趙文明,袁建華,張美景,孔令杰,李杰,陳艷萍*
(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學院 糧食作物研究所,江蘇 南京 210014;2.句容蘇科鮮食玉米研究有限公司,江蘇 句容 212400)
鮮食糯玉米是在乳熟期采摘果穗直接食用或加工的玉米類型,因其營養(yǎng)豐富,風味獨特,適口性好而成為農(nóng)產(chǎn)品新寵,深受消費者青睞。近年來,隨著市場對鮮食糯玉米需求量的不斷增加,種植戶對產(chǎn)量提出較高要求,培育高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的鮮食糯玉米品種顯得尤為重要。
蘇科糯1701是江蘇省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所與句容蘇科鮮食玉米研究有限公司聯(lián)合培育的鮮食糯玉米品種,2020年通過國家審定,審定編號為國審玉20200532。本研究以2018—2019年國家南方(東南)糯玉米區(qū)域試驗的匯總結(jié)果為依據(jù),采用高穩(wěn)系數(shù)法[1-7]和變異系數(shù)法對該品種及其對照蘇玉糯5號的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性進行了比較,采用通徑分析法解析了產(chǎn)量構(gòu)成因素對該品種產(chǎn)量的影響程度[8-16]。通過對蘇科糯1701品種特性的研究分析,以期為最大限度地挖掘其生產(chǎn)推廣價值提供參考依據(jù)。
2018年、2019年國家南方(東南)糯玉米區(qū)域試驗供試糯玉米新品種分別為27個和28個;試驗地點分布在江蘇、安徽、廣東、浙江、上海、福建、廣西、江西、海南等地的22個區(qū)域試驗承擔單位。
1.2.1 處理設(shè)計
試驗不設(shè)重復,小區(qū)面積24 m2,6行區(qū),中間4行計產(chǎn),種植密度為5.25萬株·hm-2,四周設(shè)置保護行,田間管理與當?shù)卮筇锷a(chǎn)相當。
1.2.2 測定項目
測定項目為穗長、穗行數(shù)、禿尖長、鮮百粒重、鮮出籽率、產(chǎn)量,共6個性狀。在適宜采收期,隨機取10穗,測量穗長、穗行數(shù)、禿尖長、鮮百粒重、鮮出籽率等性狀;收獲中間4行,以每公頃鮮穗產(chǎn)量作為產(chǎn)量指標。
1.2.3 統(tǒng)計分析
品種穩(wěn)定性和適應性的分析方法采用變異系數(shù)法和高穩(wěn)系數(shù)法。一般變異系數(shù)越小,品種在不同的環(huán)境中的變化越小,其穩(wěn)定性就越好;反之則穩(wěn)定性越差。高穩(wěn)系數(shù)越小,表明該品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越好;反之則高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越差[1]。
統(tǒng)計分析工具為SPSS 13.0和Excel 2003。
鮮穗產(chǎn)量是評價品種優(yōu)劣的重要指標。糯玉米能否通過品種審定,不僅與品質(zhì)有關(guān),而且與豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性有關(guān)。蘇科糯1701與蘇玉糯5號(CK)在國家區(qū)域試驗中的鮮穗產(chǎn)量和穩(wěn)定性分析結(jié)果列于表1。由表1可以看出,蘇科糯1701鮮穗產(chǎn)量水平較高,豐產(chǎn)性好。在2018年的區(qū)域試驗中,蘇科糯1701平均鮮穗產(chǎn)量為14 158 kg·hm-2,增產(chǎn)點率100%,位居參試品種第4位;比對照蘇玉糯5號增產(chǎn)2 000 kg·hm-2。在2019年的區(qū)域試驗中,蘇科糯1701平均鮮穗產(chǎn)量為13 548 kg·hm-2,增產(chǎn)點率100%,位居參試品種第4位;比對照蘇玉糯5號增產(chǎn)2 327 kg·hm-2。蘇科糯1701兩年區(qū)域試驗平均鮮穗產(chǎn)量為13 853 kg·hm-2,平均比對照增產(chǎn)2 164 kg·hm-2。
表1 蘇科糯1701與蘇玉糯5號在國家區(qū)試中的鮮穗產(chǎn)量表現(xiàn)及穩(wěn)定性分析
變異系數(shù)指品種在各種環(huán)境中均值間的標準差占該品種總均值的百分比,反映了品種的靜態(tài)穩(wěn)定性,變異系數(shù)小且產(chǎn)量高的品種較好。在2018—2019年的區(qū)域試驗中,蘇科糯1701鮮穗產(chǎn)量的變異系數(shù)分別為16.9%、13.4%,均值為15.2%;蘇玉糯5號的變異系數(shù)分別為17.7%、15.4%,均值為16.6%。蘇科糯1701鮮穗產(chǎn)量的變異系數(shù)小于對照,表明蘇科糯1701鮮穗產(chǎn)量穩(wěn)定性好,受環(huán)境變化影響較小。
