楊 勤, 陳 巖, 劉永紅, 韓友學(xué), 毛雙林, 岳麗杰, 劉禹池, 梁南山

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所, 成都 610066; 2.糧油作物綠色種質(zhì)創(chuàng)新與遺傳改良四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 成都 610066; 3.四川省種子站, 成都 610041)

【研究意義】玉米是世界上重要的糧食作物, 也是我國播種面積最大的糧食作物。2019年統(tǒng)計(jì)資料顯示:全國玉米面積為4.13×107hm2, 四川省玉米種植面積為1.84×106hm2, 占比4.46%; 全國玉米總產(chǎn)2.6078×108t, 四川省玉米總產(chǎn)1.062×107t, 占比4.07%; 全國玉米單產(chǎn)6315 kg/hm2, 四川省玉米單產(chǎn)5760 kg/hm2[1]。相較而言, 四川省玉米單產(chǎn)的提高還有較大空間。研究表明, 品種的更新?lián)Q代是玉米單產(chǎn)大幅提高的關(guān)鍵因素之一[2-3]。四川省氣候復(fù)雜、生態(tài)多樣, 對玉米品種更替過程中產(chǎn)量和品質(zhì)性狀變化趨勢進(jìn)行分析, 可為今后四川省玉米新品種的選育提供參考依據(jù)?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】近年來, 不同學(xué)者對國家級和省級審定玉米品種的主要農(nóng)藝性狀的審定數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。劉曉麗等[4]分析了2004—2007年遼寧省審定玉米品種的蛋白質(zhì)和飼用價(jià)值, 發(fā)現(xiàn)此期間審定的大部分品種蛋白質(zhì)含量都較高, 可作為一級飼料玉米, 例如, 盛單216、世賓6等。湯國民等[5]分析了2004—2007年山東省審定玉米品種的主要性狀, 提出山東省高產(chǎn)玉米育種應(yīng)注意穗長和千粒重的遺傳改良。鄭宏為等[6]、寇向龍等[7]、武海麗等[8]、張春嬌等[9]分別分析了吉林省、甘肅省、山西省和黑龍江省審定玉米品種的產(chǎn)量和品質(zhì)等主要性狀的變化情況, 對本省玉米品種選育和改良提供了建議。【本研究切入點(diǎn)】目前, 對四川省審定玉米品種的基本情況和主要性狀變化趨勢的了解還不充分, 僅陳春燕等[10]于2015年對四川省近10年(2005—2014年)審定的普通玉米品種的主要性狀進(jìn)行了初步的統(tǒng)計(jì)分析, 指出四川省玉米品種選育應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)需要選擇適宜當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件的區(qū)域品種, 還需繼續(xù)加大高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)玉米新品種選育的投入力度?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究擬通過收集、整理和統(tǒng)計(jì)分析四川省近36年審定玉米品種歷年公布的主要農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù), 以期從新的角度較為全面地認(rèn)識審定玉米品種的組成情況、更替情況及主要性狀的變化情況, 同時解析產(chǎn)量和品質(zhì)性狀間的相關(guān)性, 為探究未來玉米品種的發(fā)展方向提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

1985—2020年四川省審定的玉米品種, 包括普通粒用玉米、青貯玉米和鮮食玉米。本研究使用的玉米品種名稱和基本數(shù)據(jù)主要來源于第1種業(yè)網(wǎng)(http://www.a-seed.cn/)、種業(yè)商務(wù)網(wǎng)(http://www.chinaseed114.com/seed/sspz/)和農(nóng)業(yè)部門網(wǎng)站(http://www.moa.gov.cn/)。

1.2 統(tǒng)計(jì)指標(biāo)及數(shù)據(jù)處理

品次數(shù):統(tǒng)計(jì)四川省1985—2020年每年公布的審定品種個數(shù)之和, 不區(qū)分年度間相同品種在不同生態(tài)區(qū)審定的情況, 包括普通粒用玉米、青貯玉米和鮮食玉米。

親本重復(fù)使用率:對1985—2020年不同雜交種的親本自交系利用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì), 計(jì)算使用相同自交系親本雜交種占全部雜交種的比例情況。親本重復(fù)使用率=(理論親本數(shù)-實(shí)際親本數(shù))/(0.5×理論親本數(shù))×100%[11], 僅統(tǒng)計(jì)單交種的親本重復(fù)使用率, 三交種不在統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi), 類型包括普通粒用玉米、青貯玉米和鮮食玉米。

