劉德堯 李思凱 趙金璽 王學(xué)芬 韓守良 劉新程

摘要：為從玉米（Zea mays L.）品種的角度優(yōu)化膠東地區(qū)小麥-玉米復(fù)種模式，選擇玉米品種金海5號(hào)、鄭單958、先玉335作為試驗(yàn)材料，在膠東地區(qū)進(jìn)行半夏種植，對(duì)其基本性狀進(jìn)行對(duì)比研究。結(jié)果表明，成株葉片數(shù)方面，金海5號(hào)顯著低于鄭單958和先玉335;株高方面，先玉335顯著高于鄭單958和金海5號(hào);抗倒伏能力方面，金海5號(hào)與先玉335優(yōu)于鄭單958;果穗的生長(zhǎng)狀況方面，鄭單958優(yōu)于先玉335，金海5號(hào)最差;玉米螟抗性方面，從強(qiáng)到弱依次為鄭單958、金海5號(hào)、先玉335;理論產(chǎn)量方面，3個(gè)品種差異不明顯;鄭單958對(duì)絲黑穗病抗性較差。綜合來看，先玉335為在膠東地區(qū)進(jìn)行半夏種植較為理想的玉米品種。

關(guān)鍵詞：玉米（Zea mays L.）;品種;半夏種植;膠東地區(qū)

中圖分類號(hào)：S513? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）23-0049-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.23.012? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Comparative study of three common maize varieties planted

in early summer in Jiaodong region

LIU De-yao，LI Si-kai，ZHAO Jin-xi，WANG Xue-fen，HAN Shou-liang，LIU Xin-cheng

（Yantai Institute，China Agricultural University，Yantai 264670，Shandong，China）

Abstract： In order to optimize the wheat-maize double cropping system from the perspective of maize （Zea mays L.） varieties， maize varieties Jinhai No.5， Zhengdan 958 and Xianyu 335 were selected as experimental materials and planted in early summer in Jiaodong region， and their basic traits were compared and studied. The results showed that the number of leaves of Jinhai No.5 was significantly lower than that of Zhengdan 958 and Xianyu 335; In plant height， XY335 was significantly higher than that of Zhengdan 958 and Jinhai No.5; In lodging resistance， Jinhai No.5 and Xianyu 335 were better than Zhengdan 958; In growth traits of maize ears， Zhengdan 958 was better than Xianyu 335， while Jinhai No.5 was the worst; In resistance to corn borer， the order from strong to weak was Zhengdan 958， Jinhai No.5 and Xianyu 335; In theoretical yield， there was no considerably difference among three varieties; In disease resistance， Zhengdan 958 was less resistant to maize head smut. In conclusion， Xianyu 335 is an ideal maize variety for early summer planting in Jiaodong region， China.

Key words： maize （Zea mays L.）; variety; early summer planting; Jiaodong region

玉米（Zea mays L.）已成為中國(guó)第一大糧食作物，在整個(gè)糧食生產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位[1]。二熟制耕作區(qū)是中國(guó)重要的糧食產(chǎn)區(qū)，其產(chǎn)量占全國(guó)總產(chǎn)量的53.2%[2]。充分發(fā)揮二熟制耕作區(qū)的生產(chǎn)潛力是緩解中國(guó)人多地少的基本國(guó)情和提高糧食單產(chǎn)的關(guān)鍵。張立生等[3]在山西中部地區(qū)研究小麥-玉米一年兩熟栽培技術(shù)取得了成功，獲得了“畝產(chǎn)噸糧”的效果。膠東半島地區(qū)以玉米、小麥為主要糧食作物，目前也廣泛地采用小麥-玉米一年二熟的復(fù)種模式[4]。不同于北方其他糧食產(chǎn)區(qū)，膠東半島地區(qū)屬暖溫帶海洋性季風(fēng)氣候，空氣濕度大，多云多霧，受臺(tái)風(fēng)影響大，年降水總量690 mm，約有53%集中在雨季（7—8月），年平均氣溫11.8 ℃，氣溫年變化和日變化較小，≥0 ℃積溫為4 474 ℃，≥10 ℃積溫為3 990 ℃。有效積溫難以兼顧冬小麥與夏玉米的生長(zhǎng)需要，常造成冬小麥與夏玉米收播期間產(chǎn)生沖突等問題，不利于糧食增產(chǎn)[5，6]。本研究從玉米品種的角度出發(fā)，探索了優(yōu)化該種植模式的有效途徑。

