趙智慧 鄭琪 賀春貴 柳金良
摘要:在隴東旱塬區(qū)自然條件下,引進(jìn)10個玉米品種露地種植,并對其主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量進(jìn)行了試驗觀察。結(jié)果表明:瑞普909和聯(lián)創(chuàng)825產(chǎn)量分別為13 508.33、13 383.33 kg/hm2,比對照品種先玉335增產(chǎn)12.18%、11.14%,綜合性狀優(yōu)良,抗旱性較強(qiáng),產(chǎn)量較高,適宜在隴東旱塬區(qū)免地膜露地種植;強(qiáng)盛12號和MC703產(chǎn)量分別為12 900.00、12 891.67 kg/hm2,比對照增產(chǎn)7.13%、7.06%,差異顯著(P < 0.05),可作為搭配品種在隴東旱塬區(qū)露地種植。
關(guān)鍵詞:隴東旱塬區(qū);玉米;品種;露地種植;農(nóng)藝性狀;產(chǎn)量
中圖分類號:S513? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ? ?文章編號:1001-1463(2021)05-0077-06
doi:10.3969/j.issn.1001-1463.2021.05.018
Adaptability Evaluation of Ten Corn Cultivars Planted in
Longdong Dryland Area
ZHAO Zhihui 1, ZHENG Qi 1, HE Chongui 2, LIU Jinliang 1
(1. Pingliang Academy of Agricultural Sciences, Pingliang Gansu 744000, China; 2. Gansu Academy of Agriculutural Sciences, Lanzhou Gansu 730070, China)
Abstract:Ten corn cultivars were introduced in the open field under the natural conditions in the dryland area of Eastern Gansu Province, and the main agronomic characters and yield were observed. The results showed that the yield of Ruipu 909 and Lianchuang 825 were 13 508.33 kg/hm2 and 13 383.33 kg/hm2, respectively, which were 12.18% and 11.14% higher than those of the control. The two cultivars had good comprehensive characters, strong drought resistance and high yield, and were suitable to be growing in the open field without plastic film in the Longdong dryland area. The yield of Qiangsheng 12 and MC703 were 12 900.00 kg/hm2 and? ? ?12 891.67 kg/hm2, respectively, which were 7.13% and 7.06% higher than those of the control, and the difference was significant(P < 0.05), which could be used as a combination cultivars in the open field of the dryland area of Eastern Gansu.
Key words:Longdong dryland area;Corn;Cultivars;Open field cultivation;Agronomic traits;Yield
玉米(Zea mays)是甘肅省主要的糧食、飼料和經(jīng)濟(jì)作物,隴東地區(qū)是甘肅省玉米的重要產(chǎn)區(qū),常年種植面積20萬 hm2左右,占全省種植面積的 20% 以上[1 - 2 ]。隴東地區(qū)屬黃土高原溝壑區(qū),是我國西北黃土高原典型的雨養(yǎng)旱作農(nóng)業(yè)區(qū)[3 ],自然降水量少,有效利用率低,年降水量的70%集中在6 — 9月[4 ],嚴(yán)重制約了玉米對自然降水的有效利用和產(chǎn)量的提高。20世紀(jì)90年代,隨著覆膜技術(shù)在甘肅省的引進(jìn)、試驗、改進(jìn)和大面積推廣,使玉米產(chǎn)量大幅度提高,種植面積逐年上升[5 ]。據(jù)粗略估計,2019 — 2020年,甘肅省推廣全膜雙壟溝播技術(shù)面積約100萬 hm2,其中玉米約70萬 hm2,占到了總面積的70%。