河南省夏玉米品種生產(chǎn)適應(yīng)性研究

周福民 張志方 王 靜 盧瑞乾 徐國舉 王海軍 李風(fēng)章

（河南省鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，鶴壁 458030）

玉米在我國約有400 多年的栽培歷史，是我國重要的糧食作物、飼料作物、工業(yè)原料[1-2]，在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位。國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于玉米作物開展了大量研究，尤其是玉米新品種的選育和審定更是呈現(xiàn)“井噴”之勢，但是能推廣種植并經(jīng)得起市場考驗(yàn)的品種卻不多。一方面原因在于氣候環(huán)境的改變，自然災(zāi)害頻發(fā)[3]，玉米植株在生長發(fā)育過程中時(shí)常遭遇各種逆境脅迫，生產(chǎn)中倒伏、雌雄穗發(fā)育異常、受精結(jié)實(shí)率下降、高溫?zé)岷Φ劝l(fā)生強(qiáng)度和頻率呈增強(qiáng)之勢[4-6]；另一方面原因在于品種特性或自身缺陷，適宜種植區(qū)域有限，作物品種與推廣區(qū)域光熱資源不匹配[7-9]，品種產(chǎn)量潛力得不到充分挖掘甚至嚴(yán)重減產(chǎn)，給種植戶帶來經(jīng)濟(jì)損失，最終導(dǎo)致品種被淘汰。多年玉米種植實(shí)踐表明，品種與推廣區(qū)域匹配是豐產(chǎn)增效的前提，是農(nóng)戶增收增益的保證。

為解決河南省夏玉米品種與推廣區(qū)域不匹配問題，本研究以品種在生產(chǎn)中的適應(yīng)性評價(jià)為切入點(diǎn)，以新選育玉米品種浚單658 為試驗(yàn)材料，以優(yōu)化集成新品種適應(yīng)性的評價(jià)方法為目的，開展了一系列研究。通過抗逆性、抗病性評價(jià)，結(jié)合產(chǎn)量對比，篩選出品種適推區(qū)域、集成配套種植關(guān)鍵技術(shù)，為新品種的成功推廣奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料以鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的玉米單交種浚單658 為試驗(yàn)材料，該品種于2020年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定（審定編號：國審玉20200283），于2021年通過河南省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定（審定編號：豫審玉20210044）。對照品種為鄭單958。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)根據(jù)河南省玉米生態(tài)區(qū)分布特點(diǎn)，在10 個(gè)具有代表性的地市布置10 個(gè)生產(chǎn)試驗(yàn)點(diǎn)，分別為：安陽、鶴壁、濮陽、新鄉(xiāng)、焦作、鄭州、周口、洛陽、平頂山、駐馬店。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)小區(qū)長方形，面積為150m2，10 行區(qū)，行長25m，行距0.60m，等行距種植。浚單658種植密度為5000 株/667m2，株距0.22m，每行播種114 穴；鄭單958 種植密度4500 株/667m2，株距0.25m，每行播種100 穴。每穴留苗1 株，設(shè)2 次重復(fù)，試驗(yàn)周圍設(shè)保護(hù)區(qū)。足墑貼茬直播，播期與當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的集中播期相當(dāng)，種植管理同當(dāng)?shù)卮筇锼健?/p>

1.4 測定項(xiàng)目

1.4.1 病害按照《河南省玉米品種試驗(yàn)操作規(guī)程》規(guī)定的記載標(biāo)準(zhǔn)、記載時(shí)期，重點(diǎn)調(diào)查莖腐病、穗粒腐病等病害。其中，莖腐病評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參考王曉鳴等[10]方法（表1）。

表1 玉米莖腐病抗病性表型評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.4.2 倒伏調(diào)查根倒和莖折這兩種倒伏類型，分別記作倒伏率和倒折率。倒伏率（根倒）：乳熟末期，植株傾斜度大于45°但未折斷的植株占該試驗(yàn)小區(qū)總株數(shù)的百分率。倒折率（莖折）：乳熟末期，果穗以下部位折斷的植株占該試驗(yàn)小區(qū)總株數(shù)的百分率。

1.4.3 產(chǎn)量成熟時(shí)全區(qū)收獲計(jì)產(chǎn)，2 重復(fù)小區(qū)產(chǎn)量求平均數(shù)，按13%標(biāo)準(zhǔn)含水量折算成單位面積產(chǎn)量（kg/667m2），并計(jì)算較對照增減產(chǎn)百分比。

