王秋燕,葉偉忠,吳 蓓,田耀加,陳紅弟
(廣州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,廣東 廣州 510335)
高花色苷紫黑糯玉米籽粒富含豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、微量營(yíng)養(yǎng)元素,以及多種人體必需的氨基酸,尤其是重要保健元素硒十分豐富,具有明顯的食補(bǔ)、防病益壽的保健功效,被營(yíng)養(yǎng)學(xué)專家譽(yù)為健康食品、功能食品和益智食品[1]。由于紫黑玉米育種起步較晚,種質(zhì)資源少,目前生產(chǎn)上種植高花色苷紫糯玉米大部分以青苞鮮食型為主,市場(chǎng)和生產(chǎn)上需求占有率較低。陸大雷等[2]整理與分析了2002—2014年(13年共941個(gè)品種)國(guó)家鮮食糯玉米區(qū)域試驗(yàn)品種的產(chǎn)量和品質(zhì)現(xiàn)狀,1999—2014年,國(guó)家共審定了69個(gè)鮮食糯玉米品種,其中高花青素紫黑糯玉米僅有3個(gè)(鄭黑糯1號(hào):國(guó)審玉2003065,西星黑糯1號(hào):國(guó)審玉2004035,鄭黑糯2號(hào):黑玉米玉2006067)。近幾年,科研院校、育種機(jī)構(gòu)、種子企業(yè)等專家齊頭并進(jìn),著手抓高花青素黑玉米的研究與育種等開(kāi)發(fā)工作,并從種源質(zhì)量的提高入手加速品種的選育力度,近幾年已有許多高花青素紫黑玉米品種陸續(xù)通過(guò)省審定,品種的品質(zhì)和產(chǎn)量也有較大的提高。紫黑玉米作為特用玉米新類型越來(lái)越受到消費(fèi)者的青睞和市場(chǎng)的認(rèn)可,而相關(guān)研究仍處于萌芽進(jìn)入快速發(fā)展階段,這是特用玉米特色和亮點(diǎn);而引種試驗(yàn)的最終目的在于利用,利用的基礎(chǔ)是對(duì)品種資源的深入研究和挖掘,應(yīng)用基礎(chǔ)研究和育種實(shí)踐緊密結(jié)合,同時(shí)還要采用多種積極有效的方法開(kāi)展資源創(chuàng)建利用,對(duì)提高育種效率與增強(qiáng)選育效果具有重要的意義。
從科研院所和玉米種子企業(yè)引進(jìn)50個(gè)黑色玉米新品種,進(jìn)行鑒定評(píng)價(jià)篩選,優(yōu)選17個(gè)高花青素紫黑糯玉米品種進(jìn)行品比試驗(yàn),以粵彩糯2號(hào)為對(duì)照品種,詳見(jiàn)表1。
試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),小區(qū)面積16.7 m2(6.7 m×2.5 m),行距60 cm,株距30 cm。種植密度5.28萬(wàn)株/hm2。為防止花粉直感影響籽粒品質(zhì),每品種套袋自交15株(穗),套袋隔離直至采摘,相同條件下進(jìn)行采收品嘗及果穗性狀考種。
試驗(yàn)于2021年春季進(jìn)行。試驗(yàn)地設(shè)在南沙區(qū)萬(wàn)傾沙鎮(zhèn)六涌半廣州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米試驗(yàn)基地(簡(jiǎn)稱南沙基地),前茬為玉米,自然條件優(yōu)良,光熱充足,地勢(shì)平坦,地力一致,肥力中上,排水方便,全自動(dòng)化噴灌方式,播種前整地質(zhì)量良好。種植方式采用營(yíng)養(yǎng)盤(pán)育苗帶土移栽,3月12日育苗,16日出苗,22日帶土移栽,栽培管理按當(dāng)?shù)嘏从衩椎淖罡呱a(chǎn)水平進(jìn)行。
測(cè)定項(xiàng)目:按照國(guó)家鮮食玉米區(qū)試試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)物候期、植株性狀、果穗性狀、品嘗品質(zhì)和抗病性進(jìn)行鑒定及產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)分析。
