西藏高原地区籽粒玉米引种对比试验

2023-05-19 14:12:14杨艳斌米玛次仁吴军琴
中国种业 2023年5期
关键词:先玉三北穗位

杨艳斌 杨 涛 朱 霞 米玛次仁 吴军琴 格 桑

(1 西藏山南市农业技术推广中心,山南 856000;2 湖北省现代农业展示中心,武汉 430345)

近年来,随着人民生活水平的提升,西藏居民对畜产品的消费呈大幅增长趋势,旺盛的需求促进了畜牧业的发展,然而受特殊地理位置和自然条件的约束,天源草地超载,使得草畜、粮饲矛盾日益突出,严重制约着西藏畜牧业的发展。在西藏河谷农区加强人工饲草种植,是从根本上解决西藏草畜矛盾、突破畜牧业发展瓶颈的一条重要途径,相对种植其他饲草作物来说饲用玉米具有明显的比较优势[1]。21 世纪以前,西藏玉米种植区域主要分布在海拔3200m 以下、生长季平均温度15℃以上的河谷地区。多年来随着新品种的不断引进和地膜覆盖栽培技术的应用,玉米分布上限呈上升趋势,在海拔3500~3700m 的拉萨、泽当等地种植的早熟玉米也可正常成熟,采用地膜覆盖技术种植中晚熟品种也获得了成功[2];2021 年山南市农业技术推广中心在乃东区引种国家极早熟玉米品种不仅能正常成熟,而且获得了15595.5kg/hm2的高产[3]。鉴于西藏独特的地理和气候条件,为不断筛选出适宜西藏山南市河谷地带种植的籽粒玉米品种,本研究在2021 年度试验的基础上遴选12 个极早熟玉米品种进行对比试验,系统观测掌握品种的特征特性,给适宜品种的栽培技术研究及示范推广提供科技支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地情况试验地位于西藏自治区山南市乃东区昌珠镇克麦社区(29°10′11″N,91°45′53″E),海拔3580m,属温带半干旱半湿润高原季风气候,年平均气温8.6℃,全年无霜期134d,年均日照时数2924.0h,光辐射量6018.9MJ/m2,年平均降水量383.2mm[4];另据试验田间气温自动记录仪观测的气温数据统计,2022 年度试验点日平均气温≥10℃的时期在4 月21 日至10 月14 日,持续时间为170d,≥10℃年活动积温为2697.7℃。试验地平坦,肥力中上等,灰褐土,前茬为油菜。

1.2 参试品种引进国审或同生态区省份近几年审定的极早熟玉米品种12 个:先达101、三北102、先达103、先达210、先达203、先达205、利禾712、松科100、辰诺201、先玉1808、先玉1781、辽单523。参试品种的种子由各品种生产经销企业友情提供。

1.3 田间设计随机区组设计,3 次重复,小区面积26.70m2,长6.00m、宽4.45m,种植密度9 万株/hm2,每小区种植8 行,平均行距55cm,株距20cm。

1.4 栽培管理试验采取平畦地膜覆盖直播栽培。试验地冬季深翻炕土,4 月中旬灌水后适墒旋耕,结合整地撒施底肥,每hm2施三元复合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)600kg、尿素150kg、商品有机肥6000kg(总养分含量5%、有机质≥45%),肥料分别按面积均匀撒施;4 月25 日按照4.45m 宽划区作埂分厢,平整田面后喷施封闭除草剂乙草胺和杀虫剂敌百虫,然后覆盖2m 宽、0.010mm 厚的黑色聚乙烯地膜。4 月26 日人工打孔穴播;5 月8 日放苗,5 月19 日间苗定苗;6 月1 日喷施玉米专用除草剂烟嘧·莠去津,杀灭膜口及土埂上的杂草;6月18日追施穗肥,每hm2追施尿素225kg;7月12日、8 月16 日、9 月13 日分别采取逐厢漫灌。

1.5 测定项目与方法根据NY/T 1209-2006《农作物品种试验技术操作规程 玉米》中要求,详细观察记载品种的生育期及农艺性状。成熟期选在各重复第3 行连续取样10 株,测定株高、穗位高、茎粗、总叶片数、穗上部叶片数等性状,并连续取10 株正常植株的第1 个果穗观测穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数等性状。收获小区中间6 行的果穗单独晾晒、脱粒、风净后称量计产。取样果穗的籽粒送检营养成分含量(淀粉、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分)。

