易靖 方立魁 郭繼萱 彭翎凌
摘? ?要? ?2018年,選取梁平、酉陽、奉節(jié)三個(gè)不同氣候帶的缺磷區(qū)作為試驗(yàn)點(diǎn),觀察12個(gè)玉米品種(其中川單28為對(duì)照品種)的豐產(chǎn)性及穩(wěn)產(chǎn)性。結(jié)果初步表明,蜀農(nóng)13、西大889、川單28、川單418、渝單8兼具穩(wěn)產(chǎn)性與豐產(chǎn)性,具備耐密品種優(yōu)異性狀,可以作為低磷脅迫狀態(tài)下在重慶市各生態(tài)區(qū)大面積推廣的品種。
關(guān)鍵詞? ?玉米;主導(dǎo)品種;區(qū)域試驗(yàn);豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性;磷匱乏
中圖分類號(hào):S513? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.4.006
土壤中的磷素缺乏會(huì)影響作物正常生長(zhǎng),并妨礙作物對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)元素的吸收,從而限制產(chǎn)量和產(chǎn)品品質(zhì)提高[1]。全世界13.19億公頃的耕地約有43%缺磷[2],我國(guó)大部分農(nóng)田土壤有效磷含量較低,嚴(yán)重缺磷面積占全國(guó)耕地面積的50%[3],據(jù)農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《2016年全國(guó)耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)報(bào)告》,全國(guó)土壤有效磷平均含量為27.9 mg·kg-1,其中水田為25.3 mg·kg-1、旱地(水澆地)為29.7 mg·kg-1。西南片區(qū)的重慶等屬于缺磷區(qū)域,平均有效磷含量低于15 mg·kg-1 [4]。研究發(fā)現(xiàn),不同基因型玉米在需磷臨界期(苗期)的磷素營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)(磷效率、磷吸收效率和磷利用效率)存在一定差異[5],在生產(chǎn)中推廣磷素利用率較高的品種,便可以實(shí)現(xiàn)不增加或少增加化肥投入的情況下保持穩(wěn)產(chǎn)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)區(qū)土地概況
2018年,選取梁平、酉陽、奉節(jié)三個(gè)不同氣候帶的缺磷區(qū)作為試驗(yàn)點(diǎn)。梁平點(diǎn)在云龍鄉(xiāng)同心村2社,地貌為淺丘寬谷,海拔416 m,前作為蔬菜,土壤類型為紫色潮土屬潮泥沙土種,土壤質(zhì)地為團(tuán)粒狀紫褐色輕壤,疏松,有效磷含量6.3 mg·kg-1;奉節(jié)點(diǎn)在永樂鎮(zhèn)長(zhǎng)凼村3社,海拔近763 m,試驗(yàn)田前作為小麥,土壤為黃泥土屬黃泥土種,土壤質(zhì)地為黃褐色團(tuán)粒狀重壤,疏松,有效磷含量5.9 mg·kg-1;酉陽點(diǎn)在鐘多鎮(zhèn)花園村,海拔848 m,前作為蔬菜,土壤類型為黃色潮土屬潮沙泥土種,土壤質(zhì)地為團(tuán)粒狀棕褐色中壤,較疏松,有效磷含量9.1 mg·kg-1。三個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)肥力中等,有效磷含量較低,抗旱保肥性較差,排水方便,地勢(shì)平坦。
1.2 參試玉米品種
參試玉米品種為近年來經(jīng)重慶市品種審定委員會(huì)批準(zhǔn)推廣的玉米主導(dǎo)品種,依照品種審定公告,選取緊湊型和半緊湊型品種共計(jì)12個(gè),編號(hào)如下:V1—蜀農(nóng)13,V2—西大889,V3—長(zhǎng)玉19,V4(CK)—川單28,V5—川單418,V6—先玉508,V7—渝單8,V8—豪單10號(hào),V9—鄭單22,V10—禾玉9566,V11—秦奧23,V12—東單80。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及栽培控制
