优质水果玉米炎甜玉7 号的选育及高产栽培技术

2023-03-16 01:22闫建宾贾宇华王瑞钢王俊花张雪彪
种子科技 2023年3期
关键词:鲜穗甜玉米农业大学

闫建宾,贾宇华,王瑞钢,庞 旭,王俊花,张雪彪

(1.山西农业大学高粱研究所,山西晋中 030600;2.三河市李旗庄镇人民政府,河北廊坊 065200)

甜玉米属于禾本科、玉米属、玉米甜质型亚种,起源地是美洲大陆,是由普通型玉米发生基因突变,在种植过程中经过人们长期分离选择而自然形成的一类鲜食时味道发甜的玉米。甜玉米按照基因突变位点的不同可分为普通型甜玉米(su1)、超甜型甜玉米(sh2)和加强甜型甜玉米(su1se)[1]。甜玉米的鲜穗口感鲜香、风味甜美,其主要以鲜穗供应市场,主要是蒸煮食用,也可用于烹菜、做汤或者加工成冷冻籽粒、饮品等。甜玉米的糖类含量丰富,有麦芽糖、果糖、葡萄糖、蔗糖,还含有食物纤维、人体所需的18 种氨基酸及多种微量元素和维生素[2]。甜玉米营养价值不亚于一般蔬菜和水果,有的营养指标甚至超过二者,因此又被称作“蔬菜型玉米”或“水果型玉米”。甜玉米被认为是集粮、果、蔬、饲为一体的经济作物,近几年在山西省的种植面积不断扩大。

山西省甜玉米的品种选育工作起步较其他地区晚,目前适合本地区的品种较少[3-5]。外省引进的甜玉米品种大多数存在不适应山西省气候特点的问题,直接影响玉米的鲜穗品质、种植收益。炎甜玉7 号是由山西农业大学高粱研究所选育成的新型超甜玉米品种,其在山西省从出苗到采收83 d 左右,甜度高,皮薄,风味好;穗型漂亮,产量高,持绿性好,有良好的市场前景,对增加当地农户收入具有重要作用。

1 选育过程

炎甜玉7 号是山西农业大学高粱研究所用本所自选自交系XTM(其来源于超甜玉米甜玉2005 经二环系选育法选育12 代而成)为母本,用自交系HT-3(其来源于超甜玉米沪甜经二环系选育法选育10 代而成)为父本,于2015 年组配而成的超甜玉米杂交种。

1.1 母本、父本生物学性状

母本XTM 幼苗叶色绿,幼苗芽鞘色绿,幼苗长势较弱。苗期分蘖性较弱,成株后株型平展,雄穗长27.2 cm,雄穗护颖绿,雄穗一级分枝数14 个。花药、花丝均为绿色,株高174cm,穗位66cm,主茎叶片数18 片,上位穗位叶数5 片,主茎粗2.01 cm,穗柄长13 cm。穗型筒型,穗粗3.62 cm,穗行12 行,行粒数23 粒,甜质型籽粒,籽粒楔形,粒色黄,轴色白,轴粗2.3 cm,单株穗干重30.4 g,单株粒干重22.0 g。

父本HT-3 幼苗叶色浅绿,幼苗芽鞘色绿,幼苗长势较弱。苗期分蘖较弱,成株后株型平展,雄穗长29 cm,雄穗护颖颜色为浅绿,雄穗一级分枝数3~5个。花药、花丝颜色均为黄绿色,株高17 cm,穗位50 cm,主茎叶片数16 片,上位穗位叶数3 片,主茎粗1.79 cm,穗柄长13.33 cm。穗型筒型,穗粗4.03 cm,穗行16 行,行粒数26 粒,甜质型籽粒,籽粒楔形,粒色黄,轴色白,轴粗2.3 cm,单株穗干重44.2 g,单株粒干重34.3 g。

1.2 炎甜玉7 号选育过程

2015 年冬季在山西农业大学高粱研究所南繁育种基地试验地组配组合“XTM×HT-3”。2016 年春季在山西农业大学高粱研究所试验基地种植,在300 多份组合鉴定中本组合表现优良,皮薄、甜度高、风味佳、持绿性好,于2016 年冬季在南繁基地大量复配该组合并扩繁其父本、母本种子。2017—2018 年进行了品种比较试验。2019—2020 年参加山西省鲜食玉米联合体组织的生产试验,表现优异。2021 年通过了山西省农作物品种委员会审定(审定编号:晋审玉20210126)。

