趙 力,龐云霞,侯 磊,智建奇,梁 藝,安 偉,陳喜明
(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所,山西 忻州 034000)
近年來(lái),忻州市圍繞推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,著力提升現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的質(zhì)量和效益,圍繞市場(chǎng)需求進(jìn)行生產(chǎn),增強(qiáng)供給結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性和靈活性,使農(nóng)產(chǎn)品供給更加契合消費(fèi)需求,真正形成結(jié)構(gòu)合理、保障有力的農(nóng)產(chǎn)品有效供給,深入推進(jìn)精準(zhǔn)扶貧、精準(zhǔn)脫貧,確保完成脫貧攻堅(jiān)目標(biāo)任務(wù)。其中,增加特色農(nóng)產(chǎn)品供給是忻州市農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)調(diào)結(jié)構(gòu)的方向之一,由于其獨(dú)特的地理?xiàng)l件,甜糯玉米的種植成為忻州市的特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)之一。忻州市降水特點(diǎn)符合甜糯玉米生長(zhǎng)發(fā)育的需水特點(diǎn),同時(shí)晝夜溫差大,糯玉米的糖分積累較多,產(chǎn)出的甜糯玉米籽粒薄皮無(wú)渣且甜、黏、清香,富含多種氨基酸、維生素、胡蘿卜素、谷固醇及硒等,被食品專家稱為保健佳品,倍受消費(fèi)者的青睞[1-6]。忻州市甜糯玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益[7],贏得社會(huì)各界的好評(píng)。
為了進(jìn)一步提高忻州市甜糯玉米的品質(zhì)與種植效益,還需從最根本的品種改良選育上著手[8-10],而品種區(qū)域試驗(yàn)是選拔玉米新品種的重要途徑,是品種審定的主要依據(jù)[11],參試品種尤其是審定品種代表了玉米育種的動(dòng)向和水平[12]。
本研究以京科糯569為對(duì)照,從植株和果穗的農(nóng)藝性狀、病蟲害抗性以及產(chǎn)量等方面,分別對(duì)2017年9個(gè)甜糯玉米參試品種的國(guó)家級(jí)區(qū)試結(jié)果進(jìn)行初步分析,明確參試品種的豐產(chǎn)性、抗逆性及其推廣利用價(jià)值,從而為后續(xù)品種的審定和推廣提供科學(xué)依據(jù),以進(jìn)一步帶動(dòng)忻州市特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
試驗(yàn)于2017年在山西省忻州市忻府區(qū)小檀村(常年作為國(guó)家區(qū)試點(diǎn))進(jìn)行,該地海拔858.3 m,年均降雨量431.7 mm,冬春干旱,降雨一般集中在6—9月,年均溫度9.07℃。土質(zhì)類型為潮土,質(zhì)地為黏性。
供試材料為10個(gè)國(guó)家級(jí)區(qū)試品種,分別為:京科糯 569(CK)、京科糯 2010、京科糯 623、京科糯2000E、京科糯609、農(nóng)科糯336、黃糯9號(hào)、密甜糯1號(hào)、密甜糯4號(hào)、密花甜糯12號(hào)。
