甜玉米新優品種耐熱性鑒定及耐熱品種篩選

盧文佳，李 武，胡建廣，李高科

（廣東省農業科學院作物研究所/廣東省農作物遺傳改良重點實驗室，廣東 廣州 510640）

【研究意義】甜玉米（Zea maysL.）是禾本科玉米屬（ZeaL.）的一個亞種，因其胚乳在乳熟期含糖量高而得名，又稱水果玉米。甜玉米起源于美洲地區的溫暖氣候帶，屬溫帶作物［1］。自20世紀80年代始大量引進我國，因其口感清甜爽脆、適口性好及營養豐富深受消費者青睞，引進我國后迅速成為暢銷蔬菜，被稱為“黃金食品”［2-4］。廣東是我國最早引進甜玉米的地區之一，也是我國甜玉米生產量最大的省份，種植面積占全國總面積的60%以上，也是甜玉米的主要消費區［5］。在廣東，甜玉米主要用作鮮食，也用來加工成罐頭或速凍籽粒，秸稈還可用作青貯飼料或經生物發酵制成綠肥等，具有較高的經濟效益［6］。【前人研究進展】播期試驗表明，在廣州地區2月初播到10月上旬終播，甜玉米不但能完成正常的生長發育，且能獲得較高的經濟產量（鮮穗）［7］。廣東地區周年氣溫較高，一定程度上提高了甜玉米土地復種指數，為甜玉米栽培提供了有利條件，但夏季高溫也給甜玉米生產帶來大量嚴重問題［8-9］。從溫帶地區引進的甜玉米品種在廣東地區僅適宜春秋正季栽培，夏季因高溫多雨、臺風頻繁，常在臺風來臨前出現極端高溫天氣，甜玉米授粉質量嚴重下降，缺粒、禿頂現象明顯，其產量和商品價值嚴重下降。喬江方等［10］研究表明，高溫脅迫總體上降低所有夏玉米品種的百粒質量、穗行數和行粒數，進而降低產量，不同基因型之間存在差異。于康珂等［11］認為，玉米產量指標（如百粒質量、穗長、穗粗等）可以作為評價玉米雜交種花期耐熱性的主要指標。此外，夏種較春秋種具有更高的光溫水平，縮短了甜玉米灌漿進程，一定程度降低了甜玉米鮮苞產量和收獲指數［12］。【本研究切入點】甜玉米夏種種植效益高，但目前適宜廣東省夏播的甜玉米品種極少，制約了全省甜玉米產業的健康、快速發展。鑒于此，為篩選出適宜廣東夏季種植的新優甜玉米品種，本課題組于2020年在廣東省農業科學院大豐基地種植8個新組合進行甜玉米品種耐熱性鑒定。【擬解決的關鍵問題】篩選出適合廣東夏季種植的優質甜玉米品種，為耐熱型優質甜玉米品種選育和示范推廣提供參考。

1 材料與方法

試驗在廣東省農業科學院大豐試驗基地進行，試驗地地勢平坦，砂壤土質，肥力良好、均勻，排灌方便。

1.1 試驗材料

試驗材料為粵甜39 號（CK）、粵甜38 號、粵甜40 號、粵甜59 號、粵白甜1 號、粵雙色6 號、粵雙色7 號、粵雙色8 號。以上參試品種由廣東省農業科學院作物研究所提供，其中粵白甜1 號、粵雙色8 號為溫帶早熟優質品種。

1.2 試驗方法

試驗設3 次重復，雙行區，行長5.13 m、畦寬1.3 m（包溝），2020 年5 月20 日播種，行距50 cm，株距29.3 cm，種植密度52500 株/hm2，田間管理按正常生產水平進行。