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)采用一年多點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn),各點(diǎn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每品種3次重復(fù),每個(gè)品種為1個(gè)處理,共設(shè)12個(gè)處理,田間排列如表1。小區(qū)長(zhǎng)5.42 m、寬2.67 m,面積14.47 m2,計(jì)產(chǎn)面積13.30 m2。小區(qū)內(nèi)玉米采用寬窄行種植,雙粒穴播,種植密度按照54 000株/公頃設(shè)計(jì)。玉米寬行160 cm,窄行40 cm,穴距37 cm。
1.3.2 栽培控制
試驗(yàn)要求采用包衣玉米種子,播種前精細(xì)整地,做到深犁細(xì)耙,使土壤疏松,提高土壤的蓄水保肥能力,播期集中在3月上旬,較當(dāng)?shù)卮竺娣e播種提前5~7 d。育苗采用地膜肥球育苗,注意保溫、煉苗。每項(xiàng)田間管理技術(shù)措施要在同一天內(nèi)完成,如遇特殊天氣,同一重復(fù)必須在同一天內(nèi)完成。同類型品種的有關(guān)測(cè)定也應(yīng)在同一天進(jìn)行。
肥料運(yùn)籌:采用配方施肥,以高效生物有機(jī)復(fù)合肥為主。氮肥、鉀肥按重慶市農(nóng)技總站推薦施用量,磷肥減半,即全生育期每公頃施純氮(N)195~200 kg、鉀(K2O)100~120 kg、磷(P2O5)50~60 kg。磷肥作為底肥一次性施用,氮肥按照底肥30%、拔節(jié)肥20%、孕穗肥50%比例施用,鉀肥按照底肥50%、孕穗肥50%比例施用。
病蟲害防治:在苗期重點(diǎn)防紋枯病和大螟,在大喇叭口期防治玉米螟,抽雄前后防大小斑病,藥劑采用當(dāng)?shù)刂脖2块T推薦品種。其余病蟲害根據(jù)實(shí)際情況酌情處理。
各栽培管理環(huán)節(jié)、時(shí)間列于表2。
1.4 指標(biāo)測(cè)定及統(tǒng)計(jì)分析
用WPS EXCEL 2012個(gè)人版和DPS 3.01專業(yè)版進(jìn)行一年多點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析、品種區(qū)域試驗(yàn)的AMMI模型分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 產(chǎn)量及穩(wěn)定性分析
12個(gè)參試玉米品種在三個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量表現(xiàn)見表3。
對(duì)品種試驗(yàn)的誤差均方進(jìn)行同質(zhì)性檢測(cè),以檢驗(yàn)區(qū)組內(nèi)的差異性。結(jié)果顯示,樣本卡方值=4.132(P>0.05),說明各試驗(yàn)點(diǎn)內(nèi)區(qū)組間土壤肥力均衡,外部環(huán)境因素控制及組內(nèi)各地點(diǎn)間差異不顯著,可進(jìn)行方差分析。
由表4可知,區(qū)試點(diǎn)間、品種間及品種×環(huán)境間均有極顯著差異,說明三個(gè)區(qū)試點(diǎn)間自然環(huán)境、氣候因素、土壤類型及土壤肥力等外部環(huán)境因素存在明顯不同,證明三個(gè)區(qū)試點(diǎn)選擇正確,更能夠有效檢測(cè)品種的穩(wěn)定性,同時(shí)在同一生態(tài)區(qū)內(nèi)品種的表現(xiàn)迥異,表現(xiàn)出不同的品種對(duì)環(huán)境不同的適應(yīng)能力,有必要對(duì)品種的豐產(chǎn)性及穩(wěn)產(chǎn)性做進(jìn)一步檢驗(yàn)。
對(duì)品種間及試點(diǎn)間進(jìn)行多重比較,即可測(cè)驗(yàn)各品種、各試點(diǎn)平均產(chǎn)量的差異顯著性。
由表5可見,小區(qū)平均產(chǎn)量,西大889與對(duì)照品種川單28無顯著性差異,顯著高于川單418、東單80、蜀農(nóng)13、先玉508、禾玉9566、秦奧23、渝單8、鄭單22、長(zhǎng)玉19、豪單10號(hào);東單80、蜀農(nóng)13、先玉508、禾玉9566、秦奧23、渝單8號(hào)與川單28相比,均不存在顯著性差異,鄭單22、長(zhǎng)玉19、豪單10號(hào)顯著低于川單28。
對(duì)各個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)間差異顯著性進(jìn)行多重比較,以檢驗(yàn)環(huán)境間的差異。由表6可見,三個(gè)試點(diǎn)間外部環(huán)境因素存在極顯著差異,酉陽試驗(yàn)點(diǎn)的條件最好,梁平次之,奉節(jié)試驗(yàn)點(diǎn)的條件最差。
