圣多美和普林西比引种杂交玉米初探

谢会东

（绵阳市农业技术推广中心 四川绵阳 621000）

圣多美和普林西比民主共和国地处非洲西侧大西洋几内亚湾赤道，由圣多美、普林西比两个主岛和多个小岛组成。全国人口21.9 万人，农业人口占全部人口的一半以上， 是联合国公布的世界最不发达国家之一[1]。 国土面积 1 001 km2，耕地 3.8 万 hm2，以山地为主[2]。 全年气温 23～30℃，昼夜温差小，昼长冬至日与夏至日均约12 h，属于短日照区。 每年7～9 月为旱季，10 月至次年6 月为雨季，不同区域年降雨量在1 500～2 500 mm 之间[3-4]。 圣多美岛北部和南部低海拔地区是玉米主产区。 全国约750 个农户种植玉米， 总面积约 400 hm2， 2020 年玉米产量 681 t。 全国每年消耗玉米约3 000 t（其中约2 500 t 用于畜禽饲料），本地产玉米仅能满足当地需求的20%，其余80%靠进口[5-6]。玉米种植品种单一，无杂交种，现有品种是2009 年从喀麦隆引进的‘ACR91’黄粒常规种。由于耕作粗放， 施肥不足， 玉米单产较低， 仅900～1 700 kg/hm2，当地品种植株穗位太高，整齐度差，成熟后需砍倒后才能摘取果穗，人工收获不方便。 引进和推广杂交玉米新品种及相应栽培技术， 提高玉米单产和总产，对深化双边农业技术合作，促进圣多美和普林西比粮食生产可持续发展， 保证该国家的粮食和营养安全意义重大。 为此特在圣多美岛北部Água Grande 县Praia de Lagarto 地区中国农业专家组驻地开展杂交玉米引进品种田间试验， 通过对各品种的产量和主要农艺性状进行对比分析， 筛选出适合在圣多美和普林西比种植的高产杂交玉米品种，为当地玉米品种更新换代提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试的玉米品种共有5 个，‘德育977’ 杂交种，半紧凑型，种子产地在甘肃，由甘肃祁连山种业公司经销；‘奥玉28’杂交种，半紧凑型，种子产地在甘肃，由四川金牌农业发展有限公司经销；‘郑单958’杂交种[7]，紧凑型，种子产地在甘肃，由河南秋乐种业科技股份有限公司经销。 上述3 个品种供试种子均购自绵阳市游仙区六里粮油种子批发市场[8]。 ‘宝单8’杂交青贮饲料玉米品种[9-10]，由陕西九丰农业科技有限公司选育，种子产地在陕西，于2019 年引入圣多美和普林西比试种[11]。 对照‘ACR91’为常规种，为圣多美和普林西比玉米的唯一当家品种，于2009 年从喀麦隆引进，所用种子脱粒自单一果穗，由圣多美和普林西比农业科学技术研究中心（CIAT）提供。

试验所施复合肥（N、P、K、S 比例为 15∶15∶15∶5）、尿素（含氮量46%），产地均在葡萄牙，从当地农资商店购买。

1.2 试验地概况

试验设在圣多美和普林西比Água Grande 县中国农技组驻地（北纬 0°22′04″、东经 6°42′42″），位于赤道线以北45 km， 海拔2.5 m，土质为黏壤，热带铁硅铝土（Solos Fersialíticos Tropicais），土壤肥力中下，前茬为玉米。

1.3 试验设计

试验共设5 个处理， 即每个参试品种为1 个处理，以当地品种‘ACR-91’作为对照。 采用随机区组排列，3 次重复[12]。 小区长 5.0 m、宽 3.0 m，面积 15.0 m2，每个小区种植4 行，行距75 cm，株距25 cm。 四周设保护行。

