沿江高沙土地区春玉米种质资源引进与评价

来源:用户上传      作者:蒋建军 吴薇 洪斌

　　摘要 [目的]为筛选适宜沿江高沙土地区种植的高产高抗玉米新品种。[方法]以焦点玉1303、浚单20、苏玉23等8份玉米品种及苏玉29（对照）为供试材料，研究其在沿江高沙土地区的主要农艺性状、产量结构、抗逆性等生育特性。[结果]各品种全生育期均短于对照，其中浚单20的全生育期最短，为118 d;苏玉41产量最高，为9 363.9 kg/hm2，焦点玉1303次之，为9 308 kg/hm2，较对照分别增产12.22%、11.55%;春风886、苏玉20、苏玉41果穗千粒重分别为375、353、313 g，均显著高于对照，但苏玉23的千粒重最低，仅为236 g。[结论]综合各品种产量、生育期、抗逆性等品种特性，苏玉41可在沿江高沙土地区进一步种植推广。
　　关键词 玉米;农艺性状;产量;抗逆性;沿江高沙土地区
　　中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2020）03-0036-03
　　Abstract [Objective] To screen new spring maize varieties with high yield and resistance in high sandy areas along the river. [Method] With Jiaodianyu 1303， Jundan 20， Suyu 23， Suyu 29 （CK） and other maize cultivars as the test materials， we researched their agronomic characters， yield structure and stress resistance in high sandy areas along the river. [Result] The whole growth period of tested varieties was shorter than the control. Among them， the whole growth period of Jundan 20 was the shortest， which was 118 d. The yield of Suyu 41 was the highest， which was 9 363.9 kg/hm2， followed with Jiaodianyu 1301， which was 9 308 kg/hm2. Compared with CK， Suyu 41 and Jiaodianyu 1301 enhanced by 12.22% and 11.55%. The 1 000grain weight of Chunfeng 886， Suyu 20 and Suyu 41 were 375， 353 and 313 g， respectively， which were significantly higher than the control. But the 1 000grain weight of Suyu 23 was the lowest， which was only 236 g. [Conclusion] Considering the yield， growth period， resistance and other characters， Suyu 41 could be further cultivated and popularized in high sandy areas along the river.
　　Key words Maize;Agronomic characters;Yield;Stress resistance;High sandy areas along the river
　　玉米（Zea mays L.）是禾本科玉蜀黍属一年生草本植物，是全世界最重要的粮食和饲料作物之一，美国、中国、巴西等国家种植规模较大。其种植面积、总产量常年稳居世界第3位，种植规模仅次于水稻和小麦[1]。在当前全球气候复杂多变及旱涝频灾害频发等不利条件下，提高玉米产量对全球粮食安全、人类健康具有重要战略意义[2]。据统计，全球玉米总产量从19世纪60年代的2亿t增加到2016年的10亿t以上，增加了4倍多，产量也从同时期的1 940 kg/hm2 增长到5 640 kg/hm2，增长2倍以上[3]。玉米营养价值很高，不但含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素等多种营养元素，还具有抗氧化、抗肿瘤、抗癌物等生物学活性，能显著抑制其对人体的副作用，增强人体脑力细胞活性与记忆力。因此，被誉为长寿食品之一[4]。我国玉米种植规模仅次于美国，稳居世界第2位，种植面积稳定在2 800万hm2左右，总产1.5亿t以上[5]。
