李 润 钟 林 吴永芳 郭蓓蓓 杨宏楹 王世忠 肖 勇
(四川省凉山彝族自治州农业科学研究院,西昌 615000)
玉米是我国目前播种面积最大、产量最高的粮食作物之一[1]。加强玉米综合生产能力建设,提升玉米产能,是确保玉米产业持续稳定发展的关键[2]。玉米在凉山州也是第一大粮食作物,年播种面积约18.67 万hm2。四川省凉山彝族自治州具有独特的人文、气候、地理环境,不同地区对玉米品种有着不同的需求[3],彝族集中的地区,部分农民将玉米作为主食,偏爱种植口感较好的白粒型玉米。本研究选择凉山州2 个彝族集中的地区,选定美姑县洛俄依甘乡和昭觉县新城镇为试验点,开展多个白粒型玉米品种适宜性研究,通过不同环境下产量与品质的分析,选择出不同环境下产量适宜性和稳定性好且品质也较好的品种,以期为凉山州彝族地区玉米产量的进一步提高提供理论依据。
1.1 试验时间与地点试验于2021 年在凉山州美姑县洛俄依甘乡试验点(以下简称美姑试验点,海拔1460m)和昭觉县新城镇试验点(以下简称昭觉试验点,海拔2060m)2 个不同的环境下开展。
1.2 试验材料供试材料为白粒型玉米品种18个:格美玉3 号、格美玉6 号、富滇1500、黔农208、地沃3 号、青杆407、山玉13、大天1039、富华2000、富华22、富华9 号、西抗18、亲瑞47、超龙玉168、JP 白01、JP 白02、JP 白03、凉单3 号。以凉山州常年种植的白粒玉米品种凉单3 号为对照。
1.3 试验设计与方法采用随机区组设计,小区面积20m2,每小区种植4 行,3 次重复。种植密度为4000 株/667m2。田间管理与当地大田生产管理一致。
1.4 产量及品质测定成熟期每个处理收获中间2行进行晾晒,测定水分及小区产量,以储藏标准水分14%的籽粒干重折算产量。品质测定使用近红外分析仪(型号DA7250)测定,每个处理称取100g 玉米籽粒测定蛋白质、淀粉、脂肪含量。
1.5 数据处理所有数据均采用Excel 2007 和DPS 7.01 软件进行分析处理。利用DPS 数据处理软件评价品种的丰产性和稳定性,采用多年多点分析程序进行处理,获得试验资料的方差分析结果,估算出品种效应、方差、变异度等参数[4],用以评价各品种的丰产性和稳定性。用来概括依变量与自变量间线性关系的方程,称为线性回归方程,用Y=a+bx表示。其中,x 是自变量,Y 表示和x 值相对应y 的平均数的估计值。b 表示该直线的斜率,是x 每增加一个单位数时,Y 平均地将要增加(b>0)或减少(b<0)的单位数,叫回归系数[5-6]。
回归系数b=(Y-a)/x,以某一品种在某地的产量为依变量y,在该地所有品种的产量和平均值为自变量x,构建一元线性方程[7]。回归系数,在回归方程中表示自变量对因变量影响大小的参数,回归系数越大,表示自变量对因变量影响越大,正回归系数表示因变量随自变量增大而增大,负回归系数表示因变量随自变量增大而减小。
2.1 产量分析
2.1.1 产量方差分析采用一年多点方差分析方法对所有白粒型玉米品种在2 个环境下种植的产量进行方差分析,从表1 可以看出:地点、品种、品种与地点互作效应在产量方面的差异均达到极显著水平,说明白粒型玉米的产量受地点、品种、品种与地点互作效应的影响较大。地点间多重比较结果表明(表2),昭觉试验点与美姑试验点产量间的差异达极显著水平,说明参试的18 个白粒型玉米品种在昭觉试验点种植产量优于美姑试验点种植。
表1 产量方差分析表
表2 地点间的多重比较
2.1.2 丰产性与稳定性分析18 个白粒型玉米品种在2 个环境下种植的产量进行多重比较,品种产量的丰产性和稳定性分析见表3。品种效应值的大小反映了品种在试验中的增减产效益。丰产性方面,有7 个品种的效应值和产量高于凉单3 号(CK),分别为富华9 号、格美玉3 号、超龙玉168、大天1039、山玉13、富华22、地沃3 号,它们的效应值均为正效应值,排名第8 位的凉单3 号(CK)及以后各品种的效应值均为负效应值。品种富华9 号的效应值最大(143.27),在2 个环境下平均产量位列第1位,为804.08kg/667m2,格美玉3 号产量排第2 位,达764.60kg/667m2,效应值为103.79;超龙玉168 产量排第3 位,达740.13kg/667m2,效应值为79.32;大天1039 产量排第4 位,达729.25kg/667m2,效应值为68.44;以上4 个品种与凉单3 号(CK)的产量差异达到显著或极显著水平。山玉13、富华22、地沃3 号3 个品种与凉单3 号(CK)产量差异均未达到显著水平。
表3 18 个白粒型玉米品种产量的丰产性与稳定性参数
