谢雪果 陆龙华,2 廖晨 李云驹 杨德荣 谢亮 张春仙 夏元凯 刘超 于冬冬
(1.云南云天化现代农业发展有限公司,云南 昆明 650600;2.云南云天化股份有限公司,云南 昆明 650228;3.云南省化工研究院有限公司,云南 昆明 650228)
玉米,学名Zea mays L,别名玉蜀黍、苞米、苞谷、玉茭、棒子、玉麦、珍珠米等。植物分类上为禾本科玉米属一年生草本,为单子叶须根系植物[1]。原产于中南美洲的墨西哥一带,已有5000多年的历史,目前已分布世界各地,从N58°到S40°均有大量种植,是全球种植面积较大的作物之一[2]。鲜食玉米则是玉米的一种胚乳突变型,是集粮、果、蔬、饲为一体的经济型作物,其在国外市场被归为果蔬类农产品,已成为一种大众化蔬菜,市场需求量很大[3]。云南鲜食玉米产业初步发展于21世纪之初。21世纪初期,全省鲜食玉米栽培面积仅为数万公顷,并在波动起伏中缓慢增长[4]。
从生物学角度(主要依据籽粒形态和成分),玉米可分为马齿型、硬粒型、半马齿型、粉质型、甜质型、甜粉型、爆裂型、蜡质型和有稃型等9种类型[5]。甜玉米就是其中的甜质型玉米,糯玉米是蜡质型玉米,二者均是玉米大家族的重要成员。云南作为国际公认的糯玉米起源中心,其栽培和种植历史可以上溯至1760年;历经两个多世纪的发展,目前云南省16个州市玉米产区均有糯玉米的种植分布。甜玉米于1963年被引入中国,迄今已广泛遍及云南省大多数山区、半山区或玉米主产区[4]。本次试验的试材包括3个甜玉米品种及4个糯玉米品种。对7个鲜食玉米在石屏的引种、栽培表现包括植物学性状及产量相关性状等进行调查分析,以探究其是否能在4—8月适应该地区的生态条件(气温、日照、纬度、海拔、土壤、植被、降水分布等)。同时,对鲜食玉米各生育期标准化栽培管理技术及高产栽培技术进行研究,为鲜食玉米的大面积推广种植提供了有力依据。
本试验供试玉米品种共有7个(YTH-1、YTH-2、YTH-3、YTH-4、YTH-5、YTH-6、YTH-7),YTH-6、YTH-7来源为云南省农业科学院粮食研究所,YTH-1、YTH-2、YTH-3、YTH-4、YTH-5为石屏常栽品种。
试验区位于云南省石屏县宝秀镇内(N23°46′43″,E102°25′41″),属亚热带气候;地形半山半坎;海拔高度为1431.8m(宝秀镇最高点2329.3m,最低点790.3m),多年平均气温18℃,1月平均气温10℃,极端最低气温2.4℃;7月平均气温26℃,极端最高气温33℃;年平均降水量962mm;年均无霜期312d;主要自然灾害为洪涝、干旱、冰雹等,年均发生1次[6]。
在试验区按照“W”形随机取10个初始土样,混样后对pH、有机质、有效磷、速效钾、水解性氮、有机硅、交换性钙、交换性镁及电导率等指标进行检测分析,结果如下:pH6.51,有机质28.9g·kg-1,有效磷41.361mg·kg-1,速效钾287.144mg·kg-1,水解性氮123.118mg·kg-1,有机硅238.22mg·kg-1,交换性钙9.9cmol·kg-1,交换性镁2.1cmol·kg-1,电导率18.2mS·m-1。
在云天化现代农业石屏蔬菜基地选择一块约1.12hm2的地块作为试验地(N23°46′44″,E102°25′16″),采用随机区组设计,7个玉米品种设4次重复,共设28个小区,本试验7个玉米品种统一于2022年4月21日播种;于2022年4月25日出苗;于2022年7月17日—30日采收,采收期约11~13d。
