玉米新品種（系）在云南省不同地區的栽培適應性

摘要：以8個玉米（Zea mays L.）新品種（系）為試驗材料，以會單4號為對照，在12個不同地點連續兩年進行試驗，以確定各個品種（系）的適宜栽培區域，為云南省玉米品種選擇提供依據。試驗采用隨機區組設計，收獲后對產量進行方差分析。結果表明，玉米產量的高低主要取決于品種本身的遺傳特性，海拔高低等環境因素在適宜種植區內對玉米產量的影響不明顯；8個品種（系）中，JF08-2、楚07-1兩個品種（系）可在云南省大部分玉米產區推廣應用， A07-56、德玉14號、紅2005-13三個品種（系）可在云南省部分玉米產區示范推廣。

關鍵詞：玉米（Zea mays L.）；產量；品種（系）；栽培適應性；云南省

中圖分類號：S513 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）03-0521-06

云南省氣候復雜多樣，一年四季均可種植玉米（Zea mays L.）。春玉米多分布于滇東北、滇西北一熟區，夏玉米分布于滇中二熟區和南部山區，秋冬玉米分布于江邊河谷區和滇南多熟區。云南省玉米主要產區為曲靖、昭通、文山、楚雄、紅河、保山等市（州）。2011年，全省玉米種植面積134.34萬hm2，平均單產4 640 kg/hm2，實現總產623.3萬t。云南省玉米種植區分布于中國玉米帶的西南端，就玉米種植面積和總產量而言，云南省并不是我國的玉米生產大省，但卻以其種質資源的遺傳多樣性、玉米種群生態系統及生態景觀的多樣性倍受國內外學術界關注[1，2]。就玉米產業而言，云南省玉米生產在我國排第十位，在西南6省（市、自治區）中僅次于四川而位居第二，玉米已成為云南省種植面積第一、總產量第二的大田作物，云南省玉米科技的發展和產業提升不僅關系到云南省糧食安全和糧、經、飼三元種植結構的構建，也關系到全國玉米科技的發展和產業提升[3]。

云南省玉米產地環境多為山區、半山區，生產條件落后，干旱、病蟲和霜凍等自然災害造成云南省玉米產量年度間波動很大，玉米增產主要依賴于品種更新。同時，由于云南省氣候復雜多變，自然災害頻繁，向外引種很難獲得成功，主栽品種多集中為自育品種，遺傳基礎十分狹窄。20世紀80年代以來，玉米雜交種的普及應用極大地提高了云南省玉米的生產能力，每次品種更新換代都能使玉米單產提高10%以上，但同時也造成很多優良的地方品種資源逐漸丟失，使得玉米遺傳基礎變得日益狹窄，把云南省玉米生產置于脆弱地位。品種單一化是害蟲和病原菌生理小種發生變異、累積、爆發和流行的誘導因素[4]，這就必然發生遺傳脆弱性的威脅。由少數自交系和雜交種控制全省大面積玉米生產的危險局面導致云南省近年來玉米灰斑病和穗粒腐病等毀滅性病害逐年加重，選育推廣一批適宜云南省各地種植的高產、優質、廣適、多抗玉米新品種勢在必行，以確保云南省糧食安全。為此，特選擇8個云南省自主選育的玉米新品種（系），以會單4號為對照，在12個不同海拔高度生態條件下對各個品種（系）的產量及栽培適應性進行連續兩年的試驗，研究玉米新品種（系）產量隨海拔高度變化的規律及種植適應性，以確定不同品種（系）的適宜栽培區域，為云南省不同海拔地區合理選擇品種提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為9個玉米品種（系），其品種（系）名稱及來源具體見表1。以云南省當前生產上主栽的會單4號作為對照，其余8個新品種（系）均為云南省優質高產玉米新品種選育協作組選育而成。參試種子均未進行包衣處理。

1.2 試驗地點

試驗于2009年3月至2010年10月實施，在云南省玉米主產區選擇有代表性的12個海拔高度差異較大的地點完成，具體見表2。各試驗點皆為當地最佳節令播種，采用常規栽培方式，嚴格田間管理。

1.3 試驗方法

13.1 試驗設計 試驗采用隨機區組設計，3次重復，寬窄行種植，寬行行距1.1 m，窄行行距0.5 m，株距0.4 m，雙株留苗，種植密度62 505株/hm2，小區面積24.96 m2，長5.2 m、寬4.8 m，6行區，每行留苗26株，每小區合計156株。每小區實收中間3行計產。

