玉米新品种德丰717甘肃省生态适应性分析

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　　摘要 以沈单16为对照，按随机区组设计，于2013—2016年统计中晚熟玉米新品种德丰717在4个水地组试验点、5个旱地组试验点的生育期、农艺性状、抗病性、穗部性状以及丰产性。结果表明，德丰717生育期与沈单16相当;农艺性状均优于对照;抗病性综合特性良好;穗部性状具备高产的群体优势特征;丰产性优于对照。品种效应、地点效应和年份效应分析表明，与对照相比，德丰717增产稳定，不受环境和种植年份影响，有较强的生态适应性。
　　关键词 德丰717;生态适应性;玉米;新品种
　　中图分类号 S513文献标识码 A
　　文章编号 0517-6611（2019）10-0025-05
　　Abstract Using Shendan 16 as the control， randomized block design was adopted. The growth period， agronomic characters， disease resistance， ear characters and yielding ability of middle or latematuring maize variety Defeng 717 in four irrigation groups and five dryland groups were researched in 2013-2016. Results showed that growth period of Defeng 717 was equal to that of Shendan 16， but its agronomic characters were superior to the control. Moreover， Defeng 717 had good comprehensive characteristics of disease resistance， its ear characters had group dominance characteristics of high yield. Analysis of variety effects， site effects and year effects showed that compared with the control， Defeng 717 had stable yield increase， was not affected by the envoironment and planting years， having relatively strong ecological adaptability.
　　Key words Defeng 717;Ecological adaptability;Maize;New varieties
　　隨着产业结构的调整，我国农产品正经历从追求产量向追求品质和适应性的方向转变。玉米新品种的推广利用也是在高产的基础上，追求优质和广适性。随着种植农户对新品种认识的不断提高，对其生态适应性也有了更高的要求[1]。丰产性好，抗病、抗倒伏，稳产，出籽率高，可密植，适合机械化等逐渐成为生产追求的目标[2-3]。中晚熟玉米新品种德丰717的选育满足了甘肃省从东南部的北亚热带湿润区到西北高寒区和中部干旱区的各种气候类型，适合在甘肃全省推广种植。笔者以沈单16为对照，按随机区组设计，于2013—2016年统计中晚熟玉米新品种德丰717在4个水地组试验点、5个旱地组试验点的生育期、农艺性状、抗病性、穗部性状以及丰产性。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验材料
　　试验材料为玉米新品种德丰717，是以高产、多抗、高适应性为育种目标，通过系谱法改良，多代自交选育而成的中晚熟玉米新品种。品种来源：WC658 × L76，2017年通过甘肃省农作物品种审定委员会审定（甘审玉20170010）。对照品种为沈单16（CK）。
　　1.2 试验设计
　　2013—2016年在甘肃省不同生态区按照降雨量和灌溉条件，把不同试验地点分为水地组和旱地组，考察中晚熟玉米新品种德丰717的生育期、农艺性状、穗部性状、抗倒性、抗病性和丰产性，了解德丰717在甘肃省的生态适应性，试验以沈单16为对照品种（CK）。