全生育期:玉米品種類型為普通粒用玉米, 分四川省平壩丘陵區(qū)、四川省山區(qū)和四川省高原區(qū)3個不同生態(tài)區(qū)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。使用R軟件和Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和作圖。

植株性狀:統(tǒng)計(jì)指標(biāo)包括株型、株高和穗位高, 玉米品種類型為普通粒用玉米。使用R軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和作圖。

產(chǎn)量及產(chǎn)量相關(guān)性狀:產(chǎn)量為區(qū)試兩年的平均產(chǎn)量。產(chǎn)量相關(guān)性狀包括穗長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重, 玉米品種類型為普通粒用玉米。使用R軟件和Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和作圖。

品質(zhì)性狀:統(tǒng)計(jì)指標(biāo)包括容重、粗淀粉、粗蛋白、粗脂肪和賴氨酸含量, 玉米品種類型為普通粒用玉米。由于較早年份審定的品種部分品質(zhì)指標(biāo)未檢測, 統(tǒng)計(jì)時未檢測的品種未包含在內(nèi)。使用R軟件和Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和作圖。

不同性狀的相關(guān)分析:對審定的普通粒用玉米品種的相關(guān)性狀進(jìn)行相關(guān)分析, 性狀包括穗長(Ear length,EL)、穗行數(shù)(Kernel row number,KRN)、行粒數(shù)(Kernel number per row,KNPR)、百粒重(Hundred kernel weight,HKW)、區(qū)試產(chǎn)量(Yield)、容重(Kernel volume weight,KVW)、粗淀粉含量(Starch content,Starch)、粗蛋白含量(Protein content,Protein)、粗脂肪含量(Oil content,Oil)和賴氨酸含量(Lysine content,Lysine), 共10個性狀。使用R軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和作圖, 主要使用軟件的cor()函數(shù)以及數(shù)據(jù)分析包library(Hmisc)、library(corrplot)和library(PerformanceAnalytics)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 四川省審定玉米品種的類型和數(shù)量趨勢

1985—2020年四川省審定的玉米品種共631品次, 其中青貯玉米12品次, 占比1.9%; 鮮食玉米(包括糯玉米、甜玉米和甜糯型玉米)77品次, 占比12.2%; 普通玉米542品次, 占比85.9%。1985—2020年, 逐年審定的品種數(shù)總體呈增加趨勢, 2015年略有回落, 2019—2020年由于審定渠道增多, 品種審定數(shù)量呈爆發(fā)式增長。其中, 2019年審定54個品種, 2020年顯著增加到125個(圖1)。分析統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn), 四川省目前特用玉米的種類還較少, 只有甜玉米和糯玉米, 還缺少高油玉米、爆裂玉米等類型。

圖1 1985—2020年四川省審定玉米品種數(shù)量和類型Fig.1 Number and types of maize varieties released in Sichuan province from 1985 to 2020

2.2 審定品種親本重復(fù)使用率分析

親本重復(fù)使用率能反映使用相同自交系作為親本的雜交種占所有雜交種的比率。1985—2020年, 四川省審定的玉米品種共631品次, 其中單交種共617品次, 占比97.8%。年度間分不同階段對親本重復(fù)使用率進(jìn)行統(tǒng)計(jì), 結(jié)果發(fā)現(xiàn):從“七五”期間到“十三五”期間, 四川省審定的玉米品種中實(shí)際使用的親本自交系數(shù)量在逐步增加; 1985—2020年親本重復(fù)使用率總體為60.1%, 不同階段親本重復(fù)使用率存在較大差異, 最大為58.8%, 最小為21.7%(表1)。使用較多的自交系有18-599、48-2、200B、21-ES、成698-3、BS1074、C8210、LR3869、R08、S37、SD375、Y9614、自330等。使用較多的自交系大多是外來種質(zhì)經(jīng)雜交自交選育而成, 本土地方品種選育的自交系較少。其中,18-599是美國雜交種78599自交多代育成; 48-2是從人工合成的種質(zhì)群體(以Mo17×340一個優(yōu)良單交種為母本, 6個優(yōu)良單交種的混合花粉授粉合成)中選育; 200B是以自330為母本、美國種質(zhì)187-2為父本雜交后, 經(jīng)10代自交選育而成; 自330是遼寧省丹東市農(nóng)科所以O(shè)h43×可利67經(jīng)6代自交和2代測交選育而成, Oh43由美國種質(zhì)Minnisota13和瑞德黃馬牙W8培育; 成698-3是北美雜交種78698經(jīng)6代自交選育而成; R08是由美國雜交種選育成的自交系; S37選自泰國綜合種; 21-ES選自地方品種“鄰水大督督”。