1.6 数据分析用Microsoft Excel 软件处理数据及作图,用DPS7.05 版软件进行统计分析,采取最小显著差异(LSD)多重比较。

2 结果与分析

2.1 参试品种的生育期参试品种统一于4 月26日播种,地膜覆盖直播栽培,均在10 月14 日早霜来临前成熟,但是品种间的生育期差异明显。田间出苗期在5 月8 日,抽雄期在7 月6-21 日,极差为15d;吐丝期在7 月12-25 日,极差为13d;成熟期在9 月17 日至10 月12 日,极差为25d;生育期在133~158d,极差为25d,其中生育期最短的品种是松科100,生育期仅为133d,生育期较短的品种有先达101、先达203、先达205、先达210、先玉1781、三北102、先达103 和先玉1808,在145~147d 之间,其他3 个品种在152~158d 之间,表现为花期较迟、灌浆期较长(表1)。

表1 参试品种的生育期

2.2 参试品种的植株性状田间观测显示,参试品种的株型均为半紧凑型,不同品种的株高、穗位高、茎粗、植株总叶片数、穗上部叶片数及双穗率存在较大差异。株高在251.8~300.7cm 之间,穗位高在81.8~133.5cm 之间,其中植株最高的品种是辰诺201,株高300.7cm、穗位高98.9cm,穗位最高的品种是辽单523,穗位高133.5cm,穗位较高的品种还有先玉1781、利禾712、先达205,分别为118.3cm、112.3cm、110.9cm,其他品种的株高和穗位高适中、比例协调。茎粗在21.6~27.5mm 之间;植株总叶片数在15.9~21.2 片之间,穗上部叶片数介于5.1~6.7 片之间;田间无空秆,且双穗率较高,平均值为57.3%,其中双穗率较高的品种依次为:先达103(86.1%)、辽单523(79.1%)、三北102(76.0%)、利 禾712(75.5%)、先 玉1781(71.1%)、辰 诺201(67.2%),其他品种双穗率在29.6%~54.5%之间(表2)。

表2 参试品种农艺性状

2.3 参试品种的穗部性状前人研究表明玉米的穗行数、穗粗、百粒重、株高、单穗粒重、生育期、穗长、行粒数、穗位高等农艺性状与产量的关联度较大,秃尖长的关联度较小,其中穗行数、穗粗、百粒重、单穗粒重、穗长、行粒数等穗部性状对产量影响较大[5-7]。

2.3.1 穗部农艺性状差异统计分析结果显示:不同品种的穗长、穗粗、穗行数、行粒数的差异较大,秃尖长的差异在0.7cm 以内,且有7 个品种的秃尖长在0.3cm 及以下。穗长较长的品种依次有三北102和松科100(均为19.0cm)、先达101(18.7cm)、先玉1808(18.4cm)、先达205(18.1cm),其他品种穗长均在平均值以下,在15.4~17.0cm 之间。穗粗在4.2~4.7cm 之间,较细的品种是先达101(4.2cm)、先达103(4.3cm),最粗的品种是松科100(4.7cm),其他品种的穗粗在4.4~4.6cm 之间;穗行数差异较大,其中先玉1781 的最多,为18.2 行,较多的品种依次有三北102(16.4 行)、先玉1808 和辽单523(16.2 行)、先达103 和先达203(16.0 行)、利禾712(15.2 行),其他品种的穗行数在13.4~14.8 行之间;行粒数在26.8~36.5 粒之间,其中较多的品种依次是先达205、三北102、松科100、先达210、先达203、先达103 及先玉1808,行粒数在30 粒以上,最少的是辽单523(26.8 粒),其他品种在28.4~29.8 粒之间;穗型均为短筒至筒形;粒色大多为黄色,其中松科100 为深黄色;粒型除先达101 为硬粒型外,其他品种多为中间型或马齿型;辰诺201 的轴色为白色,其他品种均为红色或浅红色(表3)。

表3 参试品种果穗农艺性状

2.3.2 穗部经济性状差异由表4 可以看出,第一果穗单穗粒重在116.6~177.4g 之间,差异明显,且与双穗率呈负相关性(图1);参试品种的出籽率平均值为83.5%,其中高于平均值的品种依次有松科100、先玉1781、先达205、先达210、三北102、先达103、辰诺201、先达203 等8 个,其他品种的出籽率在80.9%~83.2%之间;千粒重在276.0~392.0g 之间,极差为116.0g,其中最高的是松科100,为392.0g,>320g 的品种依次有先玉1808(343.0g)、先达101和先达210(332.0g)、辰诺201(325.0g),其他品种的出籽率在276.0~310.0g 之间。

