玉米新品種重墾166的選育和應(yīng)用潛力評價

張 科， 劉世建， 譚登峰， 石海春

(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 成都 611130； 2.重慶十九行農(nóng)業(yè)科技有限公司， 重慶 榮昌 402460；3.雅安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展中心， 四川 雅安 625000)

玉米是我國重要的糧食作物，其產(chǎn)量和質(zhì)量是國家糧食安全體系考察的重點[1]，選擇優(yōu)良品種是實現(xiàn)糧食高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的首要因素[2]，但良種是一個相對概念，具有明顯的地域性，即品種與環(huán)境的互作效應(yīng)非常明顯[3-4]。因此，在新品種完成審定后對其進(jìn)行豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性及適應(yīng)性評價，明確其優(yōu)勢推廣區(qū)域，可為制定科學(xué)合理的推廣應(yīng)用方案提供參考，具有很強(qiáng)的應(yīng)用實踐指導(dǎo)意義[5]，同時也是評價新品種推廣應(yīng)用潛力的主要指標(biāo)[6-8]。

實踐證明，區(qū)域試驗是鑒定不同品種在不同生態(tài)條件下綜合表現(xiàn)的一種評判性試驗[9-11]，高穩(wěn)系數(shù)法[12-14]和Eberhart-Russell模型[15-17]是用來評價一個品種豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)及適應(yīng)性的常用方法。玉米雜交種重墾166是西南春玉米(中低海拔組)國審品種。為此，本研究以重墾166參加西南春玉米(中低海拔)組區(qū)域試驗的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析其主要特征特性表現(xiàn)；同時用高穩(wěn)系數(shù)法和Eberhart-Russell模型對其豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性和適應(yīng)性進(jìn)行綜合分析，以期明確其優(yōu)勢推廣區(qū)域，為大面積推廣應(yīng)用過程中對該品種的合理布局提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 重墾166的選育

品種來源：NTM 05×MTF 176。其中，母本NTM 05是重慶農(nóng)投種業(yè)農(nóng)作物種子工程研究院有限責(zé)任公司(以下簡稱公司)于2011年用先玉508×(鄭58、7922、478、08-641、P 159、M 54)混合花粉雜交組配S 0代，經(jīng)過連續(xù)7代(2011—2014年重慶春播和云南秋繁)選優(yōu)株自交選育而成。父本MTF 176是公司于2011年用正大619×(18599、YA 8201、273、156)混合花粉雜交組配S 0代，經(jīng)過連續(xù)7代(2011—2014年重慶春播和云南秋繁)選優(yōu)株自交選育而成。兩個自交系均于2014年6月通過重慶市品種審定委員會鑒定。

該雜交種于2014年在海南完成組配，組合代號NT 1501，2015—2016年春季參加西南區(qū)多點比較試驗，每點試驗采用間比法排列，每10個參試組合設(shè)一個對照，對照種為當(dāng)?shù)貐^(qū)域試驗主要對照種，每個參試組合設(shè)4行區(qū)，實收中間2行計產(chǎn)。多點試驗結(jié)果表明，該品種產(chǎn)量高，增產(chǎn)11.3%左右，抗性強(qiáng)，綜合表現(xiàn)優(yōu)良且穩(wěn)定，后命名為重墾166。2017年參加西南春玉米(中低海拔)組區(qū)域試驗，2018年繼續(xù)參加區(qū)域試驗、生產(chǎn)試驗和對雜交種進(jìn)行田間技術(shù)鑒定，其試驗方案由區(qū)域試驗牽頭單位(公司)制定，各試驗點嚴(yán)格實施。2019年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定，審定編號：國審玉20190342。

1.2 重墾166的應(yīng)用潛力綜合評價

以重墾166參加2017—2018年西南春玉米(中低海拔)組區(qū)域試驗資料為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，用高溫系數(shù)法[18]和Eberhart-Russell模型[19]對重墾166的豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性、適應(yīng)性進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 重墾166的豐產(chǎn)性分析

