适宜河北省种植的高产夏玉米品种筛选

姚海坡，吕丽华，董志强，张丽华，姚艳荣，贾秀领

（农业部华北地区作物栽培科学观测实验站，河北省农林科学院粮油作物研究所，河北石家庄050035）

适宜河北省种植的高产夏玉米品种筛选

姚海坡，吕丽华*，董志强，张丽华，姚艳荣，贾秀领

（农业部华北地区作物栽培科学观测实验站，河北省农林科学院粮油作物研究所，河北石家庄050035）

为了筛选出适宜河北省夏玉米区种植的高产玉米品种，2014年以华北平原近5 a审定的15个夏玉米品种为试材，以2000年以来一直作为我国夏玉米栽培试验对照品种的郑单958为对照，在种植密度7.5×104株/hm2条件下，对玉米植株性状、穗部性状、叶面积指数、透光率和产量进行了测定，并对品种进行了综合评价。结果表明：强生928总体表现最好，该品种穗数稳定，千粒重高，株高和穗位高中等，茎秆抗弯曲力较强，生育期光能截获率高，产量居参试品种第1位，达到了10 908.1 kg/hm2；冀丰223次之，总体表现较好，该品种穗粒数较高，单位面积穗数和千粒重与对照相当，株型紧凑，穗位叶以上叶片直立性好，株高较低，穗位高中等，茎秆抗弯曲力较高，前期生长较快，生育期光能截获率较高，漏光损失较小，产量居参试品种第2位，为10 273.5 kg/hm2。强生928和冀丰223总体表现较好，较适宜在河北省夏玉米区推广种植。

玉米；品种筛选；产量；农艺性状；河北省

玉米是我国主要栽培的粮食作物，近年来播种面积不断扩大。河北省是全国玉米主产区之一，玉米在该省分布地域广[1]，产量约占全省粮食总产量的49.3%[2]，在该省国民经济中占有重要地位。但是目前，河北省夏玉米生产中每年应用面积超过0.67万hm2的品种有45个左右（数据来自河北省种子管理总站），品种多而杂，良莠不齐。因此，筛选适宜河北省种植的优良高产玉米品种显得尤为重要。关于玉米品种农艺性状与产量的关系研究已有很多报道[3～8]，结果均显示，合理的株型结构是实现高产群体的首要因素[9～11]，株型通过对光合有效辐射的截获和吸收而影响作物的光合特性，最终对产量产生影响。前人研究结果[12～17]表明，玉米理想的株型是上部茎叶夹角小，群体穗位层透光率较好；下部茎叶夹角相对较大，漏光损失少，光能利用充分，有利于产量的提高。虽然人们对不同玉米品种的产量性状表现进行过大量研究，但是由于新选育的品种数量繁多，因此，需要经常对更适宜在河北省种植的玉米品种进行筛选。于是，作者以华北平原近几年审定的夏玉米品种为试材，研究其产量和植株性状的变化，以期筛选出较适宜在河北省种植的优良玉米品种，为全省玉米高产栽培提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验点概况

试验在河北省农林科学院堤上试验站（东经114°43′、北纬37°65′）进行。该区域位于太行山前平原区，属暖温带半温润性季风气候，年平均温度12.5℃，年均降水量494 mm。试验地0～20 cm耕层土壤基础养分含量为有机质1.76%、全氮1.16 g/kg、碱解氮106.4 mg/kg、速效磷21.7 mg/kg、速效钾129.2 mg/kg。

1.2 试验材料

试验玉米品种共16个（表1），其中，参试品种15个，分别为登海605、极峰30、纪元101、冀丰223、冀农1号、金秋963、洰丰339、均益86、蠡玉37、强生928、陕科6号、圣瑞999、屯玉808、伟科702、源育13号，大多为华北平原近5 a审定的夏玉米品种；对照品种为郑单958（CK），该品种高产稳产、抗倒抗病、品质优良，耐干旱和高温，非常适合我国夏玉米区种植，自2000年以来一直作为我国夏玉米栽培试验的对照品种。

1.3 试验设计

1.3.1 试验设计冬小麦收获后，夏玉米免耕播种，撒施沃夫特复合肥（N、P2O5、K2O含量分别为24%、8%和10%）450 kg/hm2做底肥并灌水。2014年6月18日人工点播玉米，试验设16个品种处理，其中，郑单958为对照（CK）。小区面积15.5 m2，完全随机排列，3次重复。玉米行距55 cm、株距22 cm（密度7.5万株/hm2），12展叶时追施沃夫特复合肥150 kg/hm2，9月26日收获，其他田间管理同常规。

