超甜玉米引种栽培试验

任仕伟

摘要[目的]筛选出适合西双版纳高温高湿热带雨林地区的超甜玉米品种。[方法]采用5种引进种和2种本地种的超甜玉米进行栽培比较试验，对其植株性状、形态特征、品质特性及经济产量等项目进行比较研究。[结果]与对照品种比较，5个引进种中，综合表现较好的品种是ZP-231和ZP-401，最差的是ZP-111。[结论] 引进种ZP-231和ZP-401可在西双版纳进行较大面积推广试种。

关键词超甜玉米；引种；性状；西双版纳

中图分类号S513文献标识码A文章编号0517-6611（2017）32-0009-05

Cultivated Experiment on Introducing Varieties of Super Sweet Maize

REN Shiwei

（Yunnan Forest Nature Center， Kunming， Yunan 650224）

Abstract[Objective] To screen the proper variety of super sweet maize for Xishuangbanna. [Method] Cultivated comparative experiment of 5 introducing varieties and 2 local varieties was carried out. Their plant characters， morphological characteristics， quality characters， economic yield and so on were compared. [Result] Compared with the control， ZP-231 and ZP-401 showed relatively better performance among the five introduced varieties. And ZP-111 was the worst. [Conclusion] Introduced varieties ZP-231 and ZP-401 could be promoted in Xishuangbanna in relatively large area.

Key wordsSuper sweet maize；Variety introduction；Character；Xishuangbanna

玉米具有广泛的适应性，因而其引种成功的可能性很大。超甜玉米是玉米（Zea mays L.）的一个类型，又叫特甜玉米，分别受bt1、bt2、sh1、sh2共4个单隐形基因团控制。目前生产上应用的主要有bt1 和sh1基因类型的超甜玉米[1]。超甜玉米蛋白质含量高、富含维生素和氨基酸、糖分高、适口性好，主要用于加工罐头食品、速冻食品和作为新鲜水果[2]。超甜玉米是普通玉米胚乳突变体的一种类型，其种质资源相对贫乏[3]，且品种适应性有限，缺乏耐熱型品种，不适应南方高温高湿的夏季生态条件，南方地区严重缺乏适合夏种的耐热型品种[4]。云南省西双版纳正地处热带雨林地区，由于生态条件所限，导致玉米品种单一，种质资源缺乏，尤其是超甜玉米的当家品种更是匮乏。鉴于此，笔者采用5种引进种和2种本地种的超甜玉米进行栽培比较试验，对其植株性状、形态特征、品质特性及经济产量等项目进行调查比较，以期筛选出适合西双版纳高温高湿热带雨林地区的超甜玉米品种，增加西双版纳玉米的种质资源，并为大面积示范推广提供科学依据。

1材料与方法

1.1材料

供试品种包括来自云南省农科院从国外引进的超甜玉米品种（ZP-111、ZP-504、ZP-231、ZP-311、ZP-401）；当地推广的超甜玉米品种华宝1号（HB-1）及奥珍5号（AZ-5）为对照品种。

1.2处理方法

试验于2016年4—8月在西双版纳农家田地中进行。供试地土壤砂质，肥力中上等。

试验设ZP-111、ZP-504、ZP-231、ZP-311、ZP-401共5个引进品种及2个对照品种HB-1、AZ-5。采用随机区组设计，共7个处理，3次重复，21个小区，小区面积8 m2。株行距为30 cm×50 cm。于4月5日播种，穴盘育苗，采用起畦移栽方式，4月26日带土移栽，移栽时以腐熟农家肥为基肥，定苗后进行常规管理，处理间保持一致。

1.3测定项目

生育期每10 d定株测定株高（从基部到最高处）和茎高（从基部到心叶）；苗期、生长中期及抽穗期分别测定叶面积、叶绿素、根、茎、叶的干、鲜重；收获期取样测定总棒重（带苞叶棒重）、棒重（去苞叶棒重）、棒粗、棒长、千粒重、行粒数、棒重、子粒产量等，成熟时测定蛋白质、可溶性糖含量、淀粉含量。其中，叶绿素含量用SPAD-502型叶绿素含量测定仪测定；

