不同春玉米品种农艺性状与产量构成因素的比较试验

王茜　班立桐

摘要：采取品种单因素随机区组试验设计，研究不同春玉米品种农艺性状与产量构成因素的差异，为天津市春玉米品种选用提供技术支撑。结果表明，“京农科728”较其他4个参试品种以及“郑单958”（CK）生育期更短，植株农艺性状、穗部农艺性状以及产量构成因素比其他4个参试品种更具显著优势，干物质积累总量显著高于其他4个参试品种，但低于“郑单958”（CK）；在参试品种中，“京农科728”产量最高。综合分析，在本试验条件下，海河平原春玉米易获得高产的最佳品种为“京农科728”，产量接近12 000 kg·hm-2。

关键词：春玉米；干物质；农艺性状；产量

中图分类号：S513文献标识码：A

玉米是天津市重要的粮食作物之一，播种面积为16.7万～20万hm2。由于受到可用耕地减少的刚性约束，天津市粮食作物的播种面积增幅有限，粮食作物生产需要通过提高单产实现增产的目的[1]。研究表明，品种改良对1970—2010年中国玉米产量增加的贡献率达53%[2]，因此生产者选择适宜的种植品种是实现玉米增产的重要途径之一。玉米植株农艺性状如穗位高、株高与产量具有相关性[3]，株高越高，穗位高也越高，越容易发生倒伏现象[4]；控制玉米株高和穗位高，降低重心，降低倒伏率可实现玉米增产 [5]。干物质积累是产量形成的物质基础[6]，玉米群体穗数、穗粒数和千粒质量构成因素决定玉米产量高低[7-8]。本研究通过比较6个不同春玉米品种农艺性状、干物质积累及产量差异，为天津市春玉米品种选择提供参考。

1  材料和方法

1.1   试验设计

试验于2021年5月—9月在天津市宝坻区潮阳街道双王寺村进行。

试验采用品种单因素随机区组设计，供试品种为“京农科728”“京科968”“农大367”“沃玉102”“东单509”“郑单958”（CK）。2021年5月5日播种，9月14日收获。种植密度为67 500 株·hm-2，60 cm等行距播种，小区长7 m，宽3.6 m，3次重复。整地时施用复合肥600 kg·hm-2（N-P2O5-K2O：25-10-16）做底肥，拔节期和抽雄期追施尿素225 kg·hm-2（N：46%），开沟条施。病蟲草害同大田管理措施进行。

1.2   调查项目与试验方法

1.2.1 生育时期 记录播种期、出苗期、吐丝期、成熟期、生育期和收获期。

1.2.2 农艺性状 收获期测定株高、穗位高、倒伏率、倒折率、空杆率和穗株比。

1.2.3 干物质积累质量 收获期每小区取代表样株10株，分解为茎部、叶片和籽粒3部分，105 ℃杀青30 min，85 ℃烘干至恒质量，称质量。

1.2.4 产量及其构成 收获期实收中间3行，测定5 m长鲜穗总质量，选取代表性样穗20穗，背阴处风干后烤种脱粒，数取穗行数、行粒数、千粒质量，计算穗粒数，用PM8188-A谷物水分测定仪测定籽粒水分，按照14%安全含水量计算其千粒质量和产量。

1.3   数据处理

利用Excel 2007进行数据处理和作图，通过SPSS 22.0统计软件进行方差分析和差异显著性分析。

2  结果与分析

2.1   不同春玉米品种生育时期差异

由表1可知，参试春玉米品种苗期天数一致，但吐丝期天数相差1～4 d，全生育期天数相差3～15 d，“京农科728”最短为112 d，“京科968”最长为127 d。与“郑单958”（CK）相比，“京农科728”和“东单509”吐丝期提前1 d，全生育期缩短5 d和2 d；“京科968”和“农大367”吐丝期延迟3 d和1 d，全生育期延长10 d和5 d；“沃玉102”与“郑单958”（CK）吐丝期一致，但生育期延长2 d。

2.2   不同春玉米品种农艺性状差异

不同春玉米品种农艺性状差异较大（表2）。“京农科728”“京科968”“农大367”株高比“郑单958”（CK）显著提高15～18 cm，而“东单509”株高比“郑单958”（CK）显著降低14 cm。