表1 1985—2020年四川省審定玉米品種年度間親本重復(fù)使用率統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistics of annual parental reuse rate of released maize varieties in Sichuan province from 1985 to 2020

2.3 普通粒用玉米品種全生育期變化情況

玉米生育期的長短與品種、播期、溫度、光照等環(huán)境條件差異而有所不同。本研究統(tǒng)計(jì)了四川省在3個不同生態(tài)區(qū)(高原區(qū)、山區(qū)和平壩丘陵區(qū))審定的春播玉米品種的生育期, 結(jié)果(圖2)發(fā)現(xiàn):高原區(qū)審定的玉米品種平均生育期149 d, 標(biāo)準(zhǔn)偏差17.3 d, 最長生育期183 d(北玉10號), 最短生育期107 d(綿單3號); 山區(qū)審定的玉米品種平均生育期129 d, 標(biāo)準(zhǔn)偏差5.5 d, 最長生育期150 d(貴畢302), 最短生育期111 d(比玉777); 平壩丘陵區(qū)審定的玉米品種平均生育期117 d, 標(biāo)準(zhǔn)偏差7.0 d, 最長生育期135 d(川農(nóng)單交10號), 最短生育期96 d(川農(nóng)單交8號)。不同生態(tài)區(qū)審定品種生育期長短變化趨勢:1985—2020年, 四川省審定的適宜高原區(qū)和山區(qū)的玉米品種平均生育期長短隨時間的推移總體呈緩慢上升趨勢; 然而, 適宜平壩丘陵區(qū)種植的玉米品種平均生育期長短隨時間推移總體呈下降趨勢(圖2)。

圖2 1985—2020年四川省審定普通粒用玉米品種生育期統(tǒng)計(jì)Fig.2 Statistics of growth period of released normal maize varieties in Sichuan province from 1985 to 2020

2.4 普通粒用玉米品種株高和穗位高的變化

玉米株高、穗位高2個性狀主要受遺傳因素的影響, 同時也會受種植密度和環(huán)境因素的影響[12]。近36年, 四川省審定的普通粒用玉米品種株高平均值為266.7 cm, 標(biāo)準(zhǔn)偏差23.2 cm, 最大值322.9 cm(雅玉982), 最小值158.0 cm(綿單3號); 穗位高平均值為106.1 cm, 標(biāo)準(zhǔn)偏差14.2 cm, 最大值161.0 cm(北玉10號), 最小值64.0 cm(掖單13)(圖3)。株高和穗位高年度間的平均值呈“W”形上下波動, 1985—2020年的平均值總體隨年度的推移呈增加趨勢。以株高和穗位高平均值與年份進(jìn)行線性擬合, 株高擬合曲線為y=1.4011x-2549.7(R2=0.5785,P<0.001), 穗位高擬合曲線為y=0.7569x-1414.5(R2=0.544,P<0.001)。由圖3可知, 從2003年開始, 審定品種的株高和穗位高較2002年及之前審定的品種顯著上升, 差異達(dá)到極顯著水平(1985—2002年株高和穗位高平均值為242和93.4 cm, 2003—2020年株高和穗位高的平均值為270.10和108.94 cm)。

圖3 1985—2020年四川省審定普通粒用玉米品種株高、穗位高和倒伏倒折率統(tǒng)計(jì)Fig.3 Statistics of plant height, ear position height, lodging and broken rates of normal grain maize varieties released in Sichuan province from 1985 to 2020

近年來,玉米株高和穗位高的顯著升高, 對玉米的抗倒伏性造成了一定影響。玉米品種的倒伏倒折主要受玉米本身遺傳特性控制, 年度間天氣情況的差異也會影響倒伏倒折情況。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明, 倒伏倒折率與株高和穗位高的相關(guān)性較小, 本研究收集了311個品種的倒伏倒折率數(shù)據(jù), 相關(guān)分析表明,株高與倒伏倒折率的相關(guān)系數(shù)為0.11, 穗位高與倒伏倒折率的相關(guān)系數(shù)為0.08。1985—2002年審定品種的倒伏倒折率平均值為2.81%, 倒伏倒折率在0%～20.1%; 2003—2015年審定品種的倒伏倒折率為4.35%, 倒伏倒折率在0%～40.9%; 2016—2020年的品種暫無相關(guān)數(shù)據(jù)。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)推測株高和穗位高的增加給玉米增加了倒伏和倒折的風(fēng)險(xiǎn)。