　　旱地组试验地点设在甘肃省清水县种子管理站、灵台县种子管理站、镇原种子管理站、环县种子管理站、会宁种子管理站和秦安云山良种场;水地组试验地点设在甘肃省酒泉市农业科学院、甘肃省农业科学院作物所张掖试验站、武威市农业科学院、临夏州农业科学院、甘肃农业大学农学院平凉试验站、定西市临洮农业学校和白银金穗种业有限公司。因部分站点只有1年的数据，予以舍弃，选取统计年份多、数据整齐的秦安、灵台、环县、镇原、清水点的数据计算旱地组数据;选取张掖、武威、平凉、白银点计算水地组数据。所有试验点种植密度均为67 500株/hm2。
　　1.3 测定项目与方法
　　试验调查根据甘肃省区域试验要求进行：在覆膜条件下实施，采用随机区组排列，3次重复，5行区，行长7～10 m，行距0.6 m，种植密度67 500株/hm2，收获时每小区取中间3行，两头除去2株，按实收面积计产，每点实收面积≥20 m2，以含水量 14%计产。
　　1.4 数据分析
　　采用Excel 2016绘图，采用SPSS 22.0进行数据分析。
　　2 结果与分析
　　2.1 德丰717的丰产性
　　2.1.1 丰产性的品种效应。
　　水、旱地组分别比较沈单16和德丰717的产量，并进行t测验。从表1可以看出，水地组和旱地组德丰717产量都显著高于沈单16（P分别为0.000和0.011）;其中，水地组产量达到了极显著差异。 　　与对照沈单16相比，德丰717无论在有灌溉条件的水地组，还是在无灌溉条件的旱地组都表现出显著的增产优势。由平均值计算得到，德丰717在水地组比沈单16增产7.21%;在旱地组比沈单16增产8.01%。增产幅度均超过5.0%，增产效果显著。
　　2.1.2 丰产性的地点效应。
　　为了比较德丰717和沈单16在不同地点间的产量差异，确定二者在不同试验地间的产量变化情况，以及对水地、旱地条件的适应能力，笔者在张掖、武威、平凉、白银4个试验点进行水地组试验，在秦安、灵台、环县、镇原、清水5个点进行旱地组试验，并分别对2个品种在水、旱地组不同试验地点的丰产性进行了方差分析。
　　不同地点间水地组的德丰717和沈单16产量都有极显著差异（P=0.000，P=0.000，均小于0.01），而旱地组的产量差异均不显著（P=0.063，P=0.158，均大于0.05）。这说明水地组各试验点由于水肥条件和种植习惯的差异均造成了2个品种产量间的显著差异。通过优化水地组各试验地的栽培条件，可进一步增加2个品种低产地域的产量。旱地组由于受降雨量所限，各试验地2个品种产量均无差异，旱地组进一步增产潜力均有限。
　　图1是不同试验地点水地组产量变化趋势图。从图1可以看出，沈单16和德丰717的产量变化趋势相同，均是从白银、张掖、武威、平凉依次降低，说明德丰717和沈单16在不同的水肥条件下产量表现出相似的变化趋势。多重比较结果亦相似，都是白银的产量极显著高于其他试验地，不同的是沈单16张掖的产量显著高于武威和平凉，而德丰717的产量在張掖、武威和平凉间没有差异。这说明在灌溉条件下二者对不同水肥条件的适应能力相似，均属于喜高水肥的高产品种，而德丰717对不同环境的适应能力比沈单16强。同一试验地点德丰717产量均高于沈单16，说明德丰717产量高于沈单16不是环境差异造成的，而是由产量优良等位基因的显性、上位性、加性等效应引起[4-5]，是可遗传性状。
　　2.1.3 丰产性的年份效应。
　　在不同年份间，水地组2个品种的产量均达到显著差异（二者在不同年份间的P分别为0.018和0.031，均小于0.05），说明在2013—2016年间，水地组德丰717和沈单16产量随年际间灌溉等栽培技术的差异而产生了显著差异，通过改善灌溉水平和栽培技术，2个品种的产量均能进一步提高。德丰717平均产量高于沈单16（14 637.6>13 760.3），但P小于沈单16（0.018< 0.031），说明德丰717的产量提升空间更大。
　　在2013—2016年间，旱地组德丰717产量也高于沈单16（11 652.8>10 788.6），但2个品种产量在年际间均没有达到显著差异（沈单16和德丰717不同年份间P值为0.735和0.891，均大于0.05）。这说明在没有灌溉的旱作情况下，2个品种的产量在不同年份间均没有差异，水分对2个品种的增产贡献巨大。但德丰717的标准差更小（623.5<865.0），说明德丰717在不同年际间产量波动更小，在均产高于沈单16（11 652.8>10 788.6）的情况下，稳产效果更显著。