“郑单958”（CK）和“东单509”穗位高最高为90～92 cm，其他4个品种穗位高比“郑单958”（CK）显著降低至71～80 cm，“京农科728”穗位高最低仅为71 cm。“京农科728”穗株比最低为0.304，显著低于其他5个品种；“京科968”“农大367”“沃玉102”穗株比显著低于“郑单958”（CK）和“东单509”。经调查发现，“东单509”“沃玉102”“郑单958”（CK）“农大367”田间发生倒伏现象，倒伏率为9.3%～15.6%，且“沃玉102”和“东单509”有2.2%～2.9%发生倒折。所有品种未发现空杆现象。

2.3   不同春玉米品种干物质积累质量差异

不同春玉米品种干物质积累量差异较大（表3）。与“郑单958”（CK）相比，“京农科728”和“农大367”茎秆物质积累量无显著差异，“京科968”“沃玉102”“东单509”分别比“郑单958”（CK）显著降低12.93%、11.61%、11.00%。“郑单958”（CK）叶片物质积累量最高，“东单509”最低，其他5个品种叶片物质积累量比“郑单958”（CK）显著降低13.9%～34.7%，“京农科728”“京科968”“沃玉102”叶片物质积累量分别比“东单509”显著提高31.86%、23.89%、27.88%，但不同品种间籽粒物质积累量未达到显著差异水平。因此，“京农科728”和“郑单958”（CK）间总干物质积累量无显著差异，而“京科968”“农大367”“沃玉102”“东单509”总干物质积累量比“郑单958”（CK）显著降低12.8%～19.5%。不同品种间收获指数，“京科968”最高，“沃玉102”最低，但差异未达到显著水平。

2.4   不同春玉米品种产量及其构成因素差異

“京农科728”产量比“郑单958”（CK）显著提高11.4%，接近12 000 kg·hm-2（表4），“京科968”“农大367”“沃玉102”产量比“郑单958”（CK）降低0.5%～3.3%（P＞0.05），“东单509”产量比“郑单958”（CK）显著降低13.2%。不同春玉米品种之间的穗行数、行粒数、穗粒数和千粒质量差异均未达到显著水平，“郑单958”（CK）穗行数比“京农科728”“京科968”“农大367”“沃玉102”分别减少5.7%、8.0%、1.3%、1.3%；“郑单958”（CK）行粒数比“京科968”“沃玉102”“东单509”增加6.0%～8.8%，但比“农大367”减少2.8%；“郑单958”（CK）穗粒数比“京农科728”“京科968”“农大367”减少1.4%～6.0%，但比“沃玉102”和“东单509”增加7.9%～10.1%；“郑单958”（CK）千粒质量最高，其他5个品种千粒质量比“郑单958”（CK）降低1.3%～6.7%。

3  结论与讨论

试验表明，6个参试春玉米品种生育期为112～127 d，满足天津市春玉米品种生育期要求[9]。农艺性状影响春玉米种植密度及植株的正常生长，株高越高，穗位高越高，倒伏（折）风险增加[4]；选用穗位较低，穗株比值较低的品种可提高玉米抗倒伏（折）率，显著提高玉米产量[5]。试验中，“京农科728”和“京科968”虽然株高较高，但穗位较低，穗株比降低，没有发生倒伏现象。干物质积累是作物产量形成的物质基础[6，10]，研究表明，在玉米整个生育时期内，干物质分配给籽粒的比率越大，增产幅度越显著[11]。本试验结果表明，“京农科728”与“郑单958”（CK）的物质积累与分配无显著差异，但其他4个品种的总干物质积累量比“郑单958”（CK）降低12.8%～19.5%，由于品种间收获指数无差异，导致其他4个品种向籽粒分配的物质积累量比“郑单958”（CK）显著降低11.3%～21.4%。产量构成因素决定产量的高低，试验中尽管春玉米品种间的穗行数、行粒数、穗粒数和千粒质量间差异未达到显著水平，但由于叠加效应，“京农科728”产量比“郑单958”（CK）显著增产11.4%，产量接近12 000 kg·hm-2，“京科968”“农大607”“沃玉103”比“郑单958”（CK）减产幅度不明显，而“东单509”相比“郑单958”（CK）显著减产13.2%，产量不足10 000 kg·hm-2。

综上所述，结合6个春玉米品种的生育时期、农艺性状、干物质积累量和产量水平，以及天津市玉米机械化籽粒机收的需求，生产上选用“京农科728”和“郑单958”品种可为春玉米生产奠定良好基础。

参考文献

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收稿日期：2022-08-09

主要作者简介：王茜（1971—），女，高级农艺师，主要从事农业技术推广工作。E-mail： wqian0618@163.com

通讯作者简介：班立桐（1972—），男，教授，主要从事食用菌栽培研究工作。E-mail： banlitong@126.com