磷匮乏状态下重庆市玉米主导品种的丰产性及稳产性分析

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　　摘   要   2018年，选取梁平、酉阳、奉节三个不同气候带的缺磷区作为试验点，观察12个玉米品种（其中川单28为对照品种）的丰产性及稳产性。结果初步表明，蜀农13、西大889、川单28、川单418、渝单8兼具稳产性与丰产性，具备耐密品种优异性状，可以作为低磷胁迫状态下在重庆市各生态区大面积推广的品种。
　　关键词   玉米;主导品种;区域试验;丰产稳产性;磷匮乏
　　中图分类号：S513    文献标志码：A    DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.4.006
　　土壤中的磷素缺乏会影响作物正常生长，并妨碍作物对其他营养元素的吸收，从而限制产量和产品品质提高[1]。全世界13.19亿公顷的耕地约有43%缺磷[2]，我国大部分农田土壤有效磷含量较低，严重缺磷面积占全国耕地面积的50%[3]，据农业部发布的《2016年全国耕地质量监测报告》，全国土壤有效磷平均含量为27.9 mg·kg-1，其中水田为25.3 mg·kg-1、旱地（水浇地）为29.7 mg·kg-1。西南片区的重庆等属于缺磷区域，平均有效磷含量低于15 mg·kg-1 [4]。研究发现，不同基因型玉米在需磷临界期（苗期）的磷素营养指标（磷效率、磷吸收效率和磷利用效率）存在一定差异[5]，在生产中推广磷素利用率较高的品种，便可以实现不增加或少增加化肥投入的情况下保持稳产。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验区土地概况
　　2018年，选取梁平、酉阳、奉节三个不同气候带的缺磷区作为试验点。梁平点在云龙乡同心村2社，地貌为浅丘宽谷，海拔416 m，前作为蔬菜，土壤类型为紫色潮土属潮泥沙土种，土壤质地为团粒状紫褐色轻壤，疏松，有效磷含量6.3 mg·kg-1;奉节点在永乐镇长凼村3社，海拔近763 m，试验田前作为小麦，土壤为黄泥土属黄泥土种，土壤质地为黄褐色团粒状重壤，疏松，有效磷含量5.9 mg·kg-1;酉阳点在钟多镇花园村，海拔848 m，前作为蔬菜，土壤类型为黄色潮土属潮沙泥土种，土壤质地为团粒状棕褐色中壤，较疏松，有效磷含量9.1 mg·kg-1。三个试验点肥力中等，有效磷含量较低，抗旱保肥性较差，排水方便，地势平坦。
　　1.2 参试玉米品种
　　参试玉米品种为近年来经重庆市品种审定委员会批准推广的玉米主导品种，依照品种审定公告，选取紧凑型和半紧凑型品种共计12个，编号如下：V1—蜀农13，V2—西大889，V3—长玉19，V4（CK）—川单28，V5—川单418，V6—先玉508，V7—渝单8，V8—豪单10号，V9—郑单22，V10—禾玉9566，V11—秦奥23，V12—东单80。
　　1.3 试验设计及栽培控制
　　1.3.1 试验设计
　　试验采用一年多点区域试验，各点采用随机区组设计，每品种3次重复，每个品种为1个处理，共设12个处理，田间排列如表1。小区长5.42 m、宽2.67 m，面积14.47 m2，计产面积13.30 m2。小区内玉米采用宽窄行种植，双粒穴播，种植密度按照54 000株/公顷设计。玉米宽行160 cm，窄行40 cm，穴距37 cm。
　　1.3.2 栽培控制
　　试验要求采用包衣玉米种子，播种前精细整地，做到深犁细耙，使土壤疏松，提高土壤的蓄水保肥能力，播期集中在3月上旬，较当地大面积播种提前5～7 d。育苗采用地膜肥球育苗，注意保温、炼苗。每项田间管理技术措施要在同一天内完成，如遇特殊天气，同一重复必须在同一天内完成。同类型品种的有关测定也应在同一天进行。
　　肥料运筹：采用配方施肥，以高效生物有机复合肥为主。氮肥、钾肥按重庆市农技总站推荐施用量，磷肥减半，即全生育期每公顷施纯氮（N）195～200 kg、钾（K2O）100～120 kg、磷（P2O5）50～60 kg。磷肥作为底肥一次性施用，氮肥按照底肥30%、拔节肥20%、孕穗肥50%比例施用，钾肥按照底肥50%、孕穗肥50%比例施用。
