基金項(xiàng)目:大慶市指導(dǎo)性科技計(jì)劃項(xiàng)目(zd-2023-47);黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)試驗(yàn)示范基地項(xiàng)目(無編號(hào))
第一作者簡(jiǎn)介:鄧杰(1990-),女,碩士,實(shí)驗(yàn)師。研究方向?yàn)樽魑飳W(xué)。
DOI:10.20028/j.zhnydk.2024.11.007
摘" 要:為篩選出適宜在大慶地區(qū)種植的鮮食糯玉米品種,將26個(gè)外引品種開展田間篩選試驗(yàn),對(duì)生育期、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量等10個(gè)指標(biāo)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果表明,米甜糯628、金糯262、農(nóng)科糯336及墾科糯660 4個(gè)糯玉米品種的關(guān)聯(lián)度與理想品種最接近,從農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量方面考慮,以上4個(gè)品種(包含對(duì)照品種金糯262)可重點(diǎn)關(guān)注并在大慶多年、多點(diǎn)示范種植。
關(guān)鍵詞:大慶地區(qū);糯玉米;農(nóng)藝性狀;產(chǎn)量;綜合評(píng)價(jià)
中圖分類號(hào):S513" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A" " " " " 文章編號(hào):2096-9902(2024)11-0028-04
Abstract: In order to select fresh waxy corn varieties suitable for planting in Daqing region, field screening experiments were conducted on 26 imported varieties, and grey correlation analysis was conducted on 10 indicators such as growth period, agronomic traits, and yield. The results showed that the correlation degree of the four waxy corn varieties, including Mitiannuo 628, Jinnuo 262, Nongkenuo 336, and Kenkenuo 660, was closest to the ideal variety. Considering their agronomic traits and yields, the above four varieties (including the control variety Jinnuo 262) can be focused on and demonstrated for planting in multiple locations in Daqing for many years.
Keywords: Daqing area; waxy corn; agronomic trait; yield; comprehensive evaluation
鮮食糯玉米(Zea mays L. var.ceratina Kulesh)因營(yíng)養(yǎng)均衡、口感軟糯、風(fēng)味香甜,作為改善人們膳食水平的優(yōu)勢(shì)作物備受國(guó)家重視,也是營(yíng)養(yǎng)學(xué)家口中的“黃金谷物”“長(zhǎng)壽食品”[1-2]。大慶市地處黑龍江省第一、二積溫帶,具有良好的熱量資源;光照充足,氣候條件適合鮮食玉米的種植[3];隨著我國(guó)鄉(xiāng)村振興的持續(xù)深入,供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的全面推進(jìn),食品加工企業(yè)規(guī)?;ㄔO(shè)逐步擴(kuò)大,市場(chǎng)需求量也隨之增加。鮮食糯玉米作為新型農(nóng)業(yè)作物正在逐步發(fā)展壯大,具有廣闊的發(fā)展前景[4]。