1.3.2 試驗地要求及施肥 試驗地要求有代表性，地勢平坦，肥力均勻，交通便利。播種前使用“禾賴斯”或“金都爾”除草。根據當地的氣候條件適時播種，播種期不得晚于5月20日。播種時每公頃施蓋塘腐熟廄肥22 500 kg/hm2，保證苗全、苗齊、苗壯。播種后分2次追肥，第一次在5～6葉時追苗肥，追施尿素300 kg/hm2；第二次在11～14葉時追稈穗肥，追施尿素450 kg/hm2。采用濕直播，及時中耕除草，及時防治蟲、鼠害，病害作自然鑒定。

1.3.3 試驗要求 試驗分發給各個參試單位（表2），對各參試點進行統一要求：①重復間管理一致，播種、施肥、澆水等各項管理措施同一天完成；②劃出田間種植圖，每個小區插上號牌，便于觀察記載；③固定專人負責，切實按方案進行試驗；④出苗后30 d做好苗期小結（包括試驗進行情況，試點海拔、緯度、經度，試驗具體執行人，存在問題等）；⑤試驗過程中嚴格按照記載內容逐項觀察、記載，精心管理，若遇特殊情況及時報告；⑥實施過程中詳細記載肥、水、勞動力、農資投入情況；⑦成熟后及時對各小區分別收獲、晾曬、考種和測產（小區產量為標準含水量13%的產量）；⑧10月15日前各試驗地點負責人要及時完成試驗報告并報送曲靖市農業科學院黃吉美。

1.3.4 觀察記載標準 采用國家玉米新品種區域性試驗觀察記載標準進行觀察記載。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2003軟件進行試驗數據處理，對玉米產量不同年份、不同品種、不同地點進行聯合方差分析，對各品種產量進行Duncan’s新復極差多重比較，并進行豐產穩產性分析[5]。

2 結果與分析

2.1 實施情況

參試單位共12個，各參試點基本情況見表3。各參試點基本按試驗方案執行，出苗后均能及時間苗、定苗、施肥、中耕、除草、培土、防治蟲害和鼠害，成熟后及時收獲、考種。本試驗進行中的2009年7月至2010年5月，云南省遭遇了百年未遇的秋冬春連旱，壩塘干涸，江河斷流，各參試點均不同程度受災，對產量結果有一定影響，普遍偏低，但同時也驗證了各品系的抗逆能力。

2.2 試驗質量

通過對兩年12個參試點的產量數據進行方差分析，根據各參試點的試驗誤差變異系數（CVe）判斷各試點的整體試驗水平。由表4可知，2009年的試驗精度較高，平均CVe為7.74%，各試驗點CVe均小于9.0%；2010年各試驗點CVe為6.32%～15.29%，平均CVe為8.88%，CVe超過10.0%的試驗點有2個；從兩年的數據來看，總體CVe為8.09%，平均CVe控制在9.0%以下的試驗點占83.3%，說明本試驗精度較高，試驗誤差較小。

2.3 試驗結果

2.3.1 植株性狀 由表5可知，各參試品種（系）生育期110～131 d，對照會單4號為122 d，生育期最長的是紅2005-13、最短的是臨05-30；各參試品種（系）穗位高71.4～108.3 cm，對照會單4號為83.2 cm，除臨05-30外，其余品種（系）的穗位均比對照高。各參試品種（系）單株有效穗數1.00～1.09個，最多的是文07-52，最少的是對照會單4號；各參試品種（系）單株生產力91.8～154.9 g，對照會單4號為133.5 g，除臨05-30低于對照外，其余品種（系）均比對照高。

2.3.2 穗部經濟性狀 從表6中可知，各參試品種（系）穗長13.7～18.2 cm，對照15.5 cm，最長的是楚07-1，最短的是臨05-30，除臨05-30外，其余品種（系）果穗均比對照長；各參試品種（系）穗粗4.3～5.1 cm，對照為4.9 cm，最粗的是紅2005-13，其次是JF08-2和A07-56，最細的是臨05-30；各參試品種（系）禿尖0.5～1.8 cm，對照為1.3 cm，禿尖最長的是楚07-1，最短的是文07-52；各參試品種（系）平均穗行數12.8～15.7行，對照為13.3行，穗行數最多的是昭黃8號，最少的是楚07-1，除楚07-1外，其余品種（系）的穗行數均比對照多；各參試品種（系）平均行粒數28.7～34.9粒，對照為32.9粒，行粒數最多的是德玉14號，最少的是臨05-30，優于對照的有德玉14號、楚07-1、紅2005-13和昭黃8號；各參試品種（系）千粒重275.6～358.9 g，對照為339.3 g，最重的是JF08-2，最輕的是臨05-30，優于對照的有JF08-2、文07-52、楚07-1；各參試品種（系）出子率80.9%～84.6%，對照為82.1%，最高的是文07-52，最低的是楚07-1，優于對照的有文07-52和臨05-30，其余均比對照低。

