陕北地区耐密玉米新品种抗旱性评价及筛选_张圆.pdf
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1、陕北地区耐密玉米新品种抗旱性评价及筛选张 圆1,2,张 雄1*(1榆林学院,陕西榆林 719000;2榆林市农业科学研究院,陕西榆林 719000)摘要通过田间试验对 8 个适宜密植玉米新品种和 3 个种植面积较大的品种进行抗旱性鉴定和评价,以期为陕北干旱地区品种筛选提供理论依据。结果表明,各品种在干旱条件下生育期平均延迟了 282 d,散粉期和吐丝期间隔(ASI)延长了 182 d;干旱胁迫导致各品种株高平均降低了 1005%,穗位高降低了 1850%;产量及其构成因素均有不同程度的降低,穗长、穗粗、穗粒数、百粒重、出籽率、产量分别降低了 1225%、280%、1275%、567%、2396
2、%;抗旱指数和隶属函数 2 种方法因指标不同导致评价结果有所差异。综合来看,科河 699和郑单 958 抗旱性均表现较好,适宜在陕北干旱地区种植。关键词玉米;新品种;抗旱性;陕北中图分类号S513文献标识码A文章编号05176611(2023)07002904doi:103969/jissn05176611202307008开放科学(资源服务)标识码(OSID):Evaluation and Screening of Drought esistance of New Maize Varieties with High Density Tolerance in Northern ShaanxiZ
3、HANG Yuan1,2,ZHANG Xiong1(1Yulin University,Yulin,Shaanxi 719000;2 Yulin Academy of Agricultural Sciences,Yulin,Shaanxi 719000)AbstractIn order to provide theoretical basis for the selection of drought-resistant varieties in the arid area of northern Shaanxi Province,8new maize varieties with high d
4、ensity tolerance and 3 varieties with large planting area were identified and evaluated for drought resistancethrough field experiments The results showed that under drought conditions,the growth period of each variety was prolonged by 282 d on aver-age,and ASI was prolonged by 182 d The plant heigh
5、t decreased by 1005%and the ear height decreased by 1850%under drought stress;the yield and its components of all varieties were decreased to different degrees,panicle length,panicle diameter,panicle grain number,100-grain weight,rate of seed and yield decreased by 1225%,280%,1275%,567%and 2396%The
6、evaluation results of the two methodswere different due to the different indexes of drought resistance index and membership function Overall,Kehe 699 and Zhengdan 958 showedgood drought resistance and were suitable for planting in the arid area of northern ShaanxiKey wordsMaize;New varieties;Drought
7、 resistance;Northern Shaanxi基金项目榆林学院创新基金项目(2020YLYCX06)。作者简介张圆(1991),男,陕西榆林人,助理农艺师,硕士,从事马铃薯及玉米栽培研究工作。*通信作者,教授,博士,从事西北旱区农业节水研究。收稿日期20220425玉米(Zea mays L)是世界上主要的农作物之一,也是中国的第一大粮食作物,是我国粮食增产的主力军1。2013年,全国玉米产量达到 21 500 万 t,占粮食总产量的 375%。榆林是我国玉米优生区之一,年播种面积 93 万 hm2,产量约50 万 t,占粮食总产量的40%,在当地现代农业产业发展和农民增收中发挥着重
8、要作用2。干旱对农业发展的影响巨大,而中国的淡水资源较为短缺,中国人均淡水资源量仅为世界人均占有量的 1/4,也是全球人均淡水资源量最贫乏的 13 个国家之一,每年因干旱造成的粮食损失约占到所有灾害的 60%3。在地理分布上,中国的水资源呈现“南多北少”的特征。榆林市地处毛乌素沙漠边缘,年平均降水 400 mm 左右,且时空分布不均,干旱时有发生。而玉米对水分较为敏感,胡瑞法等4 通过综合分析认为,干旱是中国玉米生产发展和产量提高的最大限制因素,干旱胁迫使玉米产量减少 20%50%。近年来大量的高产栽培表明,选育耐密型品种、提高种植密度是进一步提高玉米产量的重要方法5。鉴于此,笔者对适宜密植品
