貴州山地高效高產糧飼兼用型玉米品種的篩選

陳云梅， 趙 歡， 肖厚軍， 胡 崗， 謝婷婷， 趙堂甫， 何成興， 秦 松*

(1.貴州大學 農學院， 貴州 貴陽 550006； 2.貴州省農業科學院 土壤肥料研究所/農業部貴州耕地保育與農業環境科學觀測實驗站， 貴州 貴陽 550006；3.云南省農業科學院 農業環境資源研究所， 云南 昆明 650205)

近年來，受豬瘟及其他因素的影響，不敢養豬的思想導致我國豬肉產量下降、價格上漲。為穩定豬肉價格，保障豬肉的市場供應，全國畜牧業工作會議把恢復生豬生產發展作為重點部署來推進現代畜牧業建設[1]。貴州生豬養殖的恢復性增長，決定了養殖業對配合飼料需求的上升。玉米作為生豬養殖飼料的主要原料，其產量對畜牧業及飼料業的發展極其重要。現階段，貴州進行大規模產業結構調整，玉米被認為是低效經濟作物，加之過去過量施肥導致的生態環境問題[2-4]以及不合理的選種和管理模式，種植面積大量調減，造成貴州玉米供不應求[5]。為兼顧當前貴州“農業結構調整”、“恢復生豬生產”及“減肥增效”等政策及理念，篩選節肥高效高產玉米品種對玉米種植業、養殖業和飼料行業的發展具有重要現實意義。關于篩選高效高產玉米品種的研究已有較多報道，宿曉東[6]在低氮條件下，從20個玉米品種中篩選出興海201的耐低氮營養特性最好；郭天英等[7]比較11個玉米品種的耐瘠性認為，貴卓玉9號和宣黃單4號耐瘠性最強；徐建亭等[8]對8個夏玉米品種研究認為，登海605和金海604在施氮和不施氮水平下均能保證高產，耐低氮指數較高；臧賀藏等[9]研究顯示，先玉335籽粒產量和經濟效益顯著高于鄭單958。此外，氮高效玉米品種正紅311的產量顯著高于氮低效品種先玉508[10]；先玉335玉米的籽粒產量和生物產量均顯著高于華農138[11]。目前，鮮見貴州山地黃壤區玉米節肥高效品種的篩選研究。鑒于此，在貴州省黔西縣現有的土壤狀況、氣候條件以及當地施肥習慣條件下，開展高效高產糧飼兼用型玉米品種篩選試驗，研究6個玉米品種在肥料投入一致條件下的產量、主要性狀、籽粒養分吸收量、肥料偏生產力及經濟效益，旨在為優質兼用型玉米品種推廣種植提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗區概況

試驗地位于貴州省畢節市黔西縣觀音洞鎮，地處黔西縣城西南面，區域坐標為東經105°53′～106°00′，北緯26°46′～26°54′，海拔1 220～1 649 m，地形多樣，具有低緯度、高海拔的地理位置特點。氣候屬亞熱帶溫暖濕潤氣候，多年平均氣溫14.2℃，最低月平均氣溫3.3℃(1月)，最高月平均氣溫23℃(7月)，極端最高氣溫35.4℃，降雨量1 087.5 mm，日照時長1 066.9 h，無霜期271 d。土壤類型為貴州典型地帶性黃壤，基礎理化性質為：pH 5.3，有機質30.5 g/kg，全氮2.01 g/kg，全磷0.68 g/kg，全鉀13.6 g/kg，堿解氮137 mg/kg，有效磷3.4 mg/kg，速效鉀111 mg/kg。

1.2試驗設計

試驗于2019年3月至2019年9月進行。選取全生育期相近、抗性較好且貴州玉米生產上較常見的6個糧飼兼用雜交玉米品種為研究對象，分別為黔單16(黔審玉2003001)、貴卓玉9號(黔審玉2012015號)、金玉818(黔審玉2010018號，為貴州種植面積較廣的糧飼兼用型玉米品種)、畢玉7號(黔審玉2005010號)、貴單8(黔審玉2006011號)和盛農3號(黔審玉2007010號)，1個品種為1個處理，每個處理3次重復，隨機區組排列，每個小區面積24 m2(長5 m，寬4.8 m)，玉米種植密度按照當地習慣，為50 025株/hm2，即每個小區120株。