全膜雙壟溝播技術(shù)在甘肅省大面積推廣應(yīng)用已將近20 a,雖然對糧食增產(chǎn)有突出作用和貢獻(xiàn),但同時也帶來了難以逆轉(zhuǎn)的農(nóng)田殘膜污染問題[6 - 7 ]。農(nóng)田殘膜已經(jīng)成為影響甘肅省農(nóng)業(yè)環(huán)境、破壞土壤結(jié)構(gòu)、危害作物正常生長發(fā)育并造成農(nóng)作物減產(chǎn)的重要因素之一[8 - 9 ]。為了減少濫用地膜造成的白色污染,我們引進(jìn)了10個玉米品種,并對其在旱塬地區(qū)的適應(yīng)性進(jìn)行試驗研究,旨在篩選出適宜于隴東旱塬區(qū)露地種植且相對高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的玉米優(yōu)良品種,以降低旱塬區(qū)玉米生產(chǎn)成本,實現(xiàn)綠色環(huán)保、提質(zhì)增效的目的。
1? ?材料與方法
1.1? ?試驗區(qū)及其氣象因素
該試驗于2019年在平?jīng)鍪袥艽h高平鎮(zhèn)三十里鋪上灣村平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)科學(xué)院高平試驗站進(jìn)行。地處北緯35° 17′,東經(jīng)107°30′,海拔1 320 m。年均降水量583.5 mm,年均氣溫9.3 ℃,年均蒸發(fā)量1 384 mm,無霜期172 d?!?0 ℃的活動積溫2 800 ℃,持續(xù)150 d。日照時數(shù)2 201.4 h。
1.2? ?試驗材料
參試玉米品種有迪卡519、聯(lián)創(chuàng)825、隴單606、MC703、強(qiáng)盛12號、瑞普909、陜單650、新玉108、雜圣禾2468、新引KWS9384,均由平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)科學(xué)院提供,以當(dāng)?shù)胤N植面積較大的玉米品種先玉335(平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)科學(xué)提供)為對照。
1.3? ?試驗設(shè)計
試驗地土壤屬黑壚土,土層深厚,肥力中上,前茬作物為高粱。播前結(jié)合深耕施入農(nóng)家肥30 t/hm2、尿素(含N≥46.4%)300 kg/hm2、磷酸二銨(含N 18%、P2O5 46%)750 kg/hm2,大喇叭口期追施尿素(含N≥46.4%)150 kg/hm2。試驗采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,3次重復(fù),小區(qū)面積18 m2(5.0 m×3.6 m),行距60 cm,株距28 cm。試驗于4月25日播種,5月28日定苗,6月25日追肥,10月8日收獲,其他管理措施與大田相同。
1.4? ?調(diào)查項目及方法
1.4.1? ? 物候期觀察? ? 田間系統(tǒng)觀察記載玉米播種期、出苗期、拔節(jié)期、抽雄期、吐絲期、灌漿期和成熟期等。
1.4.2? ? 主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量測定? ? 依據(jù)《全國普通玉米品種區(qū)域試驗調(diào)查項目和標(biāo)準(zhǔn)》觀察測定玉米物候期、主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量。收獲前,每小區(qū)隨機(jī)取樣 10 株測量莖粗、穗位高和株高。成熟后,每小區(qū)收獲中間4行,按收獲面積12 m2記產(chǎn)。收獲的果穗自然風(fēng)干后,隨機(jī)選取10穗進(jìn)行考種,測定果穗長、禿頂率、穗行數(shù)、穗粒數(shù),單獨(dú)脫粒、曬干并稱重,測定穗粒重、百粒重等。
1.5? ?數(shù)據(jù)處理
利用Excel 2007軟件統(tǒng)計試驗數(shù)據(jù),用 DPSv7.05數(shù)據(jù)處理軟件和 Duncan氏新復(fù)極差法分析處理各項指標(biāo)的差異顯著性。
2? ?結(jié)果與分析
2.1? ?物候期與生育期
生育期與玉米產(chǎn)量和適應(yīng)區(qū)域有密切關(guān)系[10 ]。從參試玉米品種物候期及生育期的觀察比較(表1)可以看出,參試玉米品種4月25日同時播種,均于5月11至14日出苗,其中聯(lián)創(chuàng)825出苗較早,瑞普909出苗較晚,其余品種與對照品種出苗期相近。參試品種于6月13至16日拔節(jié),拔節(jié)較早的聯(lián)創(chuàng)825(6月13日)與較晚的強(qiáng)盛12號(6月16日)相差3 d,其余品種拔節(jié)期與對照品種相近。新引KWS9384與隴單606的抽雄吐絲期較早,分別為7月18日和20日,吐絲期分別為7月20日和22日;新玉108和先玉335抽雄吐絲期比較晚,分別為7月26至27日和7月28至29日,其余品種均在7月24至26日完成抽雄吐絲。先玉335灌漿較早,8月13日開始灌漿;瑞普909灌漿較晚,8月16日灌漿;其余品種在8月14日至15日開始灌漿。聯(lián)創(chuàng)825、瑞普909、陜單650、新玉108和雜圣禾2468等5個品種的生育期均在140 d以上,比對照品種晚9~10 d;迪卡519、隴單606和新引KWS9384等3個品種的生育期均為136 d,比對照晚5 d;強(qiáng)盛12號和MC703的生育期分別為137 d和139 d,分別比對照晚6 d和8 d;對照品種先玉335的生育期較短,為131 d,說明該品種灌漿速度和成熟后期脫水速度均較快。
