杜龍崗,王美興,黃益峰,任夢(mèng)云
(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 作物與核技術(shù)利用研究所,浙江 杭州 310021)
甜玉米是玉米淀粉生物合成途徑的一個(gè)或幾個(gè)基因(su1,sh2,bt2,se等)發(fā)生突變的結(jié)果[1],是通過(guò)增加胚乳中果糖、蔗糖和還原糖等其他可溶性糖從而降低淀粉含量來(lái)改變碳水化合物的組成。甜玉米因其高糖、富含抗氧化劑[2-3]、維生素[4-5]和礦物質(zhì)元素[6]等,深受消費(fèi)者喜愛(ài),被稱為“黃金食品”,目前已成為全球最重要的果蔬之一[7],每年的交易價(jià)值為14億美元,約占總交易價(jià)值的74%,其中加工(罐頭和冷凍玉米)市場(chǎng)約占26%[8]。
近年來(lái),浙江省鮮食玉米的需求及種植面積不斷擴(kuò)大,“十三五”期間浙江省共審定玉米品種38個(gè),其中鮮食玉米30個(gè),普通玉米8個(gè),鮮食玉米已成為浙江省重要的特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)??铺?號(hào)是浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物與核技術(shù)利用研究所以優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)為育種目標(biāo),自主選育的甜玉米新品種,并于2021年4月通過(guò)浙江省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定(審定編號(hào):浙審玉2021003),該品種生育期適中,優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn),品質(zhì)佳,商品性優(yōu),適宜在浙江及周邊省份進(jìn)行推廣種植。
母本J11是利用雙福和斯達(dá)205組配成雙交種,連續(xù)套袋自交選育出的自交系。2013年春季,以超甜4號(hào)為對(duì)照,對(duì)引進(jìn)的優(yōu)良雜交種進(jìn)行鑒定,雙福表現(xiàn)為高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì),籽粒黃白相間,生育期適中;斯達(dá)205表現(xiàn)為早熟、優(yōu)質(zhì),籽粒黃色,外觀亮、商品性佳。根據(jù)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的育種目標(biāo),2013年春,我們利用雙福和斯達(dá)205為基礎(chǔ)材料組配二環(huán)系。2013年秋到2014年冬,連續(xù)5代進(jìn)行單株套袋自交選育,自交過(guò)程中選擇大穗,籽粒色澤佳,穗行整齊,品質(zhì)優(yōu)的株系。2015年春,在杭州對(duì)目標(biāo)株系的配合力進(jìn)行測(cè)定,2015年秋,在海寧基地種植穗行鑒定,其中J11配合力表現(xiàn)突出,所選配的雜交組合品質(zhì)佳,表型特征見(jiàn)表1。
父本T1108是以臺(tái)灣引進(jìn)甜玉米品種SWEET為基礎(chǔ)材料進(jìn)行二環(huán)系選育而成的。2010年秋將SWEET套袋自交,構(gòu)成基礎(chǔ)選材,經(jīng)過(guò)杭州、海寧、海南三地連續(xù)6代的套袋自交及篩選,形成穩(wěn)定的自交系株系。2012年冬,對(duì)入選的目標(biāo)株系進(jìn)行配合力和品質(zhì)鑒定,T1108株系遺傳性狀穩(wěn)定,所組配的雜交種后代食味品質(zhì)佳,綜合表現(xiàn)優(yōu)良,表型特性見(jiàn)表1。
表1 科甜4號(hào)親本表型特征
科甜4號(hào)是浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物與核技術(shù)利用研究所以J11為母本,T1108為父本配制的雜交種組合,2015年秋在杭州配制雜交組合,2015年冬在海南進(jìn)行株行品比。2016年和2017年在浙江省多點(diǎn)推薦參加多點(diǎn)比較試驗(yàn),該品種綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)良,并于2019—2020年推薦參加浙江省甜玉米區(qū)域試驗(yàn)。2021年通過(guò)浙江省主要農(nóng)作物品種審定,審定編號(hào):浙審玉2021003。
科甜4號(hào)分別于2019、2020年推薦參加浙江省甜玉米區(qū)域試驗(yàn),667 m2種植3 300 株,兩年浙江省區(qū)試產(chǎn)量見(jiàn)表2。
表2 科甜4號(hào)2019、2020年浙江省區(qū)試中產(chǎn)量表現(xiàn)
2019年科甜4號(hào)鮮穗667 m2平均產(chǎn)量為1 127.9 kg,在所有參試品種中排列第1位,比對(duì)照超甜4號(hào)增產(chǎn)28.3%,達(dá)極顯著水平。2020年667 m2鮮穗平均產(chǎn)量為1 018.0 kg,在所有參試品種中排列第二,比對(duì)照浙甜2088增產(chǎn)26.3%,達(dá)極顯著水平。兩年667 m2平均鮮穗產(chǎn)量為1 073.0 kg,比對(duì)照增產(chǎn)13.0%。
科甜4號(hào)于2019年推薦參加浙江省甜玉米生產(chǎn)試驗(yàn),667 m2種植3 300株,2019年生產(chǎn)試驗(yàn)667 m2鮮穗平均產(chǎn)量為979.1 kg,比對(duì)照超甜4號(hào)增產(chǎn)13.0%。
