甘肅種業(yè)有限公司 張錦昌 許會軍
玉米作為我國重要的糧食作物之一, 其產(chǎn)量和品質(zhì)對糧食安全和農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要意義。 隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展和人口結(jié)構(gòu)的變化,玉米種植正在向機械化、自動化和智能化方向發(fā)展。 這種趨勢對玉米品種提出了新的要求, 特別是在抗倒性、 脫水性和耐密性等方面。因此,對玉米試驗品種進行田間評價成了一個重要的研究課題。
本文從田間評價的角度, 深入分析了玉米試驗品種的關(guān)鍵因素和效果。首先,通過對田間觀察和經(jīng)驗評價的分析, 探討植株性狀分析和環(huán)境氣候?qū)ζ贩N的影響。其次,研究玉米試驗品種的評價結(jié)果在決策支持中的應(yīng)用,包括統(tǒng)計分析、品種篩選與推薦等方面。最后,分析玉米種植發(fā)展趨勢的變化對品種提出更高的要求,特別是在抗倒性、脫水性和耐密性等方面。
本文的研究結(jié)果對玉米育種和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。通過培育適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)需求的優(yōu)良品種,可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益和糧食安全, 促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。同時,關(guān)注品種的品質(zhì)和環(huán)保性能也是滿足消費者市場和可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展需求的重要方面。
通過科學(xué)的試驗方案將每個品種的特征特性完全展現(xiàn)出來。 并根據(jù)品種的特異性和環(huán)境氣候?qū)ζ贩N的影響進行優(yōu)缺點分析, 考查新品種在不同區(qū)域的產(chǎn)量能力、性狀表現(xiàn),確定適宜推廣的區(qū)域范圍和推廣價值以及品種適宜的栽培條件。 田間評價是評估玉米試驗品種關(guān)鍵特性的重要環(huán)節(jié),這些特性包括抗倒性、脫水性、耐密性等,它們直接影響著品種在不同區(qū)域的產(chǎn)量能力和推廣潛力。通過田間觀察和統(tǒng)計分析,我們可以深入了解品種在不同環(huán)境條件下的表現(xiàn), 從而確定其最佳栽培條件和適宜推廣的區(qū)域。 這一過程不僅有助于為新品種的推廣提供科學(xué)依據(jù), 促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展, 還能幫助農(nóng)民選擇適合自己種植條件的優(yōu)良品種,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益和糧食安全。田間評價的結(jié)果對于品種的推廣具有重要意義。 通過合理的評價和推廣, 農(nóng)民可以更好地了解和選擇適合自己種植條件的品種,從而提高產(chǎn)量和品質(zhì)。 此外,品種評價還有助于引導(dǎo)育種工作, 使其更加符合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求。 總之, 田間評價在玉米育種和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用,有助于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益和糧食安全,促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
多抗、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和適應(yīng)機械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對玉米品種的要求,也是優(yōu)良品種必備的基本條件