1.3.2 测定项目与方法

1.3.2.1 叶面积指数（LAI）。在玉米吐丝期，每小区选具代表性的植株5株，测量叶长和叶宽。根据公式，计算单叶叶面积和叶面积指数（LAI）：

单叶叶面积=叶长×叶宽×系数

式中，系数为0.75～0.5，即：未展开叶片数量为m，则展开叶（n）系数为a=0.75，未展开叶（n+1）系数为b=a-（0.75-0.5）/m，未展开叶（n+2）系数为c=b-（0.75-0.5）/m，依次类推。

表1 参试玉米品种的选育单位及其在河北省的适宜种植区域Table1 Breeding unit of maize varieties and its suitable planting area in Hebei Province

LAI=单株叶面积×单位土地面积内株数/单位土地面积

1.3.2.2 植株性状。在玉米灌浆中期，每小区选具代表性的植株5株，用直尺田间测量穗位高和株高；用量角器测定植株的穗上茎叶夹角；以穗下节间中部为支点，用3YJ-1型玉米茎秆质量仪缓缓用力推动植株直至与地面夹角呈45°，记录茎秆抗弯曲力。

1.3.2.3 透光率。分别在13叶展、吐丝期和灌浆中期，利用植物冠层分析仪LAI-2000测定冠层顶部和底部的光强度。根据公式，计算透光率：

透光率=底部光强度/顶部光强度×100%

1.3.2.4 产量及其构成因素。在玉米收获期，每小区选定4行、4 m/行，收获所有果穗，称量总鲜重。从果穗中随机选取20穗，称量鲜重；晾干后测定穗粒数、穗长、穗粗和秃尖长；脱粒，测定千粒重、籽粒重和轴重，同时采用谷物水分测定仪测定籽粒的含水率，计算实际产量和出籽率（按含水率14%折算）。

出籽率（%）=籽粒产量/（轴重+籽粒产量）×100 1.3.3数据处理利用Microsoft Excel 2003软件对数据进行处理，利用DPS 7.05统计分析软件对试验数据进行单因素方差分析，采用LSD法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同玉米品种的产量及其构成因素比较

参试玉米品种的单位面积穗数为7.35万～7.97万株/hm2，与CK差异均不显著，其中，登海605、均益86、强生928、陕科6号和源育13号指标值≥CK（表2）。

表2 参试玉米品种的产量及其构成因素Table2 Yield and yield components of test maize cultivars

参试玉米品种的穗粒数为426.8～516.3粒，除极峰30外，其他品种指标值均＜CK，其中，极峰30、冀丰223和陕科6号指标值较高，三者差异不显著，且与CK差异也均不显著，但四者均显著＞其他品种；强生928和圣瑞999指标值较低，二者差异不显著，但均显著＜其他品种。

参试玉米品种的千粒重为278.0～344.4 g，除强生928、纪元101和圣瑞999外，其他品种指标值均＜CK，其中，强生928显著＞CK和其他品种，纪元101、圣瑞999、登海605和冀丰223与CK相当，其他品种均显著＜CK。

参试玉米品种的产量为8 688.3～10 908.1 kg/hm2，均＜CK，降幅为3.34%～23.01%，其中，强生928产量最高，较CK减产3.3%，与CK差异不显著，但显著＞其他品种，较其他品种高6.18%～25.55%；而其他品种产量均显著＜CK，其中，冀丰223、纪元101、冀农1号、均益86、登海605、圣瑞999和陕科6号产量均＞10 000 kg/hm2，差异不显著，但均显著＞其他7个品种，较CK减产9.0%～11.1%；极峰30产量最低，且显著＜其他品种。

可以看出，强生928产量表现最好，单位面积穗数较多、千粒重较高是其高产的主要原因；冀丰223、纪元101、冀农1号、均益86、登海605、圣瑞999和陕科6号产量较高，其产量均＞10 000 kg/hm2，其中，较高的穗粒数是冀丰223高产的主要原因，单位面积穗数多、穗粒数较高是陕科6号高产的主要原因，单位面积穗数多是纪元101、冀农1号、均益86、登海605和圣瑞999高产的主要原因。

2.2 不同玉米品种的穗部性状比较

参试玉米品种的穗长为15.7～18.4 cm，其中，登海605果穗最长，显著＞CK和其他品种；陕科6号果穗最短，显著＜CK；而其他品种指标值与CK差异均不显著（表3）。

参试玉米品种的穗粗为4.7～5.3 cm，其中，强生928果穗最粗，均益86果穗最细，二者与CK差异均达到了显著水平；而其他品种与CK差异均不显著，其中，伟科702指标值＞CK，极峰30、冀丰223、金秋963、蠡玉37、陕科6号指标值与CK相等。