1.3 測定項目及方法

播種到鮮穗收獲期正值廣東高溫高濕氣候，在生育期對植株株高、穗位、莖粗、雄穗分枝數、苞葉鮮綠程度等農藝性狀進行調查記錄。粵白甜1 號、粵雙色8 號采收日期為7 月27 日，其他參試品種采收日期均為7 月30 日。每小區每次重復連續收獲5 穗鮮苞進行室內考種，調查項目包括穗長、禿項長、穗粗（cm）、穗行數、行粒數、每穗總粒數、結實率、百粒重、粒深、每穗鮮重、每凈穗重等性狀指標。

試驗數據采用Excel 2010 進行錄入和整理，利用SPSS17.0、Statistics 20 軟件進行方差分析，采用Duncan新復極差法（SSR）進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 夏播對不同甜玉米品種產量的影響

由表1 可知，粵甜38 號、粵甜59 號、粵雙色7 號、粵甜40 號的鮮穗產量均顯著高于對照種，增產幅度分別達7.28%、7.98%、5.29%、19.13%，其中粵甜40 號比對照種增產達極顯著水平。而粵白甜1 號、粵雙色8 號、粵雙色6 號的鮮穗產量則顯著低于對照種，分別減產53.71%、25.66%、9.48%，其中粵白甜1 號、粵雙色8 號比對照種減產達極顯著水平。在凈穗產量方面，除粵白甜1 號和粵雙色8 號分別較對照種顯著降低54.51%、17.82%外，其余參試品種均顯著高于對照種，其中粵甜40 號和粵甜59 號的凈穗產量分別較對照種提高37.38%、21.97%，差異達極顯著水平。從鮮穗產量和凈穗產量可以看出，溫帶血緣較多的粵白甜1 號和粵雙色8 號，其耐熱性較對照種差，不適宜在廣東地區進行夏種，而粵甜40 號和粵甜59 號耐熱性明顯優于對照種，適宜在廣東地區夏種。

表1 夏播條件下不同甜玉米品種間產量增幅比較Table 1 Comparison of yield increases among different sweet corn varieties under summer sowing conditions

2.2 夏播對不同甜玉米品種產量構成因子的影響

由表2 可知，除粵白甜1 號穗長顯著短于對照種、粵甜59 號和粵雙色6 號穗長較對照種略長外，其余4 個參試品種與對照種穗長相比差異較不顯著；穗粗方面，粵甜38 號、粵甜59 號、粵雙色7 號、粵甜40 號、粵雙色6 號均顯著高于對照種，增幅分別達11.81%、11.22%、17.13%、17.32%和7.87%，而粵白甜1 號則較對照種顯著降低16.85%；從穗行數來看，僅粵甜38 號顯著多于對照種，增幅達11.30%，而粵白甜1 號與粵甜59 號穗行數則顯著少于對照種，減幅分別達20.87%、10.87%；粵雙色6 號的行粒數和總粒數顯著高于對照種，增幅分別達22.29%、24.41%，粵甜59 號行粒數和總粒數較對照種也明顯增加，而粵白甜1 號行粒數和總粒數分別較對照種降低37.14%、50.26%，且差異達極顯著，其余參試品種行粒數和總粒數與對照種差異不顯著；結實率方面，則僅粵白甜1 號顯著低于對照種，差異達21.23%，其余品種與對照種差異未達顯著水平；百粒重方面，粵甜40 號和粵甜59 號分別較對照種提高23.09%和27.31%，且差異達極顯著水平，其余參試品種與對照種差異不顯著。粵白甜1 號的多個產量構成因子皆均明顯低于對照種，其中總粒數和結實率分別比對照種低50.26%、21.23%，粵白甜1 號產量較低歸因于穗長、穗粗、穗行數、行粒數均顯著低于對照種，表現為對當地氣候較不適應、耐熱性較差。粵甜40 號和粵甜59 號鮮苞產量和凈穗產量均顯著高于對照種，是這兩個品種穗長、穗粗、粒數、粒重較對照種優越的緣故，表現為耐熱性良好。

表2 夏播條件下不同甜玉米品種間產量構成因子比較Table 2 Comparison of yield components among varieties under summer sowing conditions

