適宜河北省種植的高產夏玉米品種篩選

姚海坡，呂麗華，董志強，張麗華，姚艷榮，賈秀領

（農業部華北地區作物栽培科學觀測實驗站，河北省農林科學院糧油作物研究所，河北石家莊050035）

適宜河北省種植的高產夏玉米品種篩選

姚海坡，呂麗華*，董志強，張麗華，姚艷榮，賈秀領

（農業部華北地區作物栽培科學觀測實驗站，河北省農林科學院糧油作物研究所，河北石家莊050035）

為了篩選出適宜河北省夏玉米區種植的高產玉米品種，2014年以華北平原近5 a審定的15個夏玉米品種為試材，以2000年以來一直作為我國夏玉米栽培試驗對照品種的鄭單958為對照，在種植密度7.5×104株/hm2條件下，對玉米植株性狀、穗部性狀、葉面積指數、透光率和產量進行了測定，并對品種進行了綜合評價。結果表明：強生928總體表現最好，該品種穗數穩定，千粒重高，株高和穗位高中等，莖稈抗彎曲力較強，生育期光能截獲率高，產量居參試品種第1位，達到了10 908.1 kg/hm2；冀豐223次之，總體表現較好，該品種穗粒數較高，單位面積穗數和千粒重與對照相當，株型緊湊，穗位葉以上葉片直立性好，株高較低，穗位高中等，莖稈抗彎曲力較高，前期生長較快，生育期光能截獲率較高，漏光損失較小，產量居參試品種第2位，為10 273.5 kg/hm2。強生928和冀豐223總體表現較好，較適宜在河北省夏玉米區推廣種植。

玉米；品種篩選；產量；農藝性狀；河北省

玉米是我國主要栽培的糧食作物，近年來播種面積不斷擴大。河北省是全國玉米主產區之一，玉米在該省分布地域廣[1]，產量約占全省糧食總產量的49.3%[2]，在該省國民經濟中占有重要地位。但是目前，河北省夏玉米生產中每年應用面積超過0.67萬hm2的品種有45個左右（數據來自河北省種子管理總站），品種多而雜，良莠不齊。因此，篩選適宜河北省種植的優良高產玉米品種顯得尤為重要。關于玉米品種農藝性狀與產量的關系研究已有很多報道[3～8]，結果均顯示，合理的株型結構是實現高產群體的首要因素[9～11]，株型通過對光合有效輻射的截獲和吸收而影響作物的光合特性，最終對產量產生影響。前人研究結果[12～17]表明，玉米理想的株型是上部莖葉夾角小，群體穗位層透光率較好；下部莖葉夾角相對較大，漏光損失少，光能利用充分，有利于產量的提高。雖然人們對不同玉米品種的產量性狀表現進行過大量研究，但是由于新選育的品種數量繁多，因此，需要經常對更適宜在河北省種植的玉米品種進行篩選。于是，作者以華北平原近幾年審定的夏玉米品種為試材，研究其產量和植株性狀的變化，以期篩選出較適宜在河北省種植的優良玉米品種，為全省玉米高產栽培提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗點概況

試驗在河北省農林科學院堤上試驗站（東經114°43′、北緯37°65′）進行。該區域位于太行山前平原區，屬暖溫帶半溫潤性季風氣候，年平均溫度12.5℃，年均降水量494 mm。試驗地0～20 cm耕層土壤基礎養分含量為有機質1.76%、全氮1.16 g/kg、堿解氮106.4 mg/kg、速效磷21.7 mg/kg、速效鉀129.2 mg/kg。

1.2 試驗材料

試驗玉米品種共16個（表1），其中，參試品種15個，分別為登海605、極峰30、紀元101、冀豐223、冀農1號、金秋963、洰豐339、均益86、蠡玉37、強生928、陜科6號、圣瑞999、屯玉808、偉科702、源育13號，大多為華北平原近5 a審定的夏玉米品種；對照品種為鄭單958（CK），該品種高產穩產、抗倒抗病、品質優良，耐干旱和高溫，非常適合我國夏玉米區種植，自2000年以來一直作為我國夏玉米栽培試驗的對照品種。

