赵文明,陈艳萍,孔令杰,管晓春,袁建华*
(1.江苏省农业科学院 粮食作物研究所,江苏 南京210014;2.江苏省种子管理站,江苏 南京 210013)
鲜食糯玉米是在乳熟期采摘果穗直接食用或加工的玉米类型。糯玉米果穗用于鲜食或加工,消费者对品质要求十分严格;农民要获得高收益,产量要求也不容忽视;良好的抗病性能够大大降低种植风险,确保种植户效益最大化。因此,培育推广品质优良、高产稳产性好、抗病性强的鲜食糯玉米品种,可以更好地满足消费者和种植者的需求,实现提质增效。
鲜食糯玉米区域试验是测验参试品种的品质、丰产性、稳产性和抗病性的重要措施,是品种审定推广和科学布局的重要依据。区域试验的品质评价是通过专家品尝评分,与对照品种比较,评价其优劣。丰产性和稳产性的评价,一般采用产量平均数(X)较对照(CK)增产的百分数,估算参试品种的产量水平;用标准差(S)、变异系数(CV)或回归系数(b)估算产量的稳定性。针对评价丰产性与稳产性的参数不相关,不能将品种的高产性和稳产性结合分析的问题,温振民提出了高稳系数法,将品种的产量水平及其稳定性结合起来作为一个综合指标,从而准确反映品种的丰产、稳产性,综合评价新品种[1]。玉米[2-12]、水稻[13-16]、小麦[17-21]、油菜[22-24]、花生[25-27]等作物已经广泛应用该方法来分析评价品种的高产稳产性。
苏科糯1505是江苏省农业科学院粮食作物研究所育成的鲜食糯玉米品种,2019年通过江苏省审定命名。本研究结合2016~2018年江苏省糯玉米区域试验、生产试验的汇总结果,采用高稳系数法(HSC)和变异系数法(CV)对该品种及其对照苏玉糯5号的丰产性、稳产性、抗病性和品质进行了分析比较,明确了该品种的特性,为其生产推广提供参考依据。
2016年、2017年江苏省糯玉米区域试验供试糯玉米新品种分别为11个和16个,2018年度糯玉米生产试验供试新品种5个;试验地点分布在江苏省的南京、南通、苏州、徐州等11个地市的区域试验和生产试验承担单位。2016年、2017年病害由中国农业科学院作物科学研究所种质资源抗病虫评价创新研究组统一鉴定,2018年病害由江苏省农业科学院植物保护研究所统一鉴定。理化品质检测由扬州大学农学院统一测定。
1.2.1 试验设计 区域试验和生产试验均采用随机区组设置,3次重复,小区面积分别为15 m2和30 m2,种植密度均为6.75万株/hm2,四周设置保护行,田间管理与当地大田生产相当。为防止花粉直感影响籽粒品质,每品种套袋自交20株,以备品质评价,套袋隔离直至采摘。
1.2.2 测定项目及方法 品质测定项目主要为鲜食糯玉米品质性状,包括外观、气味风味、色泽、糯性、柔嫩性、皮厚薄、皮渣率、支链淀粉含量,共8个性状。其中皮渣率的测定按照农业部试行方法测定。支链淀粉含量(支链淀粉/总淀粉)的测定采用差量法,其中淀粉含量按国标GB 5006─1985用蒽酮比色法测定;直链淀粉含量采用GB 7648─1987测定;差量法求得支链淀粉占总淀粉的百分比。外观、气味风味、色泽、糯性、柔嫩性、皮厚薄评价指标按农业农村部NY/T 524─2002行业标准执行。
产量测定项目主要为鲜穗产量性状。在各个品种的适宜采收期,全小区收获,以每公顷鲜穗产量作为产量指标。
病害抗性等级划分参照王晓鸣等《玉米病虫害田间手册:病虫害鉴别与抗性鉴定》[28]。
1.2.3 统计分析方法 品种稳定性和适应性的分析方法采用变异系数法(CV)和高稳系数法(HSC)。其中,变异系数用CVi表示,按公式CVi=-Xi/Si×100%计算。一般CV值越小,品种在不同的环境中的变化越小,其稳定性就越好;反之则稳定性越差。高稳系数用HSCi表示,按公式HSCi=[1-(Xi-Si)/1.10XCK]×100%计算。一般HSC值越小,表明该品种的高产稳产性越好;反之则高产稳产性越差。
