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山西省8个糯玉米品种品质筛选与利用

2023-07-17邢磊陈永欣范瑞李文和阮福林

种子科技 2023年8期
关键词:农艺性状

邢磊 陈永欣 范瑞 李文和 阮福林

摘    要:高产优质、适口性好的鲜食糯玉米备受城乡居民青睐,为了筛选出最适宜山西地区种植的高产稳产、适口性好的鲜食糯玉米新品种,试验选取山西种植面积较大的8个糯玉米品种,通过2020—2021年试验种植,对不同农艺性状进行对比筛选,使用方差分析比较不同品种之间农艺性状的差异,选出高产优质、更适宜山西地区种植的玉米品种。根据国家鲜食玉米感官等级指标测定评级不同品种,选出外形和适口性皆优的品种。通过农业农村部谷物品质监督检验测试中心鉴定不同玉米品种的品质,测定其支链淀粉、蛋白质、氨基酸、可溶性总糖及花青素的含量。试验分析表明,万糯2000、晋鲜糯6号、晋糯20号、晋糯10号产量高,外形美观,色泽鲜亮,籽粒排列饱满整齐,食味口感优良,富含营养物质,能很好地满足市场及群众需求。

关键词:鲜食糯玉米;农艺性状;比较筛选;品质鉴定

文章编号:1005-2690(2023)08-0041-05       中国图书分类号:S513       文献标志码:B

基金项目:忻州市重点研发-农业领域项目(20200318);忻州市科技成果转化引导专项(20200504)。

作者简介:邢 磊(1994—),女,汉族,山西忻州人,硕士,实习研究员,研究方向为甜糯玉米种质材料创新与品种选育。

范 瑞(1987—),男,汉族,山西繁峙人,硕士,助理研究员,研究方向为甜糯玉米种质材料创新与品种选育。

李文和(1973—),男,汉族,山西忻州人,专科,技师,研究方向为甜糯玉米品种推广。

阮福林(1975—),男,汉族,山西忻州人,专科,技师,研究方向为甜糯玉米品种推广。

通信作者:陈永欣(1963—),女,汉族,山西五台人,本科,二级研究员,研究方向为甜糯玉米种质材料创新与品种选育。

鲜食玉米作为特用玉米,含有丰富的蛋白质、脂肪、淀粉、氨基酸等营养物质。鲜食玉米籽粒中含蜡质胚乳,口感香糯,富含硒元素,享有“黄金食品”的美誉,已作为当今世界的十大高档蔬菜品种之一被广泛开发,深受农民喜爱。鲜食玉米包括甜玉米、糯玉米和甜糯玉米,其支链淀粉含量或可溶性总糖需要达到一定标准[1-3]。糯玉米起源于我国且品种均为我国自主选育,是重要的饲用及工业加工作物。基于人们对转基因玉米的接受程度还不够高,许多西方国家逐渐认可了我国自主选育的糯玉米[4-6]。

在糯玉米长期选育过程中,我国育种专家将不同种质的优良性状聚合,重点选择具有产量高、品质优、抗性强、口感好等特点的优良材料。同时,根据市场需求,选育专用化品种,用于加工、鲜食、速凍等不同用途[7-9]。

山西光热资源丰富、昼夜温差大、病虫害少,优越的气候条件、土地资源和产业优势符合优质鲜食甜糯玉米的生产条件[10]。近年来,由于审定渠道多样化,审定标准放宽,山西省于2001—2019年审定40个特用玉米品种[11],生产上推广的品种多达数百个,多数是先玉335和郑单958的改良品种,但仍存在多、乱、杂等现象[12]。为做大做强鲜食玉米产业,应积极培育高产稳产、抗性好、适应范围广、外形美观、适口性好的优良玉米品种,提升鲜食玉米生产、加工水平,促进山西鲜食玉米产业健康可持续发展[13-15]。

同时,通过多种育种手段,充分利用种质资源,培育和开发适应市场需要的新型糯玉米品种,提高农民的经济效益,进一步探索新技术和新理念在玉米种植中的应用空间,有助于提升种植效率,保障粮食供应稳定[16-18]。目前,鲜食玉米加工业得到快速发展,且加工技术日趋完善,产品形式多样,除速冻保鲜外,还被做成饮品、薯片、果冻、香肠、淀粉等,经济和社会效益显著[19-21]。本研究选取山西种植面积较大的8个糯玉米品种,在不同种植密度下,对比筛选不同农艺性状,旨在选出最适合山西种植的糯玉米品种。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