1.4 播种及田间管理

2021 年 4 月 21 日播种，每窝播 2 粒种子，播前人工挖地、 除草， 施入复合肥 （N、P、K、S 的比例为15∶15∶15∶5）225 kg/hm2。 播种深度 3～4 cm。 于 5 月 5 日，即播后第15 d 进行人工除草、间苗定苗，对空窝进行带土移苗补栽， 确保每窝留苗1 株， 每个小区留苗80 株，密度 53 333 株/hm2。 于 5 月 30 日即播后 40 d结合中耕除草、 陪土， 追施尿素 225 kg/hm2。 2021 年7 月23 日至8 月8 日分品种和小区陆续收获。 种子经种衣剂处理，播后未施用农药。

1.5 考查指标及方法[13-14]

1.5.1 出苗率 播种后第7 天调查出苗率，调查3 次重复取平均值。

1.5.2 平均株高与株高极差 乳熟期每个小区连续取生育正常的植株10 株，测量从地表至雄穗顶端的高度，同一品种3 次重复。 所测30 株株高的平均值即为该品种株高，所测30 株中最大株高减去最小株高即为该品种株高极差。

1.5.3 穗位高与穗位高极差 测量植株高度的同时测量从地表到着生第一果穗茎节的高度即为植株穗位高，同一品种3 次重复。 所测30 株穗位高的平均值即为该品种穗位高度，所测30 株中最大穗位高减去最小穗位高即为穗位高度极差。

1.5.4 抽雄期 从播种至一半雄穗主轴从顶端露出的时间天数，调查3 次重复取平均值。

1.5.5 吐丝期 从播种至一半雌穗花丝从苞叶伸出的时间天数，调查3 次重复取平均值。

1.5.6 植株整齐度 开花后期目测植株生长整齐程度，以优、好、差 3 级表示。

1.5.7 成熟期与全生育期 从播种至成熟 （小区90%的植株果穗籽粒硬化，种胚出现黑层）的时间天数。

1.5.8 产量 成熟后分小区收获果穗，风干后脱粒称量籽粒干重，即为小区产量，再折算成每公顷产量。

2 结果与分析

2.1 生育期

由表 1 可知， 各品种出苗率，‘郑单 958’ 最高（93.80%），其次依次为‘德育 977’（87.50%）、‘奥玉 28’（81.30%）、‘宝单 8’（62.50%），‘ACR91’为 81.25%。 从播种至雄穗顶端露出3～5 cm 的天数，对照‘ACR91’最长（60 d），杂交品种‘郑单 958’最短（44 d），其次是‘德育 977’和‘宝单 8”（均为 46 d），第三是‘奥玉 28’（48 d）。 各品种全生育期，对照‘ACR91’为 110 d，杂交品种为 94～99 d，其中‘郑单 958’为 94 d，‘德育 977’ 和 ‘宝单 8’ 均为 96 d，‘奥玉 28’ 为 99 d，4 个引进品种比对照‘ACR91’早熟 11～16 d。 4 个杂交品种生育期较在原育种地区夏播缩短5～7 d。 据田间观察，各品种均无明显病虫害发生。

2.2 株高及整齐度[

供试各品种株高[15]见表 1。 对照‘ACR91’常规种最高（320 cm），整齐度最差（株高极差 70 cm）；引进品种‘奥玉 28’‘德育 977’‘宝单 8’‘郑单 958’分别为 270 cm、250 cm、241 cm、213 cm， 较在原育种地区夏播降低 5～15 cm。 穗位对照 ‘ACR91’ 最高，达170 cm，杂交品种‘奥玉 28’‘德育 977’‘宝单 8’‘郑单 958’分别为 115 cm、100 cm、90 cm、78 cm，较在原育种地区夏播降低5～20 cm。株高和穗位高比较整齐的品种有‘郑单 958’‘德育 977’‘奥玉 28’。

表1 供试品种植株性状调查结果

2.3 产量

对试验结果进行方差分析，品种之间产量差异极显著。 对品种间产量差异进行新复极差测验[13]，所有杂交品种产量与当地常规品种产量差异达到极显著水平，杂交玉米产量优势明显。‘德育977’产量最高，达到 5 143 kg/hm2，比对照增产 1.08 倍。 ‘奥玉 28’居第二，产量 4 497 kg/hm2，比对照‘ACR91’增产 81.9%。‘郑单 958’居第三，产量 4 164 kg/hm2，比对照‘ACR91’增产 68.4%。 ‘宝单 8’居第四，产量 3 500 kg/hm2，比对照增产41.6%。 杂交玉米品种之间，‘德育977’与‘奥玉 28’差异显著，与‘郑单 958’‘宝单 8’相比差异极显著；‘奥玉28’与‘郑单958’差异不显著，二者较‘宝单 8’增产显著（表 2）。

