、新農(nóng)育6003、MC703、先玉1483、迪卡159、陜單650；其余品種均有倒伏發(fā)生，倒伏率介于8.60%～20.45%。無空稈的玉米品種有7個(gè)，為平選育1號、隴單10號、新農(nóng)育6003、九玉W03、先玉335、MC703和五谷737；其余品種的空稈率介于0.93%～3.75%。參試各玉米品種雙穗率均為0。

2.2? ?植株性狀

從表2可以看出，參試各玉米品種的株高范圍為244.70～290.90 cm，高于280 cm的品種有隴單10號、新農(nóng)育6003、五谷737、和恒5266，低于250 cm的玉米品種有中單111、陜單650。穗位高范圍為99.70～136.60 cm，高于120 cm的品種有博奧521、隴單10號、MC703、五谷737、和恒5266、迪卡159。莖粗范圍為20.90～26.20 mm，九玉W03最細(xì)，為20.90 mm；和恒5266最粗，為26.20 mm。綜合株高、穗位高、莖粗等3個(gè)指標(biāo)可知，和恒5266植株高大、莖稈粗壯、穗位高，平選育1號、博奧521、隴單10號、敦玉812植株高度適中、莖稈較粗。

2.3? ?產(chǎn)量性狀及產(chǎn)量

從表3 可以看出，參試各玉米品種平均穗長為19.88 cm，其中以隴單10號最長，為23.63 cm；MC703最短，為18.08 cm。穗長達(dá)到20.00 cm以上的品種有7個(gè)，為平選育1號、博奧521、先豐9號、隴單10號、新農(nóng)育6003、隴單636、敦玉812。平均穗粗為53.13 mm，以和恒5266最粗，為56.87 mm；陜單650最細(xì)，為48.25 mm。穗粗大于54.00 mm的品種有6個(gè)，分別為平選育1號、先豐9號、隴單10號、新農(nóng)育6003、五谷737、和恒5266。平均禿尖長為0.60 cm，其中以聯(lián)創(chuàng)825禿尖最長，為1.69 cm；新農(nóng)育6003無禿尖。禿尖長大于0.60 cm的品種有平選育1號、博奧521、先豐9號、隴單10號、聯(lián)創(chuàng)825、MC703、五谷737、陜單650。平均穗粒數(shù)為626粒，其中以和恒5266最多，為721粒；迪卡159最少，為562粒。穗粒數(shù)大于630粒的品種有7個(gè)，分別為中單111、博奧521、先豐9號、九玉W03、五谷737、和恒5266、陜單650。平均出籽率為79.82%，其中以中單111最高，為85.00%；博奧521、隴單10號最低，均為76.00%。出籽率高于80.00%的品種有10個(gè)，分別為中單111、新農(nóng)育6003、九玉W03、先玉335、聯(lián)創(chuàng)825、MC703、先玉1483、和恒5266、迪卡159、隴單636。平均折合產(chǎn)量為14 792.70 kg/hm2，其中以和恒5266最高，為17 609.70 kg/hm2；中單111最低，12 618.45 kg/hm2。折合產(chǎn)量在15 000 kg/hm2以上的品種有6個(gè)，分別為先豐9號、隴單10號、新農(nóng)育6003、五谷737、和恒5266、隴單636。

綜合以上指標(biāo)數(shù)據(jù)可以看出，和恒5266表現(xiàn)穗粗、禿尖長短、穗粒數(shù)多、粒大小居中、產(chǎn)量高；隴單10號表現(xiàn)穗長而粗、籽粒大、產(chǎn)量高；先豐9號表現(xiàn)穗較粗、穗粒數(shù)多、籽粒居中、產(chǎn)量高；新農(nóng)育6003表現(xiàn)穗較粗、粒大、產(chǎn)量高。

2.4? ?籽粒含水率及機(jī)收指標(biāo)