采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),小區(qū)面積24 m2,行長(zhǎng)8 m,行數(shù)6行,密度52 500株/hm2。播種期2017年4月27日,定苗期5月25日。前茬作物為玉米,播前施用天脊硝酸磷肥作為基肥,施用量為750 kg/hm2,尿素以追肥的形式施入,追肥量300 kg/hm2,施肥時(shí)間為6月14日。灌溉采用滴灌,灌溉時(shí)間從4月30日開始。
植株生長(zhǎng)期間,調(diào)查記載各生育期及相應(yīng)的農(nóng)藝性狀和病蟲害情況。采收時(shí),實(shí)收中間2行,測(cè)定鮮果穗質(zhì)量和鮮籽粒質(zhì)量,取樣10穗進(jìn)行室內(nèi)考種,調(diào)查記載果穗農(nóng)藝性狀。
從表1可以看出,各個(gè)品種出苗日期一致,均為5月7日;黃糯9號(hào)和京科糯2000E抽雄吐絲期較早,京科糯609、密甜糯1號(hào)和密花甜糯12號(hào)抽雄吐絲期比較晚;京科糯2010、京科糯623和黃糯9號(hào)收獲較早,播種至采收天數(shù)相比對(duì)照減少4 d,而京科糯609和密甜糯1號(hào)收獲最晚,播種至采收天數(shù)相比對(duì)照增加4 d。
表1 參試品種物候期調(diào)查記載
表2 參試品種植株主要農(nóng)藝性狀調(diào)查記載
由表2可知,京科糯609為緊湊型,黃糯9號(hào)和CK為半緊湊型,其余7個(gè)品種均為平展型;各參試品種的葉片數(shù)在18~21片,其中,最少的是密甜糯4號(hào),為18片葉,最多的是京科糯2010、京科糯609、農(nóng)科糯336和黃糯9號(hào),均為21片葉;雄穗分枝品種間差別較大,京科糯2000E、農(nóng)科糯336、京科糯623、黃糯9號(hào)、密甜糯4號(hào)、密甜糯1號(hào)、密花甜糯12號(hào)、CK、京科糯609和京科糯2010分枝數(shù)依次遞減,其中,京科糯2010和京科糯609分枝數(shù)少于CK,分別為11,12個(gè);京科糯609的株高和穗位高均最高且明顯高于CK,而密甜糯4號(hào)均最低,且明顯低于CK,同時(shí)京科糯623、京科糯2000E、黃糯9號(hào)和密甜糯1號(hào)的株高和穗位高與CK相比均有所降低;所有參試品種均有空稈株,密甜系列空稈率較高,其中,密花甜糯12號(hào)最高,達(dá)2.8%;所有參試品種均出現(xiàn)不同程度的雙穗率,京科糯系列較高。
由表3可知,所有參試品種均出現(xiàn)不同程度的病蟲害,京科糯系列大斑病的感病級(jí)別略高于其他品種,參試品種均出現(xiàn)輕微的灰斑病和彎孢菌葉斑病,基本未見(jiàn)紋枯病感病植株。京科糯623、密甜糯4號(hào)和CK發(fā)生絲黑穗病,感病率分別為1.8%,1.5%和2.0%,未發(fā)現(xiàn)莖腐病和瘤黑粉病感病植株。玉米螟的發(fā)生率較低的是糯型玉米品種京科糯2000E和CK,其余品種發(fā)生率較高,其中,密花甜糯12號(hào)最高,達(dá)4.0%。雖然所有參試品種未出現(xiàn)倒伏情況,但是均出現(xiàn)不同程度的倒折情況,密花甜糯12號(hào)倒折率最高,達(dá)3.8%,其次是京科糯609,密甜糯1號(hào)位列第3。
表3 參試品種的抗性表現(xiàn)
由表4可知,京科糯623和密花甜糯12號(hào)的鮮穗產(chǎn)量相比CK分別降低0.5%和7.1%,其余7個(gè)參試品種較CK均有不同程度的提高。其中,京科糯2000E的鮮穗產(chǎn)量提高了20.7%,其次是農(nóng)科糯336和黃糯9號(hào),分別提高了15.8%和15.3%。
