玉米新品種鄖單25 的選育、綜合分析及高產栽培技術

余長平, 周華平, 葉青松, 吳承國, 肖能武, 秦光明, 李永學, 王致云, 陳 強, 劉永忠

（1.湖北省十堰市農業科學院, 湖北 十堰 442000；2.華中農業大學植物科學技術學院, 武漢 430070）

鄖單25 是十堰市農業科學院和華中農業大學聯合選育的玉米新品種, 2019—2020 年參加湖北省山區組玉米區域試驗和生產試驗, 在各級試驗中均表現出高產、穩產、抗逆、質優、廣適的特點, 2021 年通過湖北省農作物品種審定委員會審定, 目前已在湖北省及周邊地區示范推廣種植。為評價該品種的推廣價值和適應區域, 加速玉米品種更新換代, 依據2019—2020 年湖北省品種區域試驗及生產試驗統計數據, 對鄖單25 的豐產性、穩產性、生態適應性進行綜合分析和評價, 以期為該品種的合理布局和大面積推廣提供理論基礎。同時為了探索玉米品種鄖單25 的生產潛力, 采用裂區試驗設計, 研究不同施肥水平（A）和種植密度（B）對鄖單25 產量及主要農藝性狀的影響, 分析了其獲得高產的最優密肥組合, 旨在為該品種的生產與推廣提供科學依據。

1 玉米新品種鄖單25 的選育過程

十堰市農業科學院和華中農業大學以SYL1611為母本, DSQ4 為父本配成的雜交組合, 母本SYL1611 選自雜交種先玉1170, 屬SS 群, 系譜為先玉1170F2×-50-8-4-3-2-1。父 本DSQ4 選 自 頂 交組 合S7913×Suwanl, 系 譜 為（S7913×Suwan 1）F2-37-1-2-1-1-N-1。2008 年春季在湖北省興山縣基地組配頂交組合S7913×Suwanl, 2008 年冬季在海南省光坡基地種植（S7913×Suwanl）F1, 并混粉；2009年起在興山縣和海南省穿梭進行自交及鑒定篩選, 2012 年秋命名為DSQ4。2016 年冬季在海南省陵水基地組配雜交組合, 2017 年在組合鑒定試驗中表現良好, 2018 年在湖北省多點品種比較試驗中表現突出, 2019—2020 年參加湖北省山區組區域試驗及生產試驗, 表現優異, 于2021 年通過湖北省農作物品種審定委員會審定, 審定編號為鄂審玉20210012。

2 鄖單25 的綜合分析

2.1 區域試驗

2019—2020 年鄖單25 參加湖北省山區組玉米區域試驗和生產試驗, 區域試驗選取鄂西的恩施市、利川市、房縣、竹山縣、興山縣等具有較強代表性的試驗點。試驗統一用華玉11 作對照, 采用隨機區組排列, 重復3 次, 5 行區, 小區長6.00 m, 寬3.33 m, 密度為4.95 萬株/hm2, 四周設保護行, 實收小區中間3行計產。

2.2 分析方法

通過各試驗點的產量平均數（X）和豐產性效應值分析品種的豐產性。通過產量變異系數（CV）[1］、高穩系數（HSCi）[2, 3］、適應性參數（ai）[4］綜合分析品種的穩產性。通過產量與環境的回歸系數（bi）[5］對品種適應性進行衡量分析。