品质是影响鲜食糯玉米品种能否通过审定并得以推广的主要因素之一。苏科糯1505与苏玉糯5号(CK)在江苏省区域试验和生产试验中的品质评价结果列于表1。在2016~2018年的试验中,苏科糯1505的品质得分分别为88.7、88.0和89.9分,均位居第1位,优于对照苏玉糯5号,达到农业部鲜食糯玉米二级标准。与对照相比,苏科糯1505的外观品质好、香味浓郁、色泽亮丽,可以有效地满足消费者提出的“好吃、好看”的要求(表1)。
皮渣率和支链淀粉含量分别是皮厚薄和糯性的客观反映。鲜食糯玉米皮渣率越低柔嫩性越好,支链淀粉含量越高糯性越好[29-31]。为了更科学、准确、可定量地进行品质评价,在品尝评价品质的基础上,江苏省鲜食糯玉米区域试验采用皮渣率和支链淀粉含量(支链淀粉/总淀粉)2个指标对参试品种进行理化检测。苏科糯1505的皮渣率和支链淀粉含量均优于对照。在2016~2018年的试验中,苏科糯1505的皮渣率分别为12.4%、8.1%和11.5%,平均为10.7%,均低于对照;支链淀粉含量分别为97.8%、98.5%和98.8%,平均为98.4%,均高于对照。这表明苏科糯1505的优良食味品质是由其自身的遗传因素决定(表1)。
苏科糯1505在3年试验中共计18点次的品质评分分布频率见图1。苏科糯1505品质评分最低为86.0分,最高为92.0分,8点次的评分在86~87分之间,占44.4%;5点次的评分在88~90分之间,占27.8%;5点次的评分高于90分,占27.8%。这说明苏科糯1505食味品质优良,而且表现稳定,获得专家的一致好评。
表1 苏科糯1505与对照苏玉糯5号(CK)在江苏省区域试验及生产试验中的品质表现
图1 苏科糯1505在江苏省糯玉米试验中品质总评分分布频率
鲜穗产量是评价品种优劣的重要指标。糯玉米能否通过品种审定,不仅与品质有关,而且与高产、稳产性有关。苏科糯1505与苏玉糯5号(CK)在江苏省区域试验和生产试验中的鲜穗产量和稳定性分析结果列于表2。由表2可以看出,苏科糯1505鲜穗产量水平较高,丰产性好。在2016年的区域试验中,苏科糯1505平均鲜穗产量为13584.0 kg/hm2,位居参试品种第1位;比对照增产20.1%,达到极显著水平。苏科糯1505的2年区域试验平均鲜穗产量为13039.5 kg/hm2,平均比对照增产14.2%,达到极显著水平。在2018年的生产试验中,苏科糯1505平均鲜穗产量为13371.0 kg/hm2,位居参试品种第1位;比对照增产12.7%,达到极显著水平。在2016~2018年的试验中,苏科糯1505的平均鲜穗产量为13150.0 kg/hm2,平均较对照增产13.6%,达极显著水平。
高稳系数(HSC)反映了品种的高产稳产情况,以高产性为主,兼顾稳产性,综合体现了参试品种的高产稳产性能。在2016~2018年的试验中,苏科糯1505鲜穗产量的高稳系数分别为-1.1%、12.1%、14.9%,均值为8.6%;苏玉糯5号的高稳系数分别为16.8%、19.9%、27.3%,均值为21.3%。苏科糯1505鲜穗产量的高稳系数小于对照,表明苏科糯1505不仅鲜穗产量高,而且稳产性好,具有高产与稳产的双重性。