参试玉米品种的秃尖长为1.2～2.6 cm，其中，圣瑞999和均益86秃尖长明显较短，与CK差异均不显著；而其他品种秃尖长均显著＞CK，其中，极峰30、冀丰223和强生928的秃尖长相对较短（均为1.5 cm，较CK长0.2 cm），伟科702秃尖最长且显著＞其他品种，其余品种秃尖长（1.6～2.1 cm）差异均不显著。

参试玉米品种的出籽率为86.8%～90.1%，均≤CK，其中，冀丰223、冀农1号、金秋963、洰丰339、均益86、强生928、陕科6号、圣瑞999和源育13号指标值较高，差异均不显著，且与CK差异也均不显著，但均显著＞其他品种。

综合各项指标分析认为，强生928、冀丰223和极峰30穗部性状总体表现较好，均益86次之。

2.3 不同玉米品种的叶面积指数（LAI）比较

参试玉米品种的全株LAI为5.22～6.59，其中，强生928、伟科702和屯玉808指标值较高，三者差异不显著，但均显著＞CK和其他品种；登海605、纪元101、冀丰223、冀农1号、金秋963、陕科6号与CK差异均不显著；而其他品种指标值均显著＜CK，其中，极峰30、均益86和圣瑞99 9指标值较低（图1）。

表3 参试玉米品种的穗部性状Table3 The ear characters of test maize cultivars

图1 参试玉米品种的冠层叶面积指数Fig.1 CanopyLAIof test maize cultivars

将参试玉米品种的LAI与产量进行综合分析发现，LAI与产量并未呈现直线关系，较高的LAI不一定获得较高产量。

2.4 不同玉米品种的植株性状比较

参试玉米品种的穗位高为104.3～133.2 cm，其中，陕科6号和登海605穗位高明显较低，二者差异不显著，但均显著＜CK和其他品种；纪元101、冀丰223、蠡玉37、强生928、圣瑞999和屯玉808穗位高与CK相当，差异均不显著；其他品种穗位高均显著＞CK，其中，均益86、源育13号和金秋963穗位高显著＞极峰30和伟科702（表4）。

参试玉米品种的株高为265.3～309.7 cm，其中，冀丰223、圣瑞999和屯玉808株高明显较低，三者差异不显著，且与CK差异也均不显著；而其他品种株高均显著＞CK，其中，极峰30植株最高，与登海605、纪元101和金秋963差异不显著，而其他品种差异也均不显著。

参试玉米品种中的穗上茎叶夹角为14.2～27.2°，其中，极峰30、冀丰223、洰丰339、蠡玉37、伟科702和源玉13号穗上茎叶夹角明显较小，差异不显著，且与CK差异也均不显著，但显著＜其他品种；而其他品种穗上茎叶夹角均显著＞CK，其中，均益86茎叶夹角明显最大，其他品种夹角居中且差异不显著。

参试玉米品种的茎秆抗弯曲力为13.0～23.5 N，均＜CK，其中，登海605、纪元101、冀丰223、冀农1号、强生928、圣瑞999和伟科702指标值与CK差异均不显著，茎秆抗弯曲力与CK相当；而其他品种均显著＜CK。

总体来看，冀丰223株型较好，表现为穗位叶以上叶片直立，株高和穗位高较低，植株抗弯曲力较高；其次是圣瑞999和强生928，这2个品种株型中等，表现为株高、穗位高和穗上叶夹角适中，茎秆抗弯曲力较高；均益86株型较差，表现为株高和穗位较高，穗上叶夹角最大，叶片平展，且茎秆抗弯曲力最低。

表4 参试玉米品种的植株性状Table4 Plant characters of test maize cultivars

2.5 不同玉米品种的光能截获率比较

参试玉米品种13叶展的底层透光率为24.6%～32.0%，其中，冀丰223、洰丰339、均益86、蠡玉37、强生928和屯玉808指标值明显较低，显著＜CK和其他品种，而其他品种与CK差异均不显著（表5）。表明在出苗～大喇叭口期，冀丰223、洰丰339、均益86、蠡玉37、强生928和屯玉808的生长速度明显较快。

参试玉米品种吐丝期的底层透光率为6.1%～15.2%，其中，冀丰223、冀农1号、强生928、陕科6号、屯玉808和伟科702指标值明显较低，与CK差异不显著，但均显著＜其他品种，而其他品种均显著＞CK。表明在吐丝期，冀丰223、冀农1号、强生928、陕科6号、屯玉808和伟科702的光能截获率较高。

参试玉米品种灌浆中期的底层透光率为8.5%～17.8%，其中，冀农1号、强生928、陕科6号、屯玉808、伟科702和源育13号指标值明显较低，与CK差异不显著，但均显著＜其他品种；而其他品种均显著＞CK，其中，冀丰223和纪元101的指标值显著＜其余品种。

