李愛軍,李占錄,袁 斌,李作一,周福平
(山西省農業科學院高粱研究所,山西晉中030600)
玉米是我國第二大糧食作物,對于提高糧食綜合生產能力、確保糧食安全、滿足飼料需求等具有重要作用。近年來,玉米需求不斷擴大,玉米的種植面積也不斷增加,但玉米產量提高不甚明顯,使供求矛盾不斷加大[1-2]。因此,挖掘玉米的增產潛力已經成為當前玉米研究的重要課題。從育種手段上,超級玉米的攻關也提上日程,但從栽培方式上沒有什么重大突破[3-6]。近年來,有報道玉米去雄可提高產量10%~20%,表現穗大、粒多、穗粗增粗、粒質量增加等特點[7-10]。
本研究根據玉米基因型和表現型的差異,分析了去雄對一些玉米雜交種和自交系的產量和產量性狀的影響,以期為玉米增產提供一條思路。
試驗根據材料基因型和表現型的不同選用了3個雜交種(先玉335、鄭單958、詠豐1號)和3個自交系(478、黃早四、海 9-21)。
將試驗材料分成2組,第1組(雜交種):鄭單958不去雄、鄭單958去雄,詠豐1號不去雄、詠豐1號去雄,先玉335不去雄、先玉335去雄;第2組(自交系):478不去雄、478去雄,黃早四不去雄、黃早四去雄,海9-21不去雄、海9-21去雄。試驗于2009年在晉中市榆次區試驗點進行,采用去雄區組與不去雄區組間隔種植設計,3次重復,共設36個小區,每個小區面積為66m2,共用地2 376m2。試驗地土地平整,肥沃,澆灌方便。4月28日播種,在雄穗剛露頭、帶有2~3片葉時,進行去雄處理,10月8日收獲。播種時一次性施入底肥(有效氮、磷、鉀含量分別≥15%的復合肥750 kg/hm2),其他管理措施同大田生產。
每小區玉米全部收獲計產,自然風干后進行室內考種。
利用DPS統計軟件整理產量及產量性狀數據,并進行方差分析,利用LSD法對平均數進行多重比較分析。
6 個玉米品種2個處理的產量結果列于表1,對表1數據進行方差分析得到表2。由表2可知,品種間(F5,24=144.25>F0.05=2.621)及去雄處理間(F1,24=5.62>F0.05=4.26)產量的差異達顯著水平,因此需進一步進行各品種間平均產量及去雄處理間平均產量的多重比較。

表1 各品種去雄與不去雄小區平均產量 kg

表2 試驗方差分析
將去雄處理的平均產量差異顯著性檢驗列于表3(采用LSD法)。由表3可知,不去雄處理的玉米平均產量為3 800.25 kg/hm2,而去雄處理的玉米平均產量為4 097.10 kg/hm2。這2種處理的平均產量差異達顯著水平,去雄處理比不去雄處理玉米品種產量顯著增產。

表3 去雄與不去雄處理的平均產量差異顯著性檢驗
由于品種間產量差異(F5,24=144.25>F0.05=2.621)達顯著水平,說明去雄對各品種間增產效果各不相同。因此,需要分別對6個玉米品種的平均產量進行差異顯著性檢驗。同樣采用LSD法,檢驗結果列于表4。由表4可知,鄭單958、詠豐1號和先玉335這3個品種之間產量差異達顯著水平,鄭單958、詠豐1號和先玉335這3個雜交種與478、黃早四、海9-21這3個自交系產量差異均達顯著水平。而478、黃早四、海9-21這3個自交系之間產量差異均不顯著。

表4 品種間平均產量差異顯著性檢驗
從表5可以看出,同一品種去雄與不去雄的產量及其構成因素均發生了明顯變化。其中,行粒數、軸粗和穗行數差異不顯著;穗長和百粒質量差異明顯,均達到顯著水平。

表5 同一玉米品種去雄與不去雄產量性狀的差異顯著性檢驗
不同玉米品種去雄的產量性狀發生了明顯變化(表6),各因素的變化程度不同。其中,穗行數差異不顯著,穗長、軸粗、行粒數、百粒質量差異明顯,均達到顯著水平。478和黃早四去雄處理的穗長差異不顯著,而這2個品種與其他4個品種的穗長之間差異達顯著水平;詠豐1號和海9-21去雄處理的軸粗差異不顯著,但這2個品種與其他4個品種的軸粗之間差異達顯著水平;478、黃早四和海9-21的行粒數之間差異不顯著,它們與其他3個品種的行粒數之間差異達顯著水平;478和海9-21的百粒質量沒有差異,但這2個品種與其他4個品種的百粒質量之間差異達顯著水平。

表6 不同玉米品種去雄后產量性狀的差異顯著性檢驗
本試驗結果表明,同一玉米品種去雄比不去雄的平均產量有明顯的增產作用,且不同玉米品種之間平均產量增產幅度不同,去雄對玉米雜交種比自交系增產幅度大。其原因可能是玉米去雄后,節約了雄穗和上幾片葉的營養消耗,增加了雌穗及周圍葉片的光合效率,最終使光合作用增強而產量提高[10-11]。
玉米去雄對種子生產中自交系的繁殖意義很大,一方面經濟效益十分可觀,另一方面去雄能有效提高自交系的純度,值得應用與推廣。玉米去雄對大田作物生產也有一定的經濟效益,在勞動力過剩、經濟不發達地區也能推廣和使用。
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