蛋白质含量用考马斯亮蓝G-250法[5]测定；

可溶性糖含量用蒽酮硫酸法[5]测定；

淀粉含量用旋光法[6]测定。

1.4试验数据分析

采用Excel常用的函数分析法，并利用DPS软件进行方差分析。

2结果与分析

2.1不同玉米品种植株生长态比较

由图1、2可知，各参试品种在移栽缓苗后5 d（5月1日）株高和莖高呈增长趋势。在生长前期，株高生长较快，茎高生长缓慢；在生长中期（5月11日始），株高和茎高的生长速度均提高，而茎高增加较明显；在生长后期（6月10日始），除对照品种外，其他参试品种株高和茎高的增长速度均明显下降，其中ZP-111的下降最快。在5个引进种中，ZP-231植株生长动态一直保持较高的生长优势，ZP-401次之，ZP-311在生长前期长势较差，而后期ZP-111长势最差；2个对照品种植株生长动态与5个引进种形成鲜明对比，表现为苗期和生长中期增长速度缓慢，后期进入旺盛生长阶段，且两者的生长动态基本保持一致。

2.2不同玉米品种干物质积累的比较

由表1可知，从苗期至抽穗期，不同品种植株各部分积累的干物质重一直增加，到抽穗期达最高；含水率呈低—高—低的变化趋势，到抽穗期最低；根冠比呈直线下降趋势，在苗期由于根系生长相对较快，根冠比较大，随着冠部叶片的展开，干物质的积累量也逐渐增加，因此根冠比越来越小，到抽穗期根冠比降到最低。从苗期至生长中期，叶片的干物质增长速率最快，其次是茎部，而根部的干物质增长速率最慢；ZP-311植株各部分干物重的增长量最低，ZP-111的根、茎部分增长量最高，ZP-231则叶部增长量最高；从生长中期至抽穗期，各品种植株干物质均明显增加，其中茎部增长速率最快，叶片次之；2个对照品种植株各部分干物质重增长量明显比5个引进种的高，其中HB-1的地上部增长量最多，其增长率为86.8%，ZP-111的最少，其增长率比HB-1低21.5%。AZ-5的地上部增长量最多，增长率为76.1%；ZP-504的最少，增长率比AZ-5低23.8%。

2.3不同玉米品种植株叶部生长状况比较

由表2可知，从苗期至抽穗期各品种叶片的长度、宽度、单片叶面积及单株叶面积均呈直线增长趋势；叶绿素含量呈先上升后保持稳定的趋势。在苗期，ZP-111单片面积最小，ZP-311的单株叶面积最小，而HB-1的单片叶面积和单株叶面积均最大；在生长中期，ZP-231的单片叶面积及单株叶面积均达到最大，ZP-401次之，ZP-311最小；在抽穗期，各品种的单片叶面积及单株叶面积均达到最大，且2个对照品种比5个引进品种明显大，其中HB-1的最大，其单株叶面积比ZP-111高68.9%，其叶片最宽、最长。在5个引进种中，除ZP-231的单叶面积及单株叶面积最大，ZP-111的最小，其他单株叶面积变化幅度为1 999.58～2 177.80 cm2 /株。方差分析结果表明，苗期ZP-504的叶绿素含量与ZP-401、HB-1达极显著水平，其他品种间无显著差异；在生长中期，除AZ-5和ZP-231间无显著差异外，其他品种间叶绿素含量均达极显著水平；抽穗期ZP-504叶绿素含量最小，与ZP-111、AZ-5、HB-1间达极显著水平。

