晉北高寒冷涼區青貯玉米品種性狀評價及篩選

殷建軍， 郭慶瑞， 郭鳳琴， 張小娟， 王 力

(山西省農業科學院高寒區作物研究所， 山西 大同 037008)

玉米是重要的糧飼作物和工業原料[1]。近年來, 隨著生活水平的提高, 飲食結構發生了很大變化, 肉、奶、蛋的需求量越來越大, 同時國家也提出奶業率先實現跨越發展, 進而推進畜牧業全面發展, 實現農牧民全面增收, 在很大程度上體現了青貯玉米品種的重要性[2-3]。晉北高寒冷涼區位于“鐮刀彎”地區和北方農牧交錯帶，也屬“糧改飼”試點區，為了推動農業農村部關于種植業結構調整的政策，同時為了適應晉北區畜牧業迅速發展的需求，青貯玉米產業發展已成為當務之急[4-6]。通過調研發現，晉北高寒冷涼區普遍采用的是通用型品種，缺少專用型品種和兼用型品種[7-8]，因為跟不上青貯玉米發展的需求，選用的青貯玉米品種普遍存在倒伏嚴重現象，影響機械收獲，造成損失[9]，且導致青貯玉米生物學產量下降，影響鮮重產量。

本試驗選用晉北高寒冷涼區推廣種植的30個青貯玉米品種，首先對抗倒性及青貯鮮重、干重、產量構成因素、品質進行相關性及聚類分析，然后對篩選出的品種再進行品質分析，最后篩選出適宜高寒冷涼區種植的青貯玉米品種，為高產抗倒青貯玉米品種的篩選提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料與試驗設計

1.1.1試驗地基本情況

試驗地設在山西省農業科學院高寒區作物研究所，地處東經112°34′～114°33′，北緯39°03′～40°44′，海拔高度930～1 500 m，年平均氣溫5.6～7.1 ℃，≥10 ℃積溫2 300～2 700 ℃，無霜期125～130 d，安全生育期125～140 d，玉米全生育期降水345～424 mm[10]；試驗地春旱嚴重，但多數玉米分布于水澆地上，所以春旱對水澆地的播種影響不大。土壤為草原栗鈣土，有機質含量0.85%～0.97%，全氮0.044%～0.057%，速效磷3.9～15 mg·kg-1[11-12]。

1.1.2供試品種

供試品種為晉北高寒冷涼區推廣種植面積較大的青貯玉米品種(詳見表1)。

表1 30個供試品種

1.1.3試驗設計

田間試驗于2018年、2019年進行。采取隨機區組設計，重復3次，行長8.0 m,行距0.5 m,每小區面積為20 m2，同時每品種種植20 m2的取樣區，用于考種。玉米乳熟后期至蠟熟期收獲，留茬高度為10 cm。施用復合肥(氮∶磷∶鉀=15∶15∶15)600 kg·hm-2,大喇叭口期追施尿素300 kg·hm-2，病蟲害防治同高產大田玉米。

1.2 測定指標與方法

1.2.1株高、穗位高、莖粗

玉米灌漿期，在小區中間3行取代表性植株10株測定株高、穗位高、莖粗，取其平均值。

1.2.2倒伏率

收獲前一周測定倒伏率。

倒伏率(%)=(小區中間3行倒伏株數/3行全株數)×100%。

1.2.3穗長、穗粗、穗行數、百粒重

在測產小區中間3行全部收獲測產，根據產量和穗數折算后選取10穗代表穗測定穗長、隨粗、穗行數、百粒重，取其平均值。

1.2.4鮮重產量、干重產量

在試驗小區中間3行，從玉米地上部10 cm處全部刈割稱鮮重，取2.0 kg鮮重裝入沙袋放入烘箱105 ℃殺青30 min,后調到75 ℃烘干至恒重，計算干物質產量。

1.2.5品質指標

收獲時期，在取樣區從每個小區中隨機選取10株，全株粉碎。然后隨機取樣1.0 kg左右，委托烏蘭察布易馬農牧科技有限公司測定淀粉、粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維。