對(duì)品種豐產(chǎn)性及穩(wěn)產(chǎn)性進(jìn)行分析,結(jié)果列于表7。由表可見,參試品種回歸系數(shù)值在0.86~1.14,比較接近,各品種的適應(yīng)地區(qū)均為E1~E3,無法對(duì)品種的適應(yīng)性進(jìn)行精確的分析。說明參加試驗(yàn)的品種間穩(wěn)定性差異不大,主要原因可能是參試品種均為通過區(qū)試的合法審定品種,本身的穩(wěn)定性就具有一定保證。
對(duì)于以篩選優(yōu)良品種的區(qū)域性試驗(yàn)來說,需對(duì)參試品種的穩(wěn)定性進(jìn)行精確比較,才能分析出該品種在某一區(qū)域是否具有更優(yōu)秀的適應(yīng)性,是否具有推廣潛力。根據(jù)前人的經(jīng)驗(yàn),AMMI模型可以更好地進(jìn)行品種穩(wěn)定性、適應(yīng)性分析,與方差分析模型、線性回歸模型相比,AMMI模型應(yīng)用范圍更廣且更有效。十二個(gè)玉米品種產(chǎn)量的穩(wěn)定性分析見表8。由表可見,12個(gè)玉米品種在三個(gè)環(huán)境存在極為顯著的基因型與環(huán)境型的互作效應(yīng),品種間、環(huán)境間及環(huán)境×品種均存在顯著差異??梢越㈦p坐標(biāo)圖對(duì)品種的適應(yīng)性進(jìn)行分析。
以試驗(yàn)品種的平均產(chǎn)量作為橫坐標(biāo),品種和地點(diǎn)的IPCA1值作為縱坐標(biāo),繪制雙坐標(biāo)圖。由圖1可見,E3、E2、E1對(duì)于產(chǎn)量的效應(yīng)不同,驗(yàn)證了奉節(jié)試驗(yàn)點(diǎn)的條件最好,梁平次之,酉陽最差。
2.2 品種評(píng)述
V1(蜀農(nóng)13):表現(xiàn)較優(yōu)秀。三個(gè)點(diǎn)綜合分析,該品種與對(duì)照川單28比較無顯著性差異,三個(gè)點(diǎn)次表現(xiàn)出良好的品種豐產(chǎn)性。該品種同時(shí)具有良好的穩(wěn)定性和適應(yīng)性,在梁平點(diǎn)具有品種和環(huán)境間的正效應(yīng),在酉陽和奉節(jié)具負(fù)效應(yīng),說明該品種更適合在中部淺丘、平壩地區(qū)栽培。在奉節(jié)、酉陽等高山、中山地區(qū)栽培,需要加強(qiáng)肥水、病蟲害等田間管理措施??梢宰鳛樵谥貞c市缺磷地區(qū)栽培的大面積推廣品種。
V2(西大889):綜合表現(xiàn)優(yōu)秀。三點(diǎn)分析該品種居12個(gè)品種之首,產(chǎn)量與對(duì)照川單28相比無顯著性差異,但與重慶市區(qū)試對(duì)照品種渝單8號(hào)相比差異極顯著,穩(wěn)產(chǎn)性較與對(duì)照川單28相比偏弱,在三個(gè)點(diǎn)此仍然表現(xiàn)出良好的豐產(chǎn)性與穩(wěn)產(chǎn)性。梁平點(diǎn)具有品種和環(huán)境間的正效應(yīng),在酉陽和奉節(jié)具負(fù)效應(yīng)。該品種更適合在中部淺丘、平壩地區(qū)栽培。若要在奉節(jié)、酉陽等代表的中高山栽培,需要加強(qiáng)肥水、病蟲害等田間管理措施。該品種可以作為在重慶市作為缺磷地區(qū)栽培的大面積推廣品種。
V3(長(zhǎng)玉19):表現(xiàn)較差,產(chǎn)量倒數(shù)第二。產(chǎn)量顯著低于對(duì)照川單28,穩(wěn)定性低于川單28,表現(xiàn)一般。梁平點(diǎn)具有品種和環(huán)境間的正效應(yīng),在酉陽和奉節(jié)具負(fù)效應(yīng)。該品種不建議作為重慶市作為缺磷地區(qū)栽培的主推品種大面積推廣,但可以作為備選品種在中部低海拔地區(qū)種植,在中山、中高山應(yīng)加強(qiáng)管理。
V4(川單28):表現(xiàn)較優(yōu)秀,具有良好的豐產(chǎn)性與品種適應(yīng)性。產(chǎn)量第二,與第一位的西大889比,差異不顯著。穩(wěn)定性、適應(yīng)性在參試品種中最高。作為耐密品種篩選試驗(yàn)的對(duì)照品種,產(chǎn)量與區(qū)試對(duì)照品種渝單8號(hào)相比差異不顯著,但穩(wěn)定性高于渝單8號(hào)。該品種在酉陽、奉節(jié)具有品種和環(huán)境的正效應(yīng),說明該品種適合兩翼中山、中高山種植,在渝西地區(qū)栽培應(yīng)注意伏旱逼熟。可以作為重慶市缺磷地區(qū)栽培的大面積主推品種。