2.4不同玉米品种生长比较

由表3可知，从苗期至抽穗期，各参试品种植株的叶干重（LWR），比叶面积（SLA），叶面积比（LAR），相对生长率（R）均呈下降趋势，除HB-1叶干重比和相对生长率上升外；比叶重（SLW）、净同化率（NAR）均呈直线上升的趋势。从苗期至生长中期，各参试品种生长分析的各项指标均无明显差异，LWRZP-111最小，HB-1次之，其他品种的变化幅度为568.5～592.7 mg/g，而HB-1的SLW、NAR和R均比其他品种低；在抽穗期，除SLA和NAR外，2个对照品种和其他生长分析指标均明显高于5个引进种，且HB-1比AZ-5大；5个引进种生长分析各项指标变化无规律。

2.5不同玉米品种果穗外观性状比较

由表4可知，各参试品种穗长的差异不大，ZP-111最小，ZP-311次之，其他的變化幅度为35～38 cm；5个引进种的穗位高、棒长、棒粗、轴粗、每棒总粒数、行粒数皆比2个对照品种的明显低，且各品种的穗位高、每棒總粒数、行粒数品种间变化较大；在5个引进种中，ZP-231的穗位高、总棒长、每棒总粒数、每棒行数、粒数比其他4个品种都高，ZP-401的穗长和棒长最长，而ZP-111所有性状（除轴粗外）在5个引进种中最低，其他品种居中；HB-1的棒长、棒粗、轴粗、每棒总粒数、行粒数、每棒行数均比其他品种高。

2.6不同玉米品种果穗质量和产量性状比较

由表5可知，5个引进品种的每棒总重、每棒重、单位面积鲜粒重、单位面积干粒重均比2个对照品种低，其中单位面积棒重与HB-1的差异均达极显著；ZP-401的千粒重比所有参试品种均高，而HB-1的千粒重最低，ZP-311的鲜粒重最低。在5个引进种中，ZP-401的果穗质量和产量性状最高，ZP-231次之。与ZP-111的相比，ZP-401单位面积棒重高出43.9%，差异达极显著水平，单位面积干粒重高出54.2%。

2.7不同玉米品种品质性状、秃尖率、含水率比较

由表6可知，5个引进种的品质性状（可溶性糖含量、淀粉、蛋白质）及籽粒含水量和秃尖率明显比2个对照品种高，差异达极显著水平（除ZP-504蛋白质与对照品种无显著差异外），且可溶性糖含量和淀粉含量均在20%以上。其中，ZP-231糖含量最大，可溶性糖含量比对照品种HB-1高45.4%；在5个引进种中，品种间可溶性糖含量差异均达极显著水平，其中ZP-231比ZP-504高19.6%；ZP-401、ZP-231的蛋白质比ZP-111高11%，存在极显著差异，且ZP-111的秃尖率最大，比ZP-231的约高出3倍；ZP-504和ZP-401的淀粉含量与ZP-311差异达显著水平，其他品种间无显著差异；2个对照品种间品质性状和含水量差异不显著，但HB-1的秃尖率较大。

3结论与讨论

3.1玉米品种特性与生长的关系

超甜玉米的种子秕瘪，发芽出苗率低，可采用育苗移栽技术实现苗齐、苗全、苗壮；超甜玉米的生育特性有生育期短、植株矮小、抗性弱、果穗小、籽粒小等；与普通玉米相比，甜玉米一般表现出早熟或及早熟的特征[1]。试验结果表明，采用穴盘育苗移栽方式，各参试品种种子的出苗率均达90%以上，且在移栽前苗高整齐、粗壮。其原因可能是穴盘育苗利于苗期的水肥管理，养分水分集中在微小的土壤环境中，使幼苗根系能充足且迅速地吸收水肥；5个引进种从出苗到采收鲜穗需61～66 d，属早熟品种，2个对照品种需73～75 d，属早熟品种，且5个引进种的株高、茎高均比2个对照品种低，对大、小斑病及锈病的抗性也比对照品种弱。决定这些性状的主要因素是品种遗传特性，不同品种的基因型有差异，表现性状也就不同。5个引进种的生育期短、植株矮小、抗病性弱的原因可能是由其品种的遗传特性决定，也可能是对该地区高温高湿的生态条件不适应的结果。