2.3.3 抗逆性 從表7中可以看出，各參試品種（系）倒伏率為1.9%～9.4%，倒折率為0.9%～4.1%，均未超過10%。2010年夏各參試點不同程度遭受過狂風暴雨襲擊，各參試品種（系）抗倒伏能力均較強。除紅2005-13與昭黃8號的大斑病病級為3級外，其余參試品種（系）均為1級，發病較輕。JF08-2、A07-56、臨05-30、德玉14號、楚07-1的小斑病病級均為1級，其余參試品種（系）均為3級。所有參試品種（系）絲黑穗病發病都比較輕，均未達到1%。大多數參試品種（系）灰斑病發病較重，對灰斑病的抗性不理想。所有參試品種（系）的銹病病級均為1級。各參試品種（系）穗粒腐病發病率為0.5%～2.8%，對照為1.2%，除JF08-2和紅2005-13抗性優于對照外，其余品種（系）對穗粒腐病的抗性均比對照低。各參試品種（系）的螟害率為0.32%～2.16%，對照為0.60%，螟害最嚴重的是臨05-30，最輕的是紅2005-13。

2.3.4 產量

1）各品種（系）的產量表現。從表8可知，各參試品種（系）平均每公頃產量為5 604.4～9 612.0 kg，對照產量為8 288.5 kg/hm2，排在第八位。除臨05-30比對照減產（減產32.38%）外，其余參試品種（系）均比對照增產， JF08-2兩年平均單產9 612.0 kg/hm2，較對照增產15.97%，在所有參試品系中列第一位；楚07-1平均單產9 234.7 kg/hm2，較對照增產11.42%，列第二位；A07-56平均單產9 186.3 kg/hm2，較對照增產10.83%，列第三位；德玉14號平均單產9 158.2 kg/hm2，較對照增產10.49%，列第四位；紅2005-13平均單產9 090.3 kg/hm2，較對照增產9.67%，列第五位；昭黃8號平均單產8 913.1 kg/hm2，較對照增產7.54%，列第六位；文07-52平均單產8 672.7 kg/hm2，較對照增產4.64%，列第七位。

2）方差分析。對各參試品種（系）在不同年份、不同地點的產量進行方差分析，年份間、品種（系）間差異達極顯著水平，地點×年份、品種（系）×年份、地點×品種（系）、地點×品種（系）×年份互作均達顯著或極顯著水平。

3）豐產、穩產性。對各品種（系）產量進行新復極差多重比較，JF08-2、楚07-1、A07-56、德玉14號、紅2005-13、昭黃8號與對照相比，產量增加均達極顯著水平，豐產性均較好；文07-52與對照會單4號相比，產量增加達顯著水平；臨05-30與對照會單4號相比，產量減少達極顯著水平。參試品種（系）中，除了臨05-30穩產性稍差外（變異度為15.790%），其余品種（系）穩產性均較好。紅2005-13、楚07-1、昭黃8號、JF08-2、A07-56、德玉14號穩產性均優于對照，文07-52、臨05-30穩產性比對照差。

3 討論與結論

3.1 討論

3.1.1 玉米不同品種（系）間、不同地點間產量的差異 不同玉米品種（系）間產量差異很大，玉米產量是由復雜的微效多基因控制的數量性狀，其表現除受基因控制外，還受到環境條件的影響。有關環境和基因型對玉米產量影響的報道很少。在栽培品種（系）中，一般早熟品種（系）產量低，平均單產為7 500 kg/hm2以下；中熟品種（系）產量7 500～9 000 kg/hm2；晚熟品種產量9 000 kg/hm2以上。玉米產量與生育期呈顯著正相關，光合作用時間越長所積累的干物質越多，所以生育期的長短與產量有密切關系，高產品種（系）多為晚熟品種（系）[6]。本研究表明，同一品種（系）在不同海拔地點間產量差異不顯著，不同品種（系）在各地點的產量以及同一地區不同品種（系）間產量均存在極顯著差異。晚熟品種（系）的產量比早熟品種（系）的產量高，生育期短和產量低有著生理上的聯系，說明品種本身的特性決定了產量的高低。玉米產量受品種的基因型影響遠遠大于環境的影響。但是，我們也發現不同成熟期（早、中、晚熟）產量差異不顯著，產量高的并非一定是晚熟品種（系），在中早熟品種（系）中也存在產量高的品種（系）（比如本試驗中的JF08-2）。說明玉米產量性狀的控制因素十分復雜，還有待進一步研究。