2 結果與分析

2.1 不同品種倒伏率和各性狀相關性分析

從表2可以看出，不同品種倒伏率與莖粗、穗長、鮮重、百粒重、穗粗呈極顯著負相關，相關系數分別為-0.827、-0.747、-0.594、-0.417和-0.374；說明植株莖稈粗大的品種有利于提高植株的抗倒性，抗倒性強的品種有利于增加穗長、穗粗、鮮重產量和百粒重。不同品種倒伏率與穗位高呈極顯著正相關，相關系數為0.425,說明穗位高的品種抗倒性差，倒伏率高,不同品種倒伏率和株高、穗行數無顯著差異。倒伏率與干重呈顯著負相關，相關系數為-0.248，說明倒伏率低的品種干重產量高。

表2 不同品種倒伏率和各性狀相關性分析

2.2 不同品種的聚類分析

采用SPSS軟件對玉米品種進行系統聚類分析，結果(圖1)表明，Ⅰ類群為倒伏率較低的品種，包括1、2、7、10、12、16、18、20、24、27、30號品種；Ⅱ類群為倒伏率較高的品種，包括3、4、5、6、8、9、11、13、14、15、17、19、21、22、23、25、26、28、29號品種。

圖1 不同品種的聚類分析

2.3 不同倒伏率品種間各性狀及產量表現

從表3可以看出，倒伏率低的品種莖稈粗大、鮮重產量較高、穗位較低、穗長、百粒重大，其中莖粗較倒伏率高的品種增加了16.15%，鮮重增加了19.23%，穗長增加了8.90%，百粒重增加了10.64%，穗位降低了9.73%。

表3 不同倒伏率品種間各性狀及產量分析

株高、穗粗、穗行數、干重在不同品種間無顯著差異。說明株高、穗粗、穗行數、干重對玉米植株倒伏率影響不大。

2.4 倒伏率低、鮮重產量高青貯品種品質分析

按照國家青貯玉米品種品質分級標準[13]，對倒伏率低、鮮重產量高的11個品種進行品質分析，結果(表4)表明，符合國家青貯一級標準的有3個品種：豫青貯23、強盛10號、文玉3號；符合國家青貯二級標準的有3個品種：強盛30、伊單131、先玉698；符合國家青貯三級標準的有5個品種：潞玉6號、大豐26、晉單65、大豐1409、禾玉9566。

表4 青貯品種鮮重及品質分析

3 結果與討論

優良的青貯玉米品種具有抗倒性強，鮮重產量高，青貯品質優等特點，但不同的學者根據具體情況往往采用不同的評價方式。蘭洪亮等[14]采用熟期、綠葉片數、生物產量作為評價指標；田宏等[15]，趙祥等[16]采用物候期、生物產量和粗蛋白作為評價指標；吳海忠等[17]采用株高、莖粗、蛋白質含量、中性洗滌纖維含量和酸性洗滌纖維含量為評價指標；葉瑞卿等[18]用鮮物質產量、干物質產量、粗蛋白產量、籽粒產量、粗纖維含量、中性洗滌纖維含量、酸性洗滌纖維含量和酸性洗滌木質素含量為評價指標；郝林風等[19]利用鮮草和干草產量評價玉米品種；莊克章等[20]用干草、鮮草產量、粗蛋白、銹病評價青貯玉米品種。晉北高寒冷涼區病蟲害發生較少，影響青貯玉米產量的主要因素是倒伏。本研究結果表明，倒伏率低的品種鮮重產量明顯高于倒伏率高的品種且差異顯著，植株莖稈粗大的品種有利于提高植株的抗倒性，抗倒性強的品種有利于增加穗長、穗粗、鮮重產量和百粒重。綜合倒伏率、鮮重產量、產量構成因素、品質等方面，最后篩選出豫青貯23、強盛10號、文玉3號適宜在晉北高寒冷涼區作為主推品種，其余品種仍有待進一步研究。