鑒于國(guó)家政策扶持及糯玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展,糯玉米育種科研機(jī)構(gòu)不斷增加,育種工作快速發(fā)展,涌現(xiàn)出一大批糯玉米品種,并且糯玉米市場(chǎng)也在不斷更新[5]。大慶地處松嫩平原西部,降雨偏少、風(fēng)旱同期、具有典型的蘇打鹽堿土,當(dāng)糯玉米種植密度增加、再受大風(fēng)影響,抗倒性能力明顯下降;干旱及鹽堿的生態(tài)環(huán)境也影響糯玉米的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性[6]。雖然大慶市種植的鮮食玉米表現(xiàn)優(yōu)良,但生產(chǎn)過程中依然存在品種單一、品質(zhì)不佳、抗逆性差、適采期短等問題,不利于當(dāng)前市場(chǎng)需求與農(nóng)業(yè)發(fā)展。鑒于以上因素,豐富大慶地區(qū)的糯玉米品種類型及數(shù)量是目前發(fā)展高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鮮食糯玉米商品、發(fā)展城郊型農(nóng)業(yè)、增加農(nóng)民收入的有效途徑之一。因此,本研究通過對(duì)收集的鮮食糯玉米品種主要農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀進(jìn)行研究與評(píng)價(jià),為篩選出適宜大慶地區(qū)種植產(chǎn)量高、抗逆性強(qiáng)的優(yōu)良品種提供理論依據(jù)。
1" 材料與方法
1.1" 試驗(yàn)材料
26個(gè)糯玉米品種包括從科研院所或育種單位引進(jìn)的19個(gè)品種及本單位選育的7個(gè)品系。供試糯玉米品種的籽粒顏色有黃色、白色、紫色、花粒,11個(gè)甜加糯、15個(gè)純糯類型。對(duì)照為黑龍江地區(qū)主栽糯玉米雜交種金糯262(黑審玉2015054)。以上27份品種(品系)用代號(hào)N01、N02……N27表示。
1.2" 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)于2023年在大慶市大同區(qū)(46°01′27″N,124°47′39″E)進(jìn)行,供試土壤為輕度鹽堿壤土,肥力均勻。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),小區(qū)面積13 m2,4行區(qū),3次重復(fù),行長(zhǎng)5 m,行距0.65 m,每穴保苗1株,種植密度為52 500株/hm2。5月8日播種,播種時(shí)使用玉米專用復(fù)合肥作為底肥一次性施入750 kg/hm2,其他田間管理同當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)。
1.3" 測(cè)定項(xiàng)目及數(shù)據(jù)分析
1.3.1" 測(cè)定項(xiàng)目
生育期調(diào)查:記載適采期(K1,d),計(jì)算出苗期到采收的生育期(K2,d)。
植株農(nóng)藝性狀調(diào)查:灌漿期每個(gè)小區(qū)測(cè)量5個(gè)植株的株高、穗位高、莖粗(K3,mm)、葉夾角(K4,°)、植株抗倒伏壓強(qiáng)(K5,kPa)及莖桿穿刺強(qiáng)度(K6,kPa),通過株高和穗位高計(jì)算穗位系數(shù)(K7,%),統(tǒng)計(jì)每個(gè)小區(qū)的成苗率(K8,%)及成穗率(K9,%)。
產(chǎn)量測(cè)定:適采期收取小區(qū)中間2行鮮果穗,根據(jù)小區(qū)面積計(jì)算公頃產(chǎn)量(K10, kg/hm2)。
1.3.2" 分析方法
根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析理論[7],將所有試驗(yàn)品種(品系)作為一個(gè)灰色系統(tǒng),把品種選育目標(biāo)與優(yōu)良品種的極限結(jié)合起來,構(gòu)建一個(gè)理想品種,理想品種的各性狀指標(biāo)構(gòu)成參考數(shù)列,記為N00,試驗(yàn)品種(品系)的各性狀值為比較數(shù)列,記為Ni(i=01、02…m),其中m為參試品種數(shù),性狀用K表示(K=1、2…n),其中n為性狀數(shù)量。由于原始數(shù)據(jù)中各性狀量綱不同,采用初值化方法將原始數(shù)據(jù)無量綱化處理,用N'i(K)表示。求出N00與Ni各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的絕對(duì)差值Δi(K),由公式(1)計(jì)算比較數(shù)列與參考數(shù)列之間的關(guān)聯(lián)系數(shù),式中:△min、△max分別表示所有特征序列中各個(gè)品種的絕對(duì)差中的最小值和最大值,分辨系數(shù)ζ=0.5
ξi(K)=(Δmin+ζΔmax)/(Δi(K)+ζΔmax),(1)
γi=■Wkξi(K)。(2)