1.4.1 物候期特性
每个品种随机选取10株,对出苗期、穗期、雄穗抽发期、始收期、终收期及采收期等进行调查。
1.4.2 植物学特性
每个品种随机选取10株,调查其花丝颜色、粒色、果穗轴色、株高、茎粗、穗位高、鲜苞旗叶长等指标。
1.4.3 产量相关特性
每个品种随机选取10株,对秃尖长、穗长、穗行数、行粒数、百粒重、折合667m2产量等进行测定及计算。
1.4.4 数据处理
利用Excel 2010、SPSS 26.0和Origin 2021软件对试验数据进行统计分析和图表制作。
从表1可以看出,7个玉米品种可统一播期为4月21日,历经4d即4月25日出苗,穗期20d,花粒期22d,7个品种于7月17日达到采收标准,其中YTH1、YTH2、YTH3、YTH4、YTH6及YTH7共6个品种的终收期为7月30日,采收期达13d;YTH5品种的终收期为7月28日,采收期达11d。
表1 7个玉米品种的物候期表现
从表2可以看出,YTH-1、YTH-6及YTH-7共3个玉米品种的芽鞘色为淡黄色;YTH-2、YTH-3及YTH-4共3个玉米品种的芽鞘色为白色;YTH-5玉米品种的芽鞘色则为黄色。7个玉米品种的花丝颜色各异,其中,YTH-1玉米品种的花丝颜色为浅黄色;YTH-2、YTH-6及YTH-7共3个玉米品种的花丝颜色为浅绿色;YTH-3及YTH-4共2个玉米品种的花丝颜色为淡红棕色;YTH-5玉米品种的花丝颜色则为紫黑色。
7个玉米品种的粒色也有较大差异,其中,YTH-1、YTH-3及YTH-4共3个玉米品种的粒色为乳白色;YTH-2和YTH-6共2个玉米品种的粒色为黄色;YTH-5玉米品种的粒色为紫黑色;YTH-7玉米品种的粒色则为黄白相间。果穗轴色则差异不大,除YTH-5为紫色之外,其他玉米品种的果穗轴色都为白色。如表2所示,7个玉米品种都没有秃尖。
由图1a可知,7个玉米品种的株高在2~2.8m范围内,其中,YTH-2的植株在7个玉米品种中最矮,株高值最小,为2.02m;YTH-4玉米品种的植株最高,株高为2.74m。由图1b可知,7个玉米品种的茎粗差异较大,其中YTH-4茎粗值最大,植株主茎较为粗壮,为32.09mm;YTH-2茎粗值最小,植株主茎最细,为24.2mm,结合以上YTH-4玉米品种植株的长势最强,YTH-2长势最弱。如图1c所示,YTH-2由于株高值较小,穗位也较低,为0.5m;YTH-4株高值较大,穗位较高,为1.15m。7个玉米品种中,YTH-1、YTH-3、YTH-4及YTH-5这4个品种没有旗叶,YTH-2、YTH-6和YTH-7这3个玉米品种有旗叶,其中YTH-6鲜苞旗叶最长,为23.64cm,YTH-7鲜苞旗叶最短,为14.46cm。
表2 7个玉米品种的植物学特征
图1 7个玉米品种植株生长特性
由图2a可知,YTH-1、YTH-2、YTH-3、YTH-4及YTH-7这5个玉米品种穗长差异不大,YTH-5及YTH-6这2个玉米品种的穗长差异较大,YTH-5穗长值最大,鲜苞最长,为22.88cm;YTH-6的穗长值最小,鲜苞最短,为15.9cm。由图2b可知,7个玉米品种的穗行数则差异显著,不同品种的穗行数不尽相同,其中YTH-4玉米品种的穗行数最多,为20.4;YTH-5、YTH-7这2个玉米品种的穗行数值最小,为13.6。