　　病虫害防治：在苗期重点防纹枯病和大螟，在大喇叭口期防治玉米螟，抽雄前后防大小斑病，药剂采用当地植保部门推荐品种。其余病虫害根据实际情况酌情处理。
　　各栽培管理环节、时间列于表2。
　　1.4 指标测定及统计分析
　　用WPS EXCEL 2012个人版和DPS 3.01专业版进行一年多点区域试验统计分析、品种区域试验的AMMI模型分析。
　　2 结果与分析
　　2.1 产量及稳定性分析
　　12个参试玉米品种在三个试验点的产量表现见表3。
　　对品种试验的误差均方进行同质性检测，以检验区组内的差异性。结果显示，样本卡方值=4.132（P>0.05），说明各试验点内区组间土壤肥力均衡，外部环境因素控制及组内各地点间差异不显著，可进行方差分析。
　　由表4可知，区试点间、品种间及品种×环境间均有极显著差异，说明三个区试点间自然环境、气候因素、土壤类型及土壤肥力等外部环境因素存在明显不同，证明三个区试点选择正确，更能够有效检测品种的稳定性，同时在同一生态区内品种的表现迥异，表现出不同的品种对环境不同的适应能力，有必要对品种的丰产性及稳产性做进一步检验。
　　对品种间及试点间进行多重比较，即可测验各品种、各试点平均产量的差异显著性。
　　由表5可见，小区平均产量，西大889与对照品种川单28无显著性差异，显著高于川单418、东单80、蜀农13、先玉508、禾玉9566、秦奥23、渝单8、郑单22、长玉19、豪单10号;东单80、蜀农13、先玉508、禾玉9566、秦奥23、渝單8号与川单28相比，均不存在显著性差异，郑单22、长玉19、豪单10号显著低于川单28。 　　对各个试验点间差异显著性进行多重比较，以检验环境间的差异。由表6可见，三个试点间外部环境因素存在极显著差异，酉阳试验点的条件最好，梁平次之，奉节试验点的条件最差。
　　对品种丰产性及稳产性进行分析，结果列于表7。由表可见，参试品种回归系数值在0.86～1.14，比较接近，各品种的适应地区均为E1～E3，无法对品种的适应性进行精确的分析。说明参加试验的品种间稳定性差异不大，主要原因可能是参试品种均为通过区试的合法审定品种，本身的稳定性就具有一定保证。
　　对于以筛选优良品种的区域性试验来说，需对参试品种的稳定性进行精确比较，才能分析出该品种在某一区域是否具有更优秀的适应性，是否具有推广潜力。根据前人的经验，AMMI模型可以更好地进行品种稳定性、适应性分析，与方差分析模型、线性回归模型相比，AMMI模型应用范围更广且更有效。十二个玉米品种产量的稳定性分析见表8。由表可见，12个玉米品种在三个环境存在极为显著的基因型与环境型的互作效应，品种间、环境间及环境×品种均存在显著差异。可以建立双坐标图对品种的适应性进行分析。
　　以试验品种的平均产量作为横坐标，品种和地点的IPCA1值作为纵坐标，绘制双坐标图。由图1可见，E3、E2、E1对于产量的效应不同，验证了奉节试验点的条件最好，梁平次之，酉阳最差。
　　2.2 品种评述
　　V1（蜀农13）：表现较优秀。三个点综合分析，该品种与对照川单28比较无显著性差异，三个点次表现出良好的品种丰产性。该品种同时具有良好的稳定性和适应性，在梁平点具有品种和环境间的正效应，在酉阳和奉节具负效应，说明该品种更适合在中部浅丘、平坝地区栽培。在奉节、酉阳等高山、中山地区栽培，需要加强肥水、病虫害等田间管理措施。可以作为在重庆市缺磷地区栽培的大面积推广品种。
　　V2（西大889）：综合表现优秀。三点分析该品种居12个品种之首，产量与对照川单28相比无显著性差异，但与重庆市区试对照品种渝单8号相比差异极显著，稳产性较与对照川单28相比偏弱，在三个点此仍然表现出良好的丰产性与稳产性。梁平点具有品种和环境间的正效应，在酉阳和奉节具负效应。该品种更适合在中部浅丘、平坝地区栽培。若要在奉节、酉阳等代表的中高山栽培，需要加强肥水、病虫害等田间管理措施。该品种可以作为在重庆市作为缺磷地区栽培的大面积推广品种。
　　V3（长玉19）：表现较差，产量倒数第二。产量显著低于对照川单28，稳定性低于川单28，表现一般。梁平点具有品种和环境间的正效应，在酉阳和奉节具负效应。该品种不建议作为重庆市作为缺磷地区栽培的主推品种大面积推广，但可以作为备选品种在中部低海拔地区种植，在中山、中高山应加强管理。
