閆建賓 王俊花 邵林生 程永鋼 王瑞鋼 龐旭 梁海英 張雪彪 張沛敏
摘要:為了分析不同年份、不同產(chǎn)地生產(chǎn)的種子對超甜玉米發(fā)芽率、田間出苗率、單穩(wěn)重及產(chǎn)量的影響,以‘迪甜6號為試驗(yàn)材料,對3個年份(A1為2010年,A2為2011年,A3為2012年)、2個產(chǎn)地(B1為平遙,B2為海南)生產(chǎn)的種子進(jìn)行了室內(nèi)發(fā)芽試驗(yàn)和田間測定。結(jié)果表明:種子生產(chǎn)年份對種子發(fā)芽率、田間出苗率、單穩(wěn)重、產(chǎn)量4個指標(biāo)影響較大;除產(chǎn)量外,種子產(chǎn)地對其他3個指標(biāo)影響不是很大?!咸?號的種子發(fā)芽率和田間出苗率隨著種子生產(chǎn)年份的久遠(yuǎn)均呈現(xiàn)下降趨勢。種子生產(chǎn)年份各處理間發(fā)芽率和田間出苗率存在極顯著差異,種子生產(chǎn)地點(diǎn)各處理間發(fā)芽率和田間出苗率無顯著差異;2個處理間交互作用不明顯。種子生產(chǎn)年份、產(chǎn)地對單穩(wěn)重影響不是很大,各處理單穩(wěn)重依次為A3BI>A382>A282>A182>A2BI>A181。種子生產(chǎn)年份與產(chǎn)地對產(chǎn)量的影響達(dá)極顯著水平,2個處理間交互作用顯著。處理A382產(chǎn)量最高,為14235 kg/hm2。‘迪甜6號田間出苗率與發(fā)芽率呈極顯著正相關(guān);產(chǎn)量與種子發(fā)芽率、田間出苗率、單穩(wěn)重均呈極顯著正相關(guān)。
關(guān)鍵詞:年份;產(chǎn)地;‘迪甜6號;田間出苗率;產(chǎn)量
中圖分類號:S513 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 論文編號:cias14110004
0 引言
‘迪甜6號是由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所育成的超甜玉米新品種,該品種早熟、品質(zhì)優(yōu)良、皮薄渣少、果穗商品性好、產(chǎn)量高、抗病、抗逆性強(qiáng)。經(jīng)多年的栽培試驗(yàn)及推廣,適合‘迪甜6號+‘迪甜6號、“小麥+‘迪甜6號”、“‘迪甜6號+蔬菜”、“‘迪甜6號+花生”等多種栽培模式,每公頃純收益因不同栽培模式增加25500~41610元,經(jīng)濟(jì)效益極其顯著。此外,秸稈可回收利用加工成壓縮飼料,做為養(yǎng)殖業(yè)的青貯飼料應(yīng)用,每袋飼料可以賣20元。避免以往焚燒秸稈污染環(huán)境。既保護(hù)了生態(tài)環(huán)境,為持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造了有利環(huán)境,又增加了種植者收益。
種子是種子植物所特有的延存器官,優(yōu)質(zhì)種子是提高產(chǎn)量的必要條件。播種后種子能否迅速發(fā)芽,達(dá)到早苗、全苗、壯苗,關(guān)系到能否為高產(chǎn)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。以往的研究表明:甜玉米由于遺傳、生理及環(huán)境等因數(shù)的影響,種子活力較普通玉米低很多。其種子活力低下的主要原因是由遺傳原因造成的胚乳淀粉積累不足,田間出苗率一般僅為50%左右。超甜玉米種子出苗率與種子發(fā)芽率存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系(相關(guān)系數(shù)為0.983)。但多僅限于室內(nèi)研究,種子芽率、田間出苗率與單穗重及產(chǎn)量間的相關(guān)關(guān)系也鮮見報道。為滿足生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)推廣需要,課題組每年都要進(jìn)行‘迪甜6號雜交種種子生產(chǎn),這就不可避免地有陳年種子剩余。筆者以‘迪甜6號不同產(chǎn)地的陳年雜交種種子為材料,研究了發(fā)芽率、田間出苗率、單穗重及產(chǎn)量間關(guān)系,旨在為超甜玉米種子生產(chǎn)與保存提供參考。
1 材料與方法
1.1 供試品種