变异系数(CV)指品种在各种环境上均值间的标准差占该品种总均值的百分比,反映了品种的静态稳定性。变异系数小且产量高的品种较好。在2016~2018年的试验中,苏科糯1505鲜穗产量的变异系数分别为7.3%、10.7%、16.9%,均值为11.6%;苏玉糯5号的变异系数分别为8.5%、11.9%、19.9%,均值为13.4%。苏科糯1505鲜穗产量的变异系数小于对照,表明苏科糯1505鲜穗产量的稳定性好,受环境变化的影响较小。
苏科糯1505与苏玉糯5号(CK)在3年试验中共计30点次的鲜穗产量分布频率见图2。苏科糯1505最低鲜穗产量为11329.5 kg/hm2,最高为18384 kg/hm2;5点次的鲜穗产量在11265~12000 kg/hm2之间,占试点总数的16.7%;14点次的鲜穗产量在12015~13500 kg/hm2之间,占试点总数的46.6%;11点次的鲜穗产量高于13515 kg/hm2,占试点总数的36.7%。其中,4点次的鲜穗产量高于15000 kg/hm2,占试点总数的13.3%。苏玉糯5号的产量区间为9466.5~13107 kg/hm2,鲜穗产量主要集中在10515~11250 kg/hm2之间,占试点总数的40%;没有高于13515 kg/hm2的点次。与对照相比,苏科糯1505不仅高产稳产性好,而且具有很大的产量潜力。
病害是影响鲜食糯玉米品质和产量的重要因素。区域试验是品种抗病性把控的重要环节,也是决定品种是否存在生产风险的最后关口。推广应用抗病品种是防治鲜食糯玉米病害,提升品质和产量,确保鲜食糯玉米产品安全的最经济有效的措施。苏科糯1505与苏玉糯5号(CK)在江苏省区域试验和生产试验中的抗病性人工接种评价和田间评价结果分别列于表3和表4。在2016~2018年的试验中,人工接种鉴定结果表明:苏科糯1505对大斑病、小斑病和纹枯病的抗性优于对照,粗缩病抗性与对照相当。田间自然发病鉴定结果表明,苏科糯1505的抗病性与对照相当。
表2 苏科糯1505与苏玉糯5号(CK)在江苏省区域试验及生产试验中的鲜穗产量表现及稳定性分析
图2 苏科糯1505与苏玉糯5号(CK)在区域试验和生产试验中的鲜穗产量分布频率表3 苏科糯1505与对照苏玉糯5号在江苏省区域试验及生产试验中的抗病性人工接种评价
试验类别年度品种大斑病病级抗性小斑病病级抗性腐霉茎腐病发病率/%抗性纹枯病病级抗性粗缩病病级抗性区域试验2016苏科糯15055MR7S10.9MR75.4S9HS苏玉糯5号(CK)7S7S4.8HR80.3HS9HS2017苏科糯15053R5MR42.1HS36.2R9HS苏玉糯5号(CK)3R7S31.6S28.2R9HS生产试验2018苏科糯15051HR3R38.8S56.7MR9HS苏玉糯5号(CK)1HR5MR72.3HS65.7S9HS
注:HS、S、MR、R、HR分别表示高感、感病、中抗、抗、高抗。下同。
表4 苏科糯1505与对照苏玉糯5号在江苏省区域试验及生产试验中的抗病性田间评价
苏科糯1505在江苏省区域试验、生产试验的结果表明,该品种具有食味品质优良、高产稳产、抗病性强等优点,适宜在江苏各地种植。种植苏科糯1505应根据市场需求合理安排播种时间和播种面积,避免扎堆上市,提高种植收益。同时,研究集成绿色高效栽培技术体系,为苏科糯1505安全生产提供技术支撑,确保鲜果穗品质和产量,满足生产和消费要求,实现高产高效。
苏科糯1505是一个极具推广潜力的鲜食糯玉米新品种。长江三角洲区域是我国最大的鲜食糯玉米消费市场,为了响应长江三角洲区域一体化高质量发展战略,推动长三角区域鲜食糯玉米产业协同发展,建议在上海、浙江、安徽开展苏科糯1505的引种试验和示范展示,促进优良鲜食糯玉米品种的推广应用,提升长三角区域鲜食糯玉米产业发展的质量和效益。