鮮食玉米(ZeamaysL.)又稱水果玉米或蔬菜玉米,是指在乳熟期采摘的新鮮果穗或鮮嫩籽粒,主要包括甜玉米、糯玉米、甜糯玉米3種類型[1-2。其中,甜玉米是隱性主效基因控制的胚乳突變體,其甜味是因淀粉合成過(guò)程受到阻礙,其糖分主要以蔗糖、還原糖或水溶性多糖的形態(tài)積累在籽粒中4。甜玉米的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)并不單一,除糖分和淀粉外,還富含膳食纖維、多種礦物元素、多種維生素、蛋白質(zhì)、脂肪和18種氨基酸,兼具糧、果、蔬3類食物的特性,深受消費(fèi)者喜愛(ài),市場(chǎng)需求量持續(xù)增加,產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。
近幾年,太白縣生產(chǎn)規(guī)模逐漸增大,但由于一些鮮食玉米品種生育期較長(zhǎng)和部分區(qū)域盲目推廣,導(dǎo)致玉米不能完全成熟,造成損失。此外,主栽品種和種植模式單一。針對(duì)此,對(duì)12份鮮食甜玉米品種開(kāi)展品種比較試驗(yàn),旨在篩選出適宜在太白冷涼山區(qū)推廣種植的優(yōu)質(zhì)鮮食甜玉米品種。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料12個(gè)供試鮮食甜玉米品種、品種名稱及供種單位見(jiàn)表1。
1.2試驗(yàn)地概況試驗(yàn)于西北農(nóng)林科技大學(xué)太白蔬菜試驗(yàn)示范站開(kāi)展,試驗(yàn)地位于陜西省太白縣L 34°2′36′′N 5 107°17′38′′E ),土壤為褐土,處于秦嶺腹地,海拔 1 543m ,年平均氣溫 7.7°C ,夏季平均氣溫19°C ,晝夜溫差大,氣候濕潤(rùn)溫和,光照充足。
1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),12份鮮食甜玉米材料于2022年5月11日直播于大田中,重復(fù)3次,小區(qū)面積 27m2(9m×3m) 。大壟雙行種植,人工覆膜,人工播種,種植密度為3000株/畝,株距44cm ,行距 50cm 。播種前,土壤配施有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥料 40kg/Ω 畝,播種后澆足出苗水,后期及時(shí)追肥補(bǔ)水。有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥料由陜西中衡肥業(yè)有限公司提供,總養(yǎng)分 ?30%(N-P205-K20=15-10-5) ,有機(jī)質(zhì)?20% 。
1.4農(nóng)藝性狀測(cè)定播種后,從出苗開(kāi)始,每個(gè)品種隨機(jī)觀察10株,記錄物候期,包括出苗期、抽雄期、吐絲期、鮮果采收期;測(cè)定株高、穗位高、主莖葉片數(shù)、莖粗、花藥顏色、花絲顏色、上穗位上葉角度、穗柄角度、株型、倒伏株數(shù)等植株農(nóng)藝性狀,以及穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、禿尖長(zhǎng)等果穗農(nóng)藝性狀。同時(shí),按照NY/T523-2020《專用籽粒玉米和鮮食玉米》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)不同品種外觀品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)進(jìn)行測(cè)評(píng);于鮮果采收期,剝?nèi)ヵr果穗外層苞葉,取3穗蒸煮 10min 后品嘗,從氣味、風(fēng)味、甜度、皮薄厚方面進(jìn)行評(píng)分。各性狀參考《玉米種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》。
1.5數(shù)據(jù)分析 采用Excel2010和SPSS21.0進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、方差分析、相關(guān)性和主成分分析等,使用Origin2021繪圖軟件進(jìn)行制圖。
2結(jié)果與分析
2.1各品種植株農(nóng)藝性狀由表2、表3可知,先甜18號(hào)、金冠597和金冠218上位穗上葉角度小于 30° ,屬于緊湊型,其余品種角度 30°~60° ,屬于中間型;花藥均為綠色,花絲黃綠色,葉色為深綠色或綠色;甜玉2020支持根較弱,倒伏株數(shù)最多,其他品種屬于中等以上發(fā)達(dá)程度,倒伏株數(shù)少于5株。
