劉法謀,唐志東,涂曉翼
(袁隆平農業高科技股份有限公司,湖南 長沙 410001)
玉米是世界上產量最高的糧食作物,也是世界上貿易量最大的糧食產品。自20 世紀中葉,玉米在發達國家逐漸轉為以飼料為主要用途。至今為止,全世界生產的玉米已有70%左右是作為飼料使用的,與此同時隨著化學工業的發展,以玉米淀粉為最初的系列化工產品得到開發,玉米成為一種經濟作物,因此玉米被稱為糧食-經濟-飼料三元作物。然而在發展中國家玉米是重要的糧食作物,尤其是在非洲,因此積極探索適宜品種,提高單產是緩解非洲糧食危機的有效途徑。
贊比亞位于非洲中南部,屬熱帶性氣候,全國年平均降雨量為1 270 mm,海拔約1 000~1 500 m。據國際玉米小麥改良中心(CIMMYT)和贊比亞大學調查數據顯示,贊比亞的農業生態區主要分為3個,包括等銅帶、盧薩卡等省[1]。首都盧薩卡年平均降雨量為850~1 000 mm 且呈季節性分布,其中9月中旬到4月上旬為濕季,而5月到10月為干季。日平均最低氣溫約為15~18 ℃(6~7月),日平均最高氣溫約為22~30 ℃(9~10月)。該地區土地肥沃、水利資源豐富,具有得天獨厚的農業發展潛力。因此,本文選擇贊比亞盧薩卡進行玉米品種篩選試驗,旨在為引導當地農民科學選擇和種植高產優質玉米新品種提供參考依據。
供試玉米品種為lp1 號、lp2 號、lp3 號,并以當地品種z22 號為對照。
試驗場地設置在贊比亞盧薩卡興西農場,試驗基地土質為淋溶土[2],養分含量狀況如下:全碳含量 1.2%,全氮含量0.09%,pH 值4.5,粘粒和砂粒含量分別為25%和67%。試驗采用隨機區組排列,3 次重復,小區面積80 m2(長20 m,寬4 m),小區間距 0.80 m,行距40~80 cm,株距28 cm,種植密度4 000 株/667m2。播前結合整地施磷二銨 5 kg/667 m2,尿素5 kg/667 m2,磷肥10 kg/667 m2,鋅肥2 kg/667 m2,2014年4月22日依據方案要求劃區,采用鐵管玉米播種器人工插穴點播,2 粒/穴。在玉米生長期間澆水4 次,結合澆1、2 次水追施尿素15 kg/667m2。
各參試品種 4月22日播種,4月25~26日出苗,吐絲時期在6月中下旬,品種不同各生育階段的時間不同,其中lp1 和z22 生育期較短,均為95 d,吐絲后的干物質積累天數為40 d;lp2 和lp3 生育期相對較長,分別達108 和113 d,吐絲后的干物質積累天數分別為46 和51 d。各品種生育期見表1。
表1 參試玉米品種的生育期
2.2.1 株高與穗位高 從表2 可看出,lp2 和lp3 兩個品種的株高和穗位較高,株高分別達217.2 和231.3 cm,其中lp3 株高較z22 高25%,較最矮品種lp1 高31.2%,而對照z22 在株高和穗位上均比lp1 表現略高。
表2 各參試品種主要生物性狀比較
2.2.2 葉片、葉形與抗性 葉片是作物產量形成最重要的器官,是光合作用的主體,葉片的形態對最終的產量形成具有決定作用。lp2 和lp3 的葉片數較多,其中lp3 最多能達21 片,lp2 最多能達19 片,且均為緊湊型,z22 和lp1 最低為14 片松散型葉片。各品種的抗性均為中抗,未感染病害。
從表3 可知,lp2 的糖度最高為14, lp3 為12,lp1 與z22 均為11,但均在11~14 之間,出籽率和產量成正比,lp3 出籽率和產量均最高,產量較對照品種z22 高69.2%。
表3 各參試品種糖度、出籽率、實際產量比較
由表4 可知,秸稈產量、籽粒產量、全株產量最高的為lp3,在秸稈產量、籽粒產量和全株產量上,參試品種lp2、lp3 與對照z22 之間均達到顯著性差異,漲幅分別高達50.27%和67.06%。而lp2 和lp3 之間差異不顯著,lp1 和z22 之間差異也不顯著。
表4 參試品種產量性狀比較(kg/hm2)
2.5.1 玉米秸稈的營養成分 從表5 可看出,lp3 粗蛋白含量和干物質最高,比對照高46.3%、17.5%。3個參試品種的干物質、粗蛋白、粗纖維和粗脂肪含量均比對照高,而lp2 的粗纖維含量最高,較對照高54%。
表5 參試玉米秸稈營養成分含量比較(%)
2.5.2 玉米籽粒的營養成分 從表6 可看出,lp2 和lp3 的粗蛋白含量較高,分別為14.97%和15.28%,較對照品種分別高33.2%、36.0%,lp1 的粗蛋白含量最低,為11.14%。lp3 的干物質含量較對照高6%,粗纖維含量較對照高10.9%。
表6 參試玉米籽粒營養成分比較(%)
資料顯示,贊比亞農民從1970年便開始種植雜交玉米[3],具有一定的種植經驗。盡管如此,由于該地區降雨呈季節性分布,玉米產量嚴重受干旱等自然環境條件的限制。因此,在贊比亞地區引進玉米品種時,應考慮當地基礎條件,以引進耐旱、產量適宜的玉米品種為宜。由于2014年當地天氣少雨干旱,一些品種未表現出最好的性狀。但該次試驗結果依然具有一定的指示作用。研究發現,lp3 生育期較對照品種z22 長18.9%,緊湊型葉片最多,積累的全株干物重較對照高67%,秸稈產量、籽粒產量均明顯高于其他品種,且秸稈、籽粒粗蛋白含量較對照分別高46.3%、36%。不僅如此,lp3 品種還具有較高的產量和營養價值。因此最終得出結論,lp3 品種較其他品種更適宜在贊比亞地區推廣種植。
[1]Smale M,Moursi M,Ekin B. How does adopting hybrid maize affect dietary diversity on family farms M icro-evidence from Zambia [J]. Food Policy,2015,52:44-53.
[2]FAO. Soil map of the world—revised legend [M]. (World soil resources report 60) FAO/UNESCO, 1988.
[3]Howard J, Mungoma C. Zambia’s stop-and-go revolution. In: Byerlee,D. Eicher,C.K. (Eds.), Africa’s Emerging Maize Revolution [M]. Lynne Rienner Publishers Inc.,Boulder,CO,US, 1997. 45-61.