3.1.2 玉米品種（系）抗性對產量的影響 一般情況下，玉米受到病原菌侵害代謝作用會受到干擾和破壞，在生理上或組織上產生一系列病理變化，在外部或內部形態上表現出病狀，使玉米不能正常生長發育，甚至導致局部或整株死亡，從而造成產量損失。在中國每年由病害造成的損失在5%～20%[7]。就云南省來說，低緯度高原地區氣候溫和，冬無嚴寒，夏無酷暑，四季草木豐茂，適于病蟲草越冬越夏繁衍，是作物病蟲草害的高發區，每年施用農藥2萬余噸，年損失高達數億元[8]。但是，植物病害不可能完全消除，只能減輕危害，在病害防治方法中，利用植物的遺傳抗性是最經濟可行而廣泛使用的方法。目前，主要玉米病害的遺傳抗性機理已經基本清楚，可以利用玉米基因組中的抗性基因進行抗性育種研究[9]。

抗性是病菌或寄主生物與玉米建立寄生關系后，植物所具有的阻礙它們生長和發展的能力。抗性是可遺傳的特性，它一般由核基因控制，特殊情況下也由位于葉綠體和線粒體上的細胞質基因控制，細胞質抗性通過母本傳遞[10]。本研究中的JF08-2的母本就是利用回交技術，把要改良的輪回親本和有抗性的細胞質來源親本回交得到的自交系。本研究表明，玉米產量與抗病性呈顯著正相關，高產品種（系）多為抗性品種（系）。抗病品種（系）的產量比感病品種（系）的產量高，說明品種（系）本身的抗性決定了產量的高低。但是，抗性最好的品種并非一定是高產品種（系），本研究中的臨05-30抗病性最好，對主要玉米病害都有很好的抗性，但它卻是產量最低的品種（系）。玉米的抗性反應需要消耗自身能量，可能與強烈的新陳代謝作用存在著一定沖突，究其原因有待進一步深入研究。在生產實踐中，應該根據當地氣候條件，因地制宜地選用產量高、抗性好的品種（系），以期獲得較好的種植效益和環境生態效益。在育種實踐中，應當著眼于選育有水平抗性同時不會引起產量減少的品種（系）。

3.1.3 云南省玉米主產區品種（系）選擇的依據 生產發展不平衡、平均單產低和總產不足是云南省玉米產業存在的主要問題。就氣候資源環境而言，云南省位于玉米高產生態區，按國家玉米種植區劃又屬于優質蛋白質玉米產區。云南省玉米年總產480～540萬t，而全省以玉米為主的糧飼年需求量在1 200萬t以上，玉米生產遠遠不能滿足畜牧業快速發展的需要[8]。對玉米種植業與畜牧業及農村二、三產業的聯動關系缺乏應有的認識，農業投入和科技投入少是云南玉米產業發展緩慢的根本原因。云南省玉米產業要發展必須增加投入，提高科技含量，提高單產，增加總量。科技興農，良種先行。當務之急是要抓緊引進、推廣、應用一批優良品種（系），提高玉米產量，增加農民收入。因此，玉米品種（系）的選擇顯得尤為重要。

現代農業對玉米雜交種的要求可以概括為以最小的投入去獲得最大數量的優質產品。但是，玉米作為大宗糧飼作物，通常很少是在無脅迫或低脅迫環境中生產，生產環境的生物脅迫和非生物脅迫往往是玉米生產潛力和品質表現的限制因素[11]。因此，衡量一個玉米雜交種不能僅看其在低脅迫環境中的產量表現，還要看其在各種環境脅迫下的抗逆性的表現。生產者樂于接受的品種往往不是產量潛力最高的，而是綜合性狀最好的。

概括地說，在品種（系）選擇中要注意：一是株高適中，株型緊湊或半緊湊，上部葉片稀疏，穗位較低，根系發達，莖稈堅韌；二是抗大斑病、小斑病、灰斑病、絲黑穗病和穗粒腐病，抗倒伏、抗蟲、抗旱、耐澇、耐瘠，抗逆性強，適應性廣；三是高產、穩產，產量水平要比對照品種增產10%以上；四是子粒賴氨酸含量要達到0.3%以上，子粒蛋白質含量要達到10%以上，秸稈蛋白質含量達到7%以上，子粒含油量達到5%以上，商品品質達到國標2級以上。

3.2 結論

3.2.1 玉米產量受品種的基因型影響大于環境的影響 不同玉米品種（系）產量差異很大，同一品種（系）在不同海拔地點間產量差異不顯著，不同品種在各地點的產量以及同一地區不同品種間產量均存在極顯著差異。玉米產量受品種（系）的基因型影響遠遠大于環境的影響。

3.2.2 玉米品種選擇應當選綜合性狀最好的品種 生產實踐中，要注意選用適宜密植、抗病性好、抗逆性強、適應性廣、高產穩產、品質優良的玉米雜交種。本研究結果表明，JF08-2、楚07-1兩個品種（系）可在云南省大部分玉米產區推廣應用，A07-56、德玉14號、紅2005-13三個品種（系）可在云南省部分玉米產區示范推廣，昭黃8號可作為云南省部分適應地區備荒、套種調劑品種，文07-52、臨05-30應該淘汰。

參考文獻：

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