趙 佳 高 欣 李佳佳

（錦州市科學(xué)技術(shù)研究院/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部植物新品種測(cè)試錦州分中心 遼寧錦州121000）

玉米（Zea mays L.）是一年生禾本科植物，是集飼料、糧食、纖維、能源和工業(yè)加工于一身的多元化作物[1]，我國(guó)人口眾多，穩(wěn)定的糧食生產(chǎn)是維持人們生存的基礎(chǔ)，玉米作為我國(guó)第二大主糧，在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位[2]。 近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)及生物燃料領(lǐng)域的發(fā)展， 市場(chǎng)上對(duì)玉米的需求不斷提升[3]，玉米育種事業(yè)也隨之不斷發(fā)展，在這種形勢(shì)下，對(duì)玉米新品種的保護(hù)尤為重要。 在植物新品種保護(hù)工作開展的20 年中，玉米是中國(guó)植物新品種保護(hù)申請(qǐng)和授權(quán)數(shù)量最多的物種[4]。 DUS 測(cè)試作為新品種保護(hù)工作的技術(shù)基礎(chǔ)，其重要性不言而喻。 目前，對(duì)玉米DUS 測(cè)試性狀的影響因素有很多學(xué)者在探索研究。 黃志誠(chéng)等探討了不同生態(tài)環(huán)境對(duì)鄭單958 部分?jǐn)?shù)量性狀的影響研究[5]。 劉迪發(fā)等研究了設(shè)施栽培對(duì)玉米DUS 測(cè)試性狀及產(chǎn)量相關(guān)性狀表達(dá)的影響[6]。楊江龍等開展了春播與夏播對(duì)玉米DUS 測(cè)試性狀的表達(dá)差異的研究[7]。 管俊嬌等研究了不同種植密度和氮肥施用量對(duì)DUS 測(cè)量性狀表達(dá)的影響[8]。關(guān)于覆膜地滴灌栽培與裸地栽培對(duì)玉米DUS 測(cè)試性狀表達(dá)的影響還沒(méi)有相關(guān)的研究報(bào)道。 錦州地處遼寧西部地區(qū)， 氣候干燥少雨， 不利于玉米DUS 測(cè)試工作的開展。 因此，本試驗(yàn)采用覆膜地滴灌栽培和裸地栽培的方式， 對(duì)玉米DUS 測(cè)試部分?jǐn)?shù)量性狀表達(dá)狀態(tài)進(jìn)行了初步的探討， 旨在為干旱地區(qū)更好地開展玉米DUS 測(cè)試工作提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

本試驗(yàn)于2020 年7～10 月在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部植物新品種測(cè)試（錦州）分中心測(cè)試基地進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為用于DUS 測(cè)試的玉米品種，共有5 個(gè)參試品種（表1）。

表1 試驗(yàn)材料

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

覆膜地滴灌栽培 （以下簡(jiǎn)稱為覆膜地栽培），試驗(yàn)地鋪設(shè)滴灌管與黑色塑料薄膜，以穴播方式種植，小區(qū)設(shè)6 行，每行長(zhǎng)4.5 m，每行12 株，株距40.9 cm，行距60 cm，每小區(qū)共72 株，設(shè)裸地栽培為對(duì)照，除覆膜地澆水3 次，其他田間管理覆膜地與裸地均一致。

1.4 觀測(cè)方法及性狀

玉米DUS 測(cè)試包括質(zhì)量性狀、 假質(zhì)量性狀與數(shù)量性狀，由于數(shù)量性狀受環(huán)境影響因素較大，因此本試驗(yàn)選取了玉米12 個(gè)部分測(cè)量性狀進(jìn)行調(diào)查（表2），其玉米性狀測(cè)試的時(shí)期、部位、方法和要求嚴(yán)格按照《農(nóng)業(yè)植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測(cè)試指南玉米》執(zhí)行。

表2 玉米DUS 測(cè)試部分?jǐn)?shù)量性狀

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016進(jìn)行處理，采用SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。 以獨(dú)立樣本T 檢驗(yàn)作為差異顯著性的判斷依據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培模式對(duì)玉米雄穗相關(guān)性狀的表達(dá)影響