1.5 數(shù)據(jù)處理采用WPS 2019 軟件整理分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)并制表。

2 結(jié)果與分析

2.1 病害表現(xiàn)根據(jù)河南省各地病害發(fā)生特點(diǎn)，重點(diǎn)對各試驗(yàn)點(diǎn)的莖腐病和穗粒腐病進(jìn)行病害調(diào)查（表2）。結(jié)果表明：對照品種鄭單958的病害表現(xiàn)與以往數(shù)據(jù)基本一致，說明本研究的病害調(diào)查結(jié)果科學(xué)有效，可以進(jìn)行下一步分析。浚單658 莖腐病發(fā)病率最大值為16.7%，發(fā)生在鄭州試驗(yàn)點(diǎn)，鄭單958 發(fā)病率最大值為13.3%，發(fā)生在鄭州和平頂山2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)；浚單658 莖腐病發(fā)病率均值為2.9%，鄭單958 莖腐病發(fā)病率均值為3.2%，兩個(gè)品種均對莖腐病表現(xiàn)高抗；10 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中，兩個(gè)品種均有8 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)表現(xiàn)高抗莖腐病，占比為80%；浚單658 在新鄉(xiāng)試驗(yàn)點(diǎn)表現(xiàn)抗，鄭州試驗(yàn)點(diǎn)表現(xiàn)中抗，占比均為10%；對照品種在鄭州和平頂山試驗(yàn)點(diǎn)表現(xiàn)中抗，占比為20%。兩個(gè)品種的穗粒腐病病級范圍均為1～3 級，說明在大田管理水平下，兩個(gè)品種均對穗粒腐病有一定的抗性。

表2 試驗(yàn)材料在各試驗(yàn)點(diǎn)的抗病表現(xiàn)

2.2 倒伏表現(xiàn)對10 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的根倒和莖折情況進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果如表3 所示。浚單658 倒伏率平均為0.4%，倒折率為0.6%，倒伏（折）率為1.0%；10個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中沒有倒伏（折）率≥15%的試驗(yàn)點(diǎn)，倒伏率與倒折率之和最大值為4.8%，發(fā)生在駐馬店試驗(yàn)點(diǎn)；有2 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)發(fā)生倒伏，占比為20%，倒伏率最大值為2.7%，發(fā)生在駐馬店試驗(yàn)點(diǎn)；有3 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)發(fā)生倒折，占比為30%，倒折率最大值為3.3%，發(fā)生在鄭州試驗(yàn)點(diǎn)。對照品種鄭單958 倒伏率均值為2.0%，倒折率均值為2.1%，二者之和為4.1%；在10 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中，倒伏（折）率≥15%的試驗(yàn)點(diǎn)有1 個(gè)，占比為10%，各試驗(yàn)點(diǎn)倒伏率與倒折率之和最大值為23.4%，發(fā)生在駐馬店試驗(yàn)點(diǎn)；10 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中有4 個(gè)發(fā)生倒伏，占比為40%，倒伏率最大值為15.7%，發(fā)生在駐馬店試驗(yàn)點(diǎn)；有4 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)發(fā)生倒折，占比40%，倒折率最大值為11.0%，發(fā)生在鄭州試驗(yàn)點(diǎn)。綜合各個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的倒伏表現(xiàn)，兩個(gè)品種在河南省夏玉米種植區(qū)均表現(xiàn)出較好的抗倒性，倒伏倒折主要發(fā)生在駐馬店和鄭州試驗(yàn)點(diǎn)，并且試驗(yàn)品種浚單658的抗倒性優(yōu)于對照品種鄭單958。

表3 試驗(yàn)材料在各試驗(yàn)點(diǎn)倒伏（折）情況 （%）

2.3 產(chǎn)量表現(xiàn)各試驗(yàn)點(diǎn)全區(qū)收獲，折算產(chǎn)量結(jié)果如表4 所示。浚單658 在10 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)每667m2產(chǎn)量均值為 685.6kg，其中，鶴壁試驗(yàn)點(diǎn)平均產(chǎn)量最高，為828.9kg，駐馬店試驗(yàn)點(diǎn)平均產(chǎn)量最低，為621.1kg；10 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)全部增產(chǎn)，占比為100%；各點(diǎn)增幅均值為9.4%，其中，鄭州試驗(yàn)點(diǎn)增幅最大，為27.8%，洛陽試驗(yàn)點(diǎn)增幅最小，為1.1%。鄭單958 在10 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)每667m2產(chǎn)量均值為628.9kg，其中，鶴壁試驗(yàn)點(diǎn)平均產(chǎn)量最高，為753.3kg，鄭州試驗(yàn)點(diǎn)平均產(chǎn)量最低，為528.4kg。可見，與對照品種相比，浚單658 在河南省夏玉米種植區(qū)表現(xiàn)出較好的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性。