將各性狀賦予不同的權(quán)重計(jì)算加權(quán)關(guān)聯(lián)度,見公式(2),K1、K2、K7、K8及K9的權(quán)重均為0.1,K10權(quán)重為0.3,K3、K4、K5及K6的權(quán)重均為0.05。各參試品種(品系)與參考品種的關(guān)聯(lián)度越大,說明其綜合表現(xiàn)越好。γi為關(guān)聯(lián)度,Wk為權(quán)重系數(shù),由玉米育種專家根據(jù)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)需求對(duì)品種各指標(biāo)的要求制定。
2" 結(jié)果與分析
表1為參考數(shù)列N00與27個(gè)試驗(yàn)品種(品系)各性狀的數(shù)據(jù)平均值,參考數(shù)列N00的采收期、植株抗倒伏壓強(qiáng)、莖桿穿刺強(qiáng)度、成苗率、成穗率及產(chǎn)量利用極大值效果測(cè)度求得,莖粗根據(jù)適中性效果測(cè)度算出,生育期、穗位系數(shù)及葉夾角為極小值效果測(cè)度計(jì)算。
各農(nóng)藝性狀的數(shù)值分布為:采收期4~8 d,生育期83~100 d,莖粗22.86~31.38 mm,葉夾角23.50~48.14°,植株抗倒伏壓強(qiáng)148.44~838.46 kPa,莖桿穿刺強(qiáng)度229.68~428.08 kPa,穗位系數(shù)34.14%~56.98%,成苗率76.32%~100%、成穗率75.73%~94.74%,產(chǎn)量10 829.88~19 419.01 kg/hm2。所測(cè)定農(nóng)藝性狀中,植株抗倒伏壓強(qiáng)的變異系數(shù)最大,為0.38;采收期、葉夾角、抗倒伏壓強(qiáng)、莖桿穿刺強(qiáng)度、穗位系數(shù)及產(chǎn)量的變異系數(shù)在0.10~0.40區(qū)間,變動(dòng)較大;其他性狀在品種間變異幅度較小,為0.05~0.08。對(duì)供試材料性狀方差分析,所有性狀在品種間均達(dá)到極顯著差異,重復(fù)間未達(dá)到顯著水平,說明這10個(gè)性狀在不同品種間真實(shí)存在差異,可繼續(xù)深入研究。
在供試糯玉米品種的所有性狀中,絕對(duì)差值Δi(K)中Δmin=0,Δmax=1.048 7,將各絕對(duì)差值代入公式(1)計(jì)算出Ni與N00的關(guān)聯(lián)系數(shù),結(jié)果見表2。
根據(jù)供試品種的農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)及所占權(quán)重計(jì)算得到的關(guān)聯(lián)度見表3,關(guān)聯(lián)度數(shù)值越大,品種越優(yōu)良。供試品種的關(guān)聯(lián)度在0.632 4~0.820 9之間,其中米甜糯628、金糯262、農(nóng)科糯336及墾科糯660 4個(gè)糯玉米品種的關(guān)聯(lián)度達(dá)到0.8以上,對(duì)照品種金糯262排在第2位,從農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量方面考慮,以上4個(gè)品種可重點(diǎn)關(guān)注并在大慶推廣示范種植。
3" 討論
灰色關(guān)聯(lián)系統(tǒng)在多種農(nóng)作物的品種評(píng)價(jià)中都起到關(guān)鍵作用,糯玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中消費(fèi)者追求往往過分重視品質(zhì),忽略品種的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)、高產(chǎn)性、抗逆性及穩(wěn)產(chǎn)性[8],本研究利用灰色關(guān)聯(lián)系統(tǒng)理論對(duì)外引的糯玉米品種各種農(nóng)藝性狀進(jìn)行綜合分析,有利于供試材料的全面評(píng)價(jià)。
對(duì)糯玉米綜合評(píng)價(jià)中農(nóng)藝性狀選擇的依據(jù)具體如下。產(chǎn)量是最重要的指標(biāo),對(duì)于鮮食糯玉米而言,既要考慮單位面積產(chǎn)量,還要平衡單穗重量[9],本研究中墾科糯660、米甜糯628及金糯262的產(chǎn)量在前3位。適時(shí)采收是保證糯玉米品質(zhì)及采收加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),適采期長(zhǎng),有利于糯玉米分批加工;適采期短,大量糯玉米采收后不能及時(shí)加工,影響品質(zhì)[10]。本研究中墾粘8、萬糯188及農(nóng)科糯336的采收期最長(zhǎng),達(dá)到8 d。生育期短,有利于錯(cuò)期播種錯(cuò)期收獲,可實(shí)現(xiàn)一年2季;品種墾白糯60的生育期最短,為83 d。成苗率體現(xiàn)種子質(zhì)量好壞,對(duì)于當(dāng)年特殊的氣候影響,成苗率也體現(xiàn)出品種的抗旱性,墾粘7、墾粘8、墾華糯1等6個(gè)品種的出苗率能達(dá)到100%,說明抗旱性強(qiáng)??