1.3 試驗設計

1.3.1 試驗設計冬小麥收獲后，夏玉米免耕播種，撒施沃夫特復合肥（N、P2O5、K2O含量分別為24%、8%和10%）450 kg/hm2做底肥并灌水。2014年6月18日人工點播玉米，試驗設16個品種處理，其中，鄭單958為對照（CK）。小區面積15.5 m2，完全隨機排列，3次重復。玉米行距55 cm、株距22 cm（密度7.5萬株/hm2），12展葉時追施沃夫特復合肥150 kg/hm2，9月26日收獲，其他田間管理同常規。

1.3.2 測定項目與方法

1.3.2.1 葉面積指數（LAI）。在玉米吐絲期，每小區選具代表性的植株5株，測量葉長和葉寬。根據公式，計算單葉葉面積和葉面積指數（LAI）：

單葉葉面積=葉長×葉寬×系數

式中，系數為0.75～0.5，即：未展開葉片數量為m，則展開葉（n）系數為a=0.75，未展開葉（n+1）系數為b=a-（0.75-0.5）/m，未展開葉（n+2）系數為c=b-（0.75-0.5）/m，依次類推。

表1 參試玉米品種的選育單位及其在河北省的適宜種植區域Table1 Breeding unit of maize varieties and its suitable planting area in Hebei Province

LAI=單株葉面積×單位土地面積內株數/單位土地面積

1.3.2.2 植株性狀。在玉米灌漿中期，每小區選具代表性的植株5株，用直尺田間測量穗位高和株高；用量角器測定植株的穗上莖葉夾角；以穗下節間中部為支點，用3YJ-1型玉米莖稈質量儀緩緩用力推動植株直至與地面夾角呈45°，記錄莖稈抗彎曲力。

1.3.2.3 透光率。分別在13葉展、吐絲期和灌漿中期，利用植物冠層分析儀LAI-2000測定冠層頂部和底部的光強度。根據公式，計算透光率：

透光率=底部光強度/頂部光強度×100%

1.3.2.4 產量及其構成因素。在玉米收獲期，每小區選定4行、4 m/行，收獲所有果穗，稱量總鮮重。從果穗中隨機選取20穗，稱量鮮重；晾干后測定穗粒數、穗長、穗粗和禿尖長；脫粒，測定千粒重、籽粒重和軸重，同時采用谷物水分測定儀測定籽粒的含水率，計算實際產量和出籽率（按含水率14%折算）。

出籽率（%）=籽粒產量/（軸重+籽粒產量）×100 1.3.3數據處理利用Microsoft Excel 2003軟件對數據進行處理，利用DPS 7.05統計分析軟件對試驗數據進行單因素方差分析，采用LSD法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同玉米品種的產量及其構成因素比較

參試玉米品種的單位面積穗數為7.35萬～7.97萬株/hm2，與CK差異均不顯著，其中，登海605、均益86、強生928、陜科6號和源育13號指標值≥CK（表2）。

表2 參試玉米品種的產量及其構成因素Table2 Yield and yield components of test maize cultivars

參試玉米品種的穗粒數為426.8～516.3粒，除極峰30外，其他品種指標值均＜CK，其中，極峰30、冀豐223和陜科6號指標值較高，三者差異不顯著，且與CK差異也均不顯著，但四者均顯著＞其他品種；強生928和圣瑞999指標值較低，二者差異不顯著，但均顯著＜其他品種。

參試玉米品種的千粒重為278.0～344.4 g，除強生928、紀元101和圣瑞999外，其他品種指標值均＜CK，其中，強生928顯著＞CK和其他品種，紀元101、圣瑞999、登海605和冀豐223與CK相當，其他品種均顯著＜CK。