可以看出，强生928、屯玉808和冀丰223生育中前期生长较快，漏光损失较小，而生育后期叶片衰老较慢，仍保持较高的光能截获率；伟科702、陕科6号和冀农1号虽然13展叶前冠层透光率稍高，但生育中后期透光率和漏光损失较小，能够保持较高的光能截获率。

表5 参试玉米品种的底层透光率（%）Table5 Light transmission of test maize cultivars

3 结论与讨论

在夏玉米上的研究结果表明，提高叶面积指数后产量增加，遮光、剪叶、降低叶面积指数均会导致产量降低[18，19]。前人对玉米最适宜的LAI也进行了大量研究，任志勇等[20]通过研究不同株型玉米品种产量与LAI的变化发现，平展型、半紧凑型和紧凑型玉米适宜的最大LAI分别为4.08、5.62和6.78左右；而王珍等[21]研究认为，3种株型玉米品种高产群体的适宜LAI为4.5～4.6。本研究结果显示，屯玉808和伟科702吐丝期的LAI明显较高，分别为6.33和6.39，但产量却仅为9 406.5和9 309.1 kg/hm2；株型较好的郑单958（CK）和冀丰223，LAI分别为6.16和5.89，产量却达到11 284.5和10 273.5 kg/hm2；而株型中等的强生928，其LAI为6.59（为16个参试品种最高），产量达到10 908.1 kg/hm2。可见，不同株型玉米品种获得高产的适宜LAI存在差异，并且LAI与产量的关系并不一直呈正比，较高的LAI并不是获得高产的保证。

对参试玉米品种进行综合评价，认为强生928总体表现较好，产量与郑单958相当，获得较高产量的叶面积指数为6.59，该品种穗数稳定，千粒重高，株高和穗位高中等，茎秆抗弯曲力较强，生育期光能截获率较大；其次是冀丰223，产量为10 273.5 kg/hm2，较郑单958减产9.0%，获得较高产量叶面积指数达5.89，该品种穗粒数较高，穗数和千粒重与对照相当，株型紧凑，穗位叶以上叶片直立性好，株高较低，穗位高中等，茎秆抗弯曲力较高，前期生长较快，生育期光能截获率较高，漏光损失较小。因此认为，除郑单958外，冀丰223和强生928也较适宜在河北省夏玉米区推广种植。

在查阅文献资料时发现，某些结论存在着差异，可能是试验数据的局限性，也可能是地理环境的差异，具体原因有待进一步探索。本试验为1 a的数据，结果仅供参考。

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Screening of High Yield Summer Maize Varieties Suitable for Planting in Hebei Province

YAO Hai-po，LV Li-hua*，DONG Zhi-qiang，ZHANG Li-hua，YAO Yan-rong，JIA Xiu-ling
（Scientific Observing and Experimental Station of Crop Cultivation in North China，Ministry of Agriculture，P. R.China，Institute of Cereal and Oil Crops of Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050035，China）

In order to screen out the high yield maize varieties suitable for planting in Hebei，we conducted an experiment with fifteen cultivars being audited in the past 5 years in the North China Plain in 2014.Zhengdan 958 was used as a control cultivar，which has been the control variety of summer maize cultivation experiment since 2000.The planting density of 7.5×104plants/hm2.The plant characters，ear characters，leaf area index，light transmission and yield were determined，and the cultivars were comprehensive evaluation.The results showed that Qiangsheng 928 were better，and it showed stable spike number and kept higher 1 000-grain weight.It had medium plant height and ear height，strong basal stem，and the light interception rate of the growth period was high.Its yield was first in all the tested varieties which reached 10 908.1 kg/hm2for Qiangsheng 928.Secondly，the better cultivar was Jifeng 223，and it showed higher kernel number per ear，the spike number per unit area and 1 000 grain weight were equivalent to the control cultivar.It had compact plant type，lower plant height,medium ear height，strong basal stem，small angle between leaf and stem，and its light interception rate of the growth period was high.Its yield was second in all the tested varieties which reached 10 273.5 kg/hm2for Jifeng 223.Therefore，these of two maize cultivars for Qiangsheng 928 and Jifeng 223 were more suitable be expanded in Hebei.

Maize；Variety screening；Yield；A－gronomic characters；Hebei Province

S513

：A

：1008-1631（2016）06-0013-06

2016-05-06

河北省渤海粮仓科技示范工程项目；农业部行业科研专项（201203100）；河北省财政项目（2015045083）

姚海坡（1986-），女，河北迁西人，助理研究员，主要从事小麦玉米高产栽培研究。Tel：0311-87670620；E-mail：yhpkuaile@126.com。

吕丽华（1977-），女，河北景县人，副研究员，博士，主要从事作物高产与资源高效利用研究。Tel：0311-87670620；E-mail：nkyllh@163.com。