河南省夏玉米品种生产适应性研究
2022-03-17周福民张志方卢瑞乾徐国举王海军李风章
周福民 张志方 王 静 卢瑞乾 徐国举 王海军 李风章
(河南省鹤壁市农业科学院,鹤壁 458030)
玉米在我国约有400 多年的栽培历史,是我国重要的粮食作物、饲料作物、工业原料[1-2],在国民经济中占据重要地位。国内外学者关于玉米作物开展了大量研究,尤其是玉米新品种的选育和审定更是呈现“井喷”之势,但是能推广种植并经得起市场考验的品种却不多。一方面原因在于气候环境的改变,自然灾害频发[3],玉米植株在生长发育过程中时常遭遇各种逆境胁迫,生产中倒伏、雌雄穗发育异常、受精结实率下降、高温热害等发生强度和频率呈增强之势[4-6];另一方面原因在于品种特性或自身缺陷,适宜种植区域有限,作物品种与推广区域光热资源不匹配[7-9],品种产量潜力得不到充分挖掘甚至严重减产,给种植户带来经济损失,最终导致品种被淘汰。多年玉米种植实践表明,品种与推广区域匹配是丰产增效的前提,是农户增收增益的保证。
为解决河南省夏玉米品种与推广区域不匹配问题,本研究以品种在生产中的适应性评价为切入点,以新选育玉米品种浚单658 为试验材料,以优化集成新品种适应性的评价方法为目的,开展了一系列研究。通过抗逆性、抗病性评价,结合产量对比,筛选出品种适推区域、集成配套种植关键技术,为新品种的成功推广奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料以鹤壁市农业科学院选育的玉米单交种浚单658 为试验材料,该品种于2020年通过国家农作物品种审定委员会审定(审定编号:国审玉20200283),于2021年通过河南省农作物品种审定委员会审定(审定编号:豫审玉20210044)。对照品种为郑单958。
1.2 试验地点根据河南省玉米生态区分布特点,在10 个具有代表性的地市布置10 个生产试验点,分别为:安阳、鹤壁、濮阳、新乡、焦作、郑州、周口、洛阳、平顶山、驻马店。
1.3 试验设计小区长方形,面积为150m2,10 行区,行长25m,行距0.60m,等行距种植。浚单658种植密度为5000 株/667m2,株距0.22m,每行播种114 穴;郑单958 种植密度4500 株/667m2,株距0.25m,每行播种100 穴。每穴留苗1 株,设2 次重复,试验周围设保护区。足墒贴茬直播,播期与当地生产的集中播期相当,种植管理同当地大田水平。
1.4 测定项目
1.4.1 病害按照《河南省玉米品种试验操作规程》规定的记载标准、记载时期,重点调查茎腐病、穗粒腐病等病害。其中,茎腐病评价标准参考王晓鸣等[10]方法(表1)。
表1 玉米茎腐病抗病性表型评价标准
1.4.2 倒伏调查根倒和茎折这两种倒伏类型,分别记作倒伏率和倒折率。倒伏率(根倒):乳熟末期,植株倾斜度大于45°但未折断的植株占该试验小区总株数的百分率。倒折率(茎折):乳熟末期,果穗以下部位折断的植株占该试验小区总株数的百分率。
1.4.3 产量成熟时全区收获计产,2 重复小区产量求平均数,按13%标准含水量折算成单位面积产量(kg/667m2),并计算较对照增减产百分比。
1.5 数据处理采用WPS 2019 软件整理分析试验数据并制表。
2 结果与分析
2.1 病害表现根据河南省各地病害发生特点,重点对各试验点的茎腐病和穗粒腐病进行病害调查(表2)。结果表明:对照品种郑单958的病害表现与以往数据基本一致,说明本研究的病害调查结果科学有效,可以进行下一步分析。浚单658 茎腐病发病率最大值为16.7%,发生在郑州试验点,郑单958 发病率最大值为13.3%,发生在郑州和平顶山2个试验点;浚单658 茎腐病发病率均值为2.9%,郑单958 茎腐病发病率均值为3.2%,两个品种均对茎腐病表现高抗;10 个试验点中,两个品种均有8 个试验点表现高抗茎腐病,占比为80%;浚单658 在新乡试验点表现抗,郑州试验点表现中抗,占比均为10%;对照品种在郑州和平顶山试验点表现中抗,占比为20%。两个品种的穗粒腐病病级范围均为1~3 级,说明在大田管理水平下,两个品种均对穗粒腐病有一定的抗性。
表2 试验材料在各试验点的抗病表现
