河南省鮮食糯玉米新品種的豐產穩產性比較及種植區域分析

魏常敏，周文偉，許衛猛，邢永鋒，張傳量，李桂芝，宋萬友

(周口市農業科學院，河南周口 466000)

糯玉米子粒中的淀粉幾乎100%為支鏈淀粉，且富含 E 類、B 類等維生素和賴氨酸等氨基酸，具有較高的營養保健價值及工業利用價值[1，2]。糯玉米籽粒色澤晶瑩，蒸煮后口感綿軟香甜，受到廣大消費者的青睞。近年來，隨著供給側結構改革的推進和育種進程的加快，我國糯玉米種植加工迅速發展，目前種植面積已達80萬公頃。品種高產穩產是推廣應用的前提條件，對品種進行多點多年的試驗鑒定，評價其豐產穩產性，并篩選最適合其種植的區域，是品種種植推廣的重要一環。高穩系數法常用來評價區試品種的豐產穩產性，最初由溫振民提出[3]。該參數兼顧品種的豐產性和穩產性，在玉米[4]、小麥[5]等作物上得到廣泛應用。近年來，AMMI (Additive main effects and multiplicative interaction)模型也被廣泛應用于品種穩定性和適應性分析[6，7]。該模型將方差分析和主成分分析有機地結合在一起，其分析結果可以用直觀簡潔的圖形表達和解釋。AMMI分析可以幫助對品種進行更可靠的穩定性分析，甚至鑒別一些特殊品種基因型和環境互作(G×E)效應，為針對某一特殊環境適應性的品種育種提供有價值的信息[8]。高穩系數法和AMMI多用于普通玉米區試試驗分析中，將兩種方法結合分析糯玉米鮮有報道。本文采用常規高產穩產分析方法和高穩系數法，結合AMMI模型，通過對 2017年和2018年河南省7個糯玉米區試參試品種的比較分析，以為各參試品種的推廣利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

材料來源于2017年、2018年河南省糧作鮮食玉米品種試驗聯合體區域試驗。參試品種7個：周糯6號、周糯7號(周口市農業科學院選育)，洛白糯3號(洛陽市農業科學院選育)，博糯118(博愛縣農業科學研究所選育)，鄭白甜糯2號、鄭白糯9號、鄭白甜糯3號(河南省農業科學院糧食作物研究所選育)，對照品種為蘇玉糯2號。全省設置7個試驗點，分別是鄭州、新鄉、焦作、周口、南陽、商丘和洛陽。

1.2 試驗設計

試驗采用間比法設計，小區面積24 m2，6行區，四周設不少于4行的保護行，取中間4行(16 m2)計產，種植密度5.25萬株/hm2。

1.3 試驗分析方法

用Excel2007對數據進行統計分析，計算各品種的平均產量和增產百分數，評價品種的豐產性。利用DPS9.5軟件，采用一般通用公式計算產量的平均值、標準差、變異系數，進行品種間產量的SSR檢測和AMMI模型分析以評價參試品種的穩定性。

高穩系數計算方法參考文獻[3]的計算公式：

HSCi= (Xi-Si)/1.10XCK×100%

式中：Xi—第i個參試品種的平均產量；Si—第i個參試品種的標準差；XCK—對照品種的平均產量。

HSCi為第i個參試品種的高穩系數，其值越大，說明該品種的高產穩產性越好。

2 結果與分析

2.1 參試品種產量多重比較

用最小顯著差數法(LSD法)對8個品種的產量進行比較，結果表明：品種間的產量差異達到極顯著水平(p<0.01)。7個參試品種的平均產量均顯著高于對照蘇玉糯2號，增產幅度為6.68%～23.88%(表1)。

表1 各參試品種產量及多重比較結果(LSD法)

2.2 參試品種豐產穩產性分析

從表2可以看出，標準差、變異系數結果基本一致，而高穩參數綜合了產量、產量標準差和變異系數的表現，與其表現不盡相同。周糯6號和洛白糯3號綜合表現較好。周糯6號2017年產量最高，標準差第八，變異系數第七，而高穩系數排名第四，處于中間位置；洛白糯3號2018年產量第一，標準差和變異系數分別處于第八和第六，而高穩系數排名第一。

2017年，周糯6號鮮穗產量最高，增幅達25.33%，但該品種的標準差和變異系數排名第八和第七，表現為豐產性好而穩產性一般，高穩系數排名第四，綜合體現了這個品種的特點。洛白糯3號，產量第二，標準差、變異系數和高穩系數排名均為第一，豐產穩產性好。博糯118，產量第四，增幅為17.0%，標準差和變異系數分別為第四、第三，高穩系數第二，穩產性好豐產性一般。2018年，洛白糯3號鮮穗產量第一，增幅達24.81%，而標準差和變異系數位次分別為第八和第六，豐產性好而穩產性差。周糯6號，產量、標準差均排第二，變異系數位居第一，高穩系數第二，豐產穩產性均較好。