2.2? ?主要農(nóng)藝性狀
由表2可知,參試玉米品種的大部分農(nóng)藝性狀間存在顯著差異或極顯著差異。莖粗與玉米抗倒伏性密切正相關(guān)[11 ]。參試品種的莖粗19.59 ~25.46 mm,其中新玉108莖稈最粗(25.46 mm),比對照品種先玉335(23.62 mm)粗1.84 mm,差異極顯著(P < 0.01);強(qiáng)盛12號莖粗23.27 mm,僅次于對照;迪卡519莖稈最細(xì)(19.59 mm),比對照細(xì)4.03 mm,差異極顯著(P < 0.01);其余7個品種的莖粗為19.96~22.85 mm。
參試品種中,對照先玉335株高最高,為272 cm;新玉108株高次之,為259 cm,比對照低13 cm。兩者差異顯著(P < 0.05)。陜單650株高較低(229 cm),比對照低43 cm,差異極顯著(P < 0.01);品種迪卡519株高最低(226 cm),比對照低46 cm,差異極顯著(P < 0.01);其余品種株高為233~251 cm。
穗位高平均為90 cm,其中聯(lián)創(chuàng)825最高,為105 cm,比對照品種先玉335高7 cm,差異不顯著;隴單606次之,為98 cm,與對照品種先玉335相等;陜單650穗位高最低,為78 cm,比對照低20 cm,差異極顯著(P < 0.01);其余品種穗位高80~93 cm。
果穗長度超過20 cm的品種有MC703(20.4 cm)、瑞普909(20.0 cm),分別比對照品種長2.7、2.3 cm,差異極顯著(P < 0.01);迪卡519和陜單650穗長較短,均為17.9 cm,與對照相近,差異不顯著;其余7個品種穗長為18.2~18.6 cm。
禿頂率以中聯(lián)創(chuàng)825最高,為4.4%,比對照品種高3.9百分點,差異極顯著(P < 0.01);MC703次之,為3.1%,比對照品種高2.6百分點,差異極顯著(P < 0.01);新玉108禿頂率為2.9%,比對照品種高2.4百分點,差異極顯著(P < 0.01);迪卡519和瑞普909禿頂率分別為2.2%、2.3%,與對照品種差異不顯著;強(qiáng)盛12號、雜圣禾2468和新引KWS9384禿頂率較低,分別為0.6%、0.6%、0.5%,與對照相近,差異不顯著;禿頂率在1%以下的品種有5個,分別是隴單606、強(qiáng)盛12號、雜圣禾2468、新引KWS9384、先玉335(CK)。
穗行數(shù)在17行以上品種有4個品種,由高到低依次為強(qiáng)盛12號、迪卡519、瑞普909和陜單650。其中強(qiáng)盛12號穗行數(shù)最高,為18.9行,與對照差異顯著(P < 0.05),其余3個品種穗行數(shù)分別為17.8行、17.6行和17.3行;穗行數(shù)為16行的品種有MC703、雜圣禾2468和先玉335(CK),分別為16.3行、16.8行、16.6行;其余品種穗行數(shù)均在15行左右,隴單606穗行數(shù)最低,為15.2行,比對照低1.4行。
穗粒數(shù)以強(qiáng)盛12號最高,為783.2粒,比對照品種先玉335高117.0粒,差異顯著(P < 0.05);瑞普909和陜單650穗粒數(shù)差異不顯著,分別為716.1粒、713.8粒,分別比對照高49.9粒、47.6粒;品種新引KWS9384穗粒數(shù)最低,為614.3粒,比對照低51.9粒。
穗粒重在200 g以上的品種有4個,其中強(qiáng)盛12號穗粒重最高,為214.5 g,比對照先玉335高6.3 g,差異極顯著(P < 0.01);先玉335(CK)穗粒重次之,為208.2 g;瑞普909(203.7 g)和隴單606(202.8 g)穗粒重差異不顯著,但與對照差異顯著(P < 0.05);新引KWS9384、迪卡519、聯(lián)創(chuàng)825穗粒重分別為188.0、183.7、183.0 g,與對照差異極顯著;陜單650和MC703穗粒重較低,分別為169.0、165.4 g,比對照低39.2、42.8 g,差異極顯著(P < 0.01);雜圣禾2468穗粒重最低,為164.5 g,比對照低43.7 g,差異極顯著(P < 0.01)。
百粒重以隴單606最高,為37.7 g,比對照先玉335高4.3 g,差異極顯著;聯(lián)創(chuàng)825百粒重次之,為35.0 g,比對照高1.6 g;雜圣禾2468百粒重為33.6 g,與對照差異不顯著;新玉108、新引KWS9384和MC703百粒重分別為32.5、31.7、31.0 g;強(qiáng)盛12號和瑞普909百粒重較低,分別為29.9、29.0 g,與對照差異極顯著(P < 0.01);陜單650和迪卡519百粒重最低,分別為27.2、27.0 g,兩者差異不顯著,但與對照差異極顯著(P < 0.01)。