　　随着玉米育种水平和栽培技术的不断提高，玉米单产出现逐年增高的趋势。种质资源是玉米育种重要的物质基础，引鉴玉米种质资源在玉米品种改良中占有重要作用[6-7]。加强对玉米種质资源的引进与鉴定，拓宽玉米种质资源的遗传多样性与适宜性对提高我国玉米产量和品质具有重大意义[8-10]。我国玉米按播种时间一般可分为春玉米和夏玉米。其中，春玉米一般播种期在4—5月份，多采用一年一熟耕作制度，黑龙江、吉林、辽宁是春玉米播种面积较大的省份[11]。江苏省春玉米种植主要集中在沿江地区的泰州、南通等高沙土地区。其中，泰州地区春玉米种植面积稳定在145万hm2左右，但该地区玉米种植由于受制于当地气候环境、生产条件等因素，春玉米品种混杂比较严重，种质资源更新换代速度较慢，生产上缺乏大面积主推品种。因此，筛选适宜该地区种植的春玉米品种成为解决上述问题的有效途径之一。鉴于此，笔者以最新选育推广的玉米新品种，如焦点玉1303、浚单20、苏玉23等为试验材料，鉴定其在高沙土地区种植表现，从生育特性、丰产性、抗逆性等角度分析不同玉米种质资源的生长特性，为该地区今后的春玉米生产和推广提供理论依据。 　　1 材料与方法
　　1.1 试验地概况
　　试验于2018年在泰兴市农业科学院试验基地进行，地理坐标为32°26′N，120°00′E。该地区土壤质地为砂壤土，肥力水平中等。前茬作物为水稻，水稻收获后冬搁闲田，冬前耕翻晒垡。
　　1.2 供试品种
　　春玉米参试品种共9份，分别为焦点玉1303、浚单20、苏玉23、苏玉20、苏玉27、苏玉41、济单7号、春风886、苏玉29（CK）。其中，焦点玉1303由江苏焦点农业科技有限公司选育;浚单20由河南省浚县农业科学研究所所选育;苏玉系列均由江苏省农业科学院粮食作物研究所选育;济单7号由济源丰乐玉米科技开发有限公司选育;春风886由江苏江苏神农大丰种业科技有限公司选育。
　　1.3 试验设计
　　试验采取随机区组设计，共设3次重复，小区面积12 m2，4行区，大小行种植，大行距0.8 m，小行距0.4 m，株距0.25 m，种植密度72 000株/hm2，小区四周设同品种玉米作保护行，对照品种为苏玉29。于3月26日施用有机肥、尿素、复合肥、辛硫磷颗粒剂全田撒施后耕翻，用量分别为16 000、320、400、80 kg/hm2，3月29日耙田整地设置小区，播前晒种1 d，3月31日开沟播种，播后喷金都尔进行苗前化除，用量为16 00 mL/hm2。4月11日各品种开始陆续出苗，4月14日以地虎绝杀灌根防治地下害虫，4月15日移苗补缺，4月22日间苗，4月28日定苗，5月18、30日先后2次以吡蚜酮和康宽防治蚜虫、飞虱，同时兼治玉米螟。于4月26日、5月10日、6月3日3次追施尿素，用量分别为320、400、480 kg/hm2。8月2日收获。
　　1.4 指标测定
　　1.4.1
　　生育期调查。记载各参试品种出苗期、抽雄期、成熟期、全生育期。
　　1.4.2
　　产量及成熟期植株性状测定。于玉米收获时对各小区进行测产，并选择各小区10株长势较为一致的植株，调查其株高、穗位高、果穗等相关农艺性状。
　　1.4.3 抗性鉴定。按国家农作物种质资源平台国家作物科学数据中心《玉米种质资源描述规范》，对玉米大斑病、小斑病、纹枯病等病虫害及倒伏率作抗性鉴定。
　　1.5 数据分析
　　采用Microsoft Excel 2003和SPSS 16.0软件进行数据整理和分析，用GraphPad Prism 5软件绘图。
　　2 结果与分析
　　2.1 品种生育期差异性分析
　　生育期调查结果表明（表1），各品种3月30日播种，除浚单20、苏玉23品种于4月11日出苗外，其余各品种均于4月12日出苗。浚单20抽雄最早，为6月1日，早于其他各品种12 d以上，其他品種抽雄期较集中，分布于6月13日（济单7号、春风886、苏玉23、苏玉41）—6月16日（苏玉29）。浚单20成熟期也早于其他各品种，为7月26日;苏玉23次之，为7月27日;济单7号和苏玉29成熟期最晚，为8月2日。全生育期以浚单20最短，为118 d;苏玉23次之，为119 d;苏玉20和苏玉41生育期均为121 d;济单7号、苏玉29生育期最长，均为125 d。