近年來，玉米品種金海5號(hào)因有著株型緊湊、根系發(fā)達(dá)、高抗粗縮病、抗旱性強(qiáng)和抗倒伏等優(yōu)點(diǎn)，在膠東地區(qū)種植廣泛[7，8]。但由于其生長(zhǎng)期較長(zhǎng)，成熟期偏晚，在膠東地區(qū)作半夏種植時(shí)收獲期常在10月之后，與冬小麥的播種時(shí)間過于接近，影響種植計(jì)劃，甚至可能會(huì)導(dǎo)致玉米受凍減產(chǎn)及晚播小麥抽穗期推遲、貪青、晚熟、遭受病害、倒伏、產(chǎn)量不穩(wěn)定等問題[9]。除此之外，金海5號(hào)還存在一些明顯的缺陷，譬如結(jié)實(shí)性較差、對(duì)玉米螟抗性較差、耐密性差等。為解決上述問題，本研究選擇先玉335和鄭單958兩個(gè)玉米品種與金海5號(hào)同期種植，考察其基本性狀，優(yōu)選出更適宜在膠東地區(qū)進(jìn)行半夏種植的玉米品種，同時(shí)也為膠東地區(qū)的玉米種植模式提供一些指導(dǎo)性建議。

1? 材料與方法

1.1? 試驗(yàn)準(zhǔn)備

綜合考量各玉米品種的遺傳特性、生長(zhǎng)狀況、推廣面積等各方面因素，本試驗(yàn)選取先玉335、鄭單958、金海5號(hào)作為供試品種。試驗(yàn)地址選擇在山東省煙臺(tái)市高新區(qū)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)田內(nèi)，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)布置試驗(yàn)。

1.2? 栽培管理

試驗(yàn)田土壤為棕壤，地力均一。采用撒可富牌復(fù)混肥（N、P2O5、K2O含量均為15%），施肥量為1 645 kg/hm2，作為底肥在播種時(shí)一次性施下，另用尿素705 kg/hm2在大喇叭口期作為追肥施用。于2018年6月1日播種，采用等行距、平種、穴播的方式，行距50 cm，穴距25 cm。按照當(dāng)?shù)卣Ｉa(chǎn)模式進(jìn)行田間管理，滿足肥水供應(yīng)。

1.3? 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1? 玉米生長(zhǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)? 在大喇叭口期、揚(yáng)花期和臘熟期時(shí)，分別測(cè)量玉米株高;在玉米臘熟期時(shí)統(tǒng)計(jì)每小區(qū)有代表性植株的成株葉片總數(shù)、穗位葉位置、株數(shù)、莖粗、穗位高、莖粗及各部位生物量;利用所測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算穗位系數(shù)[10]（果穗在莖稈上著生的相對(duì)位置，數(shù)值越大著生部位相對(duì)莖稈越高），穗位系數(shù)=（穗位高/株高）×100。

1.3.2? 玉米果穗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)? 臘熟期時(shí)，統(tǒng)計(jì)每小區(qū)有效穗數(shù)及破頭數(shù)，并測(cè)量穗長(zhǎng)、禿頂長(zhǎng)和穗粗，并在各處理中選擇有代表性的果穗，考察其粒行數(shù)、行粒數(shù)及千粒重;計(jì)算穗粒數(shù)、結(jié)穗率（所結(jié)穗數(shù)與株數(shù)的比值）和理論產(chǎn)量，理論產(chǎn)量（kg/hm2）=穗數(shù)（穗/hm2）×穗粒數(shù)（粒/穗）×千粒重（g）÷（1 000×1 000）。

1.3.3? 數(shù)據(jù)處理分析? 采用Microsoft Excel處理數(shù)據(jù)，SPSS 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 各品種葉片生長(zhǎng)狀況對(duì)比

