黄土高原丘陵沟壑区玉米新品种引种比较综合评价

2024-06-06王文奎张海强焦智辉王雯

甘肃农业科技 2024年5期

王文奎张海强焦智辉王雯

摘要：通過研究不同玉米品种在黄土高原丘陵沟壑区的稳产性及丰产性，以期为该区玉米新品种的筛选及推广提供科学依据。以引进10个玉米品种为试材，对参试各玉米品种的农艺性状、产量及产量特征等指标进行综合分析评价。结果表明，强盛399、伊丹131、金穗1915折合产量高，分别为11 850.1 、11 605.0 、11 411.9 kg/hm2，较对照品种金穗702分别增产14.54%、12.17%、10.30%；并单39、丰田101、敦玉9号折合产量较低，分别较对照品种金穗702减产3.76%、10.86%、30.76%。利用综合评价法对参试玉米品种进行综合评价并结合产量结果表明，强盛399、金穗306、伊丹131、金穗702表现出良好的丰产性与稳产性，同时表现出静态稳定性高、品质优异、生态适应性强的特点，是适用于黄土高原丘陵沟壑区种植的玉米新品种，建议予以推广。金穗1915、FT806、强盛388综合评价居中，建议继续引种观察。敦玉9号、丰田101、并单39号综合评价较差，建议淘汰。

关键词：玉米；新品种；引种比较；生育期；植株性状；产量性状；综合评价指数；黄土高原丘陵沟壑区

中图分类号：S513 文献标志码：A 文章编号：2097-2172（2024）05-0429-05

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.05.008

Comprehensive Evaluation of the New Maize Varieties Introduced in

Hilly and Gully Areas on the Loess Plateau

WANG Wenkui 1， ZHANG Haiqiang 1， JIAO Zhihui 2， WANG Wen 2

（1. Tongwei County Bureau of Agriculture and Rural Affairs， Tongwei Gansu 743300， China; 2. Tongwei County Seed Management Station， Tongwei Gansu 743300， China）

Abstract： This study evaluated the stability and productivity of different maize varieties in the hilly and gully areas on the Loess Plateau to provide a scientific basis for the selection and promotion of new maize varieties in the area. 10 introduced maize varieties were tested for agronomic traits， yield， and yield characteristics. The results showed that Qiangsheng 399， Yidai 131， and Jinsui 1915 had high average yields of 11 850.1， 11 605.0， and 11 411.9 kg/ha， respectively， representing increases of 14.54%， 12.17%， and 10.30% over the control variety Jinsui 702. On the other hand， Bingdan 39， Fengtian 101， and Dunyu 9 had lower yields， showing decreases of 3.76%， 10.86%， and 30.76% compared to that of Jinsui 702. Comprehensive evaluation combined with yield data showed that Qiangsheng 399， Jinsui 306， Yidan 131， and Jinsui 702 exhibited excellent productivity and stability， along with high static stability， superior quality， and strong ecological adaptability， making them suitable for cultivation in the hilly and gully areas on the Loess Plateau. They are recommended for promotion. Jinsui 1915， FT806， and Qiangsheng 388 received middle evaluation remarks and are recommended for continued observation. Dunyu 9， Fengtian 101， and Bingdan 39 were rated poorly and are recommended for elimination.

Key words： Maize; New variety; Introduction and comparison; Growth period; Plant trait; Yield trait; Comprehensive evaluation index; Hilly and gully area on the Loess Plateau