從表4可以看出，收獲時(shí)參試各玉米品種籽粒含水率以和恒5266最高，為23.11%；MC703最低，為12.51%。雜質(zhì)率以隴單636最低，為0.08%；平選育1號最高，為0.80%。破碎率以九玉W03最低，為0.09%；敦玉812最大，為9.05%。損失率以先豐9號最低，為1.11%，隴單636最高，為5.77%。達(dá)到GB/T 21962 — 2020規(guī)定的機(jī)收要求（籽粒破碎率≤5.0%，雜質(zhì)率≤2.5%，田間損失率≤4.0%）的品種有7個(gè)，分別為平選育1號、新農(nóng)育6003、九玉W03、先玉335、聯(lián)創(chuàng)825、MC703、迪卡159［11 ］。

2.5? ?灰色關(guān)聯(lián)度分析

選擇株高、穗粗、穗位高、莖粗、穗粒數(shù)、百粒重、折合產(chǎn)量、穗長、籽粒含水率、破碎率、雜質(zhì)率和損失率等12個(gè)性狀進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，以綜合評價(jià)17個(gè)供試品種。根據(jù)公式（1）、（2）、（3）得出各性狀的等權(quán)關(guān)聯(lián)度和權(quán)重系數(shù)（表5）。從表5可以看出，各性狀權(quán)重系數(shù)從高到低排序依次為株高、穗粗、穗位高、莖粗、穗粒數(shù)、穗長、百粒重、折合產(chǎn)量、籽粒含水率、破碎率、雜質(zhì)率、損失率。

根據(jù)公式（4）得出各參試玉米品種的加權(quán)關(guān)聯(lián)度（表6），從表6可以看出，加權(quán)關(guān)聯(lián)度排名前5位的玉米品種依次為迪卡159、先豐9號、先玉1483、五谷737、新農(nóng)育6003。

3? ?討論與結(jié)論

玉米品種的抗倒性是宜籽粒機(jī)收品種選擇非常重要的指標(biāo)［12 - 13 ］。參試的17個(gè)品種的倒伏率均低于21%，在后期籽粒含水率降到20%時(shí)以下仍能基本保持直立，能夠滿足機(jī)械粒收條件，對機(jī)收影響不大。在玉米生產(chǎn)中，隨著種植密度的增加，倒伏現(xiàn)象較原來有所增加。劉舉［14 ］研究顯示，硅和鉀能促進(jìn)玉米厚壁細(xì)胞的木質(zhì)化和硅化，從而能提升玉米莖稈的抗倒伏性，因此基肥可增施鉀肥或選擇復(fù)合型肥料，并在大喇叭口期葉面噴施硅肥，減少倒伏。破損率跟籽粒含水率高度吻合［15 ］，含水率高不僅易造成籽粒破碎，而且增加烘干成本和安全貯藏難度，因此含水率為重要的經(jīng)濟(jì)性狀［16 ］。有研究表明，符合籽粒機(jī)收的玉米籽粒含水率為25%以下［17 ］，且籽粒脫水特性與品種、種植密度、氣候等因素密切相關(guān)，早熟品種較中晚熟品種脫水速率快，中晚熟品種平均脫水速率高于晚熟品種， 晚熟品種收獲時(shí)籽粒含水量較高［18 ］。因此，可采用適當(dāng)提前種植、延遲收獲的措施來滿足這一機(jī)收參數(shù)。

隴東旱塬區(qū)的氣候特點(diǎn)是秋雨集中、陣風(fēng)大，因此選擇玉米品種不僅要看產(chǎn)量，還要看穩(wěn)產(chǎn)性?；疑P(guān)聯(lián)度分析可以根據(jù)參試品種與理想品種的相似度而綜合評價(jià)它的優(yōu)劣，本研究結(jié)果表明，加權(quán)關(guān)聯(lián)度排名前5位的玉米品種依次為迪卡159、先豐9號、先玉1483、五谷737和新農(nóng)育6003。由此可見，迪卡159、先豐9號、先玉1483、五谷737、新農(nóng)育6003等5個(gè)玉米品種綜合表現(xiàn)良好，可作為隴東旱塬區(qū)籽粒機(jī)收玉米品種貯備品種，其中五谷737產(chǎn)量高、抗性強(qiáng)、機(jī)收表現(xiàn)好，可大力推廣種植。

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