葉片是玉米進(jìn)行光合作用重要的組織器官，特別是穗位葉及其上下相鄰葉（棒三葉）作用尤為重要。研究表明，玉米產(chǎn)量與葉片光合效率、光合面積和光合時(shí)間相關(guān)，葉片總數(shù)與玉米產(chǎn)量有一定的相關(guān)性[11-13]。根據(jù)品種特性，3個(gè)品種成株葉片數(shù)都為19片左右。

對(duì)3個(gè)不同品種玉米穗位葉片數(shù)、葉片總數(shù)和穗上部葉片數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。由表1可知，鄭單958平均穗位葉片數(shù)為13.9，顯著高于其他2個(gè)品種，金海5號(hào)和先玉335差異不明顯;先玉335穗上部葉片數(shù)最多，金海5號(hào)次之，鄭單958穗上部葉片數(shù)最少，三者差異顯著;金海5號(hào)葉片總數(shù)為18.2，顯著低于鄭單958和先玉335。從品種內(nèi)部的差異性來看，金海5號(hào)和鄭單958較為穩(wěn)定，先玉335有較大的差異性。

從以上分析來看，在3個(gè)品種成株葉片都為19片左右的情況下，金海5號(hào)葉片總數(shù)明顯小于其他兩品種，說明在膠東地區(qū)進(jìn)行半夏種植的金海5號(hào)生長(zhǎng)狀況受到一定限制。

2.2? 各品種株莖生長(zhǎng)性狀對(duì)比

由表2可知，先玉335的平均株高在大喇叭口期、揚(yáng)花期和臘熟期分別為210.2、300.5、300.5 cm，顯著高于其他2個(gè)品種，金海5號(hào)和鄭單958之間株高差異不顯著。3個(gè)品種株高的變化趨勢(shì)基本一致，從大喇叭口期至揚(yáng)花期，金海5號(hào)、鄭單958和先玉335平均株高分別增長(zhǎng)了75.9、79.3、90.3 cm，先玉335增長(zhǎng)明顯高于金海5號(hào)和鄭單958。

研究表明，玉米抗倒伏能力與莖粗具有極顯著相關(guān)性，可以作為衡量玉米倒伏的指標(biāo)[14]。由表3可見，金海5號(hào)莖粗顯著大于鄭單958和先玉335。這說明3個(gè)品種中，只考慮莖粗對(duì)抗倒伏能力的影響時(shí)，金海5號(hào)的抗倒伏能力最好，而鄭單958和先玉335的抗倒伏能力稍差。

以往的研究結(jié)果表明，在品種的抗倒伏選擇中，矮稈、穗位低的品種，穗位系數(shù)較小，重心降低，重力距離小，抗倒性能較好[15]。由表3可見，鄭單958穗位系數(shù)最高，達(dá)41.4，金海5號(hào)次之，為36.6，先玉335的穗位系數(shù)最小，為31.6，三者差異顯著。這說明當(dāng)只考慮穗位系數(shù)對(duì)抗倒伏能力的影響時(shí)，先玉335的抗倒伏能力最好，金海5號(hào)次之，鄭單958最差。在實(shí)際栽培管理階段，鄭單958確實(shí)存在少量倒伏現(xiàn)象，與分析相符。

2.3? 各品種玉米果穗性狀對(duì)比

從表4可以看出，鄭單958的平均每株穗數(shù)略高于其他2個(gè)品種，為1.03穗，但三者并無顯著差異。穗長(zhǎng)方面，金海5號(hào)所結(jié)果穗平均穗長(zhǎng)最長(zhǎng)，為23.5 cm，顯著高于其他2個(gè)品種;鄭單958和先玉335無差異，分別為21.3 cm和20.7 cm。穗粗方面，三者無顯著差異，先玉335所結(jié)果穗最細(xì)，為15.9 cm，金海5號(hào)的穗粗為16.4 cm，鄭單958的果穗最粗，為16.6 cm。禿頂方面，金海5號(hào)的禿頂率最大，為25%，顯著高于其他2個(gè)品種，鄭單958與先玉335的禿頂率較小且無差異，分別為9%和12%。因此，雖然金海5號(hào)結(jié)穗的穗長(zhǎng)明顯長(zhǎng)于鄭單958和先玉335，但其禿頂率也是最大的。從果穗性狀方面綜合考慮，鄭單958的表現(xiàn)要優(yōu)于金海5號(hào)和先玉335。