2.3 高產栽培模式

試驗于2020 年在湖北省興山縣黃糧鎮石槽溪村進行, 該地區位于湖北省西部, 海拔1 189 m。供試玉米品種為鄖單25, 試驗采用兩因素裂區設計, 施肥量（A）為主處理, 4 月26 日播種時每公頃施入阿波羅牌復合肥750 kg, 追肥為三寧牌尿素（湖北三寧化工集團）, 設5 個處理：A1（苗肥37.5 kg/hm2, 穗 肥75.0 kg/hm2）、A2（苗 肥75.0 kg/hm2, 穗 肥150.0kg/hm2）、A3（苗肥112.5kg/hm2, 穗肥225.0 kg/hm2）、A4（苗肥150.0 kg/hm2, 穗肥300.0 kg/hm2）、A5（苗肥187.5 kg/hm2, 穗肥375.0 kg/hm2）, 施(追)肥按公頃施用量分行稱重穴施[6］。種植密度為副處理B, 設5個水平, 即B1（3.75 萬株/hm2）、B2（4.50 萬株/hm2）、B3（5.25 萬 株/hm2）、B4（6.00 萬 株/hm2）、B5（6.75 萬株/hm2）。共25 個處理, 重復3 次, 共計75 個小區, 每小區5 行, 行長6.00 m, 行寬3.33 m, 小區面積20 m2, 實收中間3 行計產, 換算成含水量14%的產量。4 月26 日播種, 6 月7 日定苗, 6 月10 日追施苗肥, 7 月3 日追施穗肥, 10 月7 日收獲。

3 結果與分析

3.1 鄖單25 綜合表現分析

3.1.1 區域試驗方差分析結果 由表1 可知, 2019年和2020 年區域試驗品種間產量差異均達極顯著水平, 品種與試點間的互作差異也達極顯著水平, 可以利用這2 年的區域試驗數據進行玉米品種鄖單25的豐產性、穩產性和適應性分析。

表1 區域試驗方差分析

3.1.2 豐產性分析 由表2 可知, 2019 年湖北省山區組玉米區域試驗中, 鄖單25 平均單產達11 680.20 kg/hm2, 比華玉11（CK）增產11.0%, 增產明顯（8 個試驗點全部增產）, 居第1 位；2020 年鄖單25 平均單產達10 392.75 kg/hm2, 比華玉11（CK）增產14.17%, 增產顯著（8 個試驗點全部增產）, 居第1位；2年平均單產達11 036.48 kg/hm2, 比華玉11（CK）增產12.47%, 增產顯著（16 個試驗點全部增產）。2020 年生產試驗中, 平均單產達10 972.50 kg/hm2, 比華玉11（CK）增產10.9%, 增產點率100%。綜上試驗結果, 鄖單25 是豐產性好、具有較高產量潛力的玉米新品種。

表2 2019—2020 年鄖單25 區域試驗與生產試驗產量結果

3.1.3 主要農藝性狀及經濟性狀 通過研究鄖單25 參加湖北省玉米區域試驗和生產試驗結果, 可以得出該品種主要特征特性。

主要農藝性狀、經濟性狀：湖北省山區春播生育期134.5 d；株型半緊湊, 幼苗葉鞘紫色, 花藥淺紫色, 花絲淺紫色；果穗筒型, 子粒黃色, 半馬齒型, 紅軸。株高347 cm、穗位高154 cm, 空稈0.8%, 雙穗率0。果穗長18.5 cm, 粗5.3 cm, 禿尖長1.0 cm, 穗行17.2 行, 行粒36.3 粒, 穗粒重251.0 g, 千粒重393.2 g, 干穗出子率87.3%。

品質表現：品質經農業部谷物品質監督檢驗測試中心的測定, 鄖單25 容重753 g/L, 粗蛋白含量10.06%, 粗脂肪5.32%, 粗淀粉72.14%, 賴氨酸0.32%。

抗性表現：田間倒伏1.8%, 折斷0.3%；大斑病3級, 小斑病3 級, 紋枯病9 級病株率0.2%, 莖腐病0.8%, 銹病5 級, 穗腐病3 級, 灰斑病3 級, 螟害3 級, 彎孢菌葉斑病1 級, 病毒病1.7%。

3.1.4 鄖單25 穩產性分析 鄖單25 參加2019—2020 年區域試驗的豐產性、穩定性及適應性指標參數見表3。2019 年其豐產性參數效應值為1.55, 居F組10 個參試品種第1 位, 2020 年為1.00, 居D 組10個參試品種的第3 位, 2 年平均值為1.28, 遠高于對照品種華玉11, 進一步說明其有良好的豐產性。