各品種間株高差異顯著 (Plt;0.05) ,先甜18號(hào)最高,為 242.1cm ,其次為金冠218、金冠597、16號(hào)和泰陽(yáng)花16號(hào),甜玉2020最低,為 144.9cm ;穗位先甜18號(hào)最高,為 111.3cm ,其次是16號(hào),為 103.7cm ,甜玉2020最低,為 42.2cm ,其余品種穗位在 50~95cm 之間;主莖葉片數(shù)T-超甜一號(hào)和泰陽(yáng)花16號(hào)最多,甜玉2020最少;莖粗金冠597最粗,其次是金冠218和泰陽(yáng)花16號(hào),甜玉2020莖粗最小。
2.2各品種果穗農(nóng)藝性狀由表4可知,12個(gè)鮮食甜玉米品種穗長(zhǎng)為 18.1~22.8cm ,先甜18號(hào)最長(zhǎng),甜玉2020最短。晉超甜1號(hào)禿尖最長(zhǎng),為 2.7cm ,其次是泰陽(yáng)花16號(hào),為 2.2cm ,禿尖較嚴(yán)重;中農(nóng)甜488、甜玉2020、華耐甜玉23號(hào)和金冠597基本無(wú)禿尖現(xiàn)象,果穗較好;當(dāng)?shù)刂髟云贩N金冠218禿尖較長(zhǎng),為1.2cm ;先甜18號(hào)、玉香金、泰甜218、T-超甜一號(hào)和16 號(hào)5個(gè)品種都有不同程度的禿尖,禿尖 0.1~1.6cm? 0玉香金穗粗最粗,為 60.2mm ,其次是16號(hào)、甜玉2020、金冠597和金冠218;中農(nóng)甜488果穗最細(xì),為44.7mm 華耐甜玉23號(hào)穗行數(shù)最多,為18行,T-超甜1號(hào)最少,為13行。金冠218行粒數(shù)最多,為50.6粒,甜玉2020最少,為30.9粒。各品種籽粒深度范圍為8.9~14.3mm ,金冠597籽粒最深,T超甜一號(hào)籽粒深度最小。各品種籽粒寬度為 8.1~11.6mm ,甜玉2020籽粒最寬,中農(nóng)甜488最窄。
2.3各品種玉米熟性由表5可知,泰陽(yáng)花16號(hào)和先甜18號(hào)生育期最長(zhǎng),為111d,其次是16號(hào),為105d,與金冠218(101d)生育期相近,甜玉2020和中農(nóng)甜488生育期最短,為 88d ,屬于早熟品種,其余品種生育期 100d 左右。
2.4各品種果穗外觀和蒸煮品質(zhì)由表6可知,外觀品質(zhì)16號(hào)評(píng)分最高,為27.1分,玉香金最低,為24.1分;氣味甜玉2020、16號(hào)和金冠597評(píng)分最高,為6.1分,玉香金最低,為4.7分;風(fēng)味16號(hào)評(píng)分最高,為8.4分,玉香金最低,為7.1分;色澤先甜18號(hào)評(píng)分最高,為6.5分,華耐甜玉23號(hào)最低,為5.2分;甜度甜玉2020分值最高,為16.8分,先甜18號(hào)最低,為13.1分;柔韌性16號(hào)評(píng)分最高,為9.1分,甜玉2020最低,為7.4分;皮的薄厚先甜18號(hào)評(píng)分最高,為15.3分,金冠597最低,為13.4分。
綜上可知,12種鮮食甜玉米16號(hào)總評(píng)分最高,為87.5分;其次是金冠597和甜玉2020,分別為85.2分和85.1分,玉香金最低,為78.4分;除玉香金、華耐甜玉23號(hào)和T-超甜一號(hào),其余品種總評(píng)分均在80分以上。
2.5各品種玉米主要農(nóng)藝性狀主成分分析對(duì)12個(gè)鮮食甜玉米的農(nóng)藝性狀進(jìn)行主成分分析,確定品種間差異的主要農(nóng)藝性狀。根據(jù)特征值大于1的原則提取6個(gè)主成分(表7),累計(jì)貢獻(xiàn)率為86.6% ,貢獻(xiàn)率 ?85% 能夠較為全面地反映遺傳信息[]。
第一主成分特征向量值為正且較大的有株高、穗位高、行粒數(shù)、去柄單穗質(zhì)量、莖粗、單穗質(zhì)量,表明鮮食甜玉米引種時(shí)要注意對(duì)果穗穗重、行粒數(shù)和株高、穗位的選擇,才能得到更好的產(chǎn)量;第二主成分特征向量值為正且較大的為穗粗,穗位和穗長(zhǎng)特征向量值為負(fù)值,表明引種應(yīng)注意穗位和穗長(zhǎng)的選擇,過(guò)度追求穗粗會(huì)導(dǎo)致穗長(zhǎng)下降;第三主成分特征向量值為正且較大的有穗柄長(zhǎng)、穗長(zhǎng)、禿尖長(zhǎng),表明引種時(shí)要注意田間管理,保證養(yǎng)分向籽粒均衡供應(yīng);第四主成分特征向量值為正且較大的有穗柄角度、株高、穗位高,去柄單穗質(zhì)量為負(fù)值,表明引種時(shí)注意植株穗柄角度的大??;第五主成分特征向量值為正且較大的為禿尖長(zhǎng),行粒數(shù)為負(fù)值,表明追求果穗長(zhǎng)度時(shí)應(yīng)注意禿尖的選擇;第六主成分特征向量值為正且較大的有去穗柄長(zhǎng),莖粗為負(fù)值,引種時(shí)應(yīng)注意植株莖粗的大小。