品种的筛选和更新是一个地区增加粮食产量的决定性因素，引进适宜于本地区发展的品种是增收增产的关键所在［1 ］，选择适宜的综合评价方法是品种筛选面临的另一重大挑战［2 ］。传统的品种筛选仅仅通过表观性状和产量性状进行评价［3 ］，能在一定程度上反映出引进品种的特性以及适应性［4 ］，但不能将品种的各种优势进行综合评价，引用或者改进适宜于新品种筛选的数学方法已成为学者近年关注的焦点［5 ］，数学方法和数学模型已广泛应用于作物新品种引进。众所周知，基因和环境共同影响作物的产量及生态适应性［6 ］。黄土高原丘陵沟壑区为雨养农业，作物生长环境相对恶劣，通过数学方法及模型科学发掘作物基因潜力对该区新品种引进具有重要意义［7 ］。高周权［8 ］通过玉米的株高、穗位高等表观性状传统的评价出适宜于贵州高海拔玉米种植的优势品种；另有研究通过AMMI模型和GGE双标图联合分析法对5个试验点13个玉米品种的丰产性、稳定性和环境关系做出了综合评价［9 ］，但此种模型抛弃了参试玉米品种的基本农艺表观性状。张美兰等［10 ］通过作物生长所需的气象资源、立地条件以及土壤理化性状对马铃薯生长的适宜环境因素做出了综合评价，但其忽略了马铃薯本身的基因性状，并不能科学的对马铃薯新品种引进提供理论依据。本研究基于传统表观性状和产量性状，通过综合分析玉米新品种的基因型与环境的适应性，做出客观评价，旨在为黄土高原丘陵沟壑区加快玉米品种更新换代和为西北雨养农业区主导玉米新品种的布局及推广提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试玉米品种金穗1915、金穗702、金穗306由白银金穗种业有限公司提供，强盛388、强盛399由山西强盛种业有限公司提供，丰田101、伊丹131、并单39、FT806、敦玉9号由通渭县种子服务站提供。以金穗702（CK）作为对照品种。

1.2 试验区概况

试验于2021年在甘肃省通渭县襄南镇东坪村梯田地进行。当地海拔1 750 m，属中温带半干旱气候。作物一年一熟，为黄土高原丘陵沟壑区的典型旱地雨养农业区。多年平均降水量为390.7 mm，且主要集中于7 — 9月（占年降水量的60%～65%）。

1.3 试验方法

试验随机排列，3次重复，小区面积49.5 m2（11.0 m×4.5 m）。试验小区周围100 cm外种植3～5行保护带。玉米采用全膜双垄沟播技术种植。播种前整地起垄，并结合整地前一次性均匀基施N 165 kg/hm2、P2O5 120 kg/hm2，于4月29日按行距50 cm、株距30 cm播种。其他生产管理方式与当地农民生产习惯一致。

1.4 数据测定及处理

观察记载生育期，收获前每小区随机取样10株进行考种，收获时按小区测实产并计算折合产量［11 ］。

1.4.1 综合评价分析方法基于穗长、穗行数、行粒数、穗粗、穗轴粗、千粒重、籽粒出产率、小区籽粒产量等相关指标建立的综合评价指数［12 ］。

1.4.2 数据处理数据采用 Microsoft Excel 2019 整理、汇总计算及图表绘制。

2 结果与分析

2.1 生育期

由表1可以看出，供试各玉米品种的出苗期无差异，但抽雄期、吐丝期、成熟期有一定差异。抽雄期以金穗306最早，较金穗702（CK）提早8 d；敦玉9号最迟，较金穗702（CK）推迟4 d；其余品种金穗702（CK）提早0～7 d。吐丝期以金穗306最早，较金穗702（CK）提早9 d；敦玉9号最迟，较金穗702（CK）推迟3 d；其余品种金穗702（CK）提早0～8 d。成熟期以金穗306、并单39最早，均较金穗702（CK）提早12 d；敦玉9号最迟，较金穗702（CK）推迟10 d；其余品种较金穗702（CK）提早-2～9 d。各供试玉米品种的全生育期为136～158 d，以金穗306、并单39最短，均为136 d，均较金穗702（CK）缩短12 d；FT806次之，为139 d，较金穗702（CK）缩短9 d；敦玉9号最长，为158 d，较金穗702（CK）延长10 d；金穗1915较长，较金穗702（CK）延长2 d；其余品种较金穗702（CK）缩短3～5 d。