諚U率反應(yīng)品種的耐密性和抗逆性,空桿率低,耐密性及抗逆性強(qiáng)[11];墾粘7、哈糯2025、金糯262等9個(gè)品種的空桿率為0。葉夾角也能體現(xiàn)品種的耐密性,農(nóng)科糯336、金糯262及萬糯2000這3個(gè)品種的葉夾角小于30°,可以考慮對(duì)這3個(gè)品種加大種植密度。成穗率體現(xiàn)糯玉米的抗病蟲性,瘤黑粉、絲黑穗病的發(fā)生直接降低成穗率,玉米螟、蚜蟲等蟲害也會(huì)影響成穗率及果穗等級(jí);墾粘7等9個(gè)品種的成穗率達(dá)到94%以上。莖粗、穗位系數(shù)、穗位高、植株抗倒伏壓強(qiáng)及莖桿穿刺強(qiáng)度能體現(xiàn)品種的抗倒性及倒伏之后的恢復(fù)能力[12]。莖越粗、植株抗倒伏壓強(qiáng)及莖桿穿刺強(qiáng)度越大,穗位系數(shù)及穗位越低,植株莖稈承受的風(fēng)力越強(qiáng),越耐倒伏。本單位選育的品種穗位系數(shù)全部很低;農(nóng)科糯336、粘T2005及黑美人3個(gè)品種的穗位大于1.5 m,在大慶多風(fēng)、大風(fēng)地區(qū)要謹(jǐn)慎種植。
本研究結(jié)果是針對(duì)糯玉米植株的農(nóng)藝性狀分析,若要大面積種植,還需聯(lián)合品種的品質(zhì)、產(chǎn)量全面分析,開展多年多點(diǎn)試驗(yàn)示范和品種評(píng)價(jià),以便全面、準(zhǔn)確地篩選出適宜大慶市推廣種植的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、多抗的糯玉米品種。
參考文獻(xiàn):
[1] SHAN Q J, LIU J H, LI W, et al. Comprehensive evaluation of biosynthesis, accumulation, regulation of folate and vitamin C in waxy maize(Zea mays L. var. ceratina ) with kernel development[J]. Journal of Cereal Science, 2019(87):215-224.
[2] 顧正虎.鮮食糯玉米種性品質(zhì)及其綜合評(píng)判方法的研究[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2014.
[3] 蔣志慧,王文慧,張有利,等.生物炭用量對(duì)鮮食糯玉米產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2023,51(14):109-115.
[4] 徐麗,趙久然,盧柏山,等.我國(guó)鮮食玉米種業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)種業(yè),2020(10):14-18.
[5] 孫志東.鮮食糯玉米品質(zhì)性狀遺傳及雜種優(yōu)勢(shì)研究[D].長(zhǎng)春:吉林農(nóng)業(yè)大學(xué),2021.
[6] 張凱迪,李宇欣,蔣志慧,等.生物炭施用量對(duì)鮮食糯玉米生長(zhǎng)、產(chǎn)量的影響[J].分子植物育種,2023,21(17):5870-5877.
[7] 鄧聚龍.灰色系統(tǒng)基本方法[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社, 2005.
[8] LI Z Q, HONG T N, SHEN G H, et al. Amino Acid Profiles and Nutritional Evaluation of Fresh Sweet-Waxy Corn from Three Different Regions of China[J]. Nutrients. 2022,14(19):3887.
[9] 趙斌.結(jié)實(shí)期漬水對(duì)糯玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[D].揚(yáng)州:揚(yáng)州大學(xué),2023.
[10] 尹啟詩.彈性鮮收糯玉米品種篩選及栽培技術(shù)研究[D].重慶:重慶三峽學(xué)院,2023.
[11] 婁菲,左懌平,李萌,等.有機(jī)肥替代部分化肥氮對(duì)糯玉米產(chǎn)量、品質(zhì)及氮素利用的影響[J/OL].作物學(xué)報(bào):1-14[2023-10-08].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20230926.1402.006.html
[12] 易茜,朱從樺,譚杰,等.施鉀量對(duì)川中丘陵區(qū)春玉米基部節(jié)間特性及抗倒伏能力的影響[J].中國(guó)土壤與肥料,2023(6):196-205.