V5(川單418):綜合表現(xiàn)優(yōu)秀。該品種產(chǎn)量第三,與對(duì)照川單28相比差異不顯著,穩(wěn)定性稍弱于對(duì)照品種,居參試品種第二位。在酉陽、奉節(jié)具有品種和環(huán)境的負(fù)效應(yīng),在梁平地區(qū)具有正效應(yīng)。更適合在西部淺丘、平壩地區(qū)栽培。在奉節(jié)、酉陽等中山、中高山地區(qū)栽培,需要加強(qiáng)肥水、病蟲害等田間管理措施??梢宰鳛橹貞c市缺磷地區(qū)栽培的大面積主推品種。
V6(先玉508):綜合表現(xiàn)較優(yōu)秀。該品種產(chǎn)量第六,與對(duì)照川單28相比,產(chǎn)量差異不顯著,穩(wěn)定性弱于對(duì)照。在酉陽、奉節(jié)具有品種和環(huán)境的正效應(yīng),說明該品種適合兩翼中山、中高山種植。在酉陽的適應(yīng)性優(yōu)于奉節(jié)。在梁平具有較明顯的品種與環(huán)境的負(fù)效應(yīng)??勺鳛橛鍠|北與渝東南缺磷地區(qū)栽培的主推品種大面積推廣。
V7(渝單8號(hào)):綜合表現(xiàn)較優(yōu)秀。該品種產(chǎn)量第七,與對(duì)照川單28相比,產(chǎn)量差異不顯著,穩(wěn)定性弱于對(duì)照。穩(wěn)定性較好,屬于豐產(chǎn)性與穩(wěn)產(chǎn)性兼顧的品種。在酉陽、奉節(jié)具有品種和環(huán)境的負(fù)效應(yīng),在梁平地區(qū)具有正效應(yīng),該品種在西部地區(qū)栽培效果更佳??梢宰鳛橹貞c市缺磷地區(qū)栽培的大面積主推品種。
V8(豪單10號(hào)):該品種產(chǎn)量最差,與對(duì)照川單28相比,產(chǎn)量差異極顯著。豐產(chǎn)性差、穩(wěn)產(chǎn)性一般。在酉陽、奉節(jié)具有品種和環(huán)境的負(fù)效應(yīng),在梁平地區(qū)具有正效應(yīng)。不考慮將該品種作為缺磷地區(qū)栽培的耐密主推品種,建議在渝西稀播種植。在山區(qū)種植一定要加強(qiáng)管理。
V9(鄭單22):該品種產(chǎn)量倒數(shù)第二,與對(duì)照川單28相比,產(chǎn)量差異極顯著。豐產(chǎn)性差、穩(wěn)產(chǎn)性一般。在酉陽、奉節(jié)具有品種和環(huán)境的正效應(yīng),在梁平地區(qū)具有負(fù)效應(yīng)。建議不考慮將該品種作為缺磷地區(qū)栽培的耐密主推品種。
V10(禾玉95):綜合表現(xiàn)較優(yōu)秀。該品種產(chǎn)量第七,與對(duì)照川單28相比,產(chǎn)量差異不顯著,穩(wěn)定性一般。在酉陽、奉節(jié)具有品種和環(huán)境的負(fù)效應(yīng),在梁平有正效應(yīng)。該品種更適宜在渝西地區(qū)種植,并且與其他適宜西部地區(qū)種植的參試品種比較,該品種對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng)。建議作為渝西缺磷地區(qū)栽培的主推品種大面積推廣。
V11(秦奧23):綜合表現(xiàn)較優(yōu)秀。該品種產(chǎn)量第七,與對(duì)照川單28相比,產(chǎn)量差異不顯著,穩(wěn)定性一般。在酉陽、奉節(jié)具有品種和環(huán)境的正效應(yīng),該品種適合兩翼中山、中高山種植。從品種適應(yīng)性考慮,在梁平具有較明顯的品種與環(huán)境的負(fù)效應(yīng)。建議作為渝東北與武陵山區(qū)渝西缺磷地區(qū)栽培的主推品種大面積推廣。
V12(東單80):綜合表現(xiàn)較優(yōu)秀。該品種產(chǎn)量第四,與對(duì)照川單28相比,產(chǎn)量差異不顯著,穩(wěn)定性一般。在酉陽、奉節(jié)具有品種和環(huán)境的正效應(yīng),在梁平具有較明顯的品種與環(huán)境的負(fù)效應(yīng)。該品種適合兩翼中山、中高山種植,與其他品種比較,該品種在奉節(jié)的適應(yīng)性更強(qiáng)。建議作為渝東北與武陵山區(qū)渝西缺磷地區(qū)栽培的主推品種大面積推廣。
3 小結(jié)
蜀農(nóng)13、西大889、川單28、川單418、渝單8兼具穩(wěn)產(chǎn)性與豐產(chǎn)性,具備耐密品種優(yōu)異性狀,可以作為低磷脅迫狀態(tài)下在重慶市各生態(tài)區(qū)大面積推廣的品種。
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(責(zé)任編輯:丁志祥)