科甜4號(hào)為中熟黃甜鮮食玉米雜交種,春播從出苗到鮮穗采收期約為84.8 d,比對(duì)照超甜4號(hào)長(zhǎng)1.8 d。幼苗長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),莖稈基部綠色,葉片綠色,株型半緊湊,株高263.3 cm,穂位高95.6 cm,花絲呈綠色,穎殼為綠色,花藥為黃色,散粉集中。果穗為長(zhǎng)筒形,穗軸白色,籽粒為黃色,苞葉完整,畸葉少。穗長(zhǎng)20.4 cm,穗粗5.2 cm,禿尖長(zhǎng)1.5 cm,行數(shù)17.5行,行粒數(shù)39.7粒,單穗重296.0 g,凈穗率71.9%,鮮千粒重355.8 g,出籽率75%。
品質(zhì)是影響鮮食玉米品種能否通過(guò)審定并進(jìn)行推廣的一個(gè)關(guān)鍵性因素[9]。品質(zhì)品嘗由浙江省種子管理總站組織有關(guān)專家對(duì)參試品種的感官品質(zhì)及蒸煮品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)比打分,科甜4號(hào)連續(xù)兩年的感官品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)平均綜合得分85.98分,比對(duì)照高0.98分(表3)。品質(zhì)分析經(jīng)由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(杭州)和揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院檢測(cè),結(jié)果表明,科甜4號(hào)可溶性總糖含量為25.1%,抗病性經(jīng)鑒定綜合表現(xiàn)為抗小斑病,中抗紋枯病,感南方銹病,雙穗率9%,空桿率0.3%,倒伏率0.2%,倒折率0%。
表3 科甜4號(hào)在2019—2020年浙江省區(qū)試中的品質(zhì)表現(xiàn)
浙江省是適合鮮食玉米春、秋兩季播種的主栽培區(qū),播種前應(yīng)去除雜粒,選擇土壤肥力中等、排灌方便的土地種植。根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦渭吧鲜袝r(shí)間,合理安排播期,錯(cuò)峰上市,提升種植效益,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。春季地膜覆蓋栽培一般在3月中上旬左右,露地栽培時(shí)地溫穩(wěn)定15 ℃時(shí)即可播種,春播時(shí)間一般在3月下旬至4月中上旬。夏季為避免盛花期遇高溫影響結(jié)實(shí)率不宜播種,秋播時(shí)間一般在7月中下旬到8月上旬之間,根據(jù)品種特性建議667 m2種植3 300株為宜。
科甜4號(hào)在浙江省及周邊區(qū)域適合春、秋兩季播種,種植時(shí)需要與其他類型玉米進(jìn)行隔離,防止竄粉,從而影響果穗的感官品質(zhì)與食味品質(zhì)。栽培時(shí)空間上應(yīng)與其他類型玉米間隔300 m以上,或時(shí)間上采用錯(cuò)期播種,花期錯(cuò)開(kāi)20 d以上。
根據(jù)玉米的需肥規(guī)律、土壤肥力等情況合理施肥?;室话阋杂袡C(jī)肥(農(nóng)家肥)為主,約667 m2施用1 000 kg,輔以氮磷鉀肥。不同地區(qū)的土壤,施肥方式略有差異。甜玉米苗期應(yīng)控制水量,注意蹲苗,防澇漬,中后期(拔節(jié)期、抽雄期)應(yīng)及時(shí)灌水,保持水分供應(yīng),防干旱。浙江地區(qū)春播多雨季節(jié)應(yīng)注意排澇,秋播干旱季節(jié)要做好防旱,灌后應(yīng)及時(shí)清溝排水,后期注意防倒伏。
鮮食玉米的病害防治應(yīng)遵循“預(yù)防為主,綜合防治”的基本原則。優(yōu)先使用生物防治,合理開(kāi)展化學(xué)防治手段,嚴(yán)格控制農(nóng)藥的使用[9]。玉米的主要病害為大小斑病、紋枯病、南方銹病和玉米螟。大、小葉斑病、銹病可使用多菌靈、烯唑醇、粉銹等防治。紋枯病利用井岡霉素或氟環(huán)唑噴灑防治[10]。
團(tuán)隊(duì)前期研究發(fā)現(xiàn)[11],超甜玉米果穗中的可溶性糖含量在授粉后呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后下降的趨勢(shì),并在授粉后18~22 d出現(xiàn)了峰值。科甜4號(hào)的春季最佳采收期為授粉后19~21 d,秋季一般為在授粉后23~25 d。適宜采收期與果穗的食味品質(zhì)直接相關(guān),過(guò)早、過(guò)晚采收會(huì)影響籽粒的色澤、飽滿程度、可溶性糖含量從而影響產(chǎn)品的感官及食用品質(zhì)[12]。
甜玉米果穗含水量高,采收離體后將不再獲得由葉片轉(zhuǎn)運(yùn)的蔗糖供給,采后呼吸強(qiáng)度大,含糖含水量以及營(yíng)養(yǎng)成分的變化迅速。甜玉米采收后的糖代謝途徑主要是蔗糖和淀粉之間的相互轉(zhuǎn)化[13-14],可溶性糖含量的降低直接影響甜玉米鮮食果穗及其加工產(chǎn)品的食味品質(zhì)[15],阻礙甜玉米的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。影響鮮食玉米采后品質(zhì)的生理因素有很多,其中以籽粒含水量、籽粒含糖量、籽粒淀粉含量和鮮果穗呼吸強(qiáng)度這四者隨溫度、貯藏時(shí)間的變化受到的影響最為顯著[16-17]。低溫可以延緩鮮食玉米果穗中可溶性總糖含量的降低,從而有助于甜玉米的貯藏保鮮[18-19],因此,科甜4號(hào)采收后應(yīng)盡量冷鏈貯藏運(yùn)輸,盡快上市。