變異系數是反映變異程度的參數, 系數越小, 表明其變異程度越小, 產量的穩定性越好。鄖單25 2 年產量變異系數分別為10.17%和6.36%, 2 年平均值為8.27%, 略高于對照華玉11, 但低于10.00%, 這在一定程度上反映了該品種的相對穩定性較好。

高穩系數（HSC）是考察品種高產穩產的綜合性指標, 其值越大表明品種高產、穩產性越好, 鄖單25在2 年區域試驗中, 其HSC分別為87.61% 和89.54%, 2 年平均HSC比對照華玉11 高8.95 個百分點, 表明鄖單25 具有良好的高產、穩產特性。

從適應性參數上看, 2 年鄖單25 的適應性參數（ai）分別為1.00 和1.09, 等于或者接近于1.00, 同樣說明了該品種在不同環境條件下產量的變異程度相對較低, 平均穩定性相對較好。

3.1.5 適應性分析 以參試品種在各試點的平均產量作為因變量, 以各參試點全部供試品種的平均值為自變量進行回歸分析, 以回歸系數的大小來衡量品種的適應性[7］（表3）。2019 年鄖單25 的回歸系數為0.79, 與對照華玉11 相當；2020 年回歸系數為1.06, 略大于1.00。2 年均值為0.93, 小于1.00, 表明該品種對環境變化不敏感, 適應性較強。

表3 鄖單25 穩產性指標分析

2020 年在湖北省十堰市、宜昌市等10 個試驗點開展生產試驗, 鄖單25 平均產量為10 972.5 kg/hm2, 比對照華玉11 增產10.9%, 10 個點全部增產, 增產點率達100%。株型半緊湊, 整齊度好, 田間長勢強, 平均生育期138 d, 比對照早2 d。株高350 cm、穗位高144 cm, 空稈率為0.3%, 倒伏（折）率為0。果穗長19.6 cm、粗5.6 cm、禿尖長0.4 cm；平均每穗17.5 行, 每行38.7 粒, 干穗出子率為87.5%, 千粒重399.7 g。筒型果穗、紅軸、半馬齒型、黃粒。大斑病3 級、小斑病3 級、灰斑病3 級、銹病3 級、穗腐病3 級, 無紋枯病和莖腐病發生。2020—2021 年在湖北省各點大面積連片種植示范中, 該品種均表現出生長勢強, 整齊度高, 子粒外觀品質優, 豐產、穩產性高的特性, 適應性廣。

3.2 高產栽培技術措施

3.2.1 施肥量和種植密度對鄖單25 主要農藝性狀的影響 由表4 可知, 在同一種植密度水平下, 隨著施肥量的增加, 鄖單25 的株高、穗位高、穗粗、穗長、穗行數、出子率總體呈上升趨勢, 禿尖長隨著施肥量的增加后減小, 千粒重先增加后降低, 在A3 處理時達到最大值, 行粒數比較穩定, 在36.9～37.3 粒。

表4 不同肥料和密度處理對玉米鄖單25 農藝性狀的影響

在同一施肥量下, 隨著種植密度的增加, 鄖單25 的株高、穗位高、禿尖長呈增加趨勢, 穗粗、穗長、穗行數、出子率呈下降趨勢, 行粒數變化比較穩定, 千粒重呈先增后減的趨勢, 在B3 處理水平時達到最大值。

3.2.2 施肥量和種植密度對鄖單25 產量的影響

1）不同種植密度與施肥量對鄖單25 產量影響的方差分析。對種植密度和施肥量進行方差分析表明, A 因素施肥量及B 因素種植密度對鄖單25 產量影響均達極顯著水平（FA=18.85,FB=76.10）, 施肥量與種植密度間的互作對產量的影響也達到極顯著水平（FA×B=5.42）（表5）。

表5 施肥量和種植密度裂區試驗的方差分析

2）不同施肥量、種植密度處理下鄖單25 的產量比較。從表6 可以看出, A3 處理下鄖單25 產量最高, 單產達13 398.68 kg/hm2, 其次為A4 處理, 單產為12 623.10 kg/hm2, A5 處理單產12 201.27 kg/hm2, 居第三位；A1 處理單產最低, 為11 495.85 kg/hm2。處理A3 與處理A4 間差異顯著, 與A5、A2、A1 處理間差異極顯著；處理A4 與A5 間差異不顯著；處理A5 與A2、A1 處理間產量差異達顯著水平；處理A2與A1 間產量差異不顯著。