穩(wěn)產(chǎn)性是指優(yōu)良品種在推廣的不同地區(qū)和不同年份間產(chǎn)量變化幅度較小, 在環(huán)境多變的條件下能夠保持均衡的增產(chǎn)作用。 它涉及的主要性狀是品種的抗逆性和適應(yīng)性。抗逆性是指抗倒伏(折),綜合抗病蟲害方面。 在有利或不利的環(huán)境條件下都可以取得較高的產(chǎn)量,即具有良好的適應(yīng)性。穩(wěn)產(chǎn)性是衡量優(yōu)良農(nóng)作物品種的重要指標, 它體現(xiàn)了品種在多變環(huán)境條件和氣候異常情況下的產(chǎn)量穩(wěn)定性。 穩(wěn)產(chǎn)性的實現(xiàn)依賴于品種的抗逆性和適應(yīng)性,這兩者是品種內(nèi)在特性的集中體現(xiàn)。
抗逆性是品種在面對自然災(zāi)害時的抵抗能力,包括抗倒伏、抗旱、抗寒等。 這些抗性基因的存在使得品種能夠在逆境環(huán)境下保持生長,減少產(chǎn)量損失。 同時,抗逆性也體現(xiàn)在品種對病蟲害的抵抗力上。 病蟲害是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的常見問題, 品種的抗病蟲害能力可以有效減少化學(xué)農(nóng)藥的使用,降低生產(chǎn)成本,提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。 適應(yīng)性是品種在不同地區(qū)和不同年份條件下都能良好生長的能力。 這包括對土壤類型、氣候條件、栽培管理措施等多方面因素的適應(yīng)。 品種的適應(yīng)性使得其在不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中都能發(fā)揮出良好的產(chǎn)量性能,為農(nóng)民帶來穩(wěn)定的收入。品種的穩(wěn)產(chǎn)性對于農(nóng)民的收成和糧食安全具有重要意義。 穩(wěn)產(chǎn)性的品種能夠保證在環(huán)境條件多變、氣候異常的情況下,仍能保持相對穩(wěn)定的產(chǎn)量,減少農(nóng)民因自然災(zāi)害造成的損失。 同時,穩(wěn)產(chǎn)性也是品種能否在市場上獲得認可和推廣的關(guān)鍵。消費者和市場對農(nóng)產(chǎn)品的要求不僅僅是產(chǎn)量,更是品質(zhì)和安全性。 穩(wěn)產(chǎn)性的品種能夠提供穩(wěn)定的產(chǎn)量和優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品,滿足市場需求,增加農(nóng)民收入。
當然單株生產(chǎn)力作為高產(chǎn)的基礎(chǔ),也不可忽視。這就要求所選的品種要有耐密性。即下部葉片平展,上部葉片上沖挺舉的緊湊型或半緊湊型玉米品種。 也可以這樣理解, 品種的產(chǎn)量就是抗逆性, 是對品種的抗倒伏、抗病蟲害、空桿、植株未熟先衰等特性的改善。在現(xiàn)代玉米生產(chǎn)中, 培育具有較強抗逆性的品種對于應(yīng)對氣候變化、土壤退化和病蟲害等農(nóng)業(yè)挑戰(zhàn)至關(guān)重要。這些抗逆性的增強不僅有助于保障玉米生長的穩(wěn)定性和產(chǎn)量,確保糧食安全,而且也是提高品種適應(yīng)性和推廣價值的關(guān)鍵因素。 因此,在品種選育和評價過程中,科研人員和農(nóng)業(yè)專家應(yīng)充分考慮這些性狀的綜合表現(xiàn),包括抗旱、抗寒、抗病蟲害和抗鹽堿等能力。 通過分子標記輔助選擇、基因編輯等現(xiàn)代生物技術(shù)手段,可以更高效地篩選和培育出既高產(chǎn)又具有強抗逆性的優(yōu)良品種。這樣的品種不僅能在逆境條件下保持產(chǎn)量,還能在更多地區(qū)推廣種植,實現(xiàn)玉米的高產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展,為我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化貢獻力量。