各處理施肥模式均遵循當地的習慣施肥方式，氮磷鉀肥料施用量按照N 318 kg/hm2、P2O599 kg/hm2、K2O 95.6 kg/hm2施用，即每個小區尿素(N，46%)、過磷酸鈣(P2O5，12%)和硫酸鉀(K2O，50%)的總投入量分別為1.66 kg、1.98 kg和0.46 kg，3種肥料均購自當地肥料經銷商。氮肥按4∶2∶4進行基追施，3月27日播種，5月27日第1次追肥，6月29日第2次追肥。

1.3測定指標及方法

1.3.1植株樣品測定2019年9月10日于玉米收獲期完成實地測產后，每個小區隨機選取5株玉米調查其生物性狀及產量構成因素，并記錄相關調查數據。完成實地測產及各項目調查后，隨機選取部分籽粒稱其鮮重，65℃烘至恒重后稱重，粉碎過篩后測定養分含量。籽粒氮、磷和鉀含量分別采用半微量凱氏定氮法、比色法和火焰分光光度法測定。

1.3.2土壤樣品測定試驗前于試驗地小區隨機選取均等長度的5個點，每個點取耕層土壤約1 kg，將5個點的土壤全部均勻混合后帶回實驗室，經風干、研磨及過篩(10目和100目)后作為基礎土樣，并對其進行理化性質的分析測試。土壤pH、有機質、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷和速效鉀指標依照《土壤農化分析》測定[12]。

1.3.3相關指標計算方法肥料偏生產力是作物產量與施肥量的比值，反映當地土壤基礎養分水平和化肥施用量綜合效應的重要指標。氮肥偏生產力=產量/氮肥施用量；肥料生偏產力=產量/肥料施用量。

1.4數據統計與分析

采用Excel 2007、SPSS 19.0和Origin 2018對數據進行處理、分析計算及作圖。

2結果與分析

2.1籽粒與秸稈產量

由圖1看出，不同玉米品種，其籽粒產量水平存在較大差異。6個玉米品種的籽粒產量為8 221～10 146 kg/hm2，其中以盛農3號籽粒產量最高，較其他品種差異達顯著水平。黔單16、貴卓玉9號、畢玉7號、貴單8號和盛農3號較金玉818(貴州種植面積較廣)玉米籽粒產量分別增產0.39%、-2.6%、10.45%、10.07%和23.9%；不同玉米品種，其秸稈產量存在較大差異，6個品種玉米秸稈產量(干重)為4 366～7 821 kg/hm2，各品種間秸稈產量有明顯差異，以貴卓玉9號最高。綜合分析，盛農3號玉米籽粒產量最高，且顯著高于其他處理，畢玉7號和貴單8之間籽粒產量無明顯差異。貴卓玉9號玉米籽粒產量最低，但其秸稈產量較其他品種高。因此，種植過程中可根據實際情況有針對性選擇。

2.2主要生物學性狀

由表1可知，不同品種玉米的主要生物學性狀有較大差異。6個玉米品種的株高、莖粗、穗長、穗粗、突尖和行粒數分別為2.21～2.51 m、20.15～26.35 mm、16.56～21.72 cm、51.44～55.09 mm、1.00～3.17 cm、和33～43粒。其中，盛農3號玉米品種的株高最高，穗長最長；貴單8的穗粗最粗；貴單8和盛農3號穗粗顯著高于其他品種；貴卓玉9號和畢玉7號玉米行粒數顯著高于其他品種。綜合看，盛農3號的穗長、穗粗、行粒數和穗行數均高于6個品種的平均水平；畢玉7號的穗長、突尖和行粒數均優于6個品種的平均水平；金玉818的穗長和突尖優于6個品種的平均水平。

表1 6個糧飼兼用型玉米品種的主要性狀

2.3籽粒養分吸收量

從圖2看出，不同玉米品種的籽粒養分吸收量有差異。6個品種玉米籽粒全氮吸收量表現為盛農3號>畢玉7號>黔單16>貴卓玉9號>貴單8>金玉818，全磷吸收量為貴單8>黔單16>畢玉7號>貴卓玉9號>盛農3號>金玉818，全鉀吸收量為畢玉7號>盛農3號>貴單8>金玉818>黔單16>貴卓玉9號。6個玉米品種間籽粒全氮磷鉀吸收量差異顯著，僅貴卓玉9號與貴單8的全氮、貴卓玉9號與盛農3號的全磷、金玉818與貴單8和畢玉7號與盛農3號的全鉀吸收量無明顯差異。綜合分析認為，盛農3號玉米籽粒全氮和全鉀吸收量優于其余玉米品種。