2.6各品種玉米主要農(nóng)藝性狀隸屬函數(shù)值綜合得分分析根據(jù)因子得分模型,得到不同鮮食甜玉來(lái)品種農(nóng)藝性狀的綜合得分(表8)。綜合得分最高的品種為先甜18號(hào),為177.99,但其生育期較長(zhǎng),在品種引進(jìn)時(shí)需要注意生育期是否符合當(dāng)?shù)卦耘嘈枨?;與當(dāng)?shù)刂髟云贩N金冠218(綜合得分157.37)相比,綜合得分較高的品種還有金冠597和16號(hào),分別為166.7和162,且這兩個(gè)品種生育期與金冠218相近,為中熟品種,符合當(dāng)?shù)匾N需求。
3討論與結(jié)論
鮮食玉米品種的篩選,要綜合考慮產(chǎn)量、主要經(jīng)濟(jì)性狀、內(nèi)外品質(zhì)、商品質(zhì)量等諸多因素。鮮食甜玉米不同于常規(guī)玉米品種,常規(guī)玉米品種除滿足基本的種植條件以外,最終以產(chǎn)量、抗倒伏及生育期長(zhǎng)短等性狀來(lái)評(píng)判品種優(yōu)劣,而鮮食甜玉米除重視以上性狀外,對(duì)籽粒色澤、口味、外觀等方面同樣要求嚴(yán)格8。鮮食玉米外觀和食用品質(zhì)是重點(diǎn)考察的重要目標(biāo)性狀之一,是決定品種是否值得推廣的主要依據(jù)[9]。
蒸煮品質(zhì)對(duì)鮮食玉米的品質(zhì)評(píng)價(jià)也十分重要[10]12個(gè)鮮食甜玉米品種中16號(hào)外觀和風(fēng)味品質(zhì)評(píng)分均最高,甜玉2020、16號(hào)和金冠597在氣味方面評(píng)分最高,綜合蒸煮風(fēng)味各指標(biāo)總評(píng)分最高的是16號(hào)和金冠597。不同品種外觀及蒸煮品質(zhì)評(píng)價(jià)的差異,可能是受蒸煮方式及時(shí)間、評(píng)價(jià)人員等主觀方面的影響。另外,甜玉2020和中農(nóng)甜488的綜合排名僅次于金冠597和16號(hào),在參試品種中屬于生育期較短的兩個(gè)品種,若推廣種植,可搶季節(jié)上市。
采用主成分分析法和隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)法對(duì)多個(gè)農(nóng)藝性狀及相互關(guān)聯(lián)的指標(biāo)進(jìn)行歸納分析,具有方法簡(jiǎn)便直觀、計(jì)算分析工作量小、結(jié)果客觀可靠等優(yōu)勢(shì),已普遍應(yīng)用于不同作物品種篩選和種質(zhì)評(píng)價(jià)工作中[1。通過(guò)主成分分析法得出,先甜18號(hào)、金冠597、金冠218、16號(hào)的綜合得分較高,這和隸屬函數(shù)分析得出的結(jié)論基本一致。其中,先甜18號(hào)綜合排名較靠前,但是由于其成熟期較晚,會(huì)推遲其上市時(shí)間,生育期不符合當(dāng)?shù)匾N和栽培需求。另外,金冠597和16號(hào)采收期適宜、穗長(zhǎng)且粗、基本無(wú)禿尖、產(chǎn)量高兼品質(zhì)優(yōu)。同時(shí),甜玉米的品質(zhì)性狀主要是外觀品質(zhì)、食用和加工品質(zhì)兩部分[1],甘陽(yáng)英等從國(guó)內(nèi)外鮮食甜玉米發(fā)展現(xiàn)狀上來(lái)看,我國(guó)鮮食甜玉米主要問(wèn)題在于加工產(chǎn)品方向上,需要對(duì)甜玉米采取品種篩選和品牌建設(shè)等系列措施[12]。本試驗(yàn)中金冠597和16號(hào)在外觀品質(zhì)方面表現(xiàn)較優(yōu),且生育周期較為接近,同時(shí)上市時(shí)期也較為相似,可作為太白地區(qū)首推的甜玉米品種。但在生育期方面,金冠597和16號(hào)屬于較晚熟品種,推廣種植要將上市時(shí)間這一因素考量進(jìn)去。
綜上所述,金冠597和16號(hào)2個(gè)品種綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)異,其在產(chǎn)量、品質(zhì)等方面綜合表現(xiàn)優(yōu)異,在太白縣及類似地區(qū)具有一定的推廣價(jià)值。
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