同一個品種，兩年表現不同。周糯6號2017年表現為豐產性好穩產性差，而2018年表現為豐產穩產性均好，洛白糯3號則相反，2017年表現為豐產穩產性好，2018年卻表現為豐產性好穩產性差。

表2 各參試品種豐產穩產性比較

2.3 參試品種適應性分析

以2017年和2018年的平均產量為基準，用DPS9.5進行AMMI模型分析，結果表明(表3)，品種、試點和互作對產量的影響均達到極顯著差異水平(p<0.01)，品種、環境和品種環境互作的平方和占總平方和的比例分別為12.89%、72.84%、14.27%，均達到極顯著差異水平。

以平均產量為橫坐標，IPCA1值為縱坐標得到AMMI雙標圖(圖1)，解釋了互作效應的54.19%，結果可靠。從圖中可以看出，試點分布位置比品種分散，說明試點變異大于品種變異，同一品種在不同試點差異大，而同一試點的品種差異相對較小。IPCA1值反應的是互作效應的差異，在垂直方向上，越靠近0值線(橫坐標軸)，品種的穩定性越好；水平方向上值越大，品種的豐產性越好。

表3 各參試品種AMMI分析結果

圖1 AMMI模型分析結果

從圖1可以看出，洛白糯3號和博糯118穩定性最好，其次是周糯7號、鄭白甜糯2號和鄭白甜糯3號，再次是鄭白糯9號和周糯6號，蘇玉糯2號穩定性最差。結合產量因素，洛白糯3號豐產穩產性均較好，周糯6號豐產性好、穩產性一般，博糯118豐產性一般、穩產性好。在AMMI雙標圖中，品種與同一側的地點為正的互作，與另一側的地點則為負的互作。洛白糯3號和博糯118位于水平線位置，是較為穩產的品種，適合全省范圍內種植。商丘、南陽、焦作3個地方與周糯6號、鄭白糯9號、鄭白甜糯3號為正向互作，為這3個品種的適宜種植區域；周口、洛陽、鄭州、新鄉與周糯7號、鄭白甜糯2號、蘇玉糯2號為正向互作，適合種植這3個品種。

3 結論與討論

在品種推廣應用中，往往要考慮多年的綜合表現，而不是特定某一年的表現，因為同一品種在同一地點、不同年份往往表現不同。本試驗中周糯6號和洛白糯3號兩年的表現也不同。造成這種差異的原因主要是品種特性和試點的氣候條件。周糯6號前期生長較快，成熟早，比對照晚0.4 d，洛白糯3號相對晚熟，熟期比對照晚3.3 d。2017年7月中下旬到8月上旬，河南大部分地區遭遇高溫干旱，對周糯6號影響較大；2018年，玉米生長前期雨水充足，生長良好，而商丘試點在8月18日出現大風大雨天氣，導致玉米倒伏嚴重。熟期相對較早的周糯6號已進入品嘗期，產量影響較小；而對熟期稍晚、正處于灌漿期的洛白糯3號影響較大。

河南省夏玉米高產區主要分布在豫北黃淮海平原區(鄭州、新鄉等)，中產區主要分布在豫東平原區和南陽盆地(周口、商丘和南陽)，低產區分布在豫西、豫南和南陽盆地外圍的丘陵山地(洛陽、焦作等)。河南省降水量年際波動較大，空間分布不均，總體呈緯向分布，自南向北逐漸減少，西部、北部均為夏玉米生產期內干旱災害的高發區[9]。洛白糯3號豐產性好、穩產性較好，適合河南省范圍內種植；周糯6號豐產性好、穩產性中等，適合穩產性較好的中產區種植(商丘、南陽)，在保持穩產的同時具有較高的增產潛力。

評價糯玉米品種的優劣，在注重豐產性和穩產性的同時，還應該考慮品質、外觀等商品屬性。在育種過程中，不僅要像大田玉米一樣具有高產穩產、多抗、廣適等優良性狀，更重要的是還要具備營養品質高、口感風味好，以及在子粒顏色、成熟期、果穗加工等方面多樣化的特點[10]。本研究僅結合兩年7個點的試驗數據對豐產穩產性進行研究，今后還需要加強品質方面的研究，以獲得更為全面準確的結果。