2.2 倒伏表现对10 个试验点的根倒和茎折情况进行调查,结果如表3 所示。浚单658 倒伏率平均为0.4%,倒折率为0.6%,倒伏(折)率为1.0%;10个试验点中没有倒伏(折)率≥15%的试验点,倒伏率与倒折率之和最大值为4.8%,发生在驻马店试验点;有2 个试验点发生倒伏,占比为20%,倒伏率最大值为2.7%,发生在驻马店试验点;有3 个试验点发生倒折,占比为30%,倒折率最大值为3.3%,发生在郑州试验点。对照品种郑单958 倒伏率均值为2.0%,倒折率均值为2.1%,二者之和为4.1%;在10 个试验点中,倒伏(折)率≥15%的试验点有1 个,占比为10%,各试验点倒伏率与倒折率之和最大值为23.4%,发生在驻马店试验点;10 个试验点中有4 个发生倒伏,占比为40%,倒伏率最大值为15.7%,发生在驻马店试验点;有4 个试验点发生倒折,占比40%,倒折率最大值为11.0%,发生在郑州试验点。综合各个试验点的倒伏表现,两个品种在河南省夏玉米种植区均表现出较好的抗倒性,倒伏倒折主要发生在驻马店和郑州试验点,并且试验品种浚单658的抗倒性优于对照品种郑单958。
表3 试验材料在各试验点倒伏(折)情况 (%)
2.3 产量表现各试验点全区收获,折算产量结果如表4 所示。浚单658 在10 个试验点每667m2产量均值为 685.6kg,其中,鹤壁试验点平均产量最高,为828.9kg,驻马店试验点平均产量最低,为621.1kg;10 个试验点全部增产,占比为100%;各点增幅均值为9.4%,其中,郑州试验点增幅最大,为27.8%,洛阳试验点增幅最小,为1.1%。郑单958 在10 个试验点每667m2产量均值为628.9kg,其中,鹤壁试验点平均产量最高,为753.3kg,郑州试验点平均产量最低,为528.4kg。可见,与对照品种相比,浚单658 在河南省夏玉米种植区表现出较好的丰产性和稳产性。
表4 试验材料在各试验点的产量结果
3 结论与讨论
根据种植区域生态特点和当地玉米生产过程中病虫草害、自然灾害风险点,选取关键生理生化指标,开展新品种抗逆性、抗病性、丰产性、稳产性等方面的评价,选定适推区域、确定关键生产或植保技术,应是新品种推广前的必修课,是玉米品种具有市场竞争力和保障种植户经济利益的基础和前提。
3.1 抗性评价是基础优良的抗性是品种生产适应性的基础,新品种推广前,首先设置品种示范方或展示试验,对品种抗性进行综合评价,扎实地研究品种对种植区域的适应性。本研究中,浚单658 具有较强的抗病性、抗倒性,表明该品种在河南省各种植区均具有较好的适应性。另外,该品种在个别种植区具有一定的倒伏风险,生产中应提前采取防范措施,以免影响玉米的产量、品质及机械化收获[11-13];鉴于病虫害发生特点,在实际生产中还应注意防治玉米螟和蚜虫。如果抗性评价结果不理想,如倒伏风险大、病害严重、逆境适应性差,则不建议在该区域推广种植。此外,本研究只列出一年多点的试验数据,旨在阐释玉米品种生产适应性评价方法,在生产实践中,需综合多年多点试验结果,提高试验准确性。正常情况下,品种抗性表现达到淘汰标准的区域,直接一票否决;抗性表现良好的区域,应通过进一步试验验证,以降低推广风险。为提高工作效率,可在参试阶段,同步安排评价试验。简言之,抗性评价是基础,推广种植应以抗性评价结果为前提。
3.2 产量评价是关键高产、稳产是玉米育种的重要目标[14],是品种选择时需要考虑的关键因素。在品种推广时,产量没有保证,其他性状指标的数据结果通常没有考察意义,从经济效益的角度来讲,产量在适应性评价时具有一票否决权。实际生产中,围绕增产、稳产投入了大量工作和精力,国内外学者普遍认为提高种植密度是提高单位面积产量的重要措施[15-16]。本研究结果显示,浚单658 适宜种植密度为5000 株/667m2,高于我国玉米品种主流种植密度(3200~4500 株/667m2),耐密性是保证该品种丰产的重要性状之一,是决定该品种适推区域的关键指标。但是,密度增加,倒伏风险随之增大,因此,合理密植是提高密度的技术关键、是增产的保障,在生产中可通过密度试验,确定品种的适宜种植密度。此外,可制定地方标准作为配套栽培技术,帮助种植户增产增收、增效增益。