高穩(wěn)系數(shù)反映了品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)情況,以高產(chǎn)性為主,兼顧穩(wěn)產(chǎn)性,綜合體現(xiàn)了參試品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性能,高穩(wěn)系數(shù)較小的品種穩(wěn)產(chǎn)性較好。在2018—2019年的區(qū)域試驗中,蘇科糯1701鮮穗產(chǎn)量的高穩(wěn)系數(shù)分別為12.0%、4.9%,均值為8.5%;蘇玉糯5號的高穩(wěn)系數(shù)分別為25.2%、23.1%,均值為24.2%。蘇科糯1701鮮穗產(chǎn)量的高穩(wěn)系數(shù)小于對照,表明蘇科糯1701不僅鮮穗產(chǎn)量高,而且穩(wěn)產(chǎn)性好,具有高產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)的雙重性。
蘇科糯1701與蘇玉糯5號(CK)在2年區(qū)域試驗中共計43點次的鮮穗產(chǎn)量分布頻率見圖1。蘇科糯1701鮮穗產(chǎn)量最低為11 151 kg·hm-2,最高為17 770 kg·hm-2,鮮穗產(chǎn)量集中在13 500~18 000 kg·hm-2。9點次的鮮穗產(chǎn)量在12 001~13 500 kg·hm-2,占試點總數(shù)的20.9%;12點次的鮮穗產(chǎn)量在13 501~15 000 kg·hm-2,占試點總數(shù)的27.9%;16點次的鮮穗產(chǎn)量高于15 000 kg·hm-2,占試點總數(shù)的37.2%。蘇玉糯5號的產(chǎn)量區(qū)間為8 075~14 751 kg·hm-2,鮮穗產(chǎn)量主要集中在9 000~12 000 kg·hm-2,占試點總數(shù)的65.2%;沒有高于15 000 kg·hm-2的點次。與對照相比,蘇科糯1701不僅高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好,而且具有很大的產(chǎn)量潛力。
圖1 蘇科糯1701與蘇玉糯5號在區(qū)試中的鮮穗產(chǎn)量分布頻率
穗長、穗行數(shù)、禿尖長、鮮百粒重、鮮出籽率等性狀是鮮食糯玉米產(chǎn)量的重要構(gòu)成因素。蘇科糯1701與蘇玉糯5號(CK)在國家區(qū)域試驗中的鮮穗產(chǎn)量構(gòu)成因素分析結(jié)果列于表2,穗長、穗行數(shù)、禿尖長、鮮百粒重的分布頻率見圖2。
表2 蘇科糯1701與蘇玉糯5號在國家區(qū)試中的鮮穗產(chǎn)量構(gòu)成因素
蘇科糯1701的穗長高于對照蘇玉糯5號。蘇科糯1701的穗長最低為17.8 cm,最高為22.3 cm,均值為20.0 cm;穗長主要集中在19.0 cm以上,比例為76.7%。蘇玉糯5號的穗長最低為14.3 cm,最高為18.6 cm,均值為17.2 cm,沒有高于19.0 cm的點次;穗長主要集中在18.0 cm以下,比例為76.6%。
圖2 蘇科糯1701與蘇玉糯5號在區(qū)試中的性狀分布頻率
蘇科糯1701的穗行數(shù)多于對照蘇玉糯5號。蘇科糯1701的穗行數(shù)最低為14.2行,最高為17.0行,均值為15.5行;穗行數(shù)主要集中在15.0行以上,比例為72.1%。蘇玉糯5號的穗行數(shù)最低為12.4行,最高為14.8行,均值為14.0行,沒有高于15.0行的點次;穗行數(shù)主要集中在14.4以下,比例為76.7%。
蘇科糯1701的禿尖長低于對照蘇玉糯5號。蘇科糯1701的禿尖長最低為0 cm,最高為2.3 cm,均值為0.9 cm;禿尖長在1.0 cm以上的比例為30.2%。蘇玉糯5號的禿尖長最低為0,最高為3.0 cm,均值為1.1 cm;禿尖長在1.0 cm以上的比例為51.1%。
蘇科糯1701的鮮百粒重高于對照蘇玉糯5號。蘇科糯1701的鮮百粒重最低為28.2 g,最高為43.3 g,均值為34.54 g;鮮百粒重高于35.0 g的比例為48.8%。其中,高于40.0 g的比例為16.2%。蘇玉糯5號的鮮百粒重最低為26.8 g,最高為38.2 g,均值為32.9 g;鮮百粒重高于35.0 g的比例為25.6%,沒有高于40.0 g的點次。