密花甜糯12號(hào)的鮮籽粒產(chǎn)量較CK大幅降低了17.3%,其余8個(gè)參試品種較CK提高10.8%~45.4%。其中,黃糯9號(hào)和密甜糯1號(hào)分別提高了45.4%和45.2%,其次是農(nóng)科糯336,提高了30.3%。
進(jìn)一步計(jì)算各參試品種出籽率,密甜糯1號(hào)出籽率最高,達(dá)82.8%,比CK提高了42.0%,其次是黃糯9號(hào)和密甜糯4號(hào)出籽率分別達(dá)73.5%和71.4%,較CK分別提高了26.1%和22.5%。而密花甜糯12號(hào)出籽率最低,為51.9%,相比CK降低了11.0%。
表4 參試品種產(chǎn)量變化
從表5可以看出,京科糯2000E和CK為白糯玉米,其余8個(gè)品種均為甜糯玉米,其中,京科糯2010、京科糯623、京科糯609、農(nóng)科糯336和密甜糯1號(hào)為白甜糯玉米,黃糯9號(hào)為黃甜糯玉米,密甜糯4號(hào)為白黃甜糯玉米,密花甜糯12號(hào)為白黃紫甜糯玉米(彩糯),同時(shí)所有參試品種的穗軸均為白色。京科糯2010和農(nóng)科糯336穗型為短筒型,其他參試品種均為長(zhǎng)錐型;相比CK,9個(gè)參試品種的穗粗均有所增加,農(nóng)科糯336、黃糯9號(hào)和密甜糯1號(hào)均達(dá)5 cm;京科糯2010和京科糯623的穗長(zhǎng)分別比CK減少1.7,1.5 cm,其余7個(gè)參試品種均有所增加,黃糯9號(hào)最長(zhǎng),為24.4 cm,比CK增加3.7 cm;參試品種的禿尖長(zhǎng)度較CK均有所減小,京科糯623、京科糯2000E、京科糯609、農(nóng)科糯336、密甜糯1號(hào)和密甜糯4號(hào)均無(wú)禿尖;9個(gè)參試品種的穗行數(shù)均比CK增加,其中,京科糯2010、農(nóng)科糯336和黃糯9號(hào)增幅較大;4個(gè)參試品種行粒數(shù)相比CK增加,依次為京科糯609、京科糯2000E、密甜糯1號(hào)和密甜糯4號(hào)。所有參試品種百粒質(zhì)量相比CK均不同程度的增加,其中,農(nóng)科糯336最高,比CK增加10.9 g,其次是密甜糯4號(hào),黃糯9號(hào)位列第3。密花甜糯12號(hào)的籽粒深度為最小,且小于CK,其余8個(gè)參試品種均比CK大,其中,密甜糯1號(hào)為最大,黃糯9號(hào)和京科糯609次之。
表5 參試品種果穗主要農(nóng)藝性狀調(diào)查記載
10個(gè)參試品種均于播種10 d后出苗,出苗一致且植株全生育期總體長(zhǎng)勢(shì)良好,均正常采收。對(duì)照品種京科糯569為白糯型,鮮穗產(chǎn)量、鮮籽粒產(chǎn)量以及出籽率均較差,穗位偏高,倒折率較高,大斑病和絲黑穗病感病率較高。因此,該品種豐產(chǎn)性和抗性均較差,綜合性狀表現(xiàn)較差。
京科糯2000E為白糯型,鮮穗產(chǎn)量最高,但是軸粗,出籽率低,鮮籽粒產(chǎn)量居中。株型平展,雄穗生長(zhǎng)能力最強(qiáng),株高穗位較低,玉米螟發(fā)生率較低。因此,該品種鮮穗豐產(chǎn)性較高,鮮籽粒豐產(chǎn)略差,抗性較高,綜合性狀表現(xiàn)良好,適宜以采收鮮穗為主。
農(nóng)科糯336為白甜糯型,鮮穗產(chǎn)量居第2位,鮮籽粒產(chǎn)量居第3位,穗粗無(wú)禿尖,百粒質(zhì)量最高。株型平展,雄穗生長(zhǎng)能力僅次于京科糯2000E,雙穗率、空稈率和倒折率均較低,無(wú)病害感染,玉米螟發(fā)生率較低。因此,該品種豐產(chǎn)性整體較高,抗性較高,綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)異,采收鮮穗和鮮籽粒均可。