由表3 可知， 在雄穗的最低位側(cè)枝以上主軸長(zhǎng)度方面，品種‘0713’與‘2003’覆膜地顯著高于裸地，其他品種性狀表達(dá)差異均不顯著，僅‘0713’的DUS代碼相差1 級(jí)。 在雄穗的最高位側(cè)枝以上主軸長(zhǎng)度方面，只有‘0713’的覆膜地顯著高于裸地，DUS 代碼相差1 級(jí)，其他玉米品種差異均不顯著，DUS 代碼值也無(wú)變化。 在雄穗的一級(jí)側(cè)枝數(shù)目方面，只有‘0510’覆膜地顯著高于裸地，‘0510’與‘0713’的 DUS 代碼覆膜地與裸地相差1 級(jí)。 在雄穗側(cè)枝長(zhǎng)度方面，覆膜地均高于裸地，其中‘0713’‘1314’與‘2002’的差異顯著，‘1314’與‘2002’的 DUS 代碼發(fā)生 1 級(jí)變化。

表3 不同栽培模式對(duì)雄穗相關(guān)性狀的表達(dá)結(jié)果

2.2 不同栽培模式對(duì)玉米葉片相關(guān)性狀的表達(dá)影響

由表4 可知，在覆膜地栽培條件下，不同類型品種的玉米葉片長(zhǎng)度與寬度均較裸地栽培有所增加。在葉片長(zhǎng)度方面，相比裸地栽培除品種‘2003’無(wú)顯著差異外， 其余4 個(gè)品種均顯著增加， 其中‘0510’‘1314’與‘2002’達(dá)到了極顯著差異水平。 此外，相比裸地栽培，除‘2003’外，其他品種DUS 代碼均有變化，其中‘0510’的代碼相差2 級(jí)。 在葉片寬度方面，‘0510’‘0713’與‘2003’均達(dá)到了極顯著差異水平，‘0510’的代碼相差為 2 級(jí)。

表4 不同栽培模式對(duì)葉片相關(guān)性狀的表達(dá)結(jié)果

2.3 不同栽培模式對(duì)植株高度等性狀的表達(dá)影響

由表5 可知， 覆膜地栽培對(duì)玉米植株的穗位高度、植株高度、穗位高與株高比率產(chǎn)生了不同程度的影響。 ‘0713’與‘1314’的穗位高度，覆膜地栽培顯著高于裸地栽培，‘1314’ 達(dá)到了極顯著差異水平。‘0510’裸地穗位高度顯著高于覆膜地，但‘2002’和‘2003’差異不顯著。就DUS 代碼而言，在覆膜地栽培和裸地栽培條件下，只有‘0510’與‘1314’相差 1 個(gè)代碼。 在植株高度方面，覆膜地栽培的株高整體高于裸地，但只有‘1314’的DUS 代碼發(fā)生1 級(jí)變化。在穗位高與株高比率方面，‘2002’與‘2003’的差異不顯著， 而‘0510’ 的裸地栽培顯著大于覆膜地栽培，‘1314’的覆膜地顯著大于裸地栽培。 ‘0510’‘0713’與‘1314’的DUS 代碼在不同栽培條件下發(fā)生1 級(jí)變化。

表5 不同栽培模式對(duì)植株穗位高度等性狀的表達(dá)結(jié)果

2.4 不同栽培模式對(duì)果穗相關(guān)性狀的表達(dá)影響

由表6 可知，在果穗長(zhǎng)度方面，‘1314’的果穗長(zhǎng)度裸地顯著大于覆膜地，而‘2002’的果穗長(zhǎng)度覆膜地顯著大于裸地，DUS 代碼均相差1 級(jí)。 在果穗直徑方面，‘0713’‘1314’與‘2003’覆膜地與裸地栽培的差異顯著，其中‘0713’覆膜地＞裸地，‘1314’裸地＞覆膜地，‘2003’裸地＞覆膜地，且‘0713’與‘2003’代碼相差1 級(jí)。 在果穗穗行數(shù)方面，5 個(gè)玉米品種的穗行數(shù)裸地與覆膜地均無(wú)顯著差異，DUS 代碼也無(wú)變化。

表6 不同栽培模式對(duì)果穗相關(guān)性狀的表達(dá)結(jié)果

3 討論

近幾年， 東北地區(qū)的春播玉米生長(zhǎng)期間多次出現(xiàn)旱情， 而錦州地區(qū)春季與夏季的旱情會(huì)影響玉米植株的正常生長(zhǎng)， 因此探討玉米覆膜地栽培與裸地栽培的性狀表達(dá)對(duì)正常開展DUS 測(cè)試工作意義重大， 這也是首次探討覆膜地栽培對(duì)玉米DUS 測(cè)試性狀表達(dá)的影響。