表6 不同施肥量、種植密度處理下鄖單25 的產量比較

種植密度對鄖單25 產量的影響差異顯著, 種植密度為B4 時, 鄖單25 單產達13 520.33 kg/hm2, 排第一位；處理B5 單產達13 031.58 kg/hm2, 排第二位；處理B1 單產達10 469.26 kg/hm2, 排第五位。處理B4單產顯著高于處理B5, 極顯著高于處理B3、B2、B1；處理B5 與B3 間差異不顯著, 極顯著高于處理B2、B1；處理B3 極顯著高于處理B2、B1；處理B2 極顯著高于處理B1。

3）施肥量與種植密度互作對鄖單25 產量的影響。施肥量與密度互作間的F測驗達極顯著水平, 故對各施肥量下不同種植密度條件的產量差異顯著性進行分析, 從表7 施肥量與密度互作多重比較分析可以看出, 在A1 施肥水平時, A1B4 處理產量最高為12 726 kg/hm2, 處理A1B3、A1B4、A1B5 間產量差異未達顯著水平, A1B1 產量最低, 與A1B3、A1B4、A1B5 處理間差異顯著。在A2 施肥水平時, A2B4 處理產量最高, 與處理A2B2、A2B3、A2B5 間產量差異不顯著, 極顯著高于A2B1。在A3施肥水平時, A3B3 處理產量排第1, 為15 670 kg/hm2, 處理A3B4產量排第2, 為15 012 kg/hm2, 極顯著高于其他3個處理組合。在A4 施肥水平時, A4B4 處理產量最高為14 271 kg/hm2, 處理A4B5產量排第2, 為14 036 kg/hm2, 極顯著高于其他處理。在A5施肥水平時, A5B4處理產量最高為13 306 kg/hm2, A5B5產量為13 259 kg/hm2, 排第2, A5B1 產量最低, 為10 318 kg/hm2?？傮w來看, 產量高的兩組處理是A3B3 和A3B4。

表7 施肥量與種植密度互作對鄖單25 產量的影響 （單位：kg/hm2）

4 討論

4.1 鄖單25 豐產穩產及適應性分析

區域試驗對參試品種進行豐產、穩產及適應性鑒定, 可科學評價其應用推廣區域, 是目前中國品種選育和推廣的重要環節；利用區域試驗數據, 采用方差分析、高穩系數法、標準差比數法和Eberhart-Russell 模型來綜合分析某品種豐產穩產適應性是目前常用的方法[8］。本研究表明, 鄖單25 的主要特點：①豐產性突出。2019—2020 年參加湖北省山區組玉米區域試驗, 2019 年單產達11 680.2 kg/hm2, 比對照增產11.0%；2020 年單產達10 392.75 kg/hm2, 比對照增產14.17%, 2 年平均值為11 036.55 kg/hm2, 比對照增產12.47%。2 年豐產性效應值分別為1.55 和1.00, 平均值為1.275, 遠高于對照品種華玉11, 說明鄖單25 豐產性好。②穩定性強。2 年變異系數分別為10.17%和6.36%, 平均值為8.265%, 比對照略高, 但低于10.000%, 說明其穩產性較好。其高穩系數平均值為88.58%, 比對照品種華玉11 高8.95 個百分點, 且其2 年區域試驗均比華玉11 增產超過11%, 表明鄖單25 是高產穩產性品種。③適應性廣。湖北省山區地形復雜, 氣候條件多變, 玉米生育前期多低溫干旱, 不利于出苗；中期多高溫干旱, 影響授粉灌漿；后期多陰雨寡照, 病蟲害易流行暴發, 對玉米品種的要求較高。鄖單25 在2019—2020 年的區域試驗及生產試驗的結果表明, 其株型半緊湊, 出苗整齊, 生長旺盛, 具有增產潛力大、綜合品質優、抗性強的特點, 其2 年回歸系數分別為1.00 和1.09, 2 年平均值較穩定且趨近于1.00, 表明鄖單25 適宜種植范圍廣, 適宜湖北省海拔500～1 200 m 地區種植[8］。