3.2玉米品种特性与产量的关系

光合作用是玉米植株体形和产量形成的物资基础。在相同的环境条件下，单位叶面积的干重（称为比叶重）与光和强度成正相关，叶面积比重高的品种，其光和强度也高。单位叶面积与单位干重成正比关系，干物质增长的主导因素是叶面积增加。研究证明，玉米叶片的光和强度属于遗传学性状，由累加性基因所控制[7]。张培英[8]认为提高玉米后期的叶绿素含量，增强光和效率对提高产量具有重要作用。玉米植株50%左右的干物质是在抽穗以后积累起来的[7]，从抽穗到成熟期间形成光合产物的多少，是决定籽粒和粒重的关键因素[4]。玉米产量的高低，决定单位面积地上叶片光合作用的高低，积累干物质的多少，以及这些干物质分配到籽粒中去的多少，和籽粒容纳储藏光合产物能力的大小[9]。研究表明，叶片的光合强度与有机物的输送效率呈高度正相关，光合强度高的植物，有机物输出速度和输出百分率也高[7]。有些甜玉米具有多分蘖除去，如果除蘖及时，将影响主茎生长，造成降低产量或果穗太小[1]。该试验结果表明，2个对照品种植株各部分干物重、单株叶面积、叶绿素含量、比叶重均比5个引进种高，因此其光合强度及产量也比5个引进种高，且差异达极显著水平。但5个引进种的分蘖数及秃尖率比2个对照品种高。出现这些性状的原因可能是：①5个超甜品种体内存在某些基因控制着其低光合作用，低叶绿素含量及多分蘖特性，导致其单株叶面积小，干物质积累少，向籽粒输送的效率低；②由于多分蘖的存在，与主茎竞争养分，使籽粒得不到充足的养分而造成果穗产量低；③5个引进种的生育期比2个对照品种短，在散粉、吐丝期遇到高温多雨的天气，使授粉不良，出现严重的秃尖缺粒现象，造成低产。

3.3玉米品种特性与品质的关系

甜玉米籽粒中碳水化合物的组成和含量是决定其品质的重要因素。乳熟期甜玉米籽粒中主要成分为可溶性糖（蔗糖、葡萄糖、果糖）、水溶性多糖和淀粉等[3]。籽粒的可溶性糖含量主要取决于蔗糖的含量[1]。甜玉米在授粉后20～25 d含糖量最高，鲜重含糖量为10%～12%，干重含糖量达25%～30%[10]。突变基因控制着甜玉米胚乳碳水化合物代谢，因此不同基因型甜玉米碳水化合物有差异。甜玉米糖分积累的差异与一系列因素有关，但其中最重要的还是由基因型决定糖分和积累含量的变化[11]。含糖量性状的遗传属于数量性状遗传[3]。甜玉米乳熟期的环境条件会影响到籽粒营养品质的积累。环境条件影响甜玉米籽粒中还原糖和蔗糖的含量，暖年还原糖含量低，蔗糖含量较高；而冷凉年份则导致较高的还原糖含量和较低的蔗糖含量，但总糖量并不受影响。甜玉米籽粒中糖分（蔗糖、葡萄糖、果糖）的积累并不受干旱胁迫的影响[3]，当灌水量不低于最大灌水量的50%时，甜玉米便可获得较高的产量和较好的品质。该试验结果表明，5个引进种的可溶性糖含量和淀粉含量均比2个对照品种明显高，且均占籽粒干重20%以上，差异达极显著水平。5个引进种的糖含量明显比2个对照品种高，其原因可能是5个引进种中决定其糖分积累含量变化的基因与2个对照品种有差异，也可能是西双版纳夏季的高温使籽粒中蔗糖含量升高，因此可溶性含量也升高，而2个对照品种对本地的生态条件适应性较高，高温条件则对其糖含量变化的影响不大。

该试验结果显示，与对照品种比较，5个引进种中综合表现较好的品种是ZP-231和ZP-401，最差的是ZP-111。因此引进种ZP-231和ZP-401可在西双版纳进行较大面积推广试种，同时需摸索与之配套的栽培方法。

参考文献

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