玉米品种高产稳产性与抗旱性研究

玉米品种高产稳产性与抗旱性研究 玉米品种高产稳产性与抗旱性研究 第33卷第3期 2007年6月 湖南农业大学(自然科学版) JournalofHunanAgriculturalUniversity(NaturalSciences) Vb1.33NO.3 Jun.2007 文章编号:1007.1032(2007)03.0267.06 玉米品种高产稳产性与抗旱性研究 欧阳西荣',涂先德,吴玉林,屠乃美' (1.湖南农业大学农学院,湖南长沙410128;2湖南省农业厅粮油作物处,湖南长沙410005) 摘要:根据多点试验资料,通过高稳系数,丰产性参数,稳定性参数及抗旱系数的计算,对参试玉米品种高 产稳产及抗旱生态适应性进行综合分析和.结果表明:品种间,试验地点间的玉米产量有极显着差异,参试 品种对不同试验地点的适应性有显着差异;灌溉增加了所有参试玉米品种的产量.洛玉1号和俞单3号高产稳产 性最好.丰产性参数很好地反映了品种间的丰产性差异,高稳系数则较全面地反映了玉米品种的高产稳产综合性 能.方差和变异度与玉米品种的稳产性关系不密切.参试品种间的抗旱系数没有显着差异. 关键词:玉米;高产稳产性;高稳系数;抗旱性 中图分类号:s513.048文献标识码:A Comprehensiveanalysisonthecharacteristicsofhighandstableyield anddroughtresistanceofmaizevarieties OUYANGXi.rong,TUXian.de,WUYu.1in,TUNai.mei (1CollegeofAgronomy,HNAU,Changsha410128,China;2.GrainandOilCropsOffice,AgriculturalDepartment ofHunanProvince,Changsha410005,China) Abstract:High?stabblecoefficients,high— stableyieldcoefficients,droughtresistancecoefficientsofmaizevarieties werecalculatedaccordingtotheexperimentaldatafrom4sites.Then,thehigh?stableyieldanddroughtresistanceof maizevarietieswereanalyzedcomprehensively.Theresultsindicatedthatthereweresignificantdifferencesinmaize yieldsamongvarietiesandexperimentalsites.Therewassignificantdifferenceinadaptabilityofmaizevarietiesto environment.Irrigationincreasedtheyieldsofallthetestedvarieties.LuoyuNo.1andYudanNo.3arethebestvaileties withhigh— stableyield.Highyieldcoefficientwellindicatedtheyielddifferencesamongmaizevarieties.High?stable coefficientsrepresentedcompletelyandaccuratelythecharacteristicsofhighandstableyieldofmaizevarieties.There wasnosignificantdifferenceinthedroughtresistancecoefficientsofmaizevarieties. Keywords:maize;highandstableyield;highstabilitycoefficient;droughtresistance 玉米品种对环境条件的适应性是高产稳产的保 证.湖南夏,秋季节性干旱,尤其是春玉米灌浆成熟 期间的高温干旱,发生频率高,范围广,使叶片功能 期缩短,严重影响春玉米的灌浆成熟,造成玉米产量 低而不稳,是湖南春玉米高产稳产的主要灾害因 子.