參試玉米品種的產量為8 688.3～10 908.1 kg/hm2，均＜CK，降幅為3.34%～23.01%，其中，強生928產量最高，較CK減產3.3%，與CK差異不顯著，但顯著＞其他品種，較其他品種高6.18%～25.55%；而其他品種產量均顯著＜CK，其中，冀豐223、紀元101、冀農1號、均益86、登海605、圣瑞999和陜科6號產量均＞10 000 kg/hm2，差異不顯著，但均顯著＞其他7個品種，較CK減產9.0%～11.1%；極峰30產量最低，且顯著＜其他品種。

可以看出，強生928產量表現最好，單位面積穗數較多、千粒重較高是其高產的主要原因；冀豐223、紀元101、冀農1號、均益86、登海605、圣瑞999和陜科6號產量較高，其產量均＞10 000 kg/hm2，其中，較高的穗粒數是冀豐223高產的主要原因，單位面積穗數多、穗粒數較高是陜科6號高產的主要原因，單位面積穗數多是紀元101、冀農1號、均益86、登海605和圣瑞999高產的主要原因。

2.2 不同玉米品種的穗部性狀比較

參試玉米品種的穗長為15.7～18.4 cm，其中，登海605果穗最長，顯著＞CK和其他品種；陜科6號果穗最短，顯著＜CK；而其他品種指標值與CK差異均不顯著（表3）。

參試玉米品種的穗粗為4.7～5.3 cm，其中，強生928果穗最粗，均益86果穗最細，二者與CK差異均達到了顯著水平；而其他品種與CK差異均不顯著，其中，偉科702指標值＞CK，極峰30、冀豐223、金秋963、蠡玉37、陜科6號指標值與CK相等。

參試玉米品種的禿尖長為1.2～2.6 cm，其中，圣瑞999和均益86禿尖長明顯較短，與CK差異均不顯著；而其他品種禿尖長均顯著＞CK，其中，極峰30、冀豐223和強生928的禿尖長相對較短（均為1.5 cm，較CK長0.2 cm），偉科702禿尖最長且顯著＞其他品種，其余品種禿尖長（1.6～2.1 cm）差異均不顯著。

參試玉米品種的出籽率為86.8%～90.1%，均≤CK，其中，冀豐223、冀農1號、金秋963、洰豐339、均益86、強生928、陜科6號、圣瑞999和源育13號指標值較高，差異均不顯著，且與CK差異也均不顯著，但均顯著＞其他品種。

綜合各項指標分析認為，強生928、冀豐223和極峰30穗部性狀總體表現較好，均益86次之。

2.3 不同玉米品種的葉面積指數（LAI）比較

參試玉米品種的全株LAI為5.22～6.59，其中，強生928、偉科702和屯玉808指標值較高，三者差異不顯著，但均顯著＞CK和其他品種；登海605、紀元101、冀豐223、冀農1號、金秋963、陜科6號與CK差異均不顯著；而其他品種指標值均顯著＜CK，其中，極峰30、均益86和圣瑞99 9指標值較低（圖1）。

表3 參試玉米品種的穗部性狀Table3 The ear characters of test maize cultivars

圖1 參試玉米品種的冠層葉面積指數Fig.1 CanopyLAIof test maize cultivars

將參試玉米品種的LAI與產量進行綜合分析發現，LAI與產量并未呈現直線關系，較高的LAI不一定獲得較高產量。

2.4 不同玉米品種的植株性狀比較

參試玉米品種的穗位高為104.3～133.2 cm，其中，陜科6號和登海605穗位高明顯較低，二者差異不顯著，但均顯著＜CK和其他品種；紀元101、冀豐223、蠡玉37、強生928、圣瑞999和屯玉808穗位高與CK相當，差異均不顯著；其他品種穗位高均顯著＞CK，其中，均益86、源育13號和金秋963穗位高顯著＞極峰30和偉科702（表4）。