調(diào)查方法:每小區(qū)調(diào)查總株數(shù)物候期;成熟期每小區(qū)選取具有代表性的植株20株進(jìn)行植株性狀調(diào)查,抽取10株鮮穗進(jìn)行果穗性狀調(diào)查;目測(cè)和室內(nèi)品嘗相結(jié)合進(jìn)行品質(zhì)評(píng)分,外觀、氣味風(fēng)味、色澤、糯性、柔嫩性、皮厚薄評(píng)價(jià)指標(biāo)按農(nóng)業(yè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NY/T 524—2002糯玉米)執(zhí)行,品嘗品質(zhì)總分為各參數(shù)的分值之和。
抗病性鑒定在田間自然發(fā)病條件下,在玉米進(jìn)入乳熟后期對(duì)每小區(qū)總株進(jìn)行調(diào)查并記錄,調(diào)查時(shí)目測(cè)品種群體的發(fā)病狀況,調(diào)查重點(diǎn)部位是玉米果穗上部葉片和下方3葉,根據(jù)病害的癥狀進(jìn)行調(diào)查并記載病情級(jí)別(0、1、3、5、7級(jí))及病情指數(shù)(指病斑占葉面積的百分比),評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):0級(jí)——0≤病情指數(shù)≤5,表示高抗(HR);1級(jí)——5<病情指數(shù)≤15,表示抗(R);3級(jí)——15<病情指數(shù)≤30,表示中抗(MR);5級(jí)——30<病情指數(shù)≤45,表示中感病(MS);7級(jí)——45<病情指數(shù)≤60,表示感?。⊿)。小區(qū)產(chǎn)量按實(shí)收產(chǎn)量計(jì)產(chǎn),同時(shí)進(jìn)行方差分析。
從表2可以看出,參試品種生育期從出苗到采收為70~75 d,對(duì)照粵彩糯2號(hào)生育期為74 d,由于試驗(yàn)期間氣溫較往年異常,3—5月總體氣溫高,雨水少,有效積溫高,各參試品種的生育期普遍縮短,其中濉黑糯3號(hào)、滬紫黑糯1號(hào)2個(gè)品種生育期最短,為70 d,比對(duì)照早熟4 d;晉糯20號(hào)生育期最長(zhǎng),為75 d,比對(duì)照遲熟1 d。參試品種抽雄快、集中整齊,抽雄期在5月3—8日;散粉量較大,散粉時(shí)間可持續(xù)5~7 d,散粉期在5月5—9日;吐絲多順暢,質(zhì)量好,完全可以滿足雌雄授粉的需要,吐絲期在5月7—11日;吐絲授粉至采收天數(shù)在18~20 d采收較為適宜,這時(shí)期玉米籽粒轉(zhuǎn)色正好完成,太早則轉(zhuǎn)色不完全,籽粒嫩,顏色淺,太遲則顏色烏黑,籽粒偏硬,口感差。春季采收期正值高溫季節(jié),適宜采收期短,一般只有2~3 d,鮮穗始采收期在5月26—31日。
植株性狀:參試品種株高在169~211 cm;穗位高在47~87cm;株型為平展、半平展、緊湊、半緊湊4種類型;空稈率為1.2%~5.0%;倒折率在0.0%~5.5%;保綠度在70%~90%;因此,在植株性狀選育工作中,應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)卮杭局泻笃诟邷馗邼瘛⒍嗯_(tái)風(fēng)暴雨引起的不利因素,注重選擇莖稈粗壯堅(jiān)韌、根系發(fā)達(dá)、抗倒性強(qiáng),兼顧保綠度高的材料和品種,以適應(yīng)不同種植區(qū)域、不同生態(tài)條件以及不同種植習(xí)慣的需要。
從表3可以看出,參試品種單穗鮮質(zhì)量在243~300 g,華黑糯1號(hào)最大,為300 g,濉黑糯3號(hào)與華耕黑糯501并列最小,均為243 g;單穗凈質(zhì)量153~215 g,華耕黑糯501單穗凈質(zhì)量最小,為153 g,華黑糯1號(hào)最大,為215 g;單穗鮮粒質(zhì)量101~145 g,華耕黑糯501最小,僅101 g,華黑糯1號(hào)最大,為145 g;鮮出籽率66.0%~69.8%,華耕黑糯501最低,為66.0%,濉黑糯3號(hào)最高,為69.8%;千粒質(zhì)量293~330 g,晉糯10號(hào)最小,為293 g,桂黑糯219最大,為330 g;穗長(zhǎng)16.7~18.8 cm,華耘黑糯501最短,為16.7 cm,華黑糯1號(hào)最長(zhǎng),為18.8 cm;穗粗4.3~4.9 cm,滬紅糯1號(hào)穗粗最小,僅4.3 cm,黑糯715穗粗最大,為4.9 cm;穗行數(shù)10~18行,桂黑糯609行數(shù)最多,為10~18行;禿尖長(zhǎng)0.1~1.2 cm;穗形為筒形、筒錐形2種。