由图2c可知,7个玉米品种的行粒数各有差异,其中YTH-5玉米品种的行粒数值最大,行粒数最多,为44.2粒;YTH-6的行粒数值最小,行粒数最少,为32.6粒,与穗长呈正相关关系。如图2d所示,YTH-7的百粒重值最大,为54.97g;YTH-3的百粒重值最小,为38.93g。由图2e可知,7个玉米品种的产量差异较大,其中YTH-7品种的产量最高,为1198.07kg·667m-2;YTH-5玉米品种的产量最低,为624.44kg·667m-2。
3.1.1 苗期管理
玉米从出苗到拔节这一阶段称为苗期。一般为25~40d。苗期的生长特点是以促根壮苗为中心,同时分化和生长茎叶。田间管理目标以采用促控措施,促进根系生长,控制茎叶徒长,培育壮苗为核心。
3.1.1.1 播种后的管理
如果土壤温、湿度适宜种子就能正常发芽,但如果天气干旱,黏壤土就会板结,出苗就会受阻。因此,可以根据实际情况,确定是否适当锄土,破土防旱,防止板结,助苗出土。
3.1.1.2 查苗补缺
播种时,应当多播5%~10%的种子作为预备苗,出苗后及时查看,如果缺苗不很严重(10%左右时),可以在间苗、定苗时留双苗予以弥补,如果缺苗严重应及时补种或在2~4叶时,带土移栽。
图2 7个玉米品种产量相关特性
3.1.1.3 间苗、定苗
在3~4叶时要及时间苗,间苗就是间密留稀、间弱留强。在5~7叶时及时定苗,尽可能留匀、留壮。
3.1.1.4 中耕
中耕可提高土温,减少水分散失;松土能改善土壤的通透性;除草能减少田间杂草基数。
3.1.1.5 水肥管理和蹲苗
苗期只能满足全生育期需水量的18%及全生育期需肥量(全生育期的施肥量为N 410.6kg·hm-2,P2O580.7kg·hm-2,K2O 105.6kg·hm-2;N∶P2O5∶K2O=1∶0.20∶0.25)的10%[7]。基肥施足,苗肥少施,水少浇,出苗后适时浅中耕。注意蹲苗,要勤锄、深耕、轻施、偏施、控水、控肥。
3.1.1.6 虫害防治
苗期的危害以地老虎为主,可以用稻腾(6.7%氟虫双酰胺加3.3%阿维菌素)、5%氯氰菊酯乳油等农药防治。
3.1.2 穗期的管理
穗期一般指拔节-抽雄期,该期生长旺盛,营养生长和生殖生长并进,穗分化前以茎叶为生长中心,穗分化后转向雄穗和雌穗为生长中心。田间管理目标为促根、促叶、促穗、控秆,达到根系发达,气生根多,基部节间粗短,叶色深绿,茎秆挺拔健壮。
3.1.2.1 中耕培土
进入拔节后,植株生长速度加快,天气转热,田间蒸发、叶面蒸腾加快,土壤容易干旱,保持田间最大持水量的70%~80%有利于植株生长发育,同时需要轻施拔节肥和重施攻穗肥,主攻大穗和棒3叶,控制茎秆伸长,防止徒长。
3.1.2.2 重施攻穗肥,加强肥水管理
穗期是玉米田间管理的关键时期,对决定果穗大小、籽粒多少极为重要,也是需肥量最多最大的时期,此时期肥水充足,植株、果穗发育良好,易形成大穗,否则就会影响或严重影响果穗生长发育,导致减产。该时期是玉米对水肥最为敏感的时期,被称为玉米的水肥临界期。需水量占玉米总需水量的30%左右。需肥量占总需肥量的46.5%。一般在12~14片叶展开时(该时期处于大喇叭口期,大约出苗后45d)要重施攻穗肥,氮肥施用量占玉米一生总施肥量的60%~70%。
3.1.2.3 虫害防治
拔节孕穗期的主要害虫为玉米螟、棉铃虫。可用2000IU·μL-1苏云金杆菌颗粒剂300~400g·667m-2,撒入心叶,在小喇叭口期和大喇叭口期,连续防治2次。