为探索目前湖南主要推广玉米品种和换代品种抗 旱,耐早,避旱能力的差异,筛选水分利用效率高, 适应l生好,抗旱稳产优质高产玉米品种,为大面积推 广应用提供科学依据,由湖南省农业厅,湖南农业大 学等单位主持组织实施了抗旱,耐早,避旱玉米品种 收稿日期:2006.10.16 基金项目:湖南省农业厅项目(03.2.13) 作者简介:欧阳西荣(1954.),男,湖南永州人,湖南农 业大学教授. 生态适应性协作研究.笔者根据多点试验的部分资 料,通过计算高稳系数,丰产l生参数,稳定l生参数及 抗旱系数等,对供试玉米品种高产稳产及抗旱生态适 应性进行综合分析,现将主要结果报道如下. 1材料与 1.1供试材料 供试玉米品种由省内科研院所选育或由省外 引进,即临奥1号,洛玉1号,俞单7号,东单57, 科玉1号,科玉2号,东单l6,富友9号,联合3 号等9个玉米品种(组合),以农大108为对照(cK). 1.2试验 试验于2005年在长沙,慈利,邵阳,桂阳进行. 268湖南农业大学(自然科学版)2007年6月 各试验点均采取随机区组设计,3次重复,共30个 小区.小区规格2.4m~5m,4行区宽窄行种植,宽 行距70cm,窄行距50cm,种植密度为5.4株/m.桂 阳,邵阳,慈利3地增设1次重复,在大喇叭口期 以后,每遇连续7d干旱时灌溉1次,进行玉米生 育后期灌水对比试验. 1.3试验实施情况 玉米播种期分别为:长沙3月29日,桂阳3月 23日.邵阳4月2日,慈利4月15日.试验地肥力 均为中等,长沙前作为水稻,其他3地前作为旱地 作物.玉米整个生长期间不灌溉,其他管理措施, 如施肥,除草,防治玉米螟等按一般玉米高产条件 栽培管理.设置灌溉对比试验的,如邵阳和慈利实 际灌水时间为7月6日和7月18日各1次.按设计 要求做好定点观察记载和有关项目的测定,根据各 品种成熟期先后按小区收获计产,收获前取样考种. 1.4资料分析 试验资料采用多点试验的联合分析方法,以 Excel数据分析工具和DPS数据处理系统进行资料 整理和分析,计算高稳系数,丰产性参数和稳定性 参数.产量等指标平均数的新复极差测验结果采用 Duncan'S多重比较.采用温振民等[1-31提出的高稳系 数法计算各玉米品种的高稳系数(HSC): HSCi=I(xf—f)/1.10-xcKl×100%. 式中HSCi为第f个参试品种的高稳系数,其值越 大,表明该品种(系)高产性稳产性越好;为第f 个参试品种的多点平均产量,沩第f个参试品种产 量变异的差,x为对照平均产量. 抗旱系数采用Chionoy(1962)提出的方法计 算【4】:Dc=水分胁迫下的平均产量E水分胁迫下 的平均产量. 2结果与分析 2.1产量 2.1.1非灌溉区产量 各参试品种在4个试验点的小区平均产量及标 准差见表1.对各试验点的产量结果进行方差分析 和品种间的差异显着性检验,结果表明,各玉米品 种产量的高低在4个试验地点的排序有明显差 异.洛玉1号的产量在桂阳,慈利两地排第一;联 合3号和临奥1号分别在邵阳和长沙位居第一;富友 9号,东单l6,科玉1号,东单57分别为4个试验地 点产量最低的品种,说明不同品种对各地的适应性 不同.桂阳点以洛玉l号产量最高,显着地高于富 友9号;慈利点也以洛玉1号最高,与临奥1号同样 显着地高于除农大108以外的7个品种;邵阳点的联 合3号产量最高,显着地高于除洛玉1号以外的8个 品种,农大108和科玉1号产量最低.长沙点的各品 种之间产量差异不显着. 表1各试验点玉米小区产量 Table1Meanyieldsandstandarddeviationofmaizevarieties at4siteskg 4个试验地点玉米产量的联合方差分析结果 (表2,表3)表明,品种间,地点间及品种与地点互 作效应均达极显着水平.10个参试品种在四地的平 均产量折算为单位面积产量为7459.5kg/hm.有7 个品种的产量高于对照,其中洛玉1号和联合3号 分别比农大108增产16.59%和11.41%,达极显着 水平,俞单7号的产量也显着高于对照.另外6个 品种与对照差异不显着.科玉1号和东单16的产 量最低,略低于对照,但差异不显着. 表2各试验地点玉米产量联合方差分析结果 Table2Jointanalysisofvarianceforyieldofmaizevarietiesat4sites 第33卷第3期欧阳西荣等玉米品种高产稳产性与抗旱性研究269 表3各试验地点各玉米品种小区平均产量的差异显着性 Table3Differencesignificanceofmeanyieldsofmaizevarietiesat4sites 2.1.2灌溉区玉米产量 以3个试验地点为区组,对各玉米品种在灌溉区 的产量资料进行方差分析.