2.5 普通粒用玉米品種產(chǎn)量及產(chǎn)量相關(guān)性狀隨年度更替的變化

對近36年四川省審定普通粒用玉米品種產(chǎn)量和產(chǎn)量相關(guān)性狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn):產(chǎn)量性狀隨年度更替上升趨勢最明顯, 產(chǎn)量年均增加227.55 kg/hm2; 隨年度更替, 穗長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重和產(chǎn)量5個性狀隨年度更替呈顯著上升趨勢,P值均小于0.0001; 容重隨年度更替變化不明顯, 但總體呈緩慢上升趨勢(圖4)。

圖4 1985—2020年四川省審定普通粒用玉米品種產(chǎn)量和產(chǎn)量相關(guān)性狀Fig.4 Yield and yield related traits of released normal maize varieties in Sichuan province from 1985 to 2020

產(chǎn)量總體平均值7992.0 kg/hm2, 變異系數(shù)15.5%, 最大值13 024.5 kg/hm2(熟地335), 最小值4833.0 kg/hm2(咸三單交); 穗長總體平均值19.5 cm, 變異系數(shù)8.7%, 最大值26.3 cm(成單318), 最小值13.6 cm(南黃單交); 穗行數(shù)總體平均值16.3行, 變異系數(shù)8.8%, 最大值20.5行(成單99), 最小值12行(成單八號、仁單2號、鄭單9號和成單13); 行粒數(shù)總體平均值36.4粒, 變異系數(shù)8.0%, 最大值45.0粒(康玉008、科玉3號和高玉132), 最小值23粒(南黃單交和綿單3號); 百粒重總體平均值30.9 g, 變異系數(shù)9.2%, 最大值45.6 g(天藝玉1號), 最小值18.3 g(川單18)。

容重總體平均值746.1 g/L, 變異系數(shù)3.8%, 最大值822.0 g/L(康玉1673), 最小值654 g/L(川單455); 近36年四川省審定的普通玉米品種容重總體平均值(746.1 g/L)高于國家一等容重標(biāo)準(zhǔn)(720 g/L), 達(dá)到國家一等容重的品種有356個, 達(dá)到國家二等容重的品種有71個, 達(dá)到國家三等容重的品種有8個。

2.6 普通粒用玉米品種品質(zhì)相關(guān)性狀隨年度更替的變化

對近36年四川省審定普通粒用玉米品種品質(zhì)相關(guān)性狀統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),粗淀粉、粗蛋白、粗脂肪和賴氨酸含量總體呈緩慢下降趨勢, 從擬合曲線的R2和P值判斷, 賴氨酸和粗脂肪含量呈顯著下降趨勢, 總體而言,近36年來4個品質(zhì)相關(guān)性狀的變幅都較小(圖5)。各個性狀變化范圍如下:粗淀粉含量總體平均值73.06%, 含量最高的品種是羅單199(86.4%), 含量最低的品種是寧科99(55.8%), 總體變幅較小, 變異系數(shù)6.0; 粗蛋白含量在5.66%～13.00%, 總體平均值9.93%, 品種間差異較大, 變異系數(shù)10.6; 粗脂肪含量在3.01%～9.70%, 總體平均值4.59%, 大部分品種粗脂肪含量集中在4.00%～6.00%, 部分品種間粗脂肪含量的變幅較大, 變異系數(shù)為16.6; 賴氨酸含量在0.17%～0.42%, 只有成單201和魯單203的賴氨酸含量較高, 分別為0.42%和0.40%, 可歸為高賴氨酸優(yōu)質(zhì)蛋白玉米。

圖5 1985—2020年四川省審定普通粒用玉米品種品質(zhì)相關(guān)性狀Fig.5 Quality traits of released normal maize varieties in Sichuan province from 1985 to 2020

2.7 普通粒用玉米品種主要農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性

四川省審定的普通玉米品種產(chǎn)量與產(chǎn)量相關(guān)性狀、品質(zhì)相關(guān)性狀間總體呈負(fù)相關(guān), 產(chǎn)量與產(chǎn)量相關(guān)性狀間總體呈正相關(guān)。多個性狀間呈顯著或極顯著相關(guān)(圖6)。