破頭指果穗苞葉由于玉米螟啃食造成的頂端開裂現(xiàn)象。以破頭數(shù)與總穗數(shù)的比值為破頭率，則破頭率大小可以反映玉米品種對(duì)玉米螟的抗性大小。由表4可知，先玉335存在較普遍的破頭現(xiàn)象，破頭率達(dá)到68%，說明其對(duì)玉米螟抗性最差;而鄭單958破頭現(xiàn)象極少，破頭率僅有8%，說明對(duì)玉米螟抗性最好;金海5號(hào)也存在破頭現(xiàn)象，破頭率約為30%，三者存在顯著差異。

另外，值得注意的是，試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)所收獲的鄭單958果穗中，出現(xiàn)了5%的玉米絲黑穗病的癥狀，而金海5號(hào)和先玉335的果穗均未染病。

2.4? 各品種玉米經(jīng)濟(jì)性狀與產(chǎn)量結(jié)構(gòu)對(duì)比

由表5可知，穗粒數(shù)鄭單958、先玉335和金海5號(hào)分別為536.0、519.8、443.9粒/穗，金海5號(hào)顯著低于其他2個(gè)品種;結(jié)穗率3個(gè)品種間差異不顯著;千粒重金海5號(hào)最高，為330.5 g，先玉335略低，為323.0 g，二者差異不顯著，鄭單958顯著低于其他2個(gè)品種，只有294.1 g;理論產(chǎn)量3個(gè)品種間差異不顯著。

2.5? 各品種穗重比與植株重心比對(duì)比

穗重比為果穗重占總生物量的比例。由表6可知，3個(gè)品種穗重比存在顯著差異。其中，先玉335穗重比最高，說明其果穗重量占總生物量的比重最大，經(jīng)濟(jì)系數(shù)最高，金海5號(hào)經(jīng)濟(jì)系數(shù)最差。

將玉米植株分為兩部分，上部為雄穗與上部秸稈（不含果穗苞葉），下部為果穗（含果穗苞葉）與下部秸稈，上下兩部分的比值即為植株重心比。通過對(duì)植株重心比的分析可以進(jìn)一步地比較品種間植株抗倒伏的能力差異。植株重心比越小，下部越重，則植株的重心越低。研究表明，植株重心低，可以有效提高玉米抗倒伏能力[16]。由表6可知，先玉335品種的植株重心比為0.009，顯著低于其他2個(gè)品種，說明該品種抗倒伏能力較出色，而以鄭單958植株重心比最高，則抗倒伏能力較弱。結(jié)合“2.2”中關(guān)于莖粗、穗位系數(shù)的分析，得出先玉335和金海5號(hào)抗倒伏性能較好，而鄭單958最差。

3? 小結(jié)與討論

良種的選擇直接影響玉米產(chǎn)量的高低[17]。膠東地區(qū)大多數(shù)耕地土層淺、土質(zhì)較松散，且多風(fēng)多雨，所以所選玉米品種的抗倒伏能力應(yīng)該作為重要考慮因素之一。

在積溫不足的地區(qū)進(jìn)行半夏種植時(shí)，因先玉335和鄭單958的成熟期明顯短于金海5號(hào)，應(yīng)優(yōu)先選擇先玉335和鄭單958兩品種;在多風(fēng)的地區(qū)進(jìn)行種植時(shí)，從莖粗、穗位系數(shù)和植株重心比3個(gè)方面綜合考量，應(yīng)選擇抗倒伏性能較好的先玉335和金海5號(hào);3個(gè)品種在理論產(chǎn)量方面無明顯差異;玉米螟對(duì)先玉335危害較大，種植時(shí)應(yīng)做好防蟲工作，而種植鄭單958的地區(qū)，應(yīng)做好真菌病害的防護(hù)。

綜合以上分析來看，先玉335以其產(chǎn)量較高、生長(zhǎng)情況相對(duì)優(yōu)良、抗倒伏能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，為膠東地區(qū)半夏種植玉米的理想品種。

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