　　从图3可以看出，2013—2016年水地组德丰717和沈单16的产量变化曲线趋势相似，都呈反“S”型;年际间方差分析的结果也基本相似。但每年度均是德丰717产量高于沈单16，不因年际间的环境差异而有例外。这说明德丰717产量高于沈单16不受环境变化的影响，是基因决定的结果。
　　在2014—2016年，旱地组德丰717和沈单16产量变化趋势也基本相似（图4）。每年度产量均是德丰717高于沈单16。这说明德丰717较对照沈单16增产在水地组和旱地组均能体现，可作为甘肃省沈单16种植区域的候选替代品种。
　　2.2 德丰717的农艺性状
　　在现代玉米品种中，追求高产的同时，还要求玉米具有适当的株高、相对较低的穗位高、低穗高系数（穗高系数=穗位高/株高）、低空秆率和倒伏率。从表2可以看出，与对照沈单16相比，德丰717株高较高，但穗位高与沈单16相差不大，穗高系数小于沈单16，空秆率和倒伏率也均小于沈单16。
　　从株高来看，德丰717的株高均超过沈单16约30 cm，表现植株高大;但穗位高与对照相差不大，德丰717仅比沈单16高约2 cm。穗高系数德丰717低于对照0.038，因此，相对沈单16，德丰717具有更理想的株型，能更好地抵御大风、暴雨等恶劣天气，防止倒伏，有利于高产的形成。在67 500株/hm2的播量下，德丰717没有空秆发生，空秆率为0;而沈单16的空秆率为0.37%，说明67 500株/hm2已达到沈单16的最佳播量，而德丰717尚可继续加大密度。密度试验发现，在水肥充分、管理精细的条件下，德丰717可耐112 500株/hm2的密度，这说明和对照沈单16相比，德丰717的株型更紧凑、增产潜力更大。倒伏性是一个品种稳产性和适应性的重要指标。暴风雨天气、品种抗倒性、穗高系数、种植密度、病虫害等是玉米倒伏的主要原因[6]。通过比较德丰717和对照沈单16在3年内的倒伏率发现，德丰717平均倒伏率为0.4%，低于沈单16的1.6%，说明德丰717的稳产性能优于对照。
　　较高的株高可以形成较多的生物学产量，为农村圈养牛羊提供丰富的饲料;同时，株高较高，其光合面积也较大，能为高产和优质奠定坚持的基础。低穗位高可以大大降低植株的重心，增加抗倒伏的能力。较低的穗高系数是玉米抗倒伏及合理株型性的一个重要参数，也是产量的一个重要影响因子。对穗高系数和产量进行相关分析，结果显示相关系数r=-0.829*，二者显著负相关，说明穗高系数低，相对产量高。因此，较小的穗高系数说明德丰717比对照有更高的增产潜力。
　　由表3可知，旱地组试验结果和水地组的结论相似。与对照沈单16相比，在不同的生态区，德丰717无论在水肥充足的水地条件下，还是在相对土壤贫瘠、水分有限的旱地条件下，都表现出了高产、稳产、高适应性的特征。与对照相比，德丰717完全适应甘肃省各地复杂的气候条件，在水肥充足时高产，在干旱胁迫时稳产，具有较高的综合优势，适应甘肃省的不同气候条件和生态条件。 　　2.3 德丰717的穗部性状
　　穗部性状是现代高产育种的重要衡量指标[7]。现代玉米杂交种的育种要求是追求群体优势，即追求产量而不是单株产量。高产量的主要目标是株型紧凑耐密植;穗型适中、筒型;轴芯细，粒长;秃顶少;出籽率高;千粒重大等。
　　2.3.1 水地组穗部性状。
　　表4是水地组德丰717穗部性状的表现。从中可以看出，和对照沈单16相比，德丰717的穗长稍短（短0.9 cm），穗直径稍小（小0.2 cm），穗轴较细（小0.64 cm），秃顶较短（短0.6 cm），穗行数较多（多0.5行），行粒数较多（多8.4粒），出籽率高（高5.4%），千粒重较高（高5 g）。
　　2.3.2 旱地组穗部性状。
　　德丰717的旱地组穗部性状数据表明（表5），与对照沈单16相比，德丰717穗长短0.3 cm，穗直径小0.1 cm，穗轴直径小0.45 cm，秃顶小0.9 cm，穗行数多0.05行，行粒数多2.4粒，千粒重多3.55 g，出籽率高6.65%。因此，旱地组的德丰717穗部各项性状都优于对照沈单16，具有更大的高产潜力。