2.3 夏播對不同甜玉米品種重要農藝性狀的影響

從表3 可以看出，除粵白甜1 號、粵雙色8號外，其余參試品種株高均顯著高于對照種，粵甜38 號、粵雙色7 號、粵甜40 號和粵雙色6 號分別比對照種高出24.51%、32.75%、30.56%和32.83%。粵雙色7 號的穗位比其他參試品種高，比對照種高32.19%，差異達極顯著；粵白甜1 號穗位最低，比對照種低44.21%，差異達極顯著；粵甜40號、粵雙色6號和粵甜38號穗位較為適中，既有一定的抗倒伏能力，又有利于營養物質積累。莖粗方面，粵甜38 號、粵雙色7 號、粵雙色6 號顯著高于對照種，分別高出18.35%、28.96%和13.49%，其余參試品種與對照種相比差異不顯著；在雄穗分枝數方面，除粵雙色8 號外，其余參試品種均顯著低于對照種。

2.4 夏播甜玉米產量構成因子及重要農藝性狀相關性分析

從表4 可以看出，大部分農藝性狀與產量構成因子間存在較高相關性，其中穗粗（0.895）、結實率（0.861）與鮮穗產量高度相關，穗粗（0.933）、總粒數（0.819）、結實率（0.899）、穗位高（0.832）與凈穗產量高度相關，但禿頂長、雄穗分枝數與產量則相關度不高。

表3 夏播條件下不同甜玉米品種間重要農藝性狀比較Table 3 Comparison of important agronomic traits among different sweet corn varieties under summer sowing conditions

3 討論

甜玉米生長的最適溫度為25～28℃，高于32℃會表現出對高溫的不適應［9］。相關研究表明［13-14］，高溫對玉米農藝性狀有顯著影響，特別是對株高、穗位高、雄花分枝數、雌雄間隔期、結實率影響較大，高溫導致玉米穗位增高、雌雄間隔期增大、結實率降低，從而影響產量。高溫除影響玉米生殖器官的正常生長發育外，還會影響籽粒灌漿。玉米灌漿期最適溫度在27～32℃，灌漿期遇高溫對籽粒產量有顯著負面影響，從而導致籽粒灌漿中斷［15-16］。另外，高溫對不同品種籽粒蔗糖代謝酶活性的影響不一致，高溫縮短了甜玉米生育期，并降低粒重、可溶性糖和蔗糖含量，從而使產量和品質下降［17］。然而，廣東地區夏季溫度通常高于32℃，高溫使甜玉米灌漿速度加快，但灌漿持續時間減少，灌漿持續時間減少帶來的負面效應遠遠大于灌漿速率加快對產量提升的正面效應，最終導致甜玉米產量降低［18-20］，因此培育適宜廣東地區夏種的耐熱型優質甜玉米品種顯得尤為重要。

何曉明等［21］研究表明，同一品種在不同種植季節對行粒數有一定影響，而對穗長、禿頂長和穗行數則無明顯影響，而穗長、禿頂長和行粒數在不同品種間的差異達到極顯著水平。在選育耐熱品種方面，重視對產量構成因子存在較高相關性的農藝性狀（單穗粗、結實率、總粒數、穗位等）作進一步評價和利用，有利于篩選出耐熱型優質甜玉米品種［16,22-24］。本試驗中，穗粗、總粒數、結實率和穗位高等農藝性狀表現出與甜玉米產量高度的相關性。粵白甜1 號產量在供試品種中產量最低，同時穗長、穗粗、穗行數、行粒數等農藝性狀均顯著低于對照，表現為對高溫氣候較不適應，這可能是因為該品種具有溫帶血緣，表現出較差的耐熱性。而粵甜40 號和粵甜59 號的穗長、穗粗、粒數和粒重高于對照，產量較高，表現為耐熱性良好，較適宜廣州高溫天氣種植。

4 結論

甜玉米新品種粵甜40 號和粵甜59 號的綜合農藝性狀優于對照種粵甜39 號，適宜于廣東地區夏季種植，可開展這兩個品種的大面積試驗和示范，加快其推廣應用進程。