2.2 主要农艺性状

由表2可以看出，穗形除金穗702（CK）为锥型外，其余品种均为筒型。粒型除金穗702（CK）为偏硬粒、并单39为半马齿外，其余品种均为马齿状。各品种均粒色为黄色。穗轴色除金穗306为紫色、敦玉9号为白色外，其余品种均为红色。株高以强盛399最高，为314 cm，较金穗702（CK）高26 cm；伊丹131次之，为310 cm，较金穗702（CK）高22 cm；敦玉9号最矮，为258 cm，较金穗702（CK）矮30 cm；其余品种株高为260～295 cm，较金穗702（CK）高-28～7 cm。穗位高以伊丹131最高，为116 cm，较金穗702（CK）高17 cm；金穗1915次之，为110 cm，较金穗702（CK）高11 cm；敦玉9号最低，为94 cm，较金穗702（CK）低5 cm；其余品种穗位高为100～108 cm，较金穗702（CK）高1～9 cm。穗长以强盛399最长，为22.5 cm，较金穗702（CK）长1.5 cm；伊丹131和丰田101次之，均为21.5 cm，均较金穗702（CK）长0.5 cm；并单39最短，为17.0 cm，较金穗702（CK）短4.0 cm；其余品种穗长为19.1～21.0 cm，较金穗702（CK）长-1.9～0 cm。穗行数以强盛399最多，为19.0行，较金穗702（CK）多1.0行；伊丹131次之，为18.5行，较金穗702（CK）多0.5行；并单39最少，为14.0行，较金穗702（CK）少4.0行；其余品种穗行数为15.0～18.0行，较金穗702（CK）少-3.0～0行。行粒数以强盛399最多，為48粒，较金穗702（CK）多4粒；金穗1915次之，为46粒，较金穗702（CK）多2粒；并单39最少，为36粒，较金穗702（CK）少8粒，其余品种的行粒数为40～44粒。穗粗以强盛399最粗，为5.9 cm，较金穗702（CK）粗0.4 cm；FT806次之，为5.8 cm，较金穗702（CK）粗0.3 cm；丰田101最细，为5.4 cm，较金穗702（CK）细0.1 cm；其余品种的穗粗为5.5～5.7 cm，较金穗702（CK）粗0～0.2 cm。穗轴粗以并单39最粗，为4.2 cm，较金穗702（CK）粗1.1 cm；丰田101次之，为3.9 cm，较金穗702（CK）粗0.8 cm；强盛388最细，为2.9 cm，较金穗702（CK）细0.2 cm；其余品种的穗轴粗为3.1～3.4 cm，较金穗702（CK）粗0～0.3 cm。百粒重以强盛399、丰田101最高，均为42.0 g，较金穗702（CK）增加3.3 g；伊丹131次之，为41.0 g，较金穗702（CK）增加2.3 g；并单39最低，为29.5 g，较金穗702（CK）降低9.2 g；其余品种的百粒重为37.0～40.3 g，较金穗702（CK）增加-1.7～1.6 g。出籽率以敦玉9号最高，为88.50%，较金穗702（CK）增加1.41个百分点；金穗702（CK）次之，为87.09%；并单39最低，为81.21%，较金穗702（CK）降低5.88个百分点；其余品种的出籽率较金穗702（CK）降低0.11～4.75个百分点。

2.3 产量

由表3可以看出，折合产量以强盛399最高，为11 850.1 kg/hm2，较金穗702（CK）增产14.54%；伊丹131次之，为11 605.0 kg/hm2，较金穗702（CK）增产12.17%；金穗1915居第3位，为 11 411.9 kg/hm2，较金穗702（CK）增产10.30%；并单39最低，仅为7 163.5 kg/hm2，较金穗702（CK）减产30.76%；其余品种折合产量为9 222.6～ 10 932.0 kg/hm2，较金穗702（CK）增产-10.86%～5.66%。对产量进行方差分析表明，强盛399、伊丹131均与金穗1915差异不显著，但均与其余品种差异显著；金穗1915与金穗306间差异不显著，但二者均与其余品种差异显著；强盛388与金穗702（CK）、FT806差異不显著，与其余品种差异显著；金穗702（CK）、FT806、丰田101间差异均不显著，但均与敦玉9号、并单39差异显著；敦玉9号与并单39差异显著。

2.4 综合评价

基于穗长、穗行数、行粒数、穗粗、穗轴粗、千粒重、籽粒出产率、小区籽粒产量等相关指标建立的综合评价指数见表4，其综合评价指数由大到小依次为强盛399、金穗306、伊丹131、金穗702（CK）、金穗1915、FT806、强盛388、敦玉9号、丰田101、并单39。就综合评价位次和产量位次来看，二者既有区别也有相似。与产量位次相比，位于前3位的玉米品种由强盛399、伊丹131、金穗1915变为强盛399、金穗306、金穗702（CK），这主要是因为金穗306较金穗1915具有更高的株高、穗长和穗行数所致；位于后3位的玉米品种则由丰田101、敦玉9号、并单39的顺序变为敦玉9号、丰田101、并单39，这主要是因为敦玉9号较丰田101具有更高的行粒数、穗粗和出籽率。