本试验选取山西农业大学玉米研究所甜糯玉米试验基地,该试验田地处忻州(112°44′E,38°24′N),前茬作物为糯玉米,地势平坦、肥力中等、灌溉条件良好,全年日均温度为8~12 ℃,10 ℃以上有效积温≥3 300 ℃,年平均降水量为547.1 mm,降水集中在6—9月。

1.2 试验材料

本试验选取山西省种植面积较大的8个糯玉米品种作为试验材料,分别为万糯2000、晋鲜糯6号、晋糯18号、京科糯2000、晋糯8号、晋糯10号、晋糯20号、晋单(糯)41号,其中以经典黄糯玉米品种晋单(糯)41号作为对照(CK)。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计

选用生产上种植面积较大的8个品种,种植密度为52 500株/hm2,设置3次重复,小区面积为25 m2(行长5 m、行距0.5 m,共10行)。4月28日播种,5月24日间、定苗,播种前施加磷酸二铵450 kg/hm2,6月5日施加尿素300 kg/hm2。

1.3.2 田间性状调查

试验对株高、穗位、穗长、穗粗、茎粗、行粒数和粒色等田间农艺性状进行调查。在甜糯玉米最佳采收期,采摘并考查鲜果穗性状,测试其口感,包括果皮薄厚程度、甜糯鲜香程度,以及皮渣感、嚼劲如何等,并以单个小区(25 m2)对组合测产,再进行产量折合计算。

1.3.3 室内考种

糯玉米在授粉后25 d采收考种。田间收获后,每个小区挑选具有代表性的20穗鲜果穗,分别装入尼龙袋并写好标签,将其农作物、品种名称及收货日期标明。将每个小区20穗鲜果穗直接进行室内考种后,测定果穗的穗长、穗粗、穗行数、行粒数、穗重,然后将果穗单穗脱粒并称重,测量其千粒重。

1.3.4 品质分析测定

由农业农村部谷物品质监督检验测试中心测试支链淀粉含量、蛋白质、氨基酸、可溶性总糖及花青素含量。

1.4 数据分析

使用Excel软件对数据进行处理及作图分析;使用软件IBM SPSS Statistics 26软件对数据进行方差分析,使用最小显著性差异法(LSD)进行多重比较(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同玉米品种农艺性状分析

2.1.1 不同玉米品种茎秆特性比较分析

适宜的株高和茎粗有利于增强玉米的抗倒伏能力。由图1可以看出,所有品种株高都顯著高于对照晋单(糯)41号(P<0.05),其中京科糯2000最高。万糯2000、晋鲜糯6号、晋糯18号之间无显著差异(P>0.05),晋糯8号、晋糯10号、晋糯20号之间没有显著差异(P>0.05)。万糯2000、晋鲜糯6号、晋糯18号、京科糯2000、晋糯20号茎粗显著大于对照晋单(糯)41号(P<0.05),晋糯8号、晋糯10号茎粗与对照无显著差异(P>0.05)。其中,万糯2000茎粗最大,京科糯2000茎粗与万糯2000差异不显著(P>0.05)。晋鲜糯6号茎粗显著小于万糯2000(P<0.05),但与京科糯2000差异不显著(P>0.05)。

