趙文明,陳艷萍,孔令杰,管曉春,袁建華*
(1.江蘇省農業科學院 糧食作物研究所,江蘇 南京210014;2.江蘇省種子管理站,江蘇 南京 210013)
鮮食糯玉米是在乳熟期采摘果穗直接食用或加工的玉米類型。糯玉米果穗用于鮮食或加工,消費者對品質要求十分嚴格;農民要獲得高收益,產量要求也不容忽視;良好的抗病性能夠大大降低種植風險,確保種植戶效益最大化。因此,培育推廣品質優良、高產穩產性好、抗病性強的鮮食糯玉米品種,可以更好地滿足消費者和種植者的需求,實現提質增效。
鮮食糯玉米區域試驗是測驗參試品種的品質、豐產性、穩產性和抗病性的重要措施,是品種審定推廣和科學布局的重要依據。區域試驗的品質評價是通過專家品嘗評分,與對照品種比較,評價其優劣。豐產性和穩產性的評價,一般采用產量平均數(X)較對照(CK)增產的百分數,估算參試品種的產量水平;用標準差(S)、變異系數(CV)或回歸系數(b)估算產量的穩定性。針對評價豐產性與穩產性的參數不相關,不能將品種的高產性和穩產性結合分析的問題,溫振民提出了高穩系數法,將品種的產量水平及其穩定性結合起來作為一個綜合指標,從而準確反映品種的豐產、穩產性,綜合評價新品種[1]。玉米[2-12]、水稻[13-16]、小麥[17-21]、油菜[22-24]、花生[25-27]等作物已經廣泛應用該方法來分析評價品種的高產穩產性。
蘇科糯1505是江蘇省農業科學院糧食作物研究所育成的鮮食糯玉米品種,2019年通過江蘇省審定命名。本研究結合2016~2018年江蘇省糯玉米區域試驗、生產試驗的匯總結果,采用高穩系數法(HSC)和變異系數法(CV)對該品種及其對照蘇玉糯5號的豐產性、穩產性、抗病性和品質進行了分析比較,明確了該品種的特性,為其生產推廣提供參考依據。
2016年、2017年江蘇省糯玉米區域試驗供試糯玉米新品種分別為11個和16個,2018年度糯玉米生產試驗供試新品種5個;試驗地點分布在江蘇省的南京、南通、蘇州、徐州等11個地市的區域試驗和生產試驗承擔單位。2016年、2017年病害由中國農業科學院作物科學研究所種質資源抗病蟲評價創新研究組統一鑒定,2018年病害由江蘇省農業科學院植物保護研究所統一鑒定。理化品質檢測由揚州大學農學院統一測定。
1.2.1 試驗設計 區域試驗和生產試驗均采用隨機區組設置,3次重復,小區面積分別為15 m2和30 m2,種植密度均為6.75萬株/hm2,四周設置保護行,田間管理與當地大田生產相當。為防止花粉直感影響籽粒品質,每品種套袋自交20株,以備品質評價,套袋隔離直至采摘。