在稳定性参数方面,参试的18 个白粒型玉米品种在昭觉试验点种植产量均优于在美姑试验点。产量排名第1 位的富华9 号,回归系数(2.16)和变异度(17.27)均为最大,说明该品种受种植环境影响大,稳定性较差,从表2 看出,该品种适宜昭觉试验点种植。产量排名第2 位的格美玉3 号回归系数(1.33)、变异度(5.11),以及排名第3 位的超龙玉168 回归系数(1.49)、变异度(7.89)均较小,2 个品种稳定性好,受不同环境影响较小,适宜美姑和昭觉种植。品种大天1039(产量排名第4 位)回归系数(1.61)较小,但变异度(10.05)较大,受环境的影响较大,稳定性较差,适宜昭觉种植。其余3 个产量高于对照的品种山玉13、富华22 和地沃3 号回归系数和变异度均较小,在2 个环境下种植的稳定性较好,适宜美姑和昭觉种植。
2.2 品质分析
2.2.1 品质的方差分析采用一年多点方差分析方法对各品种的蛋白质、淀粉及脂肪含量进行分析。从表4 可以看出,各品种的蛋白质、淀粉含量在地点间、品种间、品种与地点间互作的差异均达到极显著水平;各品种的脂肪含量在地点间、品种间的差异达到极显著水平,而品种与地点间互作的差异未达到显著水平。
表4 参试白粒型玉米一年多点间品质性状方差分析参数
2.2.2 品质的多重比较将2 个环境下玉米品种的蛋白质、淀粉、脂肪含量进行多重比较(表5)。蛋白质含量方面,格美玉3 号的蛋白质含量最高,达9.62%,与其他品种含量的差异均达到极显著水平;排名第2 位的品种是亲瑞47,蛋白质含量为9.37%,与其他品种含量的差异均达到极显著水平;排名第3~6 位的品种依次是JP 白02、凉单3 号(CK)、JP 白01、格美玉6 号,这4 个品种之间蛋白质含量差异不显著,但与其他品种差异均达到了显著或极显著水平。综合来看,产量和蛋白质含量同时与对照差异均达到极显著水平的品种仅有格美玉3 号。
表5 品质多重比较分析参数
淀粉含量方面,排名第1 位的品种为山玉13,达74.07%,与其他品种含量的差异均达到显著或极显著水平;排名第2~9 位的品种依次是富华9 号、富华22、凉单3 号(CK)、西抗18、青杆407、格美玉6 号、大天1039、JP 白01,它们之间含量的差异未达到显著水平,富华9号(排名第2 位)和富华22(排名第3 位)与淀粉含量排名第10 位以后的其他品种含量的差异均达到了显著或极显著水平。综合来看,产量和淀粉含量均高于对照的品种是山玉13、富华9 号和富华22,但没有1 个品种在产量和淀粉含量同时显著高于对照。
脂肪含量方面,排名第1 位的品种是亲瑞47,含量达5.25%,与其他品种含量的差异均达到了极显著水平;排名第2 位的是JP 白02,含量达4.88 %,与地沃3 号(排名第3 位)以外的其他品种差异均达到了显著或极显著水平;其他脂肪含量高于凉单3 号(CK)的品种依次是大天1039、JP 白01、山玉13、格美玉3 号、富滇1500、青杆407、JP 白03、富华22,其中大天1039、JP 白01 与对照的含量差异达极显著水平,其余品种与对照无显著差异。综合产量来看,产量和脂肪含量均高于对照的品种有5个,分别是格美玉3 号、大天1039、山玉13、富华22和地沃3 号,但仅有大天1039 在产量和脂肪含量与对照的差异达到显著水平。
品种效应值的大小反映了品种在试验中的增减产效益。参试的18 个白粒型玉米品种在昭觉试验点种植产量优于美姑试验点。品种富华9 号、格美玉3 号、超龙玉168、大天1039 与凉单3 号(CK)产量差异达到显著或极显著水平,产量优于凉单3号(CK)。
富华9 号(产量第1)和大天1039(产量第4),回归系数与变异度较大,产量受环境影响大,稳定性较差,适宜昭觉试验点种植。格美玉3 号(产量第2)和超龙玉168(排名第3)的回归系数、变异度均较小,两个品种稳定性好,产量受不同环境影响较小,美姑和昭觉试验点均适宜种植。其余3 个产量高于凉单3 号(CK)的品种山玉13、富华22 和地沃3 号的回归系数和变异度均较小,在2 个环境下种植的稳定性较好,美姑和昭觉均适宜种植。
品质方面,蛋白质含量超过凉单3 号(CK)的品种有格美玉3 号、亲瑞47 和JP 白02;淀粉含量优于凉单3 号(CK)的品种有山玉13、富华9 号、富华22;脂肪含量优于对照的品种有亲瑞47、JP 白02、地沃3 号、大天1039、JP 白01、山玉13、格美玉3 号、富滇1500、青杆407、JP 白03、富华22,但仅有亲瑞47、JP 白02、地沃3 号、大天1039、JP 白01 与对照的含量差异达极显著水平。
综合产量与品质,品种格美玉3 号在产量与蛋白质含量方面均极显著优于对照凉单3 号。产量和淀粉含量均高于对照的品种是山玉13、富华9 号和富华22,但它们与对照间的含量差异未达到显著水平。产量和脂肪含量均高于凉单3 号(CK)的有5个品种,分别是格美玉3 号、大天1039、山玉13、富华22 和地沃3 号,其中仅有大天1039 同时在产量和脂肪含量方面与对照的差异达到显著水平。
综合来看,适宜彝族聚集区种植的白粒型玉米品种是格美玉3 号和超龙玉168,而品种富华9 号和大天1039 适宜在昭觉地区种植。