黃糯9號(hào)為黃甜糯型,鮮穗產(chǎn)量較高,居第3位,穗長(zhǎng)且粗,軸細(xì),鮮籽粒產(chǎn)量居首位。株型半緊湊型,采收期早,株高和穗位高度較低,空稈率、雙穗率及倒折率均較低,病害感病率低,但是玉米螟發(fā)生率較高。因此,該品種豐產(chǎn)性整體較高,抗性較高,綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)異,與農(nóng)科糯336基本一致,采收鮮穗和鮮籽粒均可。
京科糯2010、京科糯609、密甜糯1號(hào)和密甜糯4號(hào)鮮穗豐產(chǎn)性均較差,增幅僅為1.7%~4.0%。雖然密甜糯1號(hào)的鮮籽粒產(chǎn)量?jī)H次于黃糯9號(hào),出籽率也高居第一位,但是空稈率和倒折率較高,且采收期較晚。
京科糯623和密花甜糯12號(hào)是參試品種中僅有的2個(gè)鮮穗產(chǎn)量減產(chǎn)的品種,減幅分別為0.5%和7.1%。其中,密花甜糯12號(hào)為彩色甜糯玉米,鮮穗產(chǎn)量、鮮籽粒產(chǎn)量以及出籽率均最低,空稈率和倒折率高,玉米螟發(fā)生率高,因此,該品種豐產(chǎn)性最差,抗蟲性差,綜合性狀表現(xiàn)較差。
目前作物育種目標(biāo)中,豐產(chǎn)和抗性是衡量一個(gè)品種優(yōu)劣的主要指標(biāo)[13-16]。豐產(chǎn)性是產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的整體表現(xiàn),而玉米果穗農(nóng)藝性狀是其豐產(chǎn)性的關(guān)鍵構(gòu)成指標(biāo)。抗性主要包括抗病性、抗蟲性、抗倒性和抗逆性等,而玉米植株生長(zhǎng)農(nóng)藝性狀決定著其生長(zhǎng)期間的抗性。本試驗(yàn)結(jié)果表明,農(nóng)科糯336和黃糯9號(hào)鮮穗及鮮籽粒豐產(chǎn)明顯,抗性較高,綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)異。黃色糯玉米是糯玉米中的經(jīng)典色,與白色糯玉米不同之處在于其籽粒含有胡蘿卜素。同時(shí),甜加糯型玉米聚合了甜玉米“甜、脆、鮮”和糯玉米“糯、綿、香”2個(gè)方面優(yōu)點(diǎn),口感香味濃郁、甜糯相宜、柔軟度好,并具有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、多抗廣適、易制種等綜合優(yōu)點(diǎn)[17]。因此,既可鮮食也可加工籽粒的黃甜糯型黃糯9號(hào),具有非常大的推廣應(yīng)用價(jià)值。但是,其較高的玉米螟的發(fā)生率將限制該品種推廣應(yīng)用,還有待育種家們針對(duì)這一限制因子進(jìn)一步改進(jìn)。糯玉米中除籽粒顏色為白色、黃色的品種外,彩色糯玉米在市場(chǎng)中占有10%左右的份額。而密花甜糯12號(hào)作為本研究中的唯一彩色糯玉米,其豐產(chǎn)性、抗蟲性等綜合性狀表現(xiàn)較差。因此,大有市場(chǎng)前景的彩色糯玉米也亟需育種家們進(jìn)一步培育改進(jìn)[18]。
現(xiàn)代育種中,在追求高產(chǎn)的同時(shí),還應(yīng)考慮高品質(zhì),而糯玉米作為鮮食玉米,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和獨(dú)特的口感風(fēng)味,正逐漸成為人們?nèi)粘OM(fèi)的蔬菜或食品[19-20]。因此,還有待將品質(zhì)指標(biāo)作為衡量糯玉米品種優(yōu)劣的主要指標(biāo)。