2.3? ?產(chǎn)量
由表3可以看出,參試品種的產(chǎn)量差異較大。比對照增產(chǎn)的品種有5 個,產(chǎn)量由高到低依次為瑞普909、聯(lián)創(chuàng)825、強(qiáng)盛12號、MC703、雜圣禾2468,分別為13 508.33、13 383.33、12 900.00、12 891.67、12 225.00 kg/hm2,分別比對照增產(chǎn)12.18%、11.14%、7.13%、7.06%、1.52%,位居前4的品種產(chǎn)量與對照差異均達(dá)到極顯著水平(P < 0.01);比對照減產(chǎn)的品種有5個,其中隴單606和新玉108減產(chǎn)在4%以內(nèi),分別比對照減產(chǎn)2.08%、3.67%,新玉108較對照差異顯著(P < 0.05);迪卡519和陜單650比對照減產(chǎn)均超過5%,分別為5.82%、8.30%,與對照差異極顯著(P < 0.01),新引KWS9384減產(chǎn)幅度最大,較對照減產(chǎn)15.22%,差異極顯著(P < 0.01)。
3? ?結(jié)論與討論
水、熱、光等氣候條件合理搭配是影響玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量的主要因素[12 ]。試驗區(qū)2019年玉米生育期平均氣溫比歷年低0.4 ℃,5月份苗期氣溫比歷年減少1.7 ℃,導(dǎo)致出苗較慢;平均降水量比歷年增加4.2 mm,尤其是7月份干旱少雨,降水量比歷年少199.8 mm,對玉米抽雄吐絲有一定影響;平均日照時數(shù)比歷年少22.1 h,6月份和10月份日照時數(shù)分別比歷年減少64 h和79 h,導(dǎo)致玉米成熟期和生育期有所推遲。
玉米的穗位高、百粒重、莖粗、株高與籽粒產(chǎn)量成正相關(guān),穗長、行粒數(shù)、穗行數(shù)與籽粒產(chǎn)量成極顯著正相關(guān),只有各個農(nóng)藝性狀協(xié)調(diào)發(fā)展,才能更大限度地發(fā)揮雜交玉米的生產(chǎn)潛力[13 ]。本試驗中的強(qiáng)盛12號,其穗行數(shù)、穗粒數(shù)及穗粒重等指標(biāo)都是參試品種中最高的,但其成熟期灌漿速度、果穗長和百粒重都偏低,導(dǎo)致其產(chǎn)量低于瑞普909和聯(lián)創(chuàng)825,位居第3;而瑞普909和聯(lián)創(chuàng)825各個農(nóng)藝性狀有機(jī)協(xié)調(diào),綜合表現(xiàn)良好,產(chǎn)量較高。
作物產(chǎn)量的高低與作物本身的農(nóng)藝性狀密切相關(guān)[14 ],科學(xué)合理的選擇優(yōu)良品種是顯著提高作物產(chǎn)量的重要途徑[15 ]。在隴東旱塬區(qū)露地條件下,引進(jìn)的品種瑞普909和聯(lián)創(chuàng)825產(chǎn)量分別為13 508.33、13 383.33 kg/hm2,比對照增產(chǎn)12.18%、11.14%,產(chǎn)量極顯著高于其他參試品種(P <0.01),綜合性狀優(yōu)良,抗旱性較強(qiáng),產(chǎn)量較高,適宜在隴東旱塬區(qū)及氣候條件和生態(tài)特征相近的地區(qū)大面積免地膜露地種植,以達(dá)到降低生產(chǎn)成本、保護(hù)土壤和生態(tài)環(huán)境的目的;強(qiáng)盛12號和MC703產(chǎn)量分別為12 900.00、12 891.67 kg/hm2,比對照增產(chǎn)7.13%、7.06%,豐水年可作為搭配品種在隴東旱塬區(qū)種植。
我國環(huán)境承載力已達(dá)到或接近上限[16 ],構(gòu)建和實施新形勢下的國家糧食安全戰(zhàn)略,必須要改變不計環(huán)境成本追求糧食增產(chǎn)的做法,走綠色低碳循環(huán)的發(fā)展模式,切實保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境[17 ]。近年來,地膜降解的塑料微粒對環(huán)境的污染已經(jīng)通過飲用水和生物鏈危及人類的健康[18 - 21 ]。選擇抗旱節(jié)水作物新品種,減少地膜覆蓋栽培面積,進(jìn)行免地膜種植的旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)研究創(chuàng)新工作任重道遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1] 劉紅霞.? 平?jīng)鍪杏衩壮R姴∠x害及防治方法[J].? 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2019(10):89-90.