在人口老齡化,農(nóng)村勞動力缺乏,種植戶投入高,收益低背景下。精量播種,籽粒收獲等機械化作業(yè)是必然趨勢。因此,玉米種植發(fā)展趨勢的變化對品種提出更高的要求, 尤其會表現(xiàn)在以下三個方面: 一是抗倒性(折),是機械化收獲的前提條件,目前好多品種還達不到高抗倒伏(折)的標準,主要是后期莖腐病發(fā)生嚴重。在機械化作業(yè)中,玉米倒伏會加大機收損失,影響效率和產(chǎn)量。 因此,玉米品種需要具備高抗倒伏的能力,以減少倒伏帶來的損失。目前,許多品種在這方面還存在不足,尤其是在生長后期,莖腐病的發(fā)生會嚴重影響品種的抗倒性。因此,育種家需要通過基因改良和生物工程技術(shù),培育出抗倒伏能力更強的品種。 二是脫水性,隨著土地流轉(zhuǎn)的進程,個體種植面積逐漸增大,大量玉米收獲后無法晾曬,還有收獲時水分低的品種碎粒少,損失少。 三是耐密性,密植是玉米增產(chǎn)的主要途徑,玉米靠單株提高產(chǎn)量的能力非常有限, 達到一定產(chǎn)量水平就很難再提高產(chǎn)量, 靠群體上產(chǎn)量的潛力還是巨大的。 具有耐密性的品種可以在單位面積內(nèi)種植更多的植株,而不會導(dǎo)致植株間的競爭過于激烈,從而實現(xiàn)群體產(chǎn)量的提升。育種家需要通過改良品種的株型、葉型和根系結(jié)構(gòu),培育出既耐密又高效的品種。 此外,隨著消費者對健康食品的需求增加, 玉米的品質(zhì)也日益受到重視。育種家需要在提高品種產(chǎn)量的同時,注重品質(zhì)的提升,如改善籽粒的色澤、口感和營養(yǎng)價值等[1]。
育種家在沒有獲得試驗數(shù)據(jù)之前, 只能根據(jù)田間觀察做出判斷, 每個人都是根據(jù)自己的經(jīng)驗評價玉米品種。 主要是兩個方面,一是從植株性狀分析;二是環(huán)境氣候?qū)ζ贩N的影響。
首先,植株性狀分析是評價玉米品種的重要依據(jù)。育種家通過觀察植株的生長習(xí)性、葉片的形態(tài)和分布、莖稈的堅韌度等性狀, 來判斷品種的生長發(fā)育狀況和生產(chǎn)力。例如,植株的高度、莖粗、葉綠素含量等性狀與產(chǎn)量密切相關(guān)。 此外,育種家還會關(guān)注品種的抗逆性,如抗倒伏、抗病蟲害等能力,這些性狀對品種的穩(wěn)定生產(chǎn)和生長至關(guān)重要。通過田間觀察,育種家可以初步判斷品種的優(yōu)劣, 選擇具有潛在高產(chǎn)能力的品種進行進一步試驗。
其次, 環(huán)境氣候?qū)τ衩灼贩N的評價也具有重要意義。 玉米的生長受到氣候條件的顯著影響,如溫度、降水、光照等。 不同品種對這些環(huán)境因素的適應(yīng)性不同,從而影響了它們的產(chǎn)量和生長表現(xiàn)。 育種家需要根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件,選擇適宜的品種進行種植。 例如,在干旱地區(qū),育種家會選擇抗旱性較強的品種;在多㈥地區(qū),則需要選擇抗病蟲害和抗倒伏能力較強的品種。此外,氣候變化也會對玉米的生長產(chǎn)生影響,育種家需要考慮品種對氣候變化的適應(yīng)性, 以保證品種在不同年份的穩(wěn)定性生產(chǎn)。
在實際的玉米育種過程中, 田間觀察和經(jīng)驗評估確實扮演著重要角色, 但由于環(huán)境條件的多樣性和個體差異, 這種評估方式往往存在一定的不確定性和局限性。例如,同一品種在不同地區(qū)的表現(xiàn)可能會有顯著差異,這可能受到土壤類型、水分狀況、溫度變化等多種因素的影響。此外,田間觀察往往只能捕捉到一些直觀的性狀,如株高、穗長等,而對于一些內(nèi)在的、不易觀察的性狀,如抗病基因的表達、養(yǎng)分利用效率等,則難以準確評估。為了克服這些局限性, 育種家們采用了多種方法和技術(shù)來更全面、準確地評估和選擇玉米品種。 首先,他們利用田間試驗來模擬不同的環(huán)境條件和逆境挑戰(zhàn),通過對比不同品種的生長表現(xiàn)、產(chǎn)量和品質(zhì)等指標,可以更客觀地評估其抗逆性和適應(yīng)性。同時,田間試驗還可以幫助育種家了解品種在不同生長階段的生物學(xué)特性,如生育期、株型、葉型等。實驗室分析則提供了對品種內(nèi)在品質(zhì)的深入理解。 這包括對籽粒中的蛋白質(zhì)含量、淀粉結(jié)構(gòu)、油酸和亞油酸比例等營養(yǎng)成分的分析,以及對玉米植株生理生化特性的測試, 如氮素利用效率、水分利用效率等。這些數(shù)據(jù)有助于揭示品種的潛在生長優(yōu)勢和生態(tài)適應(yīng)性, 為后續(xù)的品種改良提供科學(xué)依據(jù)。隨著基因組學(xué)和分子生物學(xué)的進步,育種家們還可以利用分子標記技術(shù)來預(yù)測品種的性狀表現(xiàn)。 通過分析玉米基因組中的特定標記, 可以預(yù)測品種對特定病害的抗性和產(chǎn)量潛力等性狀, 從而在早期篩選階段就淘汰表現(xiàn)不佳的品種,提高育種效率[2]。