9、种开展抗旱性鉴定,观测其在陕北地区的性状表现,筛选出适宜当地自然资源条件的新品种,是促进干旱地区玉米产业发展提质增效的有力手段之一。1材料与方法11试验地概况试验地位于陕西省榆林市榆阳区牛家梁镇国家现代农业科技示范园区,海拔 1 100 m,土壤类型为砂壤土,肥力中等,土壤 pH 81,040 cm 容重 175 g/cm3,有机质含量 813 g/kg,碱解氮含量 1112 mg/kg,有效磷含量 1054 mg/kg,速效钾含量 6667 mg/kg。前茬作物为豆类,2021 年玉米生育期内共降雨 22230 mm,是较为干旱的一年。12试验材料利用前期已筛选出的密植条件下产量较高的 8
10、个重大新品种和种植面积较大的 3 个品种进行抗旱性鉴定,具体见表 1,均为包衣种子。表 1参试品种及育种单位Table 1Varieties and breeding units tested序号Num-ber品种名称Variety name育种单位Breeding units1九圣禾 2468九圣禾种业股份有限公司、山西省农业科学院棉花研究所2联创 825北京联创种业股份有限公司3MC703北京顺鑫农科种业科技有限公司、北京市农林科学院玉米研究中心4瑞普 909山西省农业科学院玉米研究所5陕单 650西北农林科技大学6科河 699内蒙古巴彦淖尔市科河种业有限公司7新玉 108新疆农业科学院、
11、九圣禾种业股份有限公司8强盛 388山西省农业科学院玉米研究所、山西强盛种业有限公司9先玉 335铁岭先锋种子研究有限公司10郑单 958河南省农科院粮作所11陕单 609西北农林科技大学13试验方法131试验设计。试验于 2021 年 4 月 30 日播种,10 月 14安徽农业科学,JAnhui AgricSci 2023,51(7):2932,40日收获。采用田间自然鉴定方法,11 个试验材料分别设置干旱(控水)组和对照组 2 个处理,灌溉次数和时间相同,其中控水处理为常规灌溉(对照)每次灌水量的 50%,在对照中不抗旱对照出现旱象时浇水,采用膜下滴灌方式进行灌溉,密度82 500株/h
12、m2,2 行区,行长 5 m,共设 3 次重复。生长季内共灌水 8 次,分别于拔节、吐丝、灌浆期结合灌水追施尿素(120 kg/hm2)3 次。132测定指标及方法。物候期记载:分别记录每个处理的播种期、出苗期、抽雄期、散粉期、吐丝期、成熟期(以50%以上植株达到为准)。农艺性状:于成熟期每小区随机测量 5 株株高、穗位高,取平均值。产量及其构成因素:收获后调查小区 2 行中的穗重、穗数、籽粒重,取 10 个果穗使其重量等于平均单穗重10,分别用电子天平和钢尺测量这 10 个果穗的鲜干重、籽粒干重、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重,用 PM8188 水分测定仪测量籽粒含水量。产量计算按如下公
13、式:产量(kg/hm2)=小区 2 行果穗鲜重(kg)10 穗籽粒干重/10 穗鲜重/2 行小区的面积(m2)6666715(1籽粒含水量)/(114%)。133胁迫指数、抗旱系数、抗旱指数、隶属函数值计算。计算公式如下:胁迫指数=(对照处理值控水处理值)/对照处理值100%。抗旱系数=控水处理值/对照处理值。抗旱指数=控水处理产量(控水处理产量/对照处理产量)/控水处理平均产量,抗旱指数分级标准参考肖宇等6 的方法,即1.00 抗旱性级别为强,080099 抗旱性级别为中等,060079 抗旱性级别为弱,060 抗旱性级别为极弱。隶属函数值 Uij=(XijXimin)/(XimaxXimi
14、n),Xij代表 i品种 j 性状值,Ximin和 Ximax分别代表 i 品种最小值和最大值。隶属值按照 5 级分级标准7,即07 为强抗,060069 为抗,040059 为中抗,030039 为弱抗,030 为不抗。14数据分析采用 Excel 软件对数据进行统计和分析。2结果与分析21不同处理对玉米物候期的影响由表 2 可知,各品种对照处理下生育期为 130136 d,控水处理下生育期为 134139 d,较对照平均延迟了 282 d。控水处理下,各品种散粉期和吐丝期均有不同程度的延迟。对照处理下,各品种散粉期和吐丝期间隔(ASI)为 200300 d,平均为 209 d;控水处理下,
15、ASI 介于 300500 d,平均为 391 d,各品种平均延长了 182 d。表 2不同处理对玉米各品种物候期的影响Table 2Effects of different treatments on phenological period of different maize varieties品种名称Variety name出苗期Seedling stage控水组Droughttreatment对照组CK散粉期Powder stage控水组Droughttreatment对照组CK吐丝期Silking stage控水组Droughttreatment对照组CK成熟期 Mature sta
16、ge控水组Droughttreatment对照组CK生育期Growth periodd控水组Droughttreatment对照组CK九圣禾 2468 Jiushenghe 246805130513071907180723072009280925138135联创 825 Lianchuang 82505140514072007170724071909270925136134MC70305130513071807150722071709290926139136瑞普 909 uipu 90905130513071907170723071909280925138135陕单 650 Shaandan
