任仰濤 金彥剛 李輝暉 李珍富 楊永樂(lè) 趙其兵常東偉 滿(mǎn)錫玉 宋紅芳 夏中華

（1江蘇瑞華農(nóng)業(yè)科技有限公司，宿遷223800；2江蘇省宿遷市宿城區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，宿遷223800）

玉米生長(zhǎng)期間的異常高溫天氣可使玉米花粉活力嚴(yán)重降低[1]且嚴(yán)重影響玉米籽粒結(jié)實(shí)率[2]及產(chǎn)量相關(guān)的穗部性狀，顯著降低玉米穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、百粒重等，并使玉米禿尖顯著增加[3]，最終導(dǎo)致玉米的嚴(yán)重減產(chǎn)[4-6]。玉米對(duì)高溫脅迫的響應(yīng)存在明顯的基因型差異[3]，選育耐熱性品種是抵御高溫脅迫最經(jīng)濟(jì)有效的方法。每年的7、8月份正值黃淮海夏玉米生長(zhǎng)發(fā)育的旺盛階段，也是玉米形態(tài)建成、產(chǎn)量形成的關(guān)鍵階段。長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度的高溫天氣給玉米生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重影響，尤其是近幾年高溫影響越發(fā)明顯。因此對(duì)高溫脅迫的耐受性成為該地區(qū)玉米種植時(shí)必須要考慮的重要因素。

玉米對(duì)高溫脅迫的響應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，同時(shí)受多方面因素的影響。以往的研究多是人為控制溫度，難以模擬出自然條件下高溫的變化過(guò)程，因此也就很難得出玉米對(duì)自然高溫脅迫真實(shí)的自然應(yīng)激反應(yīng)。江蘇淮北地區(qū)地處黃淮海夏玉米區(qū)的南緣，毗鄰我國(guó)地理南北分界線(xiàn)，獨(dú)特的地理位置造就特殊的生態(tài)環(huán)境。相比黃淮海其他地區(qū)而言，該區(qū)域每年7、8月份高溫天氣持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，強(qiáng)度更大，這就對(duì)玉米品種的耐高溫脅迫能力提出了更高的要求，也為耐高溫玉米新品種的選育及推廣篩選提供了得天獨(dú)厚的條件。本試驗(yàn)以近年來(lái)新選育的29個(gè)玉米新品種為材料，在充分發(fā)揮各品種的產(chǎn)量潛力的條件下，探索各品種在自然條件下耐高溫能力的差異，為本地區(qū)耐高溫品種的篩選、保障玉米生產(chǎn)安全提供支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 以近年來(lái)新選育的29個(gè)玉米新品種為供試材料，以鄭單958作對(duì)照（CK），供試種子由各育種單位提供，具體信息見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2018年在江蘇宿遷瑞華農(nóng)業(yè)淮北試驗(yàn)站（34°20′N(xiāo)、118°22′E）進(jìn)行，海拔26m，6-8 月平均氣溫 27．6℃，較往年偏高 1．8℃，極端高溫達(dá)到37℃，且極端高溫天氣數(shù)比往年偏多[7]。試驗(yàn)地為潮土，地勢(shì)較為平坦，肥力中等偏上且均勻，前茬作物小麥。

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。小區(qū)面積20m2，5 行區(qū)，行長(zhǎng) 6．67m，行距 0．6m，四周設(shè)保護(hù)行，各品種按照品種選育單位提供的最適密度種植，其中魯單 9088、瑞普 909、翔玉 998、機(jī)玉7號(hào)、強(qiáng)碩168、農(nóng)華5號(hào)、美豫 22、MC708、先玉1466種植密度為 6．0 萬(wàn)株 /hm2；雙惠 87、正弘 658、萬(wàn)盛 106、裕豐512、愛(ài)農(nóng) 007、聯(lián)研 155、江玉 898、秋樂(lè) 818、豐德存玉 13號(hào)、登海187、NK815、C1210、碩秋518、京農(nóng)科 738、瑞華玉 288、鄭單 958（CK）種植密度為 6．75萬(wàn)株/hm2；隆平259、華皖763、科騰918、東單1331種植密度為7．50萬(wàn)株/hm2；鄭原玉432種植密度為8．25萬(wàn)株/hm2。2018年6月15日人工點(diǎn)播，7月3日進(jìn)行定苗。施基肥復(fù)合肥（15-15-15）600kg/hm2，大喇叭口期追施尿素300kg/hm2，其他管理措施與當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)相同。成熟后于10月8日統(tǒng)一收獲。

