晋北高寒冷凉区青贮玉米品种性状评价及筛选

殷建军， 郭庆瑞， 郭凤琴， 张小娟， 王 力

(山西省农业科学院高寒区作物研究所， 山西 大同 037008)

玉米是重要的粮饲作物和工业原料[1]。近年来, 随着生活水平的提高, 饮食结构发生了很大变化, 肉、奶、蛋的需求量越来越大, 同时国家也提出奶业率先实现跨越发展, 进而推进畜牧业全面发展, 实现农牧民全面增收, 在很大程度上体现了青贮玉米品种的重要性[2-3]。晋北高寒冷凉区位于“镰刀弯”地区和北方农牧交错带，也属“粮改饲”试点区，为了推动农业农村部关于种植业结构调整的政策，同时为了适应晋北区畜牧业迅速发展的需求，青贮玉米产业发展已成为当务之急[4-6]。通过调研发现，晋北高寒冷凉区普遍采用的是通用型品种，缺少专用型品种和兼用型品种[7-8]，因为跟不上青贮玉米发展的需求，选用的青贮玉米品种普遍存在倒伏严重现象，影响机械收获，造成损失[9]，且导致青贮玉米生物学产量下降，影响鲜重产量。

本试验选用晋北高寒冷凉区推广种植的30个青贮玉米品种，首先对抗倒性及青贮鲜重、干重、产量构成因素、品质进行相关性及聚类分析，然后对筛选出的品种再进行品质分析，最后筛选出适宜高寒冷凉区种植的青贮玉米品种，为高产抗倒青贮玉米品种的筛选提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料与试验设计

1.1.1试验地基本情况

试验地设在山西省农业科学院高寒区作物研究所，地处东经112°34′～114°33′，北纬39°03′～40°44′，海拔高度930～1 500 m，年平均气温5.6～7.1 ℃，≥10 ℃积温2 300～2 700 ℃，无霜期125～130 d，安全生育期125～140 d，玉米全生育期降水345～424 mm[10]；试验地春旱严重，但多数玉米分布于水浇地上，所以春旱对水浇地的播种影响不大。土壤为草原栗钙土，有机质含量0.85%～0.97%，全氮0.044%～0.057%，速效磷3.9～15 mg·kg-1[11-12]。

1.1.2供试品种

供试品种为晋北高寒冷凉区推广种植面积较大的青贮玉米品种(详见表1)。

表1 30个供试品种

1.1.3试验设计

田间试验于2018年、2019年进行。采取随机区组设计，重复3次，行长8.0 m,行距0.5 m,每小区面积为20 m2，同时每品种种植20 m2的取样区，用于考种。玉米乳熟后期至蜡熟期收获，留茬高度为10 cm。施用复合肥(氮∶磷∶钾=15∶15∶15)600 kg·hm-2,大喇叭口期追施尿素300 kg·hm-2，病虫害防治同高产大田玉米。

1.2 测定指标与方法

1.2.1株高、穗位高、茎粗

玉米灌浆期，在小区中间3行取代表性植株10株测定株高、穗位高、茎粗，取其平均值。

1.2.2倒伏率

收获前一周测定倒伏率。

倒伏率(%)=(小区中间3行倒伏株数/3行全株数)×100%。

1.2.3穗长、穗粗、穗行数、百粒重

在测产小区中间3行全部收获测产，根据产量和穗数折算后选取10穗代表穗测定穗长、随粗、穗行数、百粒重，取其平均值。

1.2.4鲜重产量、干重产量

在试验小区中间3行，从玉米地上部10 cm处全部刈割称鲜重，取2.0 kg鲜重装入沙袋放入烘箱105 ℃杀青30 min,后调到75 ℃烘干至恒重，计算干物质产量。

1.2.5品质指标

收获时期，在取样区从每个小区中随机选取10株，全株粉碎。然后随机取样1.0 kg左右，委托乌兰察布易马农牧科技有限公司测定淀粉、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维。