從表3可以看出:參試品種綜合感官品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)(氣味風(fēng)味、色澤、糯性、柔軟性、皮薄厚)評(píng)分相對(duì)集中,總分值位于84.6~87.9分;其中,珍珠糯18品質(zhì)總評(píng)分最高(87.9分),對(duì)照粵彩糯2號(hào)最低(84.6分),所有參試品種品質(zhì)均優(yōu)于對(duì)照。
表3 參試品種穗部性狀及品質(zhì)
試驗(yàn)期間氣溫較往年偏高、雨水少,不利于病害的發(fā)生。參試品種紋枯病、莖腐病、大小斑病和南方銹病均表現(xiàn)高抗水平和中抗水平(表4)。
由表4可知:參試品種折合鮮穗產(chǎn)量在12 830~15 840 kg/hm2;其中,產(chǎn)量居前6位的華黑糯1號(hào)、黑甜糯631、蘇科糯1505、滬紫黑糯1號(hào)、珍珠糯20號(hào)、晉糯10號(hào)均比對(duì)照增產(chǎn),且達(dá)到極顯著水平;居第7~11位的珍珠糯8號(hào)、珍珠糯18號(hào)、黑糯715、滬紅糯1號(hào)、晉糯20號(hào)等5個(gè)品種均比對(duì)照增產(chǎn),且達(dá)到顯著或不顯著水平;居第14~17位的黑糯660、黑甜糯168、桂黑糯219、濉黑糯3號(hào)、華耘黑糯501均比對(duì)照減產(chǎn);對(duì)照與桂黑糯609均居第12位,均為13 728 kg/hm2。
表4 參試品種抗病性、小區(qū)產(chǎn)量及方差分析結(jié)果
綜合比較參試品種物候期、植株性狀、果穗性狀、品嘗品質(zhì)、抗病性、產(chǎn)量等指標(biāo),結(jié)果表明:17個(gè)高花青素紫黑糯玉米均適宜廣州地區(qū)自然條件種植。引種資源創(chuàng)建利用路線:資源引進(jìn)→篩選→評(píng)價(jià)→雜交、自交、回交→聚合有利基因→連續(xù)定向選擇→純合自交系→組配組合,首先產(chǎn)量居前6位的華黑糯1號(hào)、黑甜糯631、蘇科糯1505、滬紫黑糯1號(hào)、珍珠糯20號(hào)、晉糯10號(hào)均比對(duì)照增產(chǎn),且綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良,可作為基礎(chǔ)材料與優(yōu)質(zhì)白糯、黃糯雜交選育自交系;其次產(chǎn)量居第7~11位的珍珠糯8號(hào)、珍珠糯18號(hào)、黑糯715、滬紅糯1號(hào)、晉糯20號(hào)等5個(gè)品種均比對(duì)照增產(chǎn),結(jié)合產(chǎn)量、品質(zhì)及農(nóng)藝性狀的優(yōu)缺互補(bǔ)并利用幾個(gè)雜交種合成綜合種,通過(guò)群體改良選育自交系,實(shí)現(xiàn)優(yōu)良基因的重組和聚合,再通過(guò)株選、穗選、系選加大種質(zhì)資源選系方法;最后是產(chǎn)量偏低、部分性狀表現(xiàn)突出的桂黑糯609、桂黑糯660、黑甜糯168、桂黑糯219、濉黑糯3號(hào)、華耘黑糯501等,利用常規(guī)育種手段自交、雜交、回交聚合有利基因,改良選育自交系,并結(jié)合生物技術(shù)手段加速改良創(chuàng)建利用。生產(chǎn)上建議少量重復(fù)試種,確認(rèn)適合當(dāng)?shù)卦耘嗪笤俅竺娣e推廣種植。
試驗(yàn)種植期在3—5月,此時(shí)氣溫高、雨水少,全生育期天數(shù)縮短,但總體積溫不變,參試品種為早熟品種、生育期為70~75 d,其中桂黑糯609生育期74 d、黑甜糯168生育期72 d,與報(bào)道的桂黑糯609生育期78 d[3]與黑甜糯168生育期87.3 d[4]相比,生育期縮短4 d和15.3 d;植株性狀華耘黑糯501株高194 cm、穗位66 cm,滬紫黑糯1號(hào)株高204 cm、穗位87 cm,與報(bào)道的華耘黑糯501株高201.0 cm、穗位79.3 cm[5],滬紫黑糯1號(hào)株高210 cm、穗位98 cm[6]相比,株高縮短6~7 cm、穗位縮短11.0~13.3 cm;因此,生育期、植株性狀、穗部性狀、主要病害及產(chǎn)量與品嘗品質(zhì)等生物性狀在不同年份、不同地點(diǎn)、不同的氣候條件變異較大,不能用一個(gè)確定的“量”來(lái)加以統(tǒng)計(jì)和分析,有待于今后進(jìn)一步研究。