[2] 譙顯明,周永升,劉云成.? 隴東玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策研究[J].? 甘肅農(nóng)業(yè),2015(23):16-17.
[3] 續(xù)創(chuàng)業(yè),張鎧鵬,朱曉惠.? 適宜隴東旱塬區(qū)雙壟溝播的耐密玉米品種篩選試驗[J].? 甘肅農(nóng)業(yè)科技,2019(2):53-58.
[4] 李來祥,楊祁峰,劉廣才,等.? 旱地全膜雙壟溝播技術(shù)在甘肅省旱作農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J].? 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2009(17):55-57.
[5] 李來祥,劉廣才,楊祁峰,等.? 甘肅省旱地全膜雙壟溝播技術(shù)研究與應(yīng)用進(jìn)展[J].? 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2009,27(1):114-118.
[6] 解紅娥,李永山,楊淑巧,等.? 農(nóng)田殘膜對土壤環(huán)境及作物生長發(fā)育的影響研究[J].? 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2007(S1):153-156.
[7] 徐玉宏.? 我國農(nóng)膜污染現(xiàn)狀和防治對策[J].? 環(huán)境科學(xué)動態(tài),2003(2):9-11.
[8] 何文清,嚴(yán)昌榮,趙彩霞,等.? 我國地膜應(yīng)用污染現(xiàn)狀及其防治途徑研究[J].? 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2009,28(3):533-538.
[9] 劉艷霞.? 中國農(nóng)村地膜殘留污染現(xiàn)狀及治理對策思考[D].? 楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2014.
[10] 郭? ?溦.? 11個玉米品種在平?jīng)龊弟兜匾N初報[J].? 甘肅農(nóng)業(yè)科技,2016(5):49-52.
[11] 豐? ?光,景希強(qiáng),李妍妍,等.? 玉米莖稈性狀與倒伏性的相關(guān)和通徑分析[J].? 華北農(nóng)學(xué)報,2010,25(S1):72-74.
[12] 王雪松,李? ?麗.? 影響玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量的主要?dú)庀髼l件[J].? 吉林農(nóng)業(yè),2015(7):112.
[13] 畢世敏,舒中兵,申? ?萍.? 遵義部分主推玉米品種產(chǎn)量及其相關(guān)性狀分析[J].? 種子,2012,31(12):65-67.
[14] 郭? ?梁,ANDREAS WILKES,于海英,等.? 中國主要農(nóng)作物產(chǎn)量波動影響因素分析[J].植物分類與資源學(xué)報,2013,35(4):513-521.
[15] 辜勝前.? 談?wù)勛魑飪?yōu)良品種的選擇與利用[J].? 農(nóng)民致富之友,2015(6):101-102.
[16] 汪希成,吳? ?昊.? 我國糧食供求結(jié)構(gòu)新變化與改革方向[J].? 社會科學(xué)研究,2016(4):130-135.
[17] 宋洪遠(yuǎn).? 實現(xiàn)糧食供求平衡? 保障國家糧食安全[J].? 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2016,16(4):1-11;155.
[18] 劉振中,羅麗平,胡偉杰,等.? 塑料微粒在淡水中的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].? 環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2019,42(6):231-236.
[19] 李? ?珊,葉必雄,張? ?嵐.? 水環(huán)境中塑料微粒污染現(xiàn)狀及危害[J].? 環(huán)境與健康雜志,2018,35(12):1100-1103.
[20] 劉恩秀,郭? ?鶴,李? ?云,等.? 塑料微粒在淡水中的分布及其影響研究進(jìn)展[J].? 環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2017,40(S2):165-170.
[21] 鄭順安,倪潤祥,等.? 西北地膜高投入地區(qū)土壤與玉米鄰苯二甲酸酯(PAEs)含量水平與健康風(fēng)險評估[J].? 環(huán)境化學(xué),2020,39(7):1839-1850.
(本文責(zé)編:陳? ? 珩)