中稈或中矮稈,穗位適中或偏低。株高和穗位低是影響玉米產(chǎn)量抗倒伏性及生態(tài)適應(yīng)性的重要性狀,莖稈堅韌抗倒,上細下粗、上部葉片挺舉較小,節(jié)間較小,下部葉片平展[3]。
根系起支持固定和支持作用, 氣生根粗壯發(fā)達能有效提高抗倒伏性;直根系扎的早、深,須根系發(fā)達能高效吸收水分和土壤養(yǎng)分。 所以根系可根據(jù)發(fā)達程度來衡量。
分枝少,主軸長,花粉質(zhì)量好,在高溫、陰㈥寡照天氣下仍可正常散粉。
果穗大小均勻, 成熟良好, 穗長一般在20~25 厘米,穗行數(shù)16~20 行;穗軸硬韌,出籽率高達88%~90%,苞葉片數(shù)少且較薄,成熟時松開;穗抦長短適中,不倒垂,不掉落,結(jié)實飽滿無禿尖,籽粒半馬齒型或馬齒型,品質(zhì)好。
熟期早、抗旱、灌漿速度快、耐密、耐瘠薄。
玉米試驗品種評價結(jié)果的決策支持是一個重要的環(huán)節(jié),它涉及評價結(jié)果的統(tǒng)計分析、品種篩選與推薦以及田間評價結(jié)果在品種推廣中的應(yīng)用。
評價結(jié)果的統(tǒng)計分析對于決策支持至關(guān)重要。 通過對田間試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析, 可以得出品種的產(chǎn)量、生育期、抗逆性等性狀的均值、標準差和相關(guān)性等指標,從而對品種的表現(xiàn)進行量化評價。這有助于育種家和農(nóng)業(yè)專家更加客觀、準確地了解品種的優(yōu)劣,為后續(xù)的品種篩選和推薦提供科學(xué)依據(jù)[4]。
品種篩選與推薦是基于評價結(jié)果的重要決策支持。根據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果,育種家和農(nóng)業(yè)專家可以篩選出表現(xiàn)優(yōu)異的品種,并對其進行進一步的推薦。推薦過程中,需要綜合考慮品種的產(chǎn)量潛力、適應(yīng)性、抗逆性等因素,以及當?shù)氐臍夂颉⑼寥?、栽培管理等條件。通過科學(xué)的品種篩選和推薦, 可以為農(nóng)民選擇適合自己種植條件的優(yōu)良品種提供指導(dǎo), 提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益和糧食安全。
最后, 田間評價結(jié)果在品種推廣中的應(yīng)用也是決策支持的重要一環(huán)。 通過將評價結(jié)果與實際生產(chǎn)相結(jié)合,可以為品種的推廣提供實踐指導(dǎo)。 例如,根據(jù)田間評價結(jié)果,可以選擇適宜推廣的區(qū)域、適宜的栽培管理措施等,以實現(xiàn)品種的高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)。 此外,田間評價結(jié)果還可以為品種的改良提供反饋, 促進品種的持續(xù)優(yōu)化和提升[5]。
品種根系發(fā)達,植株直立性好,莖稈堅韌,中矮稈,穗位高偏低,直立根扎得早、深,須根系發(fā)達,不會發(fā)生倒伏、倒折;植株性狀整齊,適合密植;果穗細長,大小均勻,無邊行優(yōu)勢,結(jié)實飽滿無禿尖;苞葉少、薄,后期蓬松;籽粒脫水速度快、綜合考種、測產(chǎn)等數(shù)據(jù),品種穩(wěn)產(chǎn)性好,豐產(chǎn)潛力高,適應(yīng)性強,在抗病性及抗倒伏、倒折方面沒有重大缺陷的特征特性。 總之, 只有不怕困難,吃苦耐勞,勤觀察、勤記錄、勤學(xué)習(xí)、勤思考,把握住品種的特征特性, 結(jié)合氣候環(huán)境條件對品種的影響才能做出科學(xué)的品種評價。