*、**和***分別表示在0.05, 0.01和0.001水平上顯著。藍(lán)色代表正相關(guān), 綠色代表負(fù)相關(guān), 圓圈越大相關(guān)系數(shù)越大。*, ** and *** indicate significance levels at 0.05, 0.01 and 0.001, respectively.Blue represents positive correlation, green represents negative correlation, and the larger the circle is, the greater the correlation coefficient is.圖6 1985—2020年四川省審定普通粒用玉米品種產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的相關(guān)分析Fig.6 Correlation analysis for yield and quality traits of normal maize varieties released in Sichuan province from 1985 to 2020

產(chǎn)量與植株性狀的相關(guān)性:產(chǎn)量與株高和穗位高呈極顯著正相關(guān), 相關(guān)系數(shù)R=0.42(P<0.001)和R=0.44(P<0.001)。

產(chǎn)量與產(chǎn)量相關(guān)性狀的相關(guān)性:產(chǎn)量與穗長呈正相關(guān), 但不顯著; 產(chǎn)量與穗行數(shù)呈極顯著正相關(guān), 相關(guān)系數(shù)R=0.26(P<0.001); 產(chǎn)量與行粒數(shù)和百粒重呈極顯著正相關(guān), 相關(guān)系數(shù)R=0.14(P<0.01)和R=0.23(P<0.01)。

產(chǎn)量與品質(zhì)性狀的相關(guān)性:產(chǎn)量與容重呈極顯著正相關(guān), 相關(guān)系數(shù)R=0.15(P<0.01); 產(chǎn)量與粗脂肪含量呈極顯著正相關(guān), 相關(guān)系數(shù)R=0.16(P<0.01); 產(chǎn)量與粗蛋白含量和賴氨酸含量呈極顯著負(fù)相關(guān), 相關(guān)系數(shù)R=-0.22(P<0.001)和R=-0.20(P<0.001); 產(chǎn)量與粗淀粉含量呈顯著負(fù)相關(guān), 相關(guān)系數(shù)R=-0.09(P<0.05)。

3 討 論

3.1 四川省青貯玉米和夏播宜機(jī)品種的選育和審定亟需加強(qiáng)

四川省從“七五”期間到“十三五”期間, 隨年度的更替審定玉米品種數(shù)量總體呈顯著增加趨勢, 尤其是近幾年來更是呈井噴式增長, 但審定品種類型主要是適宜春播的普通粒用玉米品種, 青貯玉米品種和適合夏播的普通粒用玉米品種較少, 主要原因是過去四川省夏播玉米和青貯玉米種植面積較小, 省內(nèi)外育種單位沒有專門開展相關(guān)育種研究, 同時也缺少相應(yīng)的審定渠道。2010年以后, 隨著機(jī)械化水平的提高, 許多種糧大戶都會選擇“冬小麥-夏玉米”“冬油菜-夏玉米”的種植模式, 四川省夏播玉米面積逐漸增加, 目前已經(jīng)占30%左右, 生產(chǎn)上迫切需要適合夏播的優(yōu)良玉米品種。隨著草食畜牧業(yè)的發(fā)展, 青貯玉米的種植面積也逐年增加, 但目前種植的品種多數(shù)存在產(chǎn)量不高、品質(zhì)不好等問題。針對這些問題, 四川省從2016年開始新增夏播組和青貯玉米組的區(qū)域試驗(yàn), 但由于對適宜四川夏播玉米品種特征特性的研究不足, 缺少適宜夏播的種質(zhì)資源, 專門針對四川夏播需求開展育種研究的時間較短等因素, 目前已經(jīng)審定的夏播品種大都不能滿足生產(chǎn)需求, 青貯玉米也存在大抵相同的問題。因此, 今后四川省應(yīng)加強(qiáng)對青貯玉米和適宜夏播玉米品種的農(nóng)藝性狀、抗性需求等方面的研究, 加大相應(yīng)種質(zhì)資源的引進(jìn)、篩選和鑒定力度, 選育和審定一批高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的青貯玉米品種和適合機(jī)械化的夏玉米品種。