2.1.2 不同玉米品种穗部性状比较分析

由图2可以看出,除了万糯2000穗位与对照晋单(糯)41号无显著差异(P>0.05),其余品种穗位均显著高于对照晋单(糯)41号(P<0.05),其中京科糯2000穗位最高,晋糯8号次之。晋鲜糯6号和晋糯20号的穗位差异不显著(P>0.05)。晋鲜糯6号、晋糯18号、晋糯20号穗长显著大于晋单(糯)41号(P<0.05),晋糯8号穗长显著小于晋单(糯)41号(P<0.05),万糯2000、京科糯2000、晋糯10号穗长与对照晋单(糯)41号差异不显著(P>0.05)。京科糯2000穗粗与对照晋单(糯)41号差异不显著(P>0.05),其他6个品种穗粗都显著大于对照晋单(糯)41号(P<0.05),其中,万糯2000、晋糯18号穗粗最大,且万糯2000与晋糯18号穗粗无显著差异(P>0.05),晋糯20号穗粗次之,且晋糯8号、晋糯10号穗粗与晋糯20号没有显著差异(P>0.05)。京科糯2000、晋糯8号秃尖长与对照晋单(糯)41号差异不显著(P>0.05),其他5个品种秃尖长都显著小于对照晋单(糯)41号(P<0.05)。其中,万糯2000、晋鲜糯6号、晋糯20号穗粗差异不显著(P>0.05),晋糯18号、晋糯10号差异不显著(P>0.05)。晋糯8号、晋糯20号穗行数显著多于对照晋单(糯)41号,京科糯2000穗行数显著少于对照晋单(糯)41号(P<0.05),其他5个品种穗行数与对照晋单(糯)41号没有显著差异(P>0.05)。所有品种行粒数都显著多于对照晋单(糯)41号(P<0.05),其中,晋鲜糯6号行粒数最多,晋糯8号行粒数最少。万糯2000、晋糯18号、京科糯2000、晋糯10号、晋糯20号行粒数之间无显著差异(P>0.05)。

2.1.3 不同玉米品种产量比较分析

如图3所示,京科糯2000产量和晋糯18号与对照晋单(糯)41号无显著差异(P>0.05),其他5个品种产量均显著高于对照晋单(糯)41号(P<0.05),其中,万糯2000产量最高,晋糯20号与万糯2000产量无显著差异(P>0.05),晋糯10号与晋糯20号产量无显著差异(P>0.05)。

2.2 不同玉米品种外观品质及食味鉴定

根据国家鲜食玉米感官等级指标测定,鉴定8个糯玉米品种的外观品质及食味。

如表1所示,从外观、色泽、籽粒排列、饱满度、柔嫩度、食味口感和种皮厚度上进行鉴定,晋鲜糯6号、晋糯10号、晋糯20号各项指标均达一级,万糯2000、晋糯18号在食味口感上测定等级为二级,京科糯2000在外观、色泽、食味口感上测定等级为二级,晋糯8号籽粒排列测定等级为二级,对照晋单(糯)41号饱满度和种皮厚度测定等级为二级,其余均为一级。

2.3 不同玉米品种品质鉴定

鲜食玉米能为人体提供丰富的蛋白质、氨基酸等营养物质。由表2可知,农业农村部谷物品质监督检验测试中心对支链淀粉含量、蛋白质、氨基酸、可溶性总糖及花青素的含量测试,各品种富含的营养物质不同。8个糯玉米品种的直链淀粉/粗淀粉均超过95%,可溶性总糖晋糯18号低于对照晋单(糯)41号,其他品种均超过对照晋单(糯)41号,且晋糯10号可溶性总糖含量最高,晋糯20号次之,黑玉米的可溶性总糖普遍较高。蛋白质含量晋糯8号、晋糯20号、京科糯2000超过对照晋单(糯)41号,其他蛋白质含量低于对照。晋单(糯)41号赖氨酸含量高于其他品种。花青素含量晋糯20号含量最高,晋糯10号次之。

3 结论与讨论

万糯2000与对照晋单(糯)41号相比,株高、秃尖长显著低于对照晋单(糯)41号(P<0.05);茎粗、穗粗、行粒数显著高于对照晋单(糯)41号(P<0.05);穗位96.5 cm,穗长19.7 cm,穗行16 cm,与对照晋单(糯)41号无显著差异(P>0.05);产量显著高于对照晋单(糯)41号(P<0.05)。万糯2000外形美观、色泽鲜亮,支链淀粉含量98.72%,可溶性总糖高于对照晋单(糯)41号,排名第5;蛋白质含量低于对照晋单(糯)41号,排名第6;赖氨酸含量低于对照晋单(糯)41号,排名第6。