表1 供試材料信息

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法 調(diào)查各品種的抽雄、吐絲時(shí)間，并計(jì)算雌雄間隔期。抽雄期為各品種小區(qū)內(nèi)50%以上的玉米植株雄穗抽出頂部葉片2cm的日期，吐絲期指小區(qū)內(nèi)50%雌穗花絲露出苞葉2cm的日期，雌雄間隔期即為抽雄期與吐絲期的間隔天數(shù)。

散粉結(jié)束后，選擇各小區(qū)中間一行，從第3棵起連續(xù)計(jì)數(shù)10株雄穗分枝數(shù)，取平均值。乳熟后期，全區(qū)調(diào)查空稈率、畸形穗率及苞葉過(guò)短株率；空稈率：收獲時(shí)調(diào)查不結(jié)實(shí)果穗和果穗結(jié)實(shí)20粒以下的植株占全區(qū)總株數(shù)的百分率；畸形穗率：收獲時(shí)調(diào)查果穗畸形的植株占全區(qū)總株數(shù)的百分率；苞葉過(guò)短株率：收獲時(shí)調(diào)查穗軸裸露在外，苞葉包不嚴(yán)實(shí)的植株占全區(qū)總株數(shù)的百分率。成熟期選擇各小區(qū)中間一行，從第3株開(kāi)始連續(xù)取10個(gè)果穗進(jìn)行考種，考查果穗穗長(zhǎng)、禿尖長(zhǎng)。成熟后，各小區(qū)全區(qū)收獲，晾曬脫粒、稱(chēng)重，并折算成標(biāo)準(zhǔn)水分（14%），進(jìn)行計(jì)產(chǎn)，折算出每hm2產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 采用Excel 2007和SPSS 18．0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種的抽雄期、吐絲期及雌雄間隔期 玉米的抽雄期、吐絲期及抽雄吐絲間隔（雌雄間隔）存在明顯的基因型差異。由表2可知，抽雄期最早的是鄭原玉432，為8月2日，最遲的是農(nóng)華5號(hào)和科騰918，為8月9日，時(shí)間相差7d。吐絲期最早的是鄭原玉432，為8月3日，最遲的則是愛(ài)農(nóng)007，為8月13日，時(shí)間相差10d。雌雄間隔最小的為0，分別是雙穗87、翔玉998和美豫22；雌雄間隔最長(zhǎng)的為5d，分別是愛(ài)農(nóng)007和強(qiáng)碩168，而裕豐512和NK815雌雄間隔也較長(zhǎng)，達(dá)到了4d，其余品種雌雄間隔 1～3d。

2.2 不同品種的雄穗分枝數(shù) 根據(jù)表2可知，在30個(gè)供試品種（含CK）中，平均雄穗分枝數(shù)為5．8個(gè)，鄭單958（CK）為9．4個(gè)；雄穗分枝數(shù)最多的是科騰918，達(dá) 12．0 個(gè)，最少的是 MC708，僅為 1．4 個(gè)；雄穗分枝數(shù)比鄭單958（CK）多的有3個(gè)品種，占供試品種數(shù)的10．3%，比鄭單958（CK）少的有26個(gè)品種，占供試品種數(shù)的89．7%。

表2 不同品種的抽雄期、吐絲期、雌雄間隔期及雄穗分枝數(shù)

2.3 不同品種的空稈率、畸形穗率和苞葉過(guò)短株率 由表3可知，鄭單958（CK）空稈率、畸形穗率及苞葉過(guò)短株率分別是0．6%、0和0，魯單9088、NK815、先玉1466和瑞華玉288表現(xiàn)較好，均為0。空稈率最高的是科騰918，達(dá)到9．4%，雙穗87和東單1331畸形穗率較高，分別達(dá)到11．4%和5．5%，其他品種無(wú)畸形穗。苞葉過(guò)短株率不同品種間差異較大，較高的是東單1331、正弘658、瑞普909 和翔玉 998，分別達(dá)到 54．0%、45．2%、32．5%和 28．8%。以空稈率≤ 2．0%、畸形穗率≤ 5．0%、苞葉過(guò)短株率≤5．0%的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選，同時(shí)滿(mǎn)足上述指標(biāo)的品種有隆平259、魯單9088、聯(lián)研155、鄭原玉432、秋樂(lè)818、豐德存玉13號(hào)、登海187、MC708、NK815、C1210、先 玉 1466、碩 秋 518、京農(nóng)科738、瑞華玉288等14個(gè)，占29個(gè)新品種的 48．3%。