2 选育结果

2.1 产量表现

2.1.1 品种比较试验

2017—2018 年在忻州市忻府区、晋中市榆次区王香村、文水县南明阳村、太谷县范村镇、长治市屯留区5 个点进行品种比较试验。试验采取了随机区组排列法,安排了3 次重复,8 行区,小区面积50 m2,行距0.6 m,每个小区取中间4 行测产,对照品种为晋超甜1 号(山西省甜糯玉米生产试验对照品种),其他田间栽培管理和山西省甜糯玉米生产试验管理办法一样。试验结果见表1。

表1 炎甜玉7 号品种比较试验产量对比结果

由表1 可知,炎甜玉7 号2017 年鲜穗产量(去苞叶,为减小误差,所有产量均是去苞叶后测量)16 605 kg/hm2,比对照增产6.34%;2018 年鲜穗产量16 260 kg/hm2,比对照增产2.07%。两年品种比较试验平均鲜穗产量16 440 kg/hm2,比对照增产4.18%。

2.1.2 生产试验

2019—2020 年参加山西省鲜食玉米联合体组织的生产试验,试验地点设5 个,分别为山西农业大学玉米研究所、山西农业大学旱地农业研究中心、山西农业大学高粱研究所、山西省屯留县瑞邦农作物试验中心、山西嘉瑞种业有限公司五台分公司,对照为晋超甜1 号(山西省甜糯玉米生产试验指定品种)。鲜食玉米品种生产试验采取随机区组法设计,2 次重复,小区面积50 m2,10~20 行,实收中间6 行计产,种植密度为52 500 株/hm2,试验周边设置5 行相同的保护行。为防止花粉直感影响鲜食玉米籽粒品质,每个品种随机选取20 株(穗)套袋自交,直至采摘,以备品尝。试验选择具有代表性的地块,土地整理平整,地块内肥力均匀一致,试验施肥水平与当地水平相当,栽培管理水平略高于当地生产水平,过程中每项田间栽培管理措施和数据测量均在同一天完成。

2019 年参加山西省鲜食玉米生产试验,由表2 可知,炎甜玉7 号平均鲜穗产量14 280.0 kg/hm2,比对照晋超甜1 号增产1.2%。5 个试验点中,3 个试验点减产但减产幅度较小,2 个试验点增产。

表2 2019 年炎甜玉7 号5 点生产试验产量对比结果

2020 年参加山西省鲜食玉米生产试验,由表3 可知,炎甜玉7 号平均鲜穗产量18 450 kg/hm2,比对照晋超甜1 号增产3.4%。5 个试验点中,1 个试验点减产但减产幅度较小,3 个试验点增产,1 个试验点基本持平。

表3 2020 年炎甜玉7 号5 点生产试验产量对比结果

由表4 可知,炎甜玉7 号2019—2020 年平均鲜穗产量为16 365 kg/hm2,比对照增产2.4%。

表4 炎甜玉7 号生产试验产量对比结果

2.1.3 示范应用

2019—2020 年在太原市阳曲县、忻州市忻府区、晋中市榆次区3 个试验点进行示范推广,管理水平同当地鲜食玉米生产地块,结果如表5 所示。2019—2020 年推广826.7 hm2,平均鲜穗产量16 545 kg/hm2。炎甜玉7号果穗的籽粒排列整齐、秃尖小、色泽鲜艳,穗型好看,颜色浓绿,甜度高,渣少,风味佳,广大种植户和收购商赞不绝口,具有非常好的种植前景。

表5 炎甜玉7 号推广面积及产量

2.2 品质分析

对于鲜食玉米而言,产量的要求没有饲料玉米那么高,品质的重要性更高于产量[6-9]。鲜食玉米的品质由蒸煮品质和外观品质两部分组成。2021 年扬州农学院检测报告表明,炎甜玉7 号总糖含量24.8%,其中可溶性总糖17.8%(蒽酮比色法)、还原性糖7.0%(3,5-硝基水杨酸法)。

经生产试验和区域试验各试验点调查,炎甜玉7号果穗籽粒穗行排列整齐、秃尖小,色泽鲜艳、感官品质好;蒸煮后品尝籽粒果皮薄、甜度较高、风味佳。2019年生产试验,炎甜玉7 号平均品质评分92.8,2020 年生产试验平均品质评分94.0,两年平均品质评分93.4,均高于对照,见表6。