晋鲜糯6号、晋糯18号与对照晋单(糯)41号相比,株高、茎粗、穗位、穗长、穗粗、行粒数均显著大于对照晋单(糯)41号(P<0.05),秃尖长均显著小于对照晋单(糯)41号(P<0.05),其中,晋鲜糯6号行粒数最多,晋糯18号次之。晋鲜糯6号产量显著小于万糯2000(P<0.05),显著大于对照晋单(糯)41号。晋糯18号产量与对照晋单(糯)41号差异不显著(P>0.05)。晋鲜糯6号和晋糯18号穗形美观,籽粒排列整齐,支链淀粉含量分别为99.37%、98.86%,可溶性总糖排名分别为第6和第8,蛋白质含量排名分别为第7和第8,赖氨酸含量排名分别为第8和第7。

京科糯2000与对照晋单(糯)41号相比,京科糯2000株高、茎粗、穗位、行粒数都显著大于对照晋单(糯)41号(P<0.05),其中京科糯2000株高最高;穗长、穗粗、秃尖和产量都与对照晋单(糯)41号无显著差异(P>0.05);穗行数显著小于对照晋单(糯)41号(P<0.05)。京科糯2000外形美观,但口感不佳,支链淀粉含量98.90%,可溶性总糖排名第3,蛋白质含量排名第2,赖氨酸含量排名第2,富含各种营养物质。

4个白糯品种相比,万糯2000穗位低、产量高、秃尖短。晋鲜糯6号行粒数多,口感极佳,产量仅次于万糯2000。晋糯18产量显著小于对照(P<0.05)。京科糯2000穗行数显著小于对照(P<0.05),穗长、穗粗、秃尖和产量都与对照晋单(糯)41号无显著差异(P>0.05),但富含各种营养物质且排名靠前。综合考虑万糯2000、晋鲜糯6号更适宜山西地区白糯玉米种植。

晋糯8号、晋糯10号、晋糯20号都是黑色糯玉米,富含花青素。花青素也被称为花色素、花色苷,属于生物类黄酮物质,有很强的抗氧化性,可降低酶活性,具有抗变异、抗肿瘤等保健功能,也可以有效降低人体胆固醇水平,预防血栓形成,预防心脑血管疾病发生。三者与对照晋单(糯)41号相比,株高、穗位、穗粗、行粒数和产量都显著大于对照(P<0.05);晋糯20号茎粗显著大于对照晋单(糯)41号(P<0.05),且仅次于万糯2000。晋糯8号、晋糯10号茎粗与对照无显著差异(P>0.05);晋糯20号穗长显著大于对照(P<0.05),晋糯8号穗长显著小于对照(P<0.05),晋糯10号穗长与对照无显著差异(P>0.05)。晋糯10号、晋糯20号秃尖显著小于对照(P<0.05),晋糯8号与对照无显著差异(P>0.05);晋糯8号、晉糯20号穗行数显著大于对照(P<0.05),晋糯10号穗行数与对照无显著差异(P>0.05)。三者相比,株高、穗粗、穗位高无显著差异(P>0.05)。晋糯20号茎粗显著大于晋糯8号和晋糯10号(P<0.05);晋糯10号和晋糯20号穗长显著大于晋糯8号(P<0.05);晋糯20号秃尖最短,晋糯10号次之;晋糯8号和晋糯20号穗行数显著大于晋糯10号(P<0.05);晋糯10号和晋糯20号行粒数和产量显著大于晋糯8号(P<0.05)。外观晋糯10号和晋糯20号皆为一级,晋糯8号籽粒排列整齐程度不及晋糯10号和晋糯20号。支链淀粉含量三者≥98%,可溶性总糖排名分别为第4、第1、第2,蛋白质排名分别为第1、第6、第3,花青素含量排名为第3、第2、第1。综合三者农艺性状表现、外观口感和富含营养物质,晋糯20号优于晋糯10号和晋糯8号,是优质的黑糯玉米品种,更适合山西地区黑糯玉米的种植。

通过对不同品种与产量相关农艺性状的比较与分析,结合玉米外观色泽、食味口感、品质分析,可以得出万糯2000、晋鲜糯6号、晋糯20号、晋糯10号产量高,外形美观,色泽鲜亮,籽粒排列饱满整齐,食味口感优良,含有丰富营养物质,能很好满足市场及人民需求。

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