1.2.2 測定項目及方法 品質測定項目主要為鮮食糯玉米品質性狀,包括外觀、氣味風味、色澤、糯性、柔嫩性、皮厚薄、皮渣率、支鏈淀粉含量,共8個性狀。其中皮渣率的測定按照農業部試行方法測定。支鏈淀粉含量(支鏈淀粉/總淀粉)的測定采用差量法,其中淀粉含量按國標GB 5006─1985用蒽酮比色法測定;直鏈淀粉含量采用GB 7648─1987測定;差量法求得支鏈淀粉占總淀粉的百分比。外觀、氣味風味、色澤、糯性、柔嫩性、皮厚薄評價指標按農業農村部NY/T 524─2002行業標準執行。
產量測定項目主要為鮮穗產量性狀。在各個品種的適宜采收期,全小區收獲,以每公頃鮮穗產量作為產量指標。
病害抗性等級劃分參照王曉鳴等《玉米病蟲害田間手冊:病蟲害鑒別與抗性鑒定》[28]。
1.2.3 統計分析方法 品種穩定性和適應性的分析方法采用變異系數法(CV)和高穩系數法(HSC)。其中,變異系數用CVi表示,按公式CVi=-Xi/Si×100%計算。一般CV值越小,品種在不同的環境中的變化越小,其穩定性就越好;反之則穩定性越差。高穩系數用HSCi表示,按公式HSCi=[1-(Xi-Si)/1.10XCK]×100%計算。一般HSC值越小,表明該品種的高產穩產性越好;反之則高產穩產性越差。
品質是影響鮮食糯玉米品種能否通過審定并得以推廣的主要因素之一。蘇科糯1505與蘇玉糯5號(CK)在江蘇省區域試驗和生產試驗中的品質評價結果列于表1。在2016~2018年的試驗中,蘇科糯1505的品質得分分別為88.7、88.0和89.9分,均位居第1位,優于對照蘇玉糯5號,達到農業部鮮食糯玉米二級標準。與對照相比,蘇科糯1505的外觀品質好、香味濃郁、色澤亮麗,可以有效地滿足消費者提出的“好吃、好看”的要求(表1)。
皮渣率和支鏈淀粉含量分別是皮厚薄和糯性的客觀反映。鮮食糯玉米皮渣率越低柔嫩性越好,支鏈淀粉含量越高糯性越好[29-31]。為了更科學、準確、可定量地進行品質評價,在品嘗評價品質的基礎上,江蘇省鮮食糯玉米區域試驗采用皮渣率和支鏈淀粉含量(支鏈淀粉/總淀粉)2個指標對參試品種進行理化檢測。蘇科糯1505的皮渣率和支鏈淀粉含量均優于對照。在2016~2018年的試驗中,蘇科糯1505的皮渣率分別為12.4%、8.1%和11.5%,平均為10.7%,均低于對照;支鏈淀粉含量分別為97.8%、98.5%和98.8%,平均為98.4%,均高于對照。這表明蘇科糯1505的優良食味品質是由其自身的遺傳因素決定(表1)。
蘇科糯1505在3年試驗中共計18點次的品質評分分布頻率見圖1。蘇科糯1505品質評分最低為86.0分,最高為92.0分,8點次的評分在86~87分之間,占44.4%;5點次的評分在88~90分之間,占27.8%;5點次的評分高于90分,占27.8%。這說明蘇科糯1505食味品質優良,而且表現穩定,獲得專家的一致好評。