2.4氮肥偏生產力與肥料偏生產力

從表2看出，同等施肥條件下，不同玉米品種的氮肥偏生產力和肥料偏生產力存在差異。盛農3號玉米品種的籽粒氮肥偏生產力和籽粒肥料偏生產力均最大，分別為14.68 kg/kg和2.00 kg/kg，表明盛農3號玉米每施1 kg氮肥可產14.68 kg玉米籽粒；從氮磷鉀化學肥料的偏生產力分析，說明每施1 kg肥料可產2 kg籽粒。從秸稈氮肥偏生產力和秸稈肥料偏生產力看，同等施肥條件下貴卓玉9號較其他處理最優，其秸稈氮肥偏生產力和肥料偏生產力均最大，分別為11.31 kg/kg和4.58 kg/kg，表明貴卓玉9號每施1 kg氮肥可產11.31 kg玉米秸稈，每施1 kg氮磷鉀肥可產4.58 kg玉米秸稈。綜合分析可知，施等量肥料，盛農3號玉米籽粒產量最高，貴卓玉9號玉米秸稈產量最高。

表2 6個糧飼兼用型玉米品種的氮肥偏生產力及肥料偏生產力

2.5經濟效益

凈產值和產投比是評價經濟效益比較直觀的指標。從表3看出，同等施肥條件下，6個玉米品種凈產值和產投比均表現為盛農3號>畢玉7號>貴單8>貴卓玉9號>金玉818>黔單16，盛農3號凈產值和產投比均達最優水平，最大凈產值和產投比分別為13 473.27元/hm2和1.90，與6個品種中凈產值和產投比最低的黔單16相比，凈產值和產投比分別增加5 180.28元/hm2和0.34。畢玉7號次之，凈產值和產投比與黔單16玉米相比分別增加4 666.95元/hm2和0.31。表明，盛農3號玉米總產出、凈產值及產投比均優于其他玉米品種。

表3 6個糧飼兼用型玉米品種的經濟效益

3結論與討論

玉米的產量與性狀表現對于篩選高產優質玉米品種具有重要意義[13]。試驗對6個糧飼兼用玉米品種(黔單16、貴卓玉9號、金玉818、畢玉7號、貴單8和盛農3號)進行初步篩選表明，盛農3號、畢玉7號和貴單8的產量均高于6個玉米品種產量的平均值，且盛農3號品種產量最高，推廣種植有利于緩解當地玉米供求壓力、促進農民增收及推動生豬養殖發展。玉米生物性狀的優劣影響植株光合作用及植物的抗性，是玉米高產穩產的保障[14]。綜合評價6個玉米品種的主要性狀，盛農3號較其他品種的株高、穗長及穗粗等性狀均最優。玉米籽粒作為吸氮和吸磷的主體[15]，其養分吸收量可作為評價該植株的重要指標，研究表明，不同玉米品種的氮磷鉀吸收量有不同程度的差異，籽粒養分吸收特性表現為吸氮量>吸鉀量>吸磷量，與前人在玉米養分吸收量方面的研究結果一致[16-17]，在6個糧飼兼用玉米品種中，盛農3號的籽粒吸氮量明顯高于其他品種，吸鉀量也處于較高水平。其較高的氮鉀養分，可為養殖業提供更為優質的飼料。

肥料偏生產力通常用來反映當地土壤基礎養分水平和化肥施用量綜合效應[18]，氮肥及肥料的偏生產力水平可間接比較不同玉米品種在同一地塊、同等施肥水平下的肥料利用狀況。研究表明，盛農3號玉米籽粒氮肥及肥料偏生產力在6個玉米品種中均表現最優，說明同一地塊、施等量肥料該品種籽粒產量最高，對肥料利用較其他品種高，可作為高效高產玉米品種種植。若以青貯利用為主要目的，則推薦貴卓玉9號，該品種秸稈產量最高。在效益方面，盛農3號玉米較其他品種在凈產值及產投比上仍具有最大優勢，經濟效益最高，為6個品種的首推品種。

綜合分析，6個品種玉米產量由高到低依次為盛農3號>畢玉7號>貴單8>黔單16>金玉818>貴卓玉9號，其中盛農3號、畢玉7號和貴單8的產量均高于6個玉米品種的平均產量水平；與貴州省2017年玉米年均產量4 380 kg/hm2(數據源自貴州統計年鑒2018)相比，6個品種玉米產量均大大提高，且以盛農3號玉米產量最高、增產幅度最大、性狀及籽粒養分吸收量、肥料偏生產力及經濟效益均較優，說明同等施肥條件下，盛農3號節肥量最大，產投比最高，故可推薦盛農3號為貴州省黔西縣山地減肥增效糧飼兼用型玉米主推品種。