參試玉米品種的株高為265.3～309.7 cm，其中，冀豐223、圣瑞999和屯玉808株高明顯較低，三者差異不顯著，且與CK差異也均不顯著；而其他品種株高均顯著＞CK，其中，極峰30植株最高，與登海605、紀元101和金秋963差異不顯著，而其他品種差異也均不顯著。

參試玉米品種中的穗上莖葉夾角為14.2～27.2°，其中，極峰30、冀豐223、洰豐339、蠡玉37、偉科702和源玉13號穗上莖葉夾角明顯較小，差異不顯著，且與CK差異也均不顯著，但顯著＜其他品種；而其他品種穗上莖葉夾角均顯著＞CK，其中，均益86莖葉夾角明顯最大，其他品種夾角居中且差異不顯著。

參試玉米品種的莖稈抗彎曲力為13.0～23.5 N，均＜CK，其中，登海605、紀元101、冀豐223、冀農1號、強生928、圣瑞999和偉科702指標值與CK差異均不顯著，莖稈抗彎曲力與CK相當；而其他品種均顯著＜CK。

總體來看，冀豐223株型較好，表現為穗位葉以上葉片直立，株高和穗位高較低，植株抗彎曲力較高；其次是圣瑞999和強生928，這2個品種株型中等，表現為株高、穗位高和穗上葉夾角適中，莖稈抗彎曲力較高；均益86株型較差，表現為株高和穗位較高，穗上葉夾角最大，葉片平展，且莖稈抗彎曲力最低。

表4 參試玉米品種的植株性狀Table4 Plant characters of test maize cultivars

2.5 不同玉米品種的光能截獲率比較

參試玉米品種13葉展的底層透光率為24.6%～32.0%，其中，冀豐223、洰豐339、均益86、蠡玉37、強生928和屯玉808指標值明顯較低，顯著＜CK和其他品種，而其他品種與CK差異均不顯著（表5）。表明在出苗～大喇叭口期，冀豐223、洰豐339、均益86、蠡玉37、強生928和屯玉808的生長速度明顯較快。

參試玉米品種吐絲期的底層透光率為6.1%～15.2%，其中，冀豐223、冀農1號、強生928、陜科6號、屯玉808和偉科702指標值明顯較低，與CK差異不顯著，但均顯著＜其他品種，而其他品種均顯著＞CK。表明在吐絲期，冀豐223、冀農1號、強生928、陜科6號、屯玉808和偉科702的光能截獲率較高。

參試玉米品種灌漿中期的底層透光率為8.5%～17.8%，其中，冀農1號、強生928、陜科6號、屯玉808、偉科702和源育13號指標值明顯較低，與CK差異不顯著，但均顯著＜其他品種；而其他品種均顯著＞CK，其中，冀豐223和紀元101的指標值顯著＜其余品種。

可以看出，強生928、屯玉808和冀豐223生育中前期生長較快，漏光損失較小，而生育后期葉片衰老較慢，仍保持較高的光能截獲率；偉科702、陜科6號和冀農1號雖然13展葉前冠層透光率稍高，但生育中后期透光率和漏光損失較小，能夠保持較高的光能截獲率。