重墾166兩年區(qū)域試驗結(jié)果表明，該品種2017年區(qū)試產(chǎn)量為9 249.8 kg/hm2，比渝單8號(對照種)增產(chǎn)15.0%，增產(chǎn)點率96.7%；2018年區(qū)試產(chǎn)量為9 685.5 kg/hm2，比渝單8號增產(chǎn)19.1%，增產(chǎn)點率91.3%。兩年區(qū)試平均產(chǎn)量為9 467.7 kg/hm2，比渝單8號增產(chǎn)17.1%，增產(chǎn)點率94.3%。充分證明，重墾166的豐產(chǎn)性比渝單8號更明顯，增產(chǎn)潛力更大，屬于強(qiáng)優(yōu)勢玉米新品種。

2.2 重墾166主要特征特性表現(xiàn)

根據(jù)重墾166區(qū)域試驗的資料數(shù)據(jù)和多年試驗示范結(jié)果，總結(jié)該品種的主要特征特性表現(xiàn)。

2.2.1主要農(nóng)藝經(jīng)濟(jì)性狀

重墾166在西南中低海拔區(qū)域，春播全生育期平均121 d左右。株型半緊湊，平均株高和穗位高分別為307 cm和130 cm；平均穗長、穗粗、穗行數(shù)和行粒數(shù)分別為19.8 cm、5.1 cm、17.3行和38.7粒；平均單穗粒重、百粒重和出籽率分別為185.1 g、31.9 g和83.6%。白軸，籽粒黃色馬齒型。幼苗葉鞘紫色，葉片綠色，花藥淺紫色，穎殼紫色。

2.2.2抗性狀況

2017—2018年分別經(jīng)四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所和云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院人工接種鑒定，結(jié)果見表1。可見該品種抗南方銹病，中抗-抗紋枯斑病，感-高抗大斑病，感-抗灰斑病、穗腐病、莖腐病，感-中抗小斑病，綜合抗病性明顯優(yōu)于對照。兩年區(qū)域試驗田間平均倒伏和倒折率之和為1.42%，抗倒伏能力強(qiáng)，綜合抗性較好。

表1 抗病性鑒定結(jié)果

2.2.3品質(zhì)狀況

經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心品質(zhì)分析測定，重墾166籽粒容重為738 g/L，達(dá)玉米國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 1353-2018)1級商品玉米品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；粗蛋白(干基)含量11.57%，賴氨酸(干基)含量0.35%，蛋白品質(zhì)較好；粗脂肪(干基)含量3.47%，粗淀粉(干基)含量72.78%，綜合品質(zhì)優(yōu)。

2.3 重墾166高溫系數(shù)分析

將重墾166產(chǎn)量的高穩(wěn)系數(shù)分析結(jié)果列于表2，可見重墾166在2017年和2018年的高穩(wěn)系數(shù)分別為92.23%和93.84%，平均為93.04%，比渝單8號分別高13.60%和17.39%，平均高出15.50%；2017和2018年重墾166的產(chǎn)量比對照分別增產(chǎn)14.96%和19.12%，充分表明重墾166的增產(chǎn)潛力大，是一個高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的新品種。

表2 高穩(wěn)系數(shù)分析結(jié)果

2.4 重墾166的穩(wěn)產(chǎn)性分析

2.4.1重墾166各參試點的環(huán)境指數(shù)

環(huán)境指數(shù)能夠反映出參試點栽培和生產(chǎn)管理水平的高低，將重墾166兩年環(huán)境指數(shù)較高和較低的參試點結(jié)果列于表3，其中Ij1代表標(biāo)準(zhǔn)化的環(huán)境指數(shù)，Ij2代表每公頃的環(huán)境指數(shù)。可以看出，2017年惠水、昭通、曲靖和2018年昭通、大理、貴陽的栽培和生產(chǎn)管理水平較高，而2017年資陽、桂林、賀州和2018年簡陽、雅安、綿陽的栽培和生產(chǎn)管理水平則較低，其余試驗點居于中間水平。

表3 環(huán)境指數(shù)試驗點

2.4.2重墾166穩(wěn)定性參數(shù)估算

將重墾166穩(wěn)定性參數(shù)估算的計算結(jié)果列于表4。由表可知，2017年和2018年重墾166的bi值分別為1.03和1.15，兩年都趨近于1，說明重墾166穩(wěn)定性較好，是一個穩(wěn)產(chǎn)型品種。