结果(表4)表明,各玉米 品种产量之间有显着差异.洛玉1号和联合3号的 产量显着高于科玉1号,其他品种之间差异不显着. 各玉米品种在3个试验地点的平均产量的变化幅度 相当大,如洛玉1号和联合3号比农大108和科玉1 号的产量高约1350kg/hm,但差异不显着,其原因 是大多数品种在3个地点之间的差异极显着,如俞 单7号,东单16,富友9号等品种在不同地点的小 区最高产量比最低产量高50%左右,降低了3个试 验地点各玉米品种平均产量之间的差异显着性. 表4灌溉区各玉米品种的小区产量及差异显着性 Table4Theyielddifferencesofmaizevarietieswi?lirrigationkg 2.1.3不同灌溉条件下玉米产量的比较 对3个试验地点的10个玉米品种平均产量进行 统计对比,灌溉区玉米产量显着高于非灌溉区的产 量(表5),在灌溉条件下,东单16增产最多,达9.93%, 增产最少的为俞单7号,仅增产1.4%,10个品种平 均增产6.33%.显着性检验表明(t----2.317>to.o5),灌溉 可显着增加供试玉米品种的产量,说明在雨水不足 时的补充灌溉对提高玉米产量有良好作用. 2.1.4不同试验地点玉米产量的比较 供试玉米所有品种的平均产量在4个试验地点 之间存在极显着差异(表5).在非灌溉区,以桂阳点 的产量最高,达8628.75kg/hm,极显着高于其他3 个点;邵阳,长沙的玉米产量居中,两地产量差异 不显着;慈利的玉米产量最低,为5341.95kg/hm. 表5各试验点玉米产量的差异及品种间变异系数( Table5Maizeyielddifferencesat4sitesandcoefficientsofvariationamongvarieties 27O湖南农业大学(自然科学版)2007年6月 所有供试玉米品种在3个试验地点灌溉区的平 均产量之间的差异也极显着,桂阳的玉米产量最 高,但与邵阳的差异不显着,而慈利的玉米产量极 显着低于桂阳和邵阳两地. 2.2玉米品种的抗旱性分析 抗旱性是作物对干旱的适应性和抵抗能力.以 自然干旱较为明显的邵阳和慈利两地试验资料计算 各玉米品种的抗旱系数,结果(表6)表明,1O个品种 的平均抗旱系数为0.902,高于平均抗旱系数的品种 有6个,抗旱性较好的品种是富友9号和俞单7号, 抗旱系数在O.95以上;科玉2号,临奥1号和东单 表6各玉米品种的抗旱系数( Table6Droughtresistancecoefficientofmaizevarieties 16等3个品种的抗旱系数低于对照.各品种与对照 农大108进行比较,参试品种间的抗旱系数差异不 显着. 2.3玉米品种的丰产性和稳产性分析 2.3.1自然降水条件下的结果分析 对各玉米品种在4个试验地点自然降水条件下 的产量进行了丰产稳产性综合分析,结果(表7)表 明,不同玉米品种的丰产性和稳产性有显着差异. 丰产性参数的2个指标很好地反映了品种间的 产量差异,其中有4个品种的丰产性效应为正值, 高于平均产量;4个品种的丰产性效应为负值,品 种间的产量差异显着. 根据计算,高稳系数HSC值越大,品种的 丰产稳产性越好.试验资料分析表明,有4个品种的 高稳系数高于平均水平,有8个品种的高稳系数高 于对照.洛玉1号的丰产性和高稳系数均最高,联 合3号的丰产和高稳系数均居第2位,科玉2号 的高稳系数最低.品种丰产性效应与高稳系数的相 关系数和决定系数分别为r=O.8659和=0.7498, 达极显着水平. 稳定性参数的方差和变异度可反映各品种产 量在不同地点及区组间的变化情况,但与丰产性没 有很好的相关性.比较而言,用高稳系数表示玉米 品种的丰产稳产性较全面. 表7自然降水条件下各玉米品种高产稳产性参数 Table7AnalysisOllthecoefficientsofhiighandstableyieldofmaizevarieties 第33卷第3期欧阳西荣等玉米品种高产稳产性与抗旱性研究271 2.3.2灌溉区的结果分析 灌溉条件下参试玉米品种产量的高稳系数结 果列于表8.结果表明,有3个品种的高稳系数高 于平均水平,有8个品种的高稳系数高于对照.与 非灌溉条件下相似,洛玉1号的丰产性和高稳系数 均最高,但俞单7号的高稳系数与洛玉1号无显 着差异,而显着高于其他8个品种,东单16的高 稳系数最小. 