表5 參試玉米品種的底層透光率（%）Table5 Light transmission of test maize cultivars

3 結論與討論

在夏玉米上的研究結果表明，提高葉面積指數后產量增加，遮光、剪葉、降低葉面積指數均會導致產量降低[18，19]。前人對玉米最適宜的LAI也進行了大量研究，任志勇等[20]通過研究不同株型玉米品種產量與LAI的變化發現，平展型、半緊湊型和緊湊型玉米適宜的最大LAI分別為4.08、5.62和6.78左右；而王珍等[21]研究認為，3種株型玉米品種高產群體的適宜LAI為4.5～4.6。本研究結果顯示，屯玉808和偉科702吐絲期的LAI明顯較高，分別為6.33和6.39，但產量卻僅為9 406.5和9 309.1 kg/hm2；株型較好的鄭單958（CK）和冀豐223，LAI分別為6.16和5.89，產量卻達到11 284.5和10 273.5 kg/hm2；而株型中等的強生928，其LAI為6.59（為16個參試品種最高），產量達到10 908.1 kg/hm2。可見，不同株型玉米品種獲得高產的適宜LAI存在差異，并且LAI與產量的關系并不一直呈正比，較高的LAI并不是獲得高產的保證。

對參試玉米品種進行綜合評價，認為強生928總體表現較好，產量與鄭單958相當，獲得較高產量的葉面積指數為6.59，該品種穗數穩定，千粒重高，株高和穗位高中等，莖稈抗彎曲力較強，生育期光能截獲率較大；其次是冀豐223，產量為10 273.5 kg/hm2，較鄭單958減產9.0%，獲得較高產量葉面積指數達5.89，該品種穗粒數較高，穗數和千粒重與對照相當，株型緊湊，穗位葉以上葉片直立性好，株高較低，穗位高中等，莖稈抗彎曲力較高，前期生長較快，生育期光能截獲率較高，漏光損失較小。因此認為，除鄭單958外，冀豐223和強生928也較適宜在河北省夏玉米區推廣種植。

在查閱文獻資料時發現，某些結論存在著差異，可能是試驗數據的局限性，也可能是地理環境的差異，具體原因有待進一步探索。本試驗為1 a的數據，結果僅供參考。

［1］高楷，王克倫.河北地方玉米品種資源主要經濟性狀研究［J］.河北農業科學，1989，（3）：1-5.

［2］河北省統計局，河北省人民政府辦公廳.河北農村統計年鑒［M］.北京：中國統計出版社，2013：212.

［3］郝春雷，孟繁盛，李艷紅，邊麗梅，鄭偉，張麗妍，張昊，董喆.不同玉米品種最佳播種期、密度與施肥水平的研究［J］.內蒙古農業科技，2012，（5）：19-20，44.

［4］孫峰成，馮勇，于卓，趙瑞霞，張來厚，蘇二虎，劉志雄，石海波.12個玉米群體的主要農藝性狀與產量、品質偶的灰色關聯度分析［J］.華北農學報，2012，27（1）：102-105.

［5］趙麗，郭虹霞，王創云，王陸軍，張麗光，王晉，李永平，韓彥青.種植密度對不同玉米品種農藝、光合性狀及產量的影響［J］.山西農業科學，2015，43（5）：548-551.

［6］王麗娜，張磊，李翠霞，耿麗格.河北省玉米地方品種農藝性狀的遺傳分化［J］.河北農業科學，2010，15（3）：52-53，81.

［7］白向歷，高洪敏，王秀鳳.不同玉米品種相關農藝性狀與產量的通徑分析［J］.遼寧農業科學，2012，（4）：12-15.

［8］張維明.玉米雜交種產量比較及主要農藝性狀的相關分析［J］.黑龍江科技信息，2010，（26）：235.

［9］董樹亭，胡昌浩，岳壽松，王群瑛，高榮岐，潘子龍.夏玉米群體光合速率特性及其與冠層結構、生態條件的關系［J］.植物生態學報，1992，16（4）：372-378.

［10］張旺鋒，王振林，余松烈，李少昆，曹連莆，任麗彤.膜下滴灌對新疆高產棉花群體光合作用冠層結構和產量形成的影響［J］.中國農業科學，2002，35（6）：632-637.

［11］王之杰，郭天財，朱云集，王紀華，趙明.超高產小麥冠層光輻射特征的研究［J］.西北植物學報，2003，23（10）：1657-1662.

［12］王振華，陳士林，張新，石獻麗，張前進.玉米新品種鄭單18高產的形態及生理特點研究［J］.中國農學通報，2005，21（11）：133-134，147.