3.1.2.4 化控防倒伏
穗期也要喷施化控药剂,降低植株高度,促进茎秆粗壮和果穗发育,促进根系生长,增强抗倒伏能力。
3.1.3 花粒期管理
花粒期是指雄穗抽出-成熟这一阶段,以籽粒建成为中心的生殖生长阶段。抽雄期单株叶面积达到最大值,标志着营养生长基本结束,此期田间管理的主攻目标是防止根叶早衰,保根保叶,延长绿色叶片的功能期,尤其是棒3叶以上的叶片(穗叶组和粒叶组)的功能期。
3.1.3.1 补施攻粒肥
该期是提高或增加总结实粒数和千粒重关键时期,要高产应及时补施攻粒肥,一般在吐丝期追施氮肥10kg·667m-2,占总施肥量的10%左右,或者叶面喷施5%磷酸二氢钾加5%尿素稀释液(1500kg·hm-2)。
3.1.3.2 去雄、去无效果穗
去雄的时间在抽雄散粉前,最好在用手能摸到雄穗而雄穗又没有抽出顶部叶片时,对个别品种或单株雌穗多发性较强,及时除去多余的雌穗,一般只保留2个果穗,主要是为了减少营养和水肥的消耗,减轻玉米螟虫和蚜虫的危害。去雄去无效果穗都要选择晴天的10:00—15:00时进行,能有效减少病菌感染。一般采用隔行或者是隔株去雄,去弱留强,一般不宜超过总数的1/2,去雄一般可以增产7%~10%。
3.1.3.3 人工辅助授粉
主要是增加授粉的机会,提高结实率。在玉米盛花期,吐丝后2~5d进行最佳,时间要选在8:00—11:00。采集花粉,将容器接近雄穗并轻晃,使花粉掉落到容器内,过滤掉粉囊、颖壳即可开始授粉(花粉要现采现授)。把授粉器对着剪去花丝的花穗晃动,隔天1次,共2~3次。
3.1.4 成熟期
该期主要是适时收获,及时晾晒和腾茬整地。
3.1.4.1 收获
蜡熟末期含水量为25%时即可收获。该时期的特征:茎叶变黄,苞叶干枯,籽粒尖冠处出现黑色层,乳线消失,籽粒变硬无浆,具有本品种的颜色和光泽。如果收迟会出现鼠害、雀害增加,发霉籽粒增多;收早则籽粒不饱满,含水量高,产量低。如果确实有客观原因必须早收,也可以通过带全株或者地上部分或者棒3叶以上的部分堆放7d,都可以适当减少损失。即便是带苞堆放7d都可以挽回产量的5.98%。
3.1.4.2 晾晒贮藏
收获后自然干燥或者成串悬挂晾晒干燥,要求含水量降到13%~14%,放到阴凉干燥处贮藏。一般在多雨山区多成串悬挂在树上或者是房橼下。同时也要注意防止霉变和虫害。
在水源条件较差或灌溉成本昂贵的丘陵山区(如石屏县宝秀镇朱洼子片区)或雨养农区(年降雨量350~650mm),一般难以灌溉的农区,多采用抗旱栽培技术措施进行玉米生产。
3.2.1 玉米地膜覆盖栽培
地膜覆盖栽培是20世纪90年代迅速发展起来的集约化高产栽培技术。一般能够增产30%~60%,高的达到1倍以上。到1996年全国玉米地膜覆盖栽培面积已经达到近300万hm2。因此,地膜覆盖抗旱栽培技术有着广阔的应用前景。
覆盖地膜,既能保墒又可增加地温;增加有效积温300~400℃,且90%集中在苗期,对玉米发芽出苗、苗齐和苗壮有重要作用,可使生育期提早5~15d。能促进养分转化,改善土壤物理性状,减少杂草生长数量,因此是一种有效的抗旱栽培技术。
3.2.2 关键栽培技术要点
3.2.2.1 品种选择
由于地膜覆盖能有效提高耕层地温和有效积温,增强保墒效果,生育期提早5~15d,因此,在品种选择上应注意这一特点,选择抗旱性强、生育期偏长、后期不早衰的品种,以发挥地膜栽培玉米的增产效果。