表4 参试品种果穗经济性状

2.4 参试品种的抗逆性全生育期内观察,试验田间无倒伏、倒折、虫害现象,灌浆后期个别品种发生锈病和穗(粒)腐病,其中品种松科100 锈病5 级,三北102 锈病3 级,辰诺201 穗(粒)腐病3 级,其他品种未发生病害(表5)。

表5 参试品种的抗逆性

2.5 参试品种的籽粒产量以各小区的干籽粒产量为依据,对试验结果进行方差分析和多重比较,结果显示区组间的差异不显著,品种间的产量差异达极显著水平。12 个参试品种的平均产量为16116.0kg/hm2,较试验产量平均值增产的品种有8个,增幅在0.5%~12.2%之间,减产的品种有4 个,减幅在4.8%~22.9%之间。品种间产量的多重比较结果显示:品种先达103、三北102 的单产居前两位,分别为18085.5kg/hm2、18031.5kg/hm2,分别较试验平均值增产12.2%、11.9%,增产达极显著水平;其次为先玉1781(17596.5kg/hm2)、利禾712(17550.0kg/hm2),分别较试验平均值增产9.2%、8.9%,达到显著水平;先达203、辰诺201、先达210、松科100 较试验平均值增产0.5%~4.3%,增产不显著;其他4 个品种较试验平均值减产,其中先达205减产4.8%,不显著,先达101、先玉1808、辽单523分别较平均值减产11.2%、12.7%、22.9%,达极显著水平(表6)。

表6 品种间产量多重比较结果(LSD 法)

2.6 参试品种的籽粒品质检测结果表7 中检测结果显示,12 个参试品种的容重为768.0~831.0g/L;取样送广电计量检测(成都)有限公司检测,粗蛋白8.36%~11.46%、粗 淀 粉608~643g/kg、粗 脂 肪17~28g/kg、粗灰分1.0%~1.6%、粗纤维25~42g/kg,黄曲霉素毒素B1、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮均未测出。GB/T 17890-2008《饲料用玉米》一级饲料用玉米要求色泽、气味正常,杂质含量≤1.0%、生霉粒≤2.0%、粗蛋白≥8%、水分含量≤14.0%、容重≥710g/L、不完善粒≤5.0%,参试品种样品品质均达到一级[8]。

表7 样品品质检测结果

3 讨论与建议

3.1 中早熟籽粒玉米品种在同生态区域地膜覆盖栽培可以正常成熟试验点海拔3580m,属温带半干旱半湿润高原季风气候,据乃东区近20 年气象资料统计,日最低气温≤0℃霜冻初日的80%在9月27 日以后,终日的80%在5 月13 日以前,年平均无霜期154.5d,80%以上保障率的安全无霜期为137d,试验点≥10℃年活动积温平均为2649.5℃。2022 年度山南地区无霜期为4 月28 日至10 月14日,共计170d,日平均气温稳定≥10℃的期限也在4 月21 日至10 月14 日,≥10℃有效活动积温为2697.7℃。2022 年度12 个参试品种地膜覆盖栽培的生育期在133~158d,≥10℃有效活动积温在2190.9~2539.2℃,均在安全期内正常成熟。按照常年的气象资料推断,生育期在154.5d 以内,全生育期≥10℃有效活动积温小于2400℃以内的中早熟品种[9]在同生态区域推广比较安全,且生育期越短安全性越高。

3.2 安全的前提下引种综合性状优良的品种虽然12 个参试品种均能在2022 年度的无霜期内安全成熟,平均产量达到16116kg/hm2,品质均达国标一级,但是部分生育期较长的品种存在早霜冷冻害风险,按照80%的保障率要求,建议生育期在154.5d以内、能在9 月27 日前后成熟且丰产性较好的品种松科100、先达203、先玉1781、先达103、三北102可引种到山南地区继续试验或示范种植;品种先达101 的早熟性好、籽粒硬粒型,可作为优质品种引入示范种植。玉米属喜温作物,西藏只有林芝和山南海拔3700m 以下河谷地区是玉米农业气候区[10],县域境内的海拔落差大,气候差异较大,品种在生产应用时,应根据品种的生育期、抗逆性、丰产性、稳产性及生产用途优化品种布局,并配套推广适期早播、全膜覆盖、合理密植、科学施肥等栽培技术,以发挥以品种为载体的科技生产力,促进粮、饲增产和农业增效。

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