供試品種為海南、平遙2個地方3個不同年度生產(chǎn)的‘迪甜6號,由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所提供。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計
試驗(yàn)于2013年3月至2014年1月在山西省農(nóng)科院高粱研究所修文試驗(yàn)基地進(jìn)行,基地海拔高度為700 m,年活動積溫為3410℃。前茬為高粱,試驗(yàn)因素設(shè)2個,分別為種子生產(chǎn)年份與種子產(chǎn)地。
種子生產(chǎn)年份處理設(shè)3個:A1為2010年,A2為2011年,A3為2012年。種子產(chǎn)地處理設(shè)2個:B1為平遙,B2海南。種子生產(chǎn)年份為主處理,種子產(chǎn)地為副處理,共6個處理組合,即A181、A182、A281、A282、A381、A382,3次重復(fù)。小區(qū)寬4m,長15m,種8行,四周設(shè)保護(hù)行。
1.3 測定方法
種子發(fā)芽率參照《國家種子檢驗(yàn)規(guī)程》方法測定。苗期測定田間出苗率,乳熟期測定鮮穗重,并計算每公頃鮮穗產(chǎn)量。
1.4 田間管理
播種前施毒土殺地下害蟲一次,5月11日播種,穴播,每穴3N5粒種子。播前一周澆透水,待旋地播種時,每公頃一次性撒施NPK復(fù)合肥1125 kg。其他管理同常規(guī)。為便于統(tǒng)計,每株留1穗,在各處理的乳熟期進(jìn)行分區(qū)收獲,折算成每公頃產(chǎn)量。
1.5 數(shù)據(jù)處理
采用DPS系統(tǒng)進(jìn)行LSD顯著性差異分析和相關(guān)性分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 年份與產(chǎn)地對‘迪甜6號種子發(fā)芽率、田間出苗率的影響
2.1.1 年份與產(chǎn)地對種子發(fā)芽率的影響由表1可知,隨著種子生產(chǎn)年份的久遠(yuǎn),‘迪甜6號的種子發(fā)芽率和田間出苗率均呈現(xiàn)下降趨勢。同一生產(chǎn)年份,不同產(chǎn)地種子發(fā)芽率和田間出苗率差別不是很大。但是同一產(chǎn)地田間出苗率隨著生產(chǎn)年份的久遠(yuǎn)下降急速,處理A181僅為54.5%,處理A282為58%。處理A382與A281、A181、A182,處理A381、A282、A281與A181、A182之間‘迪甜6號種子發(fā)芽率存在顯著差異。處理A1B1、A1B2之間無顯著差異。處理A382、A381、A282、A281發(fā)芽率極顯著高于處理A181、A182。
由表2可知,種子生產(chǎn)年份各處理間發(fā)芽率存在極顯著差異(P=0.0001),種子生產(chǎn)地點(diǎn)各處理間發(fā)芽率無顯著差異。兩處理間交互作用不明顯(P=0.4153)。種子自從成熟后,便經(jīng)歷活力下降不可逆變化,這些不可逆變化的綜合效應(yīng)稱為劣變或老化現(xiàn)象。分子和細(xì)胞水平上種子劣變達(dá)到一定程度時便導(dǎo)致種子萌發(fā)、幼苗生長等綜合特性變化。反映到種子發(fā)芽率上,就表現(xiàn)為發(fā)芽率呈逐年降低趨勢。而種子產(chǎn)地由于選擇的都是肥力好的地塊,土壤條件適宜、管理水平高,因而發(fā)芽率無顯著差異。
2.1.2 年份與產(chǎn)地對田間出苗率的影響由表1可以看出,處理A382田間出苗率最高,為85%,處理AIBI最低,為54.5%。處理A382田間出苗率極顯著高于處理A281、A282、AIB1、A182;顯著高于處理A381。處理A381田間出苗率極顯著高于處理A281、A1B1、A182;顯著高于處理A281、A282、A1B1、A182。處理A282與A281田間出苗率極顯著高于處理A181、A1B2,二者之間無顯著差異。處理A181與AIB2之間田間出苗率無顯著差異。
甜糯玉米種子種用價值通常由標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)所測發(fā)芽率來評價,但由于標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)是將種子置于最適條件下發(fā)芽,而田間很少存在發(fā)芽的最適條件,因此田間出苗率較室內(nèi)發(fā)芽率更能體現(xiàn)種子的活力,更能直觀反映種子質(zhì)量。由表3~4可知,種子生產(chǎn)年份各處理間田間出苗率存在極顯著差異(P=0.0001),A3處理極顯著高于A2、A1,A2極顯著高于A1。