表8不同灌溉条件下玉米品种产量的高稳系数(HSC) Table8High-stablyyieldingcoefficientsofmaizevarietiesunder differentirrigation 为慈利,邵阳和桂阳3个地点的资料;为干旱较为明显的慈利 和邵阳2个地点的资料. 比较灌溉区与非灌溉区玉米产量的高稳系数, 发现不同玉米品种对灌溉有不同反应.洛玉1号与 东单16的高稳系数变化较大,而俞单7号的变化 最小.以干旱较为明显的慈利和邵阳2个地点全部 试验资料计算的高稳系数,以洛玉1号最好,临奥 1号次之,东单16最差. 在3个试验地点灌溉与非灌溉条件下,玉米产 量高稳系数的相关性达极显着水平(,.=O.8094),说 明品种的高稳系数受水分条件的影响,但影响不显 着.经显着性检验,各品种抗旱系数与高稳系数的 相关也不显着. 3结论与讨论 供试玉米品种的产量在各试验地点或地点间均 有显着差异,就平均产量而言,洛玉1号和联合3 号显着高于其他品种,东单16和科玉1号等品种的 产量较低.各玉米品种的地区适应性有显着差异.试 验地点间以桂阳的玉米产量最高,慈利的玉米产量 显着地低于其他3个地点,其主要原因是慈利为高 山区,玉米生长前期温度低,生育后期干旱时间较 长,所以其灌溉区玉米的增产效果也最好. 灌水显着增加了供试玉米品种的产量,同时也 降低了各玉米品种平均产量之间的差异显着性,说 明在雨水不足时,灌溉对提高玉米产量有良好作 用,尤其是对干旱敏感的品种,但是不同试验地点 之间的灌溉效果不一致.在邵阳,尤其是在慈利, 灌溉区的玉米产量显着地高于自然降水区,而桂阳 的灌溉与否差异很小,这可能归因于各地降水条件 不同所致,在玉米生育后期,桂阳点的无雨持续时 间短,干旱程度较轻. 抗旱系数是描述玉米品种抗旱性常用的指标 之一[4-71,本试验参试品种的抗旱系数变动在 0.842,0.951,品种间差异不显着,品种产量与抗 旱系数关系不密切,产量高的品种抗旱系数甚至低 于产量低的品种,这一方面可能是本试验选用的品 种抗旱性差异不显着,而高产品种的产量潜力需要 在更好的肥水条件下才能得到充分表现,对抗旱反 而较敏感.许多研究认为,玉米品种的产量与抗旱 性不存在必然相关性州,干旱影响玉米产量的关 键时期是生育中后期,尤其是开花期至关重要,苗 期遭受适度干旱的玉米植株最后可能增产,而有些 苗期耐旱的玉米品种反而可能产量不高. 丰产性参数的2个指标很好地反映了品种间产 量的差异.方差和变异度是稳定性参数中常用的指 标【1卜】,可反映各品种产量在不同地点及区组间的 变化情况,但与丰产性参数没有很好的相关性.品 种稳定性参数的方差和变异度,主要反映了玉米品 种对环境条件的适应性,同时也受栽培管理水平的 影响.高稳系数可较全面地反映玉米品种的丰产和 稳产性,体现了稳产基础上的高产和高产前提下的 稳产,这与前人的研究结果相吻合【l孓】.供试玉米 品种的丰产性和稳产性有显着差异,洛玉1号和联 合3号的高稳系数最高,是参试品种中既高产又稳 产的优良品种,这符合对品种进行综合评价的实际 272湖南农业大学(自然科学版)2007年6月 结果.玉米品种高产稳产性与产量构成因素的关系 将另撰文论述. 本试验灌溉与非灌溉条件下玉米产量高稳系 数的相关系数,.=0.8094,达极显着水平,说明品 种产量的稳定性受水分条件的影响,但影响不显 着.这是因为高稳系数是以对照品种的产量为标准 计算的,而对照的产量同样受水分条件影响,这可 能也是抗旱系数与高稳系数相关不显着的原因. 参考文献: 【1】温振民,张永科.用高稳系数法估算玉米杂交种高产稳 产性的探讨[J].作物,1994,20(4):508-512. 【2】刘新华,于海富,陈晓阳.应用高稳系数法分析水稻 新品种高产稳产性【J】.浙江农业科学,1999(5): 207.208. 【3】李迎春,郭子荣,罗传浩,等.用HSC法与稳定性参 数分析杂交油菜的丰产稳产性【J】.西南农业, 2003,16(2):30—33. 【4】孙彩霞,武志杰,张振平,等.玉米抗旱性评价指标 的系统分析【J】.农业系统科学与综合研究,2004,20(I): 43.47. 【5】黄莺,赵致.杂交玉米品种抗旱性生理指标及综 合评价初探【J】.种子,2001(I):12—14. 【6】张宝石.玉米抗旱基因型鉴定方法和指标的探讨【J】.玉 米科学,1996,4(3):19.26. 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