表6 品质评分表

2.3 抗病性鉴定

穗腐病、矮花叶病、大斑病、丝黑穗病、茎腐病是鲜食玉米栽培过程中常见的病害[10-12]。2019—2020 年山西农业大学抗病性接种鉴定结果显示,炎甜玉7 号中抗大斑病,高抗茎腐病,高感穗腐病、丝黑穗病、矮花叶病,见表7。

表7 山西农业大学鉴定病害种类及鉴定结果

2019—2020 年生产试验中,炎甜玉7 号丝黑穗病平均发生率4.3%,大斑病均为0.3%,瘤黑粉病、茎腐病均未发生,各项指标均符合山西省鲜食玉米品种审定的抗性标准要求。

3 品种特征特性

在山西省炎甜玉7 号生育期(出苗—成熟)约83 d,比对照晋超甜1 号早1 d。幼苗的第一叶叶鞘色、叶缘为绿色,尖端匙形。该品种株型表现为平展型,总叶片数17 片,株高达232 cm,穗位86 cm,雄穗主轴与分枝的角度适中,一级分枝达20 个左右,侧枝姿态比较直,雄穗最高位侧枝以上的主轴长度为26 cm,花药(新鲜)黄色,颖壳绿色,花丝绿色,穗长20.2 cm,果穗筒型,穗行数15.7 行,行粒数40.4 粒,穗轴为白色,籽粒黄色,籽粒顶端金黄色,粒型马齿型,百粒重为37.0 g,出籽率可达68.2%,非常适合在山西省鲜食玉米主产区种植。

4 高产栽培技术

4.1 播前准备

播种前应进行晒种,将种子摊开在太阳下晾晒2 d,去掉烂粒、破粒、虫粒,通过晒种处理,可以提高种子活力,进而提升种子的发芽率,保障出苗整齐[13]。

4.2 隔离种植

因为甜玉米属于胚乳性状的隐性甜基因突变体,不同类型的甜玉米之间是非等位性的遗传关系,因此不能让隐性基因所决定的任何类型甜玉米互相串粉,更不能与糯玉米或普通玉米串粉杂交。甜玉米必须隔离种植,包括空间隔离和时间隔离。在空间上,炎甜玉7 号必须与其他玉米隔离300 m 以上,以防止串粉,影响其品质;在时间上,可以采取错期播种,使品种间散粉时间相隔20 d 以上[14]。

4.3 精细播种

种植甜玉米应尽可能选择平整、水肥条件较好、土壤松软的地块。在播种时要求整地精细,无杂草、秸秆、大土块,墒情好的情况下尽量浅播。当5~10 cm 地温稳定在12 ℃以上即可播种。山西省晋中地区播种期为4 月中下旬至5 月上旬。播后碾压踩实,让种子和土壤充分接触,播深3~5 cm,种植密度约为52 500 株/hm2。

4.4 苗期管理

苗期要早管理,4~5 叶期定苗,去弱留壮。炎甜玉7 号在苗期生长过程中会出现较多分蘖,为了避免浪费营养和影响主茎生长,要及时去除。去除分蘖要彻底,不要有残留。在时间上,当主茎长到约60 cm 时去除分蘖比较合适。去除太早,分蘖还会长出,去得太迟,养分损失严重且苗大空隙窄不易操作。苗期还要注意防治地老虎、草地贪夜蛾等地下害虫。

4.5 水肥管理

施肥应坚持“基肥施足、苗肥轻施、拔节肥巧施、拔节肥重施”的原则,播前施足基肥,可施腐熟的有机肥30~45 t/hm2。拔节期前施入尿素120~150 kg/hm2、氯化钾75~150 kg/hm2,大喇叭口期追加尿素150~210 kg/hm2、氯化钾75~150 kg/hm2。应根据甜玉米不同时期的需水特性结合土壤墒情灌溉,防止干旱影响甜玉米产量,如遇到田间积水要及时排出。

4.6 病虫害防治

播种前,施用辛硫磷颗粒剂等药剂处理土壤或随种下地。其他时节根据病虫害程度及病害表现选择用药。为确保产品质量,尽量选择生物农药或低毒低残留农药。

4.7 适时采收

从外观看,花丝变成黑褐色,采收时间是授粉后25 d 左右较为适宜。采收后要尽快销售或加工处理,以免影响其品质。

不同的生态区域,种植户可以根据当地的气候及种植方式错期种植,分批次入市,合理调控鲜穗上市时间,争取获得更大的收益;还可以改变种植方式,如套种或间作中药、蔬菜等,这样可以大大提高甜玉米地块的种植效益及土地利用率,增加农民收入。

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