表2 供试品种产量比较

3 讨论与结论

3.1 讨论

栽培玉米作为完全驯化的一年生植物， 只能在栽培环境生长，若没有人类的管理其自然竞争能力很弱，不能作为一种杂草存活，也不能在未开垦的地上繁育[16-17]。 在圣多美和普林西比，玉米种植已有200 多年历史，通常净作或与木薯套种，其繁衍和存活局限在受到严格人为控制的农田。

杂交种是用2 个或2 个以上性状优良、 遗传差异大的作物自交系品种进行杂交所得的后代[17]。圣多美和普林西比在可可、咖啡、香蕉生产上已广泛使用杂交品种。现有的玉米品种‘ACR91’也是通过不同品种杂交选育而成， 因此引种杂交玉米不会对自然生态环境造成不利影响。 特别是2021 年以来，中国农业农村部国际交流服务中心专家组在圣多美和普林西比试种‘早熟5 号’中国大白菜、‘东方紫剑’茄子、‘正加一号’辣椒、‘奥冠一号’番茄、‘津优 40’黄瓜等杂交优质高产蔬菜品种取得成功，不仅增产增收，还丰富了市场供应， 受到圣多美和普林西比农业科研和技术推广部门的充分肯定。

中国是玉米生产大国， 总产量居世界第二。 玉米生产区域分布广泛， 育种技术持续进步， 杂交玉米种普及率超过 90%[18]，2020 年玉米平均产量达6 315 kg/hm2，是圣多美和普林西比的3.7 倍。 本试验所选用单交种‘德育 977’‘奥玉 28’‘郑单 958’等是用遗传背景差异较大的自交系杂交， 所产生的杂种第一代（F1），与圣多美和普林西比‘ACR91’常规种相比具有植株生长整齐、抗逆性强、产量高等优势。 中国与圣多美和普林西开展杂交玉米种子和制种技术交流，有助于深化两国农业技术合作，促进圣多美和普林西比玉米产业持续健康发展， 为当地粮食安全和农牧民脱贫致富做出了实实在在的贡献。

3.2 结论

在圣多美和普林西比种植杂交玉米， 与当地常规品种‘ACR91’相比，具有大幅降低株高、提高植株及穗位整齐度、缩短生育期、提高单位面积产量等优势。 4 个杂交玉米品种较当地常规玉米‘ACR91’ 增产极显著，且提早成熟11～16 d,有利于在雨季增种一季玉米，使全年玉米种植由二熟增至三熟，进一步提高耕地复种指数和土地利用率。

供试品种‘德育977’‘奥玉 28’出苗率较高（分别为87.5%、81.3%）、整齐度好（株高极差较小，分别为 20 cm、22 cm）， 产量分别居第一和第二， 株高和穗位适中， 便于人工收获， 建议在不同区域继续试种， 深入探讨其适应性； ‘郑单 958’ 出苗率最高（93.8%）、整齐度最好（株高极差最小，仅 18 cm）， 籽粒产量居第三， 其株高最低， 建议利用其抗倒伏特点在易遭受风灾的圣多美和普林西比北部产区继续试种； 青贮杂交玉米‘宝单8’籽粒产量最低，不宜作为粮食作物种植。

玉米是短日照作物， 从中国高纬度长日照地区引种至赤道附近低纬度短日照地区，抽雄、抽丝会提前，生育期会缩短，株高和穗位会明显降低。 因此从中国向圣多美和普林西比引种杂交玉米应选择在中国适应范围广，尤其是抗逆性强、耐瘠薄，适合在中国南方地区种植的优良品种。 考虑到草地贪夜蛾已在圣多美和普林西比全国发生，为减轻其危害，未来在玉米引种工作中建议首选雌穗苞叶厚长紧密、不秃尖的品种[19]。