　　从水地组和旱地组的穗部性状比较可以得出，与对照沈单16相比，德丰717的单穗外形虽然减小了，但是单穗的出籽率、穗行数、行粒数、千粒重都有了提高，因此，德丰717的穗粒数、籽粒大小、籽粒容重、籽粒集中度以及单穗的收获指数和对照相比都有了提高。而更小的穗部外形有利于增加株行距，适合密植，增加群体优势。籽粒集中度的增加提高了营养输送效率，有利于碳水化合物的运输，按照库源流理论来讲，是库大;植株高大，营养输送的管道更大，是流畅;在叶片数相同的情况下（德丰717和沈单16均为18片叶），德丰717株高大于沈单16，说明德丰717具有更大的光合面积，是源足;穗高系数小，重心更低，抗倒伏能力增强。
　　2.4 德丰717的抗病性
　　2.4.1 水地组抗病性分析。
　　病蟲害是目前农业生产中最难解决的问题[8]。农药防治易造成药害，与无公害或绿色农产品生产的目标相左[9-10];生物防治需要群防群治，在目前家庭为主的农业生产条件下很难实现。因此，选用抗病品种成为生产上较受欢迎的抗病措施。
　　从表6可以看出，德丰717青枯病、红叶病的发病情况优于沈单16，只有大斑病发病高于沈单16，其他病害的发病程度与沈单16相同。大多数病害的发病程度都保持最低的1级，说明德丰717的总体抗病性较好。在大斑病高发区种植德丰717需要做好预防工作。总体来看，德丰717抗病性优于或与沈单16相当，典型的某病害高感的情形没有出现。从抗病性来看，德丰717可以在甘肃省境内推广种植。在局部大斑病高发的地方种植德丰717，需要事先做好预防工作。
　　2.4.2 旱地组抗病性分析。
　　旱地组抗病情况（表7）进一步说明，德丰717大斑病和青枯病偶有发生，但病情指数低于沈单16;其他病害在旱地组基本不发生。德丰717的综合抗病性在旱地组依然良好。这说明在旱地组降雨量较大、空气湿度较大的情况下，德丰717同样表现出了显著的抗病性，其生态适应能力较优秀。
　　2.5 德丰717生育期
　　从图5～6可以看出，德丰717和对照沈单16在生育期上相差不大，水地组沈单16生育期137 d，德丰717生育期138 d;旱地组沈单16生育期138 d，德丰717生育期139 d;德丰717平均比沈单16晚熟1 d;2个品种的水、旱地组生育期都相差1 d，生育期没有波动。这说明2个品种对水、旱地环境的适应能力都较强。在甘肃及西北地区以一熟为主的耕作区，137～139 d的生育期能够保证玉米完全充分成熟，说明新选中晚熟玉米新品种德丰717能适应甘肃省的主要水、旱地气候环境，生育期适当。
　　3 结论
　　在2013—2016年，比较德丰717和沈单16 在张掖、武威、平凉、白银4个水地组试验点和秦安、灵台、环县、镇原、清水5个旱地组试验点的生育期、农艺性状、抗病性、穗部性状以及丰产性，得到以下结果：
　　（1）从品种效应、地点效应、年份效应来看，德丰717的丰产性均优于对照沈单16，且表现出了较好的稳产性和增产性。
　　（2）德丰717株高超过沈单16约30 cm;穗位高却相差不大;穗高系数低于对照0.038;在67 500株/hm2的播量下，德丰717没有空秆发生，空秆率为0;而沈单16的空秆率为0.37%;德丰717平均倒伏率为0.4%，低于沈单16的1.6%，说明德丰717具有更理想的株型、更利于高产的形成;67 500株/hm2已达到沈单16的最佳播量，而德丰717尚可
　　继续加大密度;德丰717具有更好的株型，能更好地抵御大风、暴雨等恶劣天气，更利于高产的形成。
　　（3）德丰717具有更细的穗轴，更小的秃顶，更多的穗行数和行粒数，更高的出籽率和千粒重，穗长和穗粗更适合密植。
　　（4）德丰717在大斑病抗性上略逊于沈单16;青枯、锈病、瘤黑粉偶有发生，但病情指数均不高，且低于沈单16;其他病害基本不发生。综合抗病性良好。
　　（5）德丰717生育期和对照沈单16相当，水地组生育期138 d，旱地组生育期139 d，均比对照多1 d;但在甘肃省玉米一熟作区均能正常成熟。
　　试验结果表明，德丰717生育期和沈单16相当;农艺性状优于对照;抗病性综合特性良好;穗部性状具备高产的群体优势特征;丰产性优于对照，品种效应、地点效应和年份效应分析表明，德丰717比对照增产是稳定的，不受环境和种植年份影响。德丰717在水肥充足的水地组地区可以显著增产;在水肥受限的旱地组地区能够保证稳产。与对照沈单16相比，德丰717在产量、抗病性、倒伏性、抗逆性、群体优势上均有更高的生态适应性，更适合在生态多样、气候复杂的甘肃省进行推广种植。
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