2 结果与分析

2.1 不同品种倒伏率和各性状相关性分析

从表2可以看出，不同品种倒伏率与茎粗、穗长、鲜重、百粒重、穗粗呈极显著负相关，相关系数分别为-0.827、-0.747、-0.594、-0.417和-0.374；说明植株茎秆粗大的品种有利于提高植株的抗倒性，抗倒性强的品种有利于增加穗长、穗粗、鲜重产量和百粒重。不同品种倒伏率与穗位高呈极显著正相关，相关系数为0.425,说明穗位高的品种抗倒性差，倒伏率高,不同品种倒伏率和株高、穗行数无显著差异。倒伏率与干重呈显著负相关，相关系数为-0.248，说明倒伏率低的品种干重产量高。

表2 不同品种倒伏率和各性状相关性分析

2.2 不同品种的聚类分析

采用SPSS软件对玉米品种进行系统聚类分析，结果(图1)表明，Ⅰ类群为倒伏率较低的品种，包括1、2、7、10、12、16、18、20、24、27、30号品种；Ⅱ类群为倒伏率较高的品种，包括3、4、5、6、8、9、11、13、14、15、17、19、21、22、23、25、26、28、29号品种。

图1 不同品种的聚类分析

2.3 不同倒伏率品种间各性状及产量表现

从表3可以看出，倒伏率低的品种茎秆粗大、鲜重产量较高、穗位较低、穗长、百粒重大，其中茎粗较倒伏率高的品种增加了16.15%，鲜重增加了19.23%，穗长增加了8.90%，百粒重增加了10.64%，穗位降低了9.73%。

表3 不同倒伏率品种间各性状及产量分析

株高、穗粗、穗行数、干重在不同品种间无显著差异。说明株高、穗粗、穗行数、干重对玉米植株倒伏率影响不大。

2.4 倒伏率低、鲜重产量高青贮品种品质分析

按照国家青贮玉米品种品质分级标准[13]，对倒伏率低、鲜重产量高的11个品种进行品质分析，结果(表4)表明，符合国家青贮一级标准的有3个品种：豫青贮23、强盛10号、文玉3号；符合国家青贮二级标准的有3个品种：强盛30、伊单131、先玉698；符合国家青贮三级标准的有5个品种：潞玉6号、大丰26、晋单65、大丰1409、禾玉9566。

表4 青贮品种鲜重及品质分析

3 结果与讨论

优良的青贮玉米品种具有抗倒性强，鲜重产量高，青贮品质优等特点，但不同的学者根据具体情况往往采用不同的评价方式。兰洪亮等[14]采用熟期、绿叶片数、生物产量作为评价指标；田宏等[15]，赵祥等[16]采用物候期、生物产量和粗蛋白作为评价指标；吴海忠等[17]采用株高、茎粗、蛋白质含量、中性洗涤纤维含量和酸性洗涤纤维含量为评价指标；叶瑞卿等[18]用鲜物质产量、干物质产量、粗蛋白产量、籽粒产量、粗纤维含量、中性洗涤纤维含量、酸性洗涤纤维含量和酸性洗涤木质素含量为评价指标；郝林风等[19]利用鲜草和干草产量评价玉米品种；庄克章等[20]用干草、鲜草产量、粗蛋白、锈病评价青贮玉米品种。晋北高寒冷凉区病虫害发生较少，影响青贮玉米产量的主要因素是倒伏。本研究结果表明，倒伏率低的品种鲜重产量明显高于倒伏率高的品种且差异显著，植株茎秆粗大的品种有利于提高植株的抗倒性，抗倒性强的品种有利于增加穗长、穗粗、鲜重产量和百粒重。综合倒伏率、鲜重产量、产量构成因素、品质等方面，最后筛选出豫青贮23、强盛10号、文玉3号适宜在晋北高寒冷凉区作为主推品种，其余品种仍有待进一步研究。