17、65005130513072007190723072109250921135131科河 699 Kehe 69905130513071807160722071809280926138136新玉 108 Xinyu 10805120512071907160723071809250923136134强盛 388 Qiangsheng 38805140514071807150723071809270923136132先玉 335 Xianyu 33505140514071807160722071809250921134130郑单 958 Zhengdan 9580514051407190718072
18、2072009270925136134陕单 609 Shaandan 6090513051307190717072307190927092513713522不同处理对玉米农艺性状的影响株高和穗位高是玉米重要的农艺指标。由表 3 可知,控水处理使各品种株高和穗位高均有所降低。对照处理下,各品种株高差异较大,反映了品种间遗传差异和在该地区的表现,分布范围介于 242.0028960 cm,平均为 26813 cm,变异系数 579%,科河 699 最高,其次为 MC703、先玉 335、新玉 108,而陕单650 最低。控水处理下,各品种有 11204720 cm 的降幅,变异系数 595%,胁迫
19、指数介于 387%1665%,平均为10.05%,表现干旱对株高不同的影响程度,其中胁迫指数高于均值的品种依次为新玉 108、MC703、先玉 335、陕单609、瑞普 909,而科河 699 最低。对照处理下,各品种穗位高变幅为 1022013460 cm,平均为 12004 cm,变异系数 847%,MC703 最高,其次为新玉 108,而陕单 650 最低。控水处理下,各品种有 480 4240 cm的降幅,变 异 系 数 为 10 20%,胁 迫 指 数 变 幅413%3217%,平均为 1850%,干旱对穗位高影响程度较株高更大,其中胁迫指数高于均值的品种依次为新玉 108、MC70
20、3、先玉 335、瑞普 909、九圣禾 2468、陕单 609、联创825,而科河 699 最低。这说明新玉 108 株高和穗位高对干旱反应敏感,科河 699 这 2 项指标对干旱反应较小。23不同处理对玉米产量及其构成因素的影响由表 4 可知,各参试品种控水处理下各产量指标均有所降低,各指标降低程度不同,反映出干旱对各品种不同的影响方面和程度。对照处理下穗长平均为 1952 cm,变异系数为 394%,控水处理穗长平均为 1711 cm,变异系数为 566%,胁迫指数为337%2200%。各参试品种穗粗胁迫指数介于 0.20%495%,说明干旱对穗粗影响较小。各处理穗粒数主要受行粒数变化影响
21、较大,干旱条件下平均降低 1275%。出籽率方03安徽农业科学2023 年面,控水处理下各品种平均下降 301 百分点。百粒重方面,对照处理下各品种平均为 4039 g,控水处理平均为 38.10 g,各品种平均降低 567%。产量方面,对照处理下各品种表现介于 13 0970219 43869 kg/hm2,变异系数为 9.61%,高于均值(16 62609 kg/hm2)的品种依次为科河 699、MC703、新玉 108、联创 825、先玉 335、九圣禾 2468,控水处理下各品种产量介于 10 1638515 48327 kg/hm2,变异系数为 1201%,高于均值(12 64171
22、 kg/hm2)的品种依次为科河 699、郑单958、MC703、瑞普 909,各品种较对照处理平均降低了 2396%。表 3不同处理对玉米各品种农艺性状的影响Table 3Effects of different treatments on agronomic characters of different maize varieties品种名称Variety name株高 Plant heightcm控水组Drought treatment对照组CK株高胁迫指数Plant heightstress index%穗位高 Ear heightcm控水组Drought treatment对照组C
23、K穗位高胁迫指数Ear heightstress index%九圣禾 2468 Jiushenghe 246824220261207279100116602196联创 825 Lianchuang 82523080251408198440104601931MC703247002850013339440134602987瑞普 909 uipu 909235002624010448720112602256陕单 650 Shaandan 65022440242007279080102201115科河 699 Kehe 69927840289603871114011620413新玉 108 Xinyu
24、 108236202834016658940131803217强盛 388 Qiangsheng 38825020277609871156012440707先玉 335 Xianyu 335246402842013309780128402383郑单 958 Zhengdan 958234802578089210780121401120陕单 609 Shaandan 6092256025480114610180127602022平均 Average241002681310059742120041850标准差 Standard deviation143515533389931017864变异系数
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