3 讨论与结论

作物表现型受到基因和外界环境的共同影响［13 ］，优良的作物品种没有适宜的生态环境经济效益不能最大化，适宜的生长环境没有优质的种质资源生态效益不能最大化，综合经济效益和生态效益，对黄土高原丘陵沟壑区的雨养农业尤其具有重要意义。本研究表明，强盛399、伊丹131、金穗1915折合产量高，分别为11 850.1、11 605.0、11 411.9 kg/hm2，分别较对照品种金穗702增产14.54%、12.17%、10.30%；丰田101、敦玉9号、并单39折合产量较低，分别较对照品种金穗702减产3.07%、10.86%、30.76%。利用综合评价法对参试玉米品种进行综合评价，评价指数位次由高到低依次为强盛399、金穗306、伊丹131、金穗702（CK）、金穗1915、FT806、强盛388、敦玉9号、丰田101、并单39。通过传统农艺性状结合综合评价认为，玉米品种强盛399、金穗306、伊丹131、金穗702比较适宜于黄土高原丘陵沟壑区种植，其综合评价与田间实际表现基本一致。徐澜等［14 ］认为，结合高稳系数法、灰色关联系数法等，据主成分得分对14个引种春小麦进行综合评价，得到5个南引品种的丰产及稳产性好，较适合忻定盆地春播及类似生态区种植，这与本研究结果类似。本研究还表明，金穗1915、FT806、强盛388综合评价居中，折合产量分别为11 411.9、 10 243.6、10 574.9 kg/hm2，分别较对照品种金穗702增产10.30%、-0.99%、2.21%，建议继续引种观察。丰田101、敦玉9号、并单39号折合产量较低，分别较对照品种金穗702减产3.07%、10.86%、30.76%，其丰产稳产性弱，品质低，生态适应性及综合评价较差，建议淘汰。这与郑飞等［15 ］的研究结果类似。郑飞等［15 ］还发现，通过AMMI模型对每个品种与环境的交互作用进行主成分分析（IPCA），以及籽粒破碎率和玉米产量双向平均法筛选出了适宜淮北不同生态区丰产稳产、适宜机械粒收玉米新品种，此方法也可借鉴在黄土高原丘陵沟壑区玉米生产品种筛选中应用。

基于10个玉米品种试验结果，强盛399、金穗306、伊丹131、金穗702表现出良好的丰产性与稳产性，同时表现出静态稳定性高、品质优异、生态适应性强的特点，适于在年均气温5.7～7.7 ℃、无霜期122～160 d、年蒸发量1 400 mm以上、年均降水量350～600 mm的黄土高原丘陵沟壑区种植，建议予以推广。

参考文献：

［1］雍山玉，桑得福，贾莉，等. 高海拔旱作区玉米新品种引进试验初报［J］. 甘肃农业科技，2022，53（4）：52-55.

［2］刘晓伟，郭天文，张平良，等. 陇中地区马铃薯主粮化品种引进与筛选［J］. 甘肃农业科技， 2019（1）：34-37.

［3］马瑞芳，潘逸明，王琳琳，等. 浙西南地区矮生菜豆品种引进对比试验［J］. 浙江农业科学，2022，63（9）：2024-2026.

［4］雍山玉，桑得福，宋振华，等. 定西旱作区全膜双垄沟播玉米新品种比较试验初报［J］. 甘肃农业科技， 2021，52（10）：69-72.

［5］周桂梅，刘振兴，陈健，等. 利用高稳系数法分析国家区域试验小豆品种的高产稳产性［J］. 河北农业科学， 2012，16（2）：20-21.

［6］杨国虎. 玉米抗旱性的鉴定指标及遗传育种研究进展［J］. 甘肃农业科技，2002（10）：19-21.

［7］陈琦，马文清，汪兰英，等. 青贮玉米新品种引种试验初报［J］. 甘肃农业科技，2022，53（7）：28-34.

［8］高周权. 贵州高海拔区域玉米优势新品种的筛选［J］. 农技服务，2023，40（9）：13-15.

［9］李伟绮，支小刚，赵建华，等. 基于AMMI模型和GGE雙标图的玉米区域试验分析［J］. 寒旱农业科学，2023，2（7）：607-610.

［10］张美兰，郭世乾，贾蕊鸿，等. 甘肃省马铃薯种植适宜性评价及影响因素分析［J］. 寒旱农业科学，2023，

2（8）：731-735.