雄穗的相關(guān)性狀往往不作為育種者選育的重要目標(biāo)，但在DUS 測(cè)試中，雄穗的相關(guān)性狀卻是必不可少的。 在本試驗(yàn)中，覆膜地栽培對(duì)雄穗一級(jí)側(cè)枝數(shù)目的影響幾乎沒(méi)有。 雄穗最低位側(cè)枝以上主軸長(zhǎng)度中，只有‘0713’與‘2003’覆膜地顯著高于裸地，同樣，雄穗最高位側(cè)枝以上主軸長(zhǎng)度中，只有‘0713’覆膜地顯著高于裸地，對(duì)DUS 測(cè)試影響不大。覆膜地的雄穗側(cè)枝長(zhǎng)度整體高于裸地栽培。 蔣菊方認(rèn)為干旱會(huì)減少春玉米葉面積和有效葉片數(shù)，生長(zhǎng)速率減緩，光合產(chǎn)物減少[9]。 本試驗(yàn)中5 種不同品種類型的玉米葉片長(zhǎng)度與寬度均減少，這與蔣菊方的觀點(diǎn)一致。 本試驗(yàn)中，穗行數(shù)沒(méi)有顯著變化，李嬌等在試驗(yàn)中也表明，在干旱條件下， 雜交種玉米的穗行數(shù)變化并不大[10]。蔣菊芳等人表明干旱與正常灌溉地區(qū)相比， 果穗長(zhǎng)與穗直徑均有所減少，而本試驗(yàn)中在果穗長(zhǎng)度、穗直徑方面，部分品種的裸地栽培卻高于覆膜地，這可能是由于覆膜地的地溫高、 水分充足， 導(dǎo)致有些品種生育期縮短，收獲期提前。 李青超等人研究表明， 露天和白地膜栽培中， 覆膜種植的株高和穗位高于露天種植[11]。 而在本試驗(yàn)中，研究發(fā)現(xiàn)覆膜地栽培的植株高度較裸地栽培有增加趨勢(shì)， 但是植株的穗位高度及植株穗位高度與株高比率沒(méi)有呈規(guī)律性變化。

4 結(jié)論

近幾年，錦州地區(qū)春季與夏季的旱情較為嚴(yán)重，因此探討玉米覆膜地栽培與裸地栽培的性狀表達(dá)對(duì)正常開展DUS 測(cè)試工作意義重大， 本試驗(yàn)以5 種不同品種類型的玉米為試材，探究結(jié)果如下。

（1）在玉米雄穗相關(guān)性狀方面，多數(shù)品種的雄穗最低位與最高位側(cè)枝以上主軸長(zhǎng)度的性狀表達(dá)受栽培環(huán)境影響較??； 玉米雄穗一級(jí)側(cè)枝數(shù)目的性狀表達(dá)較為穩(wěn)定；覆膜地的雄穗側(cè)枝長(zhǎng)度整體高于裸地。

（2）在玉米葉片相關(guān)性狀方面，覆膜地栽培對(duì)葉片長(zhǎng)度和寬度影響最為顯著， 而且葉片長(zhǎng)度與寬度有增加的趨勢(shì)。

（3）在植株穗位高度等性狀方面，植株高度覆膜地整體高于裸地；而植株穗位高度、穗位高與株高比率方面， 不同品種的性狀表達(dá)程度受環(huán)境影響各不相同。

（4）在玉米果穗相關(guān)性狀方面，果穗的長(zhǎng)度與直徑?jīng)]有顯著的變化趨勢(shì)； 果穗穗行數(shù)的性狀表達(dá)較為穩(wěn)定。

（5） 本試驗(yàn)并未發(fā)現(xiàn)在覆膜地和裸地不同栽培模式下，甜質(zhì)型單交種、普通型自交系與普通型雜交種玉米性狀表達(dá)程度的不同。

綜合考慮， 覆膜地與裸地栽培對(duì)DUS 代碼也產(chǎn)生了不同程度的影響，在葉片長(zhǎng)度與寬度的性狀上，部分品種的代碼值產(chǎn)生了2 級(jí)的差異。 因此在覆膜地開展玉米DUS 測(cè)試， 有必要種植標(biāo)準(zhǔn)品種進(jìn)行代碼校正。