玉米產(chǎn)量是多個性狀共同作用的結(jié)果,產(chǎn)量構(gòu)成因素的協(xié)調(diào)對提高產(chǎn)量具有十分重要的作用。蘇科糯1701的穗長、穗行數(shù)、百粒鮮重高于對照蘇玉糯5號,禿尖長低于對照蘇玉糯5號,表明蘇科糯1701產(chǎn)量構(gòu)成因素較為協(xié)調(diào)。因此,蘇科糯1701對外界環(huán)境條件的適應能力較強,豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性突出。
為了分析蘇科糯1701各產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的關(guān)系,本研究進行了相關(guān)性分析(表3)。結(jié)果表明,穗行數(shù)和鮮百粒重與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,穗長和鮮出籽率與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)關(guān)系,禿尖長與產(chǎn)量呈顯著負相關(guān)關(guān)系。產(chǎn)量構(gòu)成因素之間存在大量的相關(guān)性。其中,穗行數(shù)與鮮百粒重呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,穗行數(shù)與禿尖長呈極顯著負相關(guān)關(guān)系。
表3 蘇科糯1701產(chǎn)量構(gòu)成因素之間的簡單相關(guān)系數(shù)
簡單相關(guān)系數(shù)所反映的只是數(shù)字的表面聯(lián)系,為進一步了解各產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的直接效應與間接效應,需要進行通徑分析,探明各產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的相對重要性。
通徑系數(shù)可以估算出每一個產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的直接影響效應,客觀評價各產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的相對重要性。同時,通徑系數(shù)將產(chǎn)量與各產(chǎn)量構(gòu)成因素之間的相關(guān)系數(shù)分解為直接作用和間接作用,也可以進一步剖析各產(chǎn)量構(gòu)成因素之間的相互作用。以產(chǎn)量為因變量,各產(chǎn)量構(gòu)成因素為自變量進行通徑分析(表4~5)。結(jié)果表明,5個產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的相對重要性依次為穗行數(shù)>鮮百粒重>鮮出籽率>穗長>禿尖長。穗行數(shù)與產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.444,對產(chǎn)量的直接效應最大;通過穗長、禿尖長、鮮百粒重、鮮出籽率所起的間接效應均為正值,說明穗行數(shù)對產(chǎn)量起主要作用。鮮百粒重與產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.281,對產(chǎn)量的直接效應居次;通過穗長、穗行數(shù)、禿尖長、鮮出籽率所起的間接效應均為正值,說明鮮百粒重對產(chǎn)量起重要作用。蘇科糯1701高產(chǎn)栽培過程中,要做好田間管理,及時追肥,增加果穗長度和穗行數(shù)、提高鮮百粒重和結(jié)實率,充分挖掘品種的產(chǎn)量潛力。
表4 回歸系數(shù)估計與直接通徑系數(shù)
表5 間接通徑系數(shù)
蘇科糯1701是一個極具推廣潛力的鮮食糯玉米品種。蘇科糯1701在國家南方(東南)區(qū)域試驗的結(jié)果表明,該品種綜合性狀優(yōu)良,具有較高的豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性和廣泛的適應性,適宜在江蘇、安徽、上海、浙江、福建、廣東、廣西、江西、海南等地區(qū)種植,推廣前景廣闊。
蘇科糯1701具有較高的產(chǎn)量潛力。蘇科糯1701產(chǎn)量構(gòu)成因素的通徑分析結(jié)果表明,穗行數(shù)和鮮百粒重對產(chǎn)量的提高起重要作用。在生產(chǎn)過程中,要做好田間管理,確保植株正常生長;生殖生長期及時追肥,增加果穗長度和穗行數(shù);花粒期酌情追施粒肥,提高鮮粒重和結(jié)實率,充分發(fā)揮品種的高產(chǎn)潛力,實現(xiàn)高產(chǎn)高效。種植蘇科糯1701應根據(jù)市場需求,合理安排播種時間和播種面積,避免扎堆上市,提高種植收益。