2.2 產(chǎn)地與年份對‘迪甜6號單穩(wěn)重、產(chǎn)量的影響
2.2.1 產(chǎn)地與年份對單穗重的影響由表5可知,各處理單穗重依次為A3BI>A382>A282>A182>A281>A1B1。其中,處理A381單穗重顯著高于處理A281、A1B1;處理A382單穗重顯著高于處理A181;其他處理間無顯著差異。各處理間單穗重均未達(dá)到極顯著水平。由表6可知,種子生產(chǎn)年份各處理間單穗重存在顯著差異(P=0.011),種子生產(chǎn)地點(diǎn)各處理間單穗重?zé)o顯著差異。一般地,隨著室內(nèi)貯藏時間延長,不僅出苗率降低,而且單株生產(chǎn)力也降低。本試驗(yàn)中,各處理間單穗重差別不大,一方面是因?yàn)榉N子采用氣調(diào)貯藏,減緩了種子的老化過程;另一方面田間管理水平較高,最大程度地發(fā)揮了種子的生產(chǎn)潛力。
2.2.2 產(chǎn)地與年份對產(chǎn)量的影響由表7可知,種子生產(chǎn)年份各處理間產(chǎn)量存在極顯著差異(P=0.0001),種子生產(chǎn)地點(diǎn)各處理間產(chǎn)量差異也達(dá)極顯著水平(P=0.0081),2個處理間交互作用顯著。由表8可以看出,處理A382產(chǎn)量最高,為14235 kg/hm2,極顯著高于其他處理;處理A381極顯著高于處理A282、A281、A182、A181;處理A282極顯著高于處理A182、A181;處理A281極顯著高于A182;處理A282與A281、處理A182與A181間無顯著差異。
由產(chǎn)地與年份對單穗重的影響分析可知,各處理間單穗重差別不是很大,那么田間出苗率高低就成為產(chǎn)量高低的決定性因素。除處理A181和A182外,其他處理田間出苗率與產(chǎn)量表現(xiàn)出相同的趨勢。
2.3 發(fā)芽率、田間出苗率、單穩(wěn)重及產(chǎn)量間的相關(guān)性分析
由表9可知,‘迪甜6號產(chǎn)量與種子發(fā)芽率、田間出苗率、單穗重均呈極顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為0.76、0.88和0.65);單穗重與產(chǎn)量極顯著相關(guān),與田間出苗率顯著相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為0.54),與發(fā)芽率相關(guān)未達(dá)顯著水平;田間出苗率與發(fā)芽率呈極顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為0.83),與產(chǎn)量、單穗重分別達(dá)極顯著與顯著相關(guān)。
3 結(jié)論與討論
‘迪甜6號的種子發(fā)芽率從高到低依次為:A382、A381、A282、A281、A182、A181?!咸?號的種子發(fā)芽率和田間出苗率隨著種子生產(chǎn)年份的久遠(yuǎn)均呈現(xiàn)下降趨勢,這與樂素菊等的研究結(jié)論一致。種子生產(chǎn)年份、產(chǎn)地對單穗重影響不是很大,種子生產(chǎn)年份與產(chǎn)地對產(chǎn)量的影響達(dá)極顯著水平?!咸?號田間出苗率與發(fā)芽率呈極顯著正相關(guān);產(chǎn)量與種子發(fā)芽率、田間出苗率、單穗重均呈極顯著正相關(guān)。
超甜玉米種子因其帶有胚乳突變基因sh2,該基因抑制了籽粒淀粉的合成,使含糖量大大提高,適宜采收期延長;而由于淀粉積累減少,使得胚乳皺縮,粒重降低,造成芽率、田間出苗率低的特性,因此播種時必須認(rèn)真選種,采用合適的種子處理(種子引發(fā)、有機(jī)溶劑滲入、包衣)等方法可有效提高甜玉米種子田間出苗率,為提高產(chǎn)量奠定良好的基礎(chǔ)。種子發(fā)芽率試驗(yàn)是種子質(zhì)量的快速鑒定方法,簡單易行,但對于陳年種子,應(yīng)用小面積種子田間出苗率測定作為發(fā)芽試驗(yàn)的補(bǔ)充是非常必要的。
甜玉米田間出苗率低的根本解決辦法在于通過遺傳育種方法產(chǎn)生高活力種子。以往研究表明,超甜玉米種子活力主要受基因加性效應(yīng)決定,廣義遺傳率和狹義遺傳率都比較高,可以在早代進(jìn)行選擇。這就要求在后續(xù)的育種工作中,加強(qiáng)對親本活力的選擇。育出高活力的甜玉米種子,這樣甜玉米出苗難將不再是困擾廣大種植戶的問題。