［13］周躍東，易念游.高產玉米的葉片生長規律和生理特性研究［J］.四川農業大學學報，1994，12（2）：212-217.

［14］王春虎，陳士林，趙新亮，李國勝.玉米鄭單958、14、18系列品種高產生理研究［J］.中國農學通報，2005，21（5）：253-256，268.

［15］郭毅梅.光照對玉米果穗形成的影響［J］.河北農業科學，1988，（4）：37-40，25.

［16］Stewart D W，Dwyer L M.Mathematical characterization of maize canopies［J］.Agricutural and Forest Meteorology，1993，66（3）：247-265.

［17］徐慶章，李登海，牛玉貞，王慶成，黃禹階.玉米株型在高產育種中的作用［J］.山東農業科學，1992，（3）：7-8.

［18］趙明，鄭丕堯.夏玉米個體生長發育中葉片光合速率的動態特征［J］.作物學報，1992，18（5）：337-343.

［19］胡昌浩，董樹亭，岳壽松，王群瑛，高榮岐，潘子龍.高產夏玉米群體光合速率與產量關系的研究［J］.作物學報，1993，19（1）：64-69.

［20］任志勇，張寶石，張宇，修俊杰，孫月婷.不同株型玉米品種的適宜最大葉面積指數分析［J］.雜糧作物，2008，29（2）：115-116.

［21］王珍，武志海，徐克章.玉米群體冠層光合速率與葉面積指數關系的初步研究［J］.吉林農業大學學報，2001，23（2）：9-12，16.

Screening of High Yield Summer Maize Varieties Suitable for Planting in Hebei Province

YAO Hai-po，LV Li-hua*，DONG Zhi-qiang，ZHANG Li-hua，YAO Yan-rong，JIA Xiu-ling
（Scientific Observing and Experimental Station of Crop Cultivation in North China，Ministry of Agriculture，P. R.China，Institute of Cereal and Oil Crops of Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050035，China）

In order to screen out the high yield maize varieties suitable for planting in Hebei，we conducted an experiment with fifteen cultivars being audited in the past 5 years in the North China Plain in 2014.Zhengdan 958 was used as a control cultivar，which has been the control variety of summer maize cultivation experiment since 2000.The planting density of 7.5×104plants/hm2.The plant characters，ear characters，leaf area index，light transmission and yield were determined，and the cultivars were comprehensive evaluation.The results showed that Qiangsheng 928 were better，and it showed stable spike number and kept higher 1 000-grain weight.It had medium plant height and ear height，strong basal stem，and the light interception rate of the growth period was high.Its yield was first in all the tested varieties which reached 10 908.1 kg/hm2for Qiangsheng 928.Secondly，the better cultivar was Jifeng 223，and it showed higher kernel number per ear，the spike number per unit area and 1 000 grain weight were equivalent to the control cultivar.It had compact plant type，lower plant height,medium ear height，strong basal stem，small angle between leaf and stem，and its light interception rate of the growth period was high.Its yield was second in all the tested varieties which reached 10 273.5 kg/hm2for Jifeng 223.Therefore，these of two maize cultivars for Qiangsheng 928 and Jifeng 223 were more suitable be expanded in Hebei.

Maize；Variety screening；Yield；A－gronomic characters；Hebei Province

S513

：A

：1008-1631（2016）06-0013-06

2016-05-06

河北省渤海糧倉科技示范工程項目；農業部行業科研專項（201203100）；河北省財政項目（2015045083）

姚海坡（1986-），女，河北遷西人，助理研究員，主要從事小麥玉米高產栽培研究。Tel：0311-87670620；E-mail：yhpkuaile@126.com。

呂麗華（1977-），女，河北景縣人，副研究員，博士，主要從事作物高產與資源高效利用研究。Tel：0311-87670620；E-mail：nkyllh@163.com。