　　V4（川单28）：表现较优秀，具有良好的丰产性与品种适应性。产量第二，与第一位的西大889比，差异不显著。稳定性、适应性在参试品种中最高。作为耐密品种筛选试验的对照品种，产量与区试对照品种渝单8号相比差异不显著，但稳定性高于渝单8号。该品种在酉阳、奉节具有品种和环境的正效应，说明该品种适合两翼中山、中高山种植，在渝西地区栽培应注意伏旱逼熟。可以作为重庆市缺磷地区栽培的大面积主推品种。
　　V5（川单418）：综合表现优秀。该品种产量第三，与对照川单28相比差异不显著，稳定性稍弱于对照品种，居参试品种第二位。在酉阳、奉节具有品种和环境的负效应，在梁平地区具有正效应。更适合在西部浅丘、平坝地区栽培。在奉节、酉阳等中山、中高山地区栽培，需要加强肥水、病虫害等田间管理措施。可以作为重庆市缺磷地区栽培的大面积主推品种。
　　V6（先玉508）：综合表现较优秀。该品种产量第六，与对照川单28相比，产量差异不显著，稳定性弱于对照。在酉阳、奉节具有品种和环境的正效应，说明该品种适合两翼中山、中高山种植。在酉阳的适应性优于奉节。在梁平具有较明显的品种与环境的负效应。可作为渝东北与渝东南缺磷地区栽培的主推品种大面积推广。
　　V7（渝单8号）：综合表现较优秀。该品种产量第七，与对照川单28相比，产量差异不显著，稳定性弱于对照。稳定性较好，属于丰产性与稳产性兼顾的品种。在酉阳、奉节具有品种和环境的负效应，在梁平地区具有正效应，该品种在西部地区栽培效果更佳。可以作为重庆市缺磷地区栽培的大面积主推品种。
　　V8（豪单10号）：该品种产量最差，与对照川单28相比，产量差异极显著。丰产性差、稳产性一般。在酉阳、奉节具有品种和环境的负效应，在梁平地区具有正效应。不考虑将该品种作为缺磷地区栽培的耐密主推品种，建议在渝西稀播种植。在山区种植一定要加强管理。
　　V9（郑单22）：该品种产量倒数第二，与对照川单28相比，产量差异极显著。丰产性差、稳产性一般。在酉阳、奉节具有品种和环境的正效应，在梁平地区具有负效应。建议不考虑将该品种作为缺磷地区栽培的耐密主推品种。
　　V10（禾玉95）：综合表现较优秀。该品种产量第七，与对照川单28相比，产量差异不显著，稳定性一般。在酉阳、奉节具有品种和环境的负效应，在梁平有正效应。该品种更适宜在渝西地区种植，并且与其他适宜西部地区种植的参试品种比较，该品种对环境的适应性更强。建议作为渝西缺磷地区栽培的主推品种大面积推广。
　　V11（秦奥23）：综合表现较优秀。该品种产量第七，与对照川单28相比，产量差异不显著，稳定性一般。在酉阳、奉节具有品种和环境的正效应，该品种适合两翼中山、中高山种植。从品种适应性考虑，在梁平具有较明显的品种与环境的负效应。建议作为渝东北与武陵山区渝西缺磷地区栽培的主推品种大面积推广。
　　V12（东单80）：综合表现较优秀。该品种产量第四，与对照川单28相比，产量差异不显著，稳定性一般。在酉阳、奉节具有品种和环境的正效应，在梁平具有较明显的品种与环境的负效应。该品种适合两翼中山、中高山种植，与其他品种比较，该品种在奉节的适应性更强。建议作为渝东北与武陵山区渝西缺磷地区栽培的主推品种大面积推广。
　　3 小结
　　蜀农13、西大889、川单28、川单418、渝单8兼具稳产性与丰产性，具备耐密品种优异性状，可以作为低磷胁迫状态下在重庆市各生态区大面积推广的品种。
　　参考文献：
　　[1] 吴礼树.土壤肥料学[M].北京：中国农业出版社，2011：103.
　　[2] 刘建中，李振声，李继云.利用植物自身潜力提高土壤中磷的生物有效性[J].中国生态农业学报，1994（1）：16-23.
　　[3] 李瑞珂.土壤pH和氮、磷肥类型对玉米生长发育的影响[D].郑州：河南农业大学，2018.
　　[4] 农业部耕地质量监测保护中心.国家耕地质量长期定位监测评价报告[M].北京：中国农业出版社，2016.
　　[5] 常登龙，黄爱缨.不同基因型玉米在需磷临界期的磷素营养分析[A].重慶市生物化学与分子生物学学术会议论文摘要汇编[C].2009：32.
　　（责任编辑：丁志祥）
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