表1 蘇科糯1505與對照蘇玉糯5號(CK)在江蘇省區域試驗及生產試驗中的品質表現

圖1 蘇科糯1505在江蘇省糯玉米試驗中品質總評分分布頻率
鮮穗產量是評價品種優劣的重要指標。糯玉米能否通過品種審定,不僅與品質有關,而且與高產、穩產性有關。蘇科糯1505與蘇玉糯5號(CK)在江蘇省區域試驗和生產試驗中的鮮穗產量和穩定性分析結果列于表2。由表2可以看出,蘇科糯1505鮮穗產量水平較高,豐產性好。在2016年的區域試驗中,蘇科糯1505平均鮮穗產量為13584.0 kg/hm2,位居參試品種第1位;比對照增產20.1%,達到極顯著水平。蘇科糯1505的2年區域試驗平均鮮穗產量為13039.5 kg/hm2,平均比對照增產14.2%,達到極顯著水平。在2018年的生產試驗中,蘇科糯1505平均鮮穗產量為13371.0 kg/hm2,位居參試品種第1位;比對照增產12.7%,達到極顯著水平。在2016~2018年的試驗中,蘇科糯1505的平均鮮穗產量為13150.0 kg/hm2,平均較對照增產13.6%,達極顯著水平。
高穩系數(HSC)反映了品種的高產穩產情況,以高產性為主,兼顧穩產性,綜合體現了參試品種的高產穩產性能。在2016~2018年的試驗中,蘇科糯1505鮮穗產量的高穩系數分別為-1.1%、12.1%、14.9%,均值為8.6%;蘇玉糯5號的高穩系數分別為16.8%、19.9%、27.3%,均值為21.3%。蘇科糯1505鮮穗產量的高穩系數小于對照,表明蘇科糯1505不僅鮮穗產量高,而且穩產性好,具有高產與穩產的雙重性。
變異系數(CV)指品種在各種環境上均值間的標準差占該品種總均值的百分比,反映了品種的靜態穩定性。變異系數小且產量高的品種較好。在2016~2018年的試驗中,蘇科糯1505鮮穗產量的變異系數分別為7.3%、10.7%、16.9%,均值為11.6%;蘇玉糯5號的變異系數分別為8.5%、11.9%、19.9%,均值為13.4%。蘇科糯1505鮮穗產量的變異系數小于對照,表明蘇科糯1505鮮穗產量的穩定性好,受環境變化的影響較小。
蘇科糯1505與蘇玉糯5號(CK)在3年試驗中共計30點次的鮮穗產量分布頻率見圖2。蘇科糯1505最低鮮穗產量為11329.5 kg/hm2,最高為18384 kg/hm2;5點次的鮮穗產量在11265~12000 kg/hm2之間,占試點總數的16.7%;14點次的鮮穗產量在12015~13500 kg/hm2之間,占試點總數的46.6%;11點次的鮮穗產量高于13515 kg/hm2,占試點總數的36.7%。其中,4點次的鮮穗產量高于15000 kg/hm2,占試點總數的13.3%。蘇玉糯5號的產量區間為9466.5~13107 kg/hm2,鮮穗產量主要集中在10515~11250 kg/hm2之間,占試點總數的40%;沒有高于13515 kg/hm2的點次。與對照相比,蘇科糯1505不僅高產穩產性好,而且具有很大的產量潛力。
病害是影響鮮食糯玉米品質和產量的重要因素。區域試驗是品種抗病性把控的重要環節,也是決定品種是否存在生產風險的最后關口。推廣應用抗病品種是防治鮮食糯玉米病害,提升品質和產量,確保鮮食糯玉米產品安全的最經濟有效的措施。蘇科糯1505與蘇玉糯5號(CK)在江蘇省區域試驗和生產試驗中的抗病性人工接種評價和田間評價結果分別列于表3和表4。在2016~2018年的試驗中,人工接種鑒定結果表明:蘇科糯1505對大斑病、小斑病和紋枯病的抗性優于對照,粗縮病抗性與對照相當。田間自然發病鑒定結果表明,蘇科糯1505的抗病性與對照相當。

表2 蘇科糯1505與蘇玉糯5號(CK)在江蘇省區域試驗及生產試驗中的鮮穗產量表現及穩定性分析

圖2 蘇科糯1505與蘇玉糯5號(CK)在區域試驗和生產試驗中的鮮穗產量分布頻率表3 蘇科糯1505與對照蘇玉糯5號在江蘇省區域試驗及生產試驗中的抗病性人工接種評價

試驗類別年度品種大斑病病級抗性小斑病病級抗性腐霉莖腐病發病率/%抗性紋枯病病級抗性粗縮病病級抗性區域試驗2016蘇科糯15055MR7S10.9MR75.4S9HS蘇玉糯5號(CK)7S7S4.8HR80.3HS9HS2017蘇科糯15053R5MR42.1HS36.2R9HS蘇玉糯5號(CK)3R7S31.6S28.2R9HS生產試驗2018蘇科糯15051HR3R38.8S56.7MR9HS蘇玉糯5號(CK)1HR5MR72.3HS65.7S9HS
注:HS、S、MR、R、HR分別表示高感、感病、中抗、抗、高抗。下同。

表4 蘇科糯1505與對照蘇玉糯5號在江蘇省區域試驗及生產試驗中的抗病性田間評價
蘇科糯1505在江蘇省區域試驗、生產試驗的結果表明,該品種具有食味品質優良、高產穩產、抗病性強等優點,適宜在江蘇各地種植。種植蘇科糯1505應根據市場需求合理安排播種時間和播種面積,避免扎堆上市,提高種植收益。同時,研究集成綠色高效栽培技術體系,為蘇科糯1505安全生產提供技術支撐,確保鮮果穗品質和產量,滿足生產和消費要求,實現高產高效。
蘇科糯1505是一個極具推廣潛力的鮮食糯玉米新品種。長江三角洲區域是我國最大的鮮食糯玉米消費市場,為了響應長江三角洲區域一體化高質量發展戰略,推動長三角區域鮮食糯玉米產業協同發展,建議在上海、浙江、安徽開展蘇科糯1505的引種試驗和示范展示,促進優良鮮食糯玉米品種的推廣應用,提升長三角區域鮮食糯玉米產業發展的質量和效益。