表3 不同品種的空稈率、畸形穗率和苞葉過(guò)短株率 （%）

2.4 穗部性狀及產(chǎn)量表現(xiàn) 根據(jù)表4數(shù)據(jù)可知，30個(gè)供試品種的平均穗長(zhǎng)為18．9cm，平均禿尖長(zhǎng)為1．7cm。其中穗長(zhǎng)最長(zhǎng)的是翔玉 998，為 21．6cm，最短的是裕豐512，為14．7cm。禿尖長(zhǎng)最長(zhǎng)的是江玉898，達(dá)到 3．8cm，禿尖長(zhǎng)最短的為鄭單 958（CK），僅有 0．3cm。除鄭單 958（CK）外，29個(gè)供試品種中禿尖長(zhǎng)≤2．0cm的品種有21個(gè)，占72．4%。

各品種產(chǎn)量間呈現(xiàn)出明顯的差異，30個(gè)供試品種每hm2的平均產(chǎn)量為9496kg，其中鄭單958（CK）產(chǎn)量為9479kg，產(chǎn)量居第19位；其中產(chǎn)量高于鄭單958（CK）的有18個(gè)，低于鄭單958（CK）的有11個(gè)，增產(chǎn)幅度較大的有C1210、鄭原玉432和瑞華玉288等，產(chǎn)量分別是10632kg、10349kg和10260kg，增產(chǎn)幅度分別達(dá)到 12．2%、9．2% 和 8．2% ；增產(chǎn)幅度≥3．0%的有11個(gè)品種，占29個(gè)新品種的36．7%。

表4 不同品種的穗部性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)

3 結(jié)論與討論

通過(guò)對(duì)本研究的29個(gè)供試材料從與高溫脅迫相關(guān)的雌雄間隔期、果穗禿尖長(zhǎng)、空稈率、畸形穗率、苞葉過(guò)短株率及增產(chǎn)幅度等多方面的研究，能夠滿(mǎn)足雌雄間隔期≤3d、禿尖長(zhǎng)≤2．0cm、空稈率≤ 2．0%、畸形穗率≤ 5．0%、苞葉過(guò)短株率≤ 5．0%、增產(chǎn)幅度≥3．0%各指標(biāo)要求的品種有C1210、鄭原玉 432、瑞華玉 288、京農(nóng)科 738、隆平 259、碩秋518、MC708、登海187、先玉 1466等。這 9個(gè)品種表現(xiàn)出良好的豐產(chǎn)性及高溫脅迫耐受性，在江蘇淮北地區(qū)具有良好的生態(tài)適應(yīng)性及生產(chǎn)推廣價(jià)值。

最適宜的種植密度是玉米正常生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量潛力得以充分發(fā)揮的先決條件[8-9]。玉米品種的抽雄-吐絲間隔期除與自身遺傳相關(guān)外，同時(shí)受到外界生長(zhǎng)環(huán)境的影響，其中高溫等脅迫可使抽雄吐絲間隔期變長(zhǎng)[3]。本研究發(fā)現(xiàn)抽雄吐絲間隔期達(dá)到4d以上的品種，其最終產(chǎn)量表現(xiàn)也不太理想，這可能與雌雄間隔期過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致雌穗授粉不良有關(guān)。玉米雄穗分枝數(shù)與花粉量存在正相關(guān)性，但在高溫逆境條件下，本研究發(fā)現(xiàn)雄穗分枝數(shù)的多少與最終產(chǎn)量的高低并沒(méi)有明顯的相關(guān)性。果穗的授粉情況一方面與植株花粉量有關(guān)，另一方面與品質(zhì)的花期持續(xù)時(shí)間及花粉活性有關(guān)。這就要求在品種選育時(shí)要選擇雄穗分枝數(shù)適宜，花期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，花粉能夠長(zhǎng)時(shí)間保持高活力的品種。對(duì)于雄穗分枝數(shù)與花粉活性及高活力持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的關(guān)系仍需作進(jìn)一步研究。高溫逆境可使玉米的空稈率、畸形穗率、禿尖長(zhǎng)增加，并使苞葉變短。但不同品種對(duì)于高溫的反應(yīng)存在差異?？偠灾?，高溫逆境給玉米生產(chǎn)帶來(lái)的影響變得越來(lái)越顯著，高溫對(duì)玉米植株的生長(zhǎng)發(fā)育、器官形態(tài)建成、最終產(chǎn)量形成產(chǎn)生深刻的、內(nèi)在的、復(fù)雜的影響，需要下大力氣深入研究。