3.2 四川省玉米品種品質(zhì)的基本情況及重點(diǎn)需要改良的性狀

玉米的品質(zhì)包括營養(yǎng)品質(zhì)和商品品質(zhì), 其中營養(yǎng)品質(zhì)指粗淀粉、粗蛋白、賴氨酸、粗脂肪等成分的含量。陳先敏等[14]研究發(fā)現(xiàn), 1992—2017年國審玉米品種的粗淀粉含量總體平均值為72.80%, 粗淀粉含量無大于80%的品種。本研究發(fā)現(xiàn), 四川省近36年審定的普通玉米品種粗淀粉含量總體平均值為73.06%, 有15個粗淀粉含量大于80%的高淀粉品種。本研究統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示, 四川省審定的品種中, 有7個品種粗脂肪含量超過7.0%, 粗脂肪含量大于4.5%的品種占比約53%, 總體粗脂肪含量平均值為4.59%。與前人研究結(jié)果比較發(fā)現(xiàn), 四川省審定玉米品種粗脂肪含量與國審品種和山東、吉林、山西、甘肅、黑龍江等省份審定的品種基本相當(dāng)[5-9]?？傮w來看, 四川省審定玉米品種的營養(yǎng)品質(zhì)略優(yōu)于國審品種及北方主產(chǎn)區(qū)審定的品種, 這可能與四川省審定品種大量使用熱帶種質(zhì)有關(guān)。

容重是重要的商品品質(zhì)指標(biāo), 歷年國審品種數(shù)據(jù)顯示, 容重隨年度更替呈極顯著上升趨勢, 2013年國審品種容重平均值最高為764.5 g/L, 2005年國審品種容重平均值最低為731.3 g/L[14]。黑龍江近10年審定品種數(shù)據(jù)顯示, 容重隨年度更替也呈極顯著上升趨勢, 年均容重最低為755.3 g/L, 年均容重最高為775.3 g/L[9]。與歷年國審品種和北方一些省份審定品種比, 四川省審定玉米品種的容重偏低(容重總體平均值746.1 g/L), 這可能是因?yàn)樗拇ㄊ∮衩自诔鋵?shí)灌漿期間, 平壩丘陵地區(qū)多高溫高濕而山區(qū)則陰雨寡照。因此, 四川省在玉米品種選育方面應(yīng)加強(qiáng)對容重的改良。

3.3 大穗型品種仍然是四川省玉米品種選育的主要方向

產(chǎn)量是玉米生產(chǎn)中最重要的性狀, 合理密植是提高玉米產(chǎn)量的有效途徑。本研究發(fā)現(xiàn), 1985年以來, 四川省審定的玉米品種產(chǎn)量隨時間推移上升趨勢明顯, 年均增加227.55 kg/hm2, 而四川省玉米區(qū)域試驗(yàn)的種植密度基本沒有變化, 表明四川省玉米產(chǎn)量的提高主要來自單株產(chǎn)量的提高。20世紀(jì)末到21世紀(jì)初的二十多年里, 玉米的收獲指數(shù)已經(jīng)從0.44提高到0.49, 增幅11%[16-19]。Lorenz等[20]報(bào)道指出,美國玉米的收獲指數(shù)維持在0.50左右, 主要是通過秸稈產(chǎn)量的增加使籽粒持續(xù)增產(chǎn)。本研究發(fā)現(xiàn), 近36年四川省審定的玉米品種產(chǎn)量的變化趨勢與株高和穗位高的變化趨勢相似, 產(chǎn)量與株高和穗位高呈極顯著正相關(guān),表明四川省審定玉米品種產(chǎn)量的提高同樣也是依賴生物量的提高。不同的是, 美國和我國北方玉米產(chǎn)區(qū)是通過增加種植密度來提高單位面積的生物產(chǎn)量, 而四川省主要通過提高單株的生物產(chǎn)量來提高單位面積的生物產(chǎn)量。目前四川省玉米品種區(qū)試平丘種植密度為3200株/667 m2, 山區(qū)為3000株/667 m2, 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于北方主產(chǎn)區(qū), 生產(chǎn)上密度的差異更大。這既與不同生態(tài)區(qū)的光照、溫度等自然資源稟賦有關(guān), 也與種植習(xí)慣有關(guān)?？傮w來看, 四川省審定的玉米品種仍然以高稈大穗型為主, 大穗型品種仍然是四川省玉米品種選育的主流方向。

4 結(jié) 論

四川省審定的青貯玉米品種和適宜夏播機(jī)收的玉米品種偏少, 品種選育和審定工作有待加強(qiáng); 四川省審定玉米品種營養(yǎng)品質(zhì)較好, 但容重偏低, 是今后品種改良的重要方向; 四川省玉米品種產(chǎn)量提高主要依賴單株產(chǎn)量的提高, 大穗型品種仍是品種選育的主要方向。