　　2.2 品种产量差异性分析
　　不同春玉米品种产量结果表明（图1）。各品种产量变幅为7 389 kg/hm2（苏玉27）～9 363.9 kg/hm2（苏玉41）。其中，苏玉41、焦点玉1303、春风886产量显著高于对照品种苏玉29（P<0.05），增产幅度分别为12.22%、11.55%、8.12%。其余品种产量均显著低于对照品种苏玉29，其中苏玉27产量最低，为7 389 kg/hm2，其次为浚单20，产量为7 711 kg/hm2。
　　2.3 品种果穗性状差异性分析
　　玉米果穗性状是形成玉米产量指标的重要基础。由表2可知，不同玉米品种间的穗长、穗粗、秃尖长等果穗性状表现出显著差异（P<0.05）。其中，苏玉23、苏玉27玉米品种平均穗长分别为21.3 cm、20.6 cm，显著高于苏玉29的19.6 cm，春风886、苏玉20、焦点玉1303玉米品种穗长与苏玉29品种差异不显著，济单7号穗长最低，平均为17 cm;苏玉23穗粗最低，为4.66 cm，显著低于其他各品种，其他各品种穗粗差异均不显著，变幅为4.83 cm（苏玉27）～5.5 cm（济单7号）;各玉米品种秃尖长差异性较大，以苏玉27最长，平均为3.0 cm，焦点玉1303最短，平均为0.5 cm;苏玉23平均行粒数最高，为41.6粒，焦点玉1303其次，为39.6粒，春风886最低，仅为31.3粒;千粒重方面，苏玉23千粒重仅为236 g，显著低于苏玉29，而春风886、苏玉20、焦点玉1303、济单7号、苏玉41千粒重显著高于苏玉29。
　　2.4 品种抗逆性差异性分析
　　表3为各品种抗逆性比较结果。由于受到7月21、22日受台风“安比”影响，部分玉米发生一定程度倒伏，并引起后期相关病害发生。由表3可知，焦点玉1303抗倒伏能力最强，未出现倒伏现象，其他各品种倒伏率变幅为5%（济单7号、春风886、苏玉23、苏玉27）～15%（苏玉41），苏玉29抗倒伏能力最差，倒伏率高达80%。抗病性方面，各品种病害发生总体上较轻。其中，除苏玉20对小斑病抗性表现为抗性，病情指数为3，其余各品种对大斑病、小斑病抗性表现均为高抗;各品种对纹枯病均表现出中抗（病情指数为5）以上，焦点玉1303、苏玉27、苏玉41、苏玉29纹枯病抗性略高于其他各品种;2018年由于飞虱发生量不大，粗缩病无发生（对照除外），各品种均表现出较强的抗性;各品种对玉米螟抗性一致，病情指数均为3;苏玉41茎腐病发病最轻，表现出高抗特性，其他各品种对茎腐病均在中抗以上。 　　3 结论与讨论
　　玉米种质资源的收集和利用是扩大玉米遗传多样性的有效途径之一，对促进玉米优质目标性状遗传育种工作具有重要意义。随着我国经济发展和物质水平不断提升，人们对玉米优良品种需求提出了更高的要求，加强玉米优异品种的鉴定与利用是满足市场对玉米优异品种需求的策略之一 。长期以来，产量和抗性是衡量农作物生产的重要目标性状。该研究结果表明，各春玉米品种间产量差异达到显著水平（P<0.05），产量表现较高的品种有苏玉41、焦点玉1303、春风886等品种。其中，苏玉41产量最高，比对照增产12.22%，该品种田间出苗整齐，苗势旺盛，抗病性较好，但收获期受台风影响有一定倒伏率，在种植过程中如能采取有效措施抵御不良环境影响，其产量表现还应有更大潜力发掘。郑飞等[12]于2013—2015年在苏中、苏北地区对苏玉41、郑单 958等7份玉米品种的丰产性、稳产性进行了长期试验[12]，结果表明不同年份各参试点苏玉41产量平均为10 222 kg/hm2，高于该研究产量结果，这可能是由于该研究地点位于泰兴地区，其所处纬度远低于大丰、睢宁、沭阳等地，而纬度是影响其产量的重要因素之一，霍仕平等[13]研究表明，纬度每降低1°，千粒重至少降低9.7 g。而浚单20、苏玉27产量处于所有参试品种倒数2位，比对照品种减产7.59%以上，浚单20 产量较低的主要原因可能是全生育期较短，仅为118 d，比对照早熟7 d，苏玉27产量较低的主要原因可能是出籽率最低，仅为85.36%。但该试验结果仅局限于1年鉴定，各品种性状年度间差异稳定性还缺乏进一步调查。因此，应根据各参试品种产量、抗逆性、生育期等表现，进一步鉴定各品种在不同年度间种植表现，以期为生产上指导农民选择适宜春玉米品种。
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