表4 穩(wěn)定性參數(shù)結(jié)果

2.5 重墾166的優(yōu)勢推廣區(qū)間分析

根據(jù)Y=a+biIj，其中a為回歸截距，Ij為各試點每hm2環(huán)境指數(shù)；bi為第i個品種對環(huán)境反應(yīng)的回歸系數(shù)。將公式轉(zhuǎn)換為a=Y-biX，其中Y為i品種在各試點的平均產(chǎn)量，X為品種產(chǎn)量的總均值，求出a值，得出重墾166的回歸方程為Y=450.2+1.03Ij(2017年)和Y=-730.3+1.15Ij(2018年)，渝單8號的回歸方程為Y=1 190.8+0.81Ij(2017年)及Y=2 386.6+0.63Ij(2018年)，根據(jù)回歸方程繪出各品種產(chǎn)量對環(huán)境指數(shù)的回歸曲線圖1。從圖1可以看出，重墾166在2017年和2018年試驗中的豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性均較對照渝單8號有明顯優(yōu)勢，2018年優(yōu)勢更明顯。

圖1 重墾166和渝單8號產(chǎn)量對環(huán)境指數(shù)回歸曲線

將重墾166在不同環(huán)境指數(shù)下的產(chǎn)量表現(xiàn)列于表5，可見當(dāng)環(huán)境指數(shù)在6 000～12 000 kg/hm2之間時，重墾166在不同環(huán)境水平下均比對照渝單8號增產(chǎn)，表明重墾166適宜種植范圍廣；當(dāng)環(huán)境指數(shù)在8 000～12 000kg/hm2之間，兩年的增產(chǎn)幅度均超過10%，增產(chǎn)潛力大，表明推廣應(yīng)用價值大，尤其是在生產(chǎn)管理水平較高的玉米種植區(qū)域優(yōu)勢更加明顯。

表5 不同環(huán)境指數(shù)下重墾166產(chǎn)量表現(xiàn)

3 討論與結(jié)論

3.1 重墾166的豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性

玉米的豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是育種單位和育種者始終追求的目標(biāo)，也是區(qū)域試驗評價品種優(yōu)劣的重要指標(biāo)[20-21]，客觀評價不同玉米品種的豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性，對玉米品種的選育、區(qū)域布局和推廣銷售均具有十分重要的實踐指導(dǎo)意義[22]。本研究表明，玉米品種重墾166兩年區(qū)試平均產(chǎn)量為9 467.7 kg/hm2，比對照渝單8號平均增產(chǎn)17.1%；其高穩(wěn)系數(shù)平均值為93.04%，比渝單8號高15.50%；其bi值兩年都趨近于1，綜合表明重墾166是一個高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)型新品種。

3.2 重墾166的適應(yīng)性

西南玉米區(qū)生態(tài)復(fù)雜，大部分土地貧瘠，病害的發(fā)病率高且種類多[23-25]，低溫、干旱和陰雨寡照等不利自然生態(tài)條件時有發(fā)生[26-28]，對玉米品種的要求較高。本研究表明，重墾166具備綜合抗性較好、品質(zhì)優(yōu)，豐產(chǎn)增產(chǎn)性好、適應(yīng)性廣等優(yōu)點，適宜在西南區(qū)的平壩、丘陵和低山地區(qū)種植。其優(yōu)勢推廣區(qū)域為環(huán)境指數(shù)8 000～12 000 kg/hm2的區(qū)域，證明重墾166具有良好的推廣應(yīng)用潛力，特別是在玉米生產(chǎn)管理水平較高的區(qū)域種植優(yōu)勢更加明顯。

3.3 結(jié) 論

綜合表明，玉米新品種重墾166豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性突出，是一個高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)型品種；適應(yīng)性廣，在玉米生產(chǎn)管理水平較高的區(qū)域種植時，優(yōu)勢更加明顯，推廣應(yīng)用潛力較大。