4.2 高產栽培技術措施

研究顯示玉米單產增加的眾多因素中, 品種發揮了重要作用, 產量增益的35%～40%來源于遺傳改良[9］, 通過選育高產、穩產、抗逆的玉米新品種并在生產上大面積推廣應用是提高玉米產量的重要因素。但好的玉米品種, 如果沒有配套的栽培技術措施, 就不能完全達到增產增效的目的。在玉米栽培中, 施肥是玉米個體生長發育的重要保證, 密度是協調個體和群體的有效措施, 密度和肥料是影響玉米產量的關鍵栽培技術措施[10, 11］。因此, 通過本研究探明玉米種植密度和施肥量與玉米新品種鄖單25增產之間的關系, 找到該品種適宜的種植密度和施肥量水平尤為重要。

玉米是C4 高光效作物, 適宜的種植密度是玉米高產的重要保障。研究者分析表明, 在低種植密度時, 玉米個體性狀整體優良, 但單位面積穗數不足限制了玉米產量的提高；增加種植密度可提高玉米光溫資源利用率, 依靠群體發揮增產潛力；密度過大會造成田間通風透光不暢, 導致減產, 玉米產量隨種植密度的增加整體上呈現拋物線形狀變化[12-14］。本研究表明, 在同一施肥水平時, 在低密度B1 水平時產量最低, 在B1～B4 水平時, 產量隨著種植密度的增加而增加, 超過B4 水平時產量呈下降趨勢, 說明種植密度為6.00 萬株/hm2以下時, 能較好地協調玉米植株個體和群體的關系, 從而獲得高產, 與前人的結果基本一致[15］。

研究表明, 在其他條件不變的情況下, 施肥對糧食增產的貢獻率為30%～45%[16］, 其中氮素是影響玉米產量的最直接因素。目前, 中國很多地區生產上存在施肥不合理現象, 比如施肥量過多或不足、化肥施用配比不均衡等。黃鵬等[17］研究表明, 減量施肥15%時, 玉米的氮肥利用率有所提高, 對光照的利用效率也有明顯增高, 有利于玉米干物質的形成和增加, 從而提高產量；但是施肥量進一步降低到30%時, 產量顯著降低。本研究中, 在低施肥量A1 處理時, 產量最低, 在A1～A3 處理時, 產量隨著施肥量的增加而增加, A3～A5 處理時, 鄖單25 產量隨著施肥量的增加而減少, 雜交玉米鄖單25 的最適施肥量為A3 處理。

本研究結果還表明, 施肥量和種植密度間存在顯著的互作效應, 在實際生產中可根據土壤肥力條件及當地施肥水平配置合理的種植密度, 同樣可以獲得較理想的產量水平。各密肥處理中, A3B3 單產達15 670 kg/hm2, 居第1；A3B4單產達15 012 kg/hm2, 居第2, 兩者之間差異不顯著。在施肥量相同的情況下, B4 處理密度大于B3 處理, 管理費工費時, 生產中風險要大于B3, 所以認為A3B3 是最優的密肥組合。

5 小結

綜上所述, 玉米新品種鄖單25 豐產性突出、增產潛力大, 穩產性強, 屬強優勢玉米雜交種, 適應性廣, 具有良好的生產潛力和推廣應用價值。密肥試驗的結果表明, 一定范圍內增密或增肥均可提高鄖單25 的產量, 隨著密度的增加, 玉米新品種鄖單25產量先增后減；隨著施肥量的增加, 玉米品種鄖單25 產量在A1～A4 處理范圍內呈增加趨勢, 但再增施肥料產量又下降；從經濟角度分析, A3B3 處理為最優密肥組合, 即密度為5.25 萬株/hm2, 每公頃施750 kg 復合肥作底肥, 337.5 kg 尿素作追肥（苗肥:穗肥=1:2）, 單產達15 670 kg/hm2, 效益最佳。