3.2.2.2 田间管理
应结合覆盖地膜特点,及早动手,前期注意保护地膜完好无损,特别是在间苗、定苗时要注意,若有破损及时压土,增强保湿保温效果,玉米拔节后若有分蘖,要及时除去。
3.2.2.3 适时揭膜或破膜
一般在当地雨季高峰期到来时要破膜、揭膜,或在大喇叭口期打孔追肥或者破膜重施追肥,及时破膜揭膜能增强接纳雨水效果,有利玉米高产。
3.2.2.4 中耕保墒除草
适时进行中耕除草、保墒,大喇叭口期防除玉米螟等病虫害。
3.2.2.5 防早衰
覆膜玉米栽培,由于成本相对较高,一定要加强管理,做到促苗早发、健壮稳长,后期不早衰,确保高产,实现抗旱夺丰收。
3.2.2.6 成熟收获后
成熟后及时收获,收获后须将废地膜、残膜捡拾干净,移到地块外统一处理或回收,以减少白色污染。
在本试验条件下,7个玉米品种可统一播期为4月21日,收获期集中在7月17—30日,采收期达11~13d,其中YTH-5品种的采收期较短,为11d。YTH-5及YTH-7玉米品种的穗行数为13.6,在7个品种中值最小;相对应的YTH-5玉米品种产量也最低,为624.44kg·667m-2,但YTH-7玉米品种的百粒重值在7个品种中最大,为54.97g,产量也最高,为1198.07kg·667m-2。YTH-1、YTH-2、YTH-3、YTH-4、YTH-5、YTH-6和YTH-7玉米品种产量分别为670.59kg·667m-2、691.76kg·667m-2、995.29kg·667m-2、820.7kg·667m-2、624.44kg·667m-2、816.72kg·667m-2和1198.07kg·667m-2,其中YTH-7、YTH-3及YTH-4产量最高。
本试验进行了3次病害统防,其中5月31日用65%代森锌可湿性粉剂600倍液加30%氟菌唑可湿性粉剂6000倍液加10%吡虫啉可湿性粉剂1500倍液配方对玉米真菌性病害及蚜虫等虫害进行防治;6月15日用18.7%丙环·嘧菌酯悬乳剂650倍液加5%井冈霉素A可溶粉400倍液加45%咪鲜胺微乳剂2000倍液配方对玉米真菌性病害进行防治;6月27日用25%噻嗪酮·异丙威可湿性粉剂1000倍液加5%菌毒清可湿性粉剂500倍液加20%除虫脲悬浮剂1250倍液加25%灭幼脲III号悬浮剂2500倍液对防治病毒和昆虫传毒进行防治。进入花粒期(后期)后把棒3叶以下的叶片全部去除,增加了田间通风透光条件。加之土壤改良配方中的10%噻唑膦颗粒剂、0.5%噻虫胺颗粒剂以及70%噁霉灵可湿性粉剂的预防作用,7个品种除YTH-3有零星小斑病发生外,没有发生其他病害。同时,虫害的控制也较为理想,虽然有少量的蓟马和蚜虫危害,但是都得到了有效控制。试验开展过程中,YTH-5与YTH-4产生窜粉杂交现象,出现了多彩玉米,但不影响其商品性和产量。综合以上,7个品种全部栽培成功。并结合产量、病害发生程度及田间管理难易程度等因素得出综合推荐种植顺序:YTH-7>YTH-3>YTH-4>YTH-6>YTH-2>YTH-1>YTH-4。其中YTH6、YTH7这2个引种品种引种成功,且综合排名靠前,推荐于4—8月在石屏种植。
通过品种比较试验对其农艺性状、果穗性状、品质和抗性等多方面因素进行综合评价,能够直接判断新品种是否适合在当地推广种植[8]。本试验针对其农艺性状、果穗性状和抗性进行了研究,同时也总结出标准化栽培模式,后续的试验可以针对引种品种的品质进行进一步研究探讨。