表4 試驗(yàn)材料在各試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量結(jié)果

3 結(jié)論與討論

根據(jù)種植區(qū)域生態(tài)特點(diǎn)和當(dāng)?shù)赜衩咨a(chǎn)過程中病蟲草害、自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，選取關(guān)鍵生理生化指標(biāo)，開展新品種抗逆性、抗病性、豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性等方面的評價(jià)，選定適推區(qū)域、確定關(guān)鍵生產(chǎn)或植保技術(shù)，應(yīng)是新品種推廣前的必修課，是玉米品種具有市場競爭力和保障種植戶經(jīng)濟(jì)利益的基礎(chǔ)和前提。

3.1 抗性評價(jià)是基礎(chǔ)優(yōu)良的抗性是品種生產(chǎn)適應(yīng)性的基礎(chǔ)，新品種推廣前，首先設(shè)置品種示范方或展示試驗(yàn)，對品種抗性進(jìn)行綜合評價(jià)，扎實(shí)地研究品種對種植區(qū)域的適應(yīng)性。本研究中，浚單658 具有較強(qiáng)的抗病性、抗倒性，表明該品種在河南省各種植區(qū)均具有較好的適應(yīng)性。另外，該品種在個(gè)別種植區(qū)具有一定的倒伏風(fēng)險(xiǎn)，生產(chǎn)中應(yīng)提前采取防范措施，以免影響玉米的產(chǎn)量、品質(zhì)及機(jī)械化收獲[11-13]；鑒于病蟲害發(fā)生特點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中還應(yīng)注意防治玉米螟和蚜蟲。如果抗性評價(jià)結(jié)果不理想，如倒伏風(fēng)險(xiǎn)大、病害嚴(yán)重、逆境適應(yīng)性差，則不建議在該區(qū)域推廣種植。此外，本研究只列出一年多點(diǎn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，旨在闡釋玉米品種生產(chǎn)適應(yīng)性評價(jià)方法，在生產(chǎn)實(shí)踐中，需綜合多年多點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果，提高試驗(yàn)準(zhǔn)確性。正常情況下，品種抗性表現(xiàn)達(dá)到淘汰標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域，直接一票否決；抗性表現(xiàn)良好的區(qū)域，應(yīng)通過進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證，以降低推廣風(fēng)險(xiǎn)。為提高工作效率，可在參試階段，同步安排評價(jià)試驗(yàn)。簡言之，抗性評價(jià)是基礎(chǔ)，推廣種植應(yīng)以抗性評價(jià)結(jié)果為前提。

3.2 產(chǎn)量評價(jià)是關(guān)鍵高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)是玉米育種的重要目標(biāo)[14]，是品種選擇時(shí)需要考慮的關(guān)鍵因素。在品種推廣時(shí)，產(chǎn)量沒有保證，其他性狀指標(biāo)的數(shù)據(jù)結(jié)果通常沒有考察意義，從經(jīng)濟(jì)效益的角度來講，產(chǎn)量在適應(yīng)性評價(jià)時(shí)具有一票否決權(quán)。實(shí)際生產(chǎn)中，圍繞增產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)投入了大量工作和精力，國內(nèi)外學(xué)者普遍認(rèn)為提高種植密度是提高單位面積產(chǎn)量的重要措施[15-16]。本研究結(jié)果顯示，浚單658 適宜種植密度為5000 株/667m2，高于我國玉米品種主流種植密度（3200～4500 株/667m2），耐密性是保證該品種豐產(chǎn)的重要性狀之一，是決定該品種適推區(qū)域的關(guān)鍵指標(biāo)。但是，密度增加，倒伏風(fēng)險(xiǎn)隨之增大，因此，合理密植是提高密度的技術(shù)關(guān)鍵、是增產(chǎn)的保障，在生產(chǎn)中可通過密度試驗(yàn)，確定品種的適宜種植密度。此外，可制定地方標(biāo)準(